Тема: Използване на възобновяеми органични ресурси за производството на продукти с добавена стойност

Начало 1 февруари, 2010 г., срок 5 години.

Подписан е меморандум за съвместни изследвания с ректора на Университета в Харидвар.

3. 
   Хигротермопиезоелектричен едномерен модел за безопасно управление на биматериална структура
   

1. 
   Съставени са и решени аналитично моделните уравнения за статика и динамика на композитната структура с пиезоелектричен горен слой, под влиянието на външни температура, влажност и електрично поле. Програмната реализация на модела Shear-lag е осъществена посредством съставяне на пакет програми на Фортран;
   
2. 
   Изведени са аналитичните решения за различните случаи;
   
3. 
   Направена е обработка на получените резултати за тензора на напреженията в различните слоеве на композита, градиента на ел.поле и за деформациите. Изведени са аналитично условията, при които започват да се образуват пукнатини в композита, както и условия при които не е налична деламинация (отслояване) в структурата. Изготвени са графики и описание на резултатите.
   
4. 
   Изготвена е литературна справка във връзка с подготовката на нов проект за кандидатстване по DFG за влияние на динамични и статични натоварвания и други външни въздействия за актуатори на композитни структури;
   
5. 
   В резултат от работата по проекта има 3 доклада с мое участие (2 постерни и 1 устен), 1 представен на международна конференция и 2 на конференции в България. Два от тях са публикувани (единият на CD), третият е одобрен за публикуване, предстои да излезе следващата година. Докладът от международната конференция в Дубровник е получил покана да бъде разширен и представен за рефериране в международно списание, което беше направено в срок до декември 2013.
   
6. 
   Беше приета за публикуване и статия, изпратена през август 2012г. в специализирано списание в САЩ с импакт фактор.
   

V. Valeva, T. Petrova, Ivanova, J., „Dynamic interface delamination in bi-material structure”, Научни известия на НТСМ, година XXI, брой 2(139), стр.129-132, (2013) ISSN 1310-3946. (Представен на Дни на безразрушителния контрол 2013”, 17 - 22 юни 2013, Созопол, България, ПОСТЕРЕН ДОКЛАД)

Ivanova, J., Valeva, V., Petrova, T., Becker, W., “Shear-lag hygrothermalpiezoelectric model for a bi-material structure”, Proceedings of 12-th National Congress on Theoretical and Applied Mechanics, St. St. Constantine and Helena, Bulgaria, September 23, 2013 –September 26, (2013), (accepted, 6 pages, in preparation,(on CD),) ПОСТЕРЕН ДОКЛАД.

Ivanova, J., Valeva, V., Petrova, T., Becker, W., “Hygropiezothermoelastic Interface Delamination of a Bi-Material Plate”, Proceedings of 8-th conference on Sustainable Development of Energy, Water and Environmental Systems (SDEWES), September 22-27, (2013), Dubrovnik, Croatia, УСТЕН ДОКЛАД. (Публикуван е pp. 0929-1 – 0929-12, на CD).

Ръководител на темата – проф. Уилфрид Бекер – Технически университет-Дармщтад, Германия,

Участници от ИИХ - доц. д-р Т. Петрова

(Код отразяващ иновационния потенциал на разработката iR5)

С Ирландия

Проекти с държавна организация в Ирландия - EI (Enterprise Ireland) по програма "Иновационно партньорство", съвместен с Green farm Foods ltd.

1. Повишаване на енергийната ефективност посредством оптимизация на технологията и оползотворяване на ниско потенциална топлина”. Код iD3

Проектът е финансиран основно от държавната организация EI (Enterprise Ireland) по програмата “Иновационно партньорство” (Innovation Partnership) и частично от средно предприятие от хранително-вкусовата промишленост Green Farm Foods ltd. Основната цел на проекта е проучване на възможностите е предлагане на иновационни решения за повишаване енергийната ефективност на предприятието. В рамките на проекта са проведени експериментални изследвания на възможността за понижаване на емисиите на азотни оксиди при парен котел на течно гориво посредством предварително овлажняване на вьздуха за горене. Не ни е известно досега да са правени такива изследвания при течно гориво. Общото финансиране е 150239 Евро. Проектът стартира от 1.9.2012 и завършва в края на текущата година с екип общо от 5 - под ръководството на К. Семков

2. “Повишаване на енергийната ефективност в комплексни индустриални системи при използването на цомбинирано управление на температура и налягане и оползотворяване на ниско потенциална топлина”. Код iD3

Проектът е финансиран съвместно от държавната организация EI (Enterprise Ireland) по програмата “Иновационно партньорство” (Innovation Partnership) и от голямото промишлено предприятие за производство на алуминий от боксит RUSAL Aughinish Alumina ltd. Това предприятие, понастоящем собственост на руската компания РУСАЛ, е най-голямата рафинерия за алуминий в Европа и същевременно най-голямото предприятие на РУСАЛ. Основната цел на проекта е даване на решение за повишаване производителността на една вакуумна flash-tank топлообменна инсталация, която не може да постигне проектните си параметри и влошава енергийната ефективност на целия комбинат. Предвидени са и допълнителни изследвания на възможностите за повишаване на ефективността посредством оползотворяването на отпадна топлина от процеса на калциниране. Общото финансиране е 193000 Евро. Проектът е за срок от 1 година с начало 1.6.2013 г. с екип общо от 6 души под ръководството на К. Семков

(ERA.NET проект, финансиран от Европейската комисия в рамките на 7-ма Рамкова програма за изследвания и технологично развитие).

Ръководител: проф. В. Бешков
“Получаване на водород от черноморски води чрез горивен елемент със сулфидни йони”

Разработена е нова технология за добива на електроенергия при електрохимичнотот окисление на сулфидни йони при използването на нов тип горивна клетка. Тя работи при използването на катализатор, вграден във въглеродна матрица. В резултат на извършените изследвания може да се заключи, че замислената горивна клетка има перспективи за практическо приложение.

5. 
   УЧАСТИЕ НА ЗВЕНОТО В ПОДГОТОВКАТА НА СПЕЦИАЛИСТИ
   

Подробно описана, водената учебна дейност е както следва:

5.1.1. лекции:

30 ч. „Химична технология”, за 4 курс специалност “Химия”.

Упражнения по «Теоретична механика 1 – статика и кинематика» за 1 курс «Строително инженерство», втори семестър, англоезично обучение – 30 часа.

Упражнения по «Механика» за 1 курс «Зелена енергетика», втори семестър, англоезично обучение – 30 часа,

Упражнения по «Теоретична механика 2 – динамика » за 2 курс «Строително инженерство», трети семестър, англоезично обучение – 30 часа.

Общо 3 дипломанти - в това число 1 от ХТМУ и 1 от СУ .

Институтът по инженерна химия поддържа споразумения със следните висши учебни заведения:

• с УХТ-Пловдив,

• с У-т “Проф. Ас. Златаров”

• с ХТМУ- София

През 2013 г. има сключени договори между Института по инженерна химия и ЕПУ - гр. Перник, ХТМУ - гр. София, СУ “Климент Охридски” - гр. София и МГУ “Св. Иван Рилски” - гр. София, за провеждане на практическо обучение по проект „Студентски практики“, BG051PO001-3.3.07-0002, финансиран от Оперативна програма „Развитие на човешките ресурси”.

През 2013 г. Учените от ИИХ са ръководили общо 10 докторанти, от тях 2 са отчислени с право на защита, 7 продължават обучението си, в това число са 3 зачислени нови докторанти.

- инж. Иван Константинов Ангелов, редовна форма на обучение, зачислен на 1 август, 2011 г., ръководител проф. В. Бешков;

- инж. Грета Пеева Найденова, редовна форма на обучение, зачислена на 1 август, 2011 г., ръководител проф. Д. Янков;

– инж. Десислава Николова, редовна форма на обучение, срок за защита 2013 г., ръководител проф. Б. Иванов; отчислена с право на защита

- инж. Боряна Димитрова, редовна форма на обучение, срок за защита 2013 г., ръководител проф. Б. Иванов; отчислена с право на защита

- Ренета Василева, зачислена на 2 октомври 2012, задочна форма, срок за защита 2015 г., ръководител проф. Д. Янков;

– Биляна Илиева, редовна докторантура, зачислена на 1 септември 2012 срок за защита 2015

– Силвия Христоскова, редовна докторантура, зачислена на 1 февруари 2013 срок за защита 2016

– Флора Цветанова, редовна докторантура, зачислена на 1 февруари 2013 срок за защита 2016

– Юнзеле Джелил - зачислена на 1 юли 2013, редовна форма, срок за защита 2016 г., ръководител проф. Б Иванов
Проф. К. Семков - Ръководител на един докторант в Университета на Лимерик, Ирландия.

5.8 Повишаване на квалификацията на учените от ИИХ–

К. Семков: Избран от Академичния сьвет на Университета на Лимерик, гр. Лимерик, Ирландия за Adjunct Professor кьм Department of Chemical and Environmental Sciences, от 1.4.2012 г. за срок от 5 години.

Като вземем предвид писмо 80-00-160 /20.12.2007 г.на Председателя на БАН относно иновационната политика, може да се отбележи, че всички проекти, по които се работи в ИИХ, са с иновационен характер. И през 2013 година по-голямо внимание бе обърнато към промишлеността и външните възложители

Финансовата криза се отрази неблагоприятно и на възможностите за контакти с промишлеността и внедряване на готовите разработки на ИИХ в страната. Въпреки това учените от ИИХ продължават да работят по редица иновационни проекти и да трупат авторитет, самочувствие и know-how за предстоящите контакти с представители на нашата промишленост. Във връзка с това са и съвместните дейности по проекти-договори, разработки и поръчки от външни възложители.
6.1. Осъществяване на съвместна иновационна и стопанска дейност с външни организации и партньори, включително поръчки от фирми от страната и чужбина

1. Продължава дейността на създадения през 2010 г. Международен научен център по проблемите на енергетиката и инженерната химия съвместно с Академенерго – Казански научен център при Руската академия на науките (гр. Казан).

По силата на договор от края на 2012 г. за продажба на лиценз за производство на ротационен екстрактор по патент на ИИХ, през 2013 г. е оказана консултативна помощ на фирмата, закупила лиценза (БЕТА-ФЕСТ), във връзка с практическата реализация на екстрактора. Средствата (2000 лв) са получени и отчетени през 2012 г.

Ръководител: проф. Г. Ангелов

Патент № 66096 “Метод и апарат за получаване на течни екстракти от растителни суровини” с автори Л. Бояджиев, Г. Ангелов, К. Димитров, М. Спасов.

- организация-ползувател: Фирма Бета Фест

- форма на участие на звеното в реализацията: Консултация за изработка на изделие през 2013 г. по патент на ИИХ

- форма на реализация /продажба, внедряване и пр./

Продажба на лиценз през 2012 г.

- ефект от реализацията - 2000 лв, постъпили в ИИХ през 2012 г.
ИИХ има 40 готови за стопанска реализация разработки. По важните от тях са:
Метод и технология за производство на глюконова киселина по биохимичен път.

Ръководител: ст.н.с. І ст.дтн В. Бешков

Продуктът намира приложение във фармацията, техниката и строителството.

Получен е препарат, защитен с BG патент 61970/99 год., на основата на мултиблокови полиетери и нискомолекулни лиганди, за третиране на замърсени от тежки метали и пестициди води и почви. По този начин се прекъсва замърсяването на почвата чрез поливане със замърсени от тежки метали и пестициди води и разпространяването им в околната среда. Препаратът може да се използва и за рехабилитиране на замърсени почви, тъй като предотвратява преминаването на тежки метали и пестициди в растенията.

Има излязъл патент с рег. № 108276/16.10.2003. Патентно-притежател е Института по инженерна химия . Степен на готовност: готов продукт за реализация.

Създаден е образец на промишлен апарат за хидравлична класификация - отделяне на пластмасови частици от медни жички, камъчета и пясък. Апаратът позволява регулиране на дебита на течността, според който става избирателно сепариране на твърди частици в течна среда.

Отношение към опазването на околната среда - рециклиране и вторична употреба на пластмасови и медни отпадъци. Апаратът е внедрен в производството от заявителя "КомПозит - ОПК МГ" от 2002 г.
"Технология за пълното пречистване на отпадни води от нитрити "

Работен колектив: ст.н.с. І ст.дтн В. Бешков, технолог Валентина Лукова

Разработена е технология за пълното пречистване на отпадните води от нитритни йони на базата на предварително концентриране чрез йонообмен и следваща химична редукция с карбамид.

Отношение към опазването на околната среда - унищожават се нитритните йони, получени в резултат на частичната редукция на нитрати и превръщането им в молекулен азот. Безотпадна технология на пречистване. По договор с "Водоканалпроект - чисти води" ООД от 2002 г.
Технология за добиване на биогаз от органични отпадъци.

Работен колектив: ст.н.с. І ст. дтн В. Бешков, ст.н.с.І ст.дтн Р. Даракчиев, ст.н.с.ІІ ст.д-р Кр. Семков, техн. Валентина Лукова

Разработеният процес със създадената инсталация показват висока производителност. Заедно с това се постига висока степен на оползотворяване на органичния субстрат – над 95%, като се преработват отпадни води с много високо натоварване по химически потребен кислород (ХПК над 50 г/дм³). Технологията показва висока устойчивост по отношение на природата на субстрата–източник на органично вещество, по отношение на колебания в киселинността на субстрата, на температурата му и на продължително гладуване на микробната култура.

Методът е приложим за разнообразни органични субстрати, отпадащи от хранително-вкусовата промишленост, спиртоварството, пивоварството и селското стопанство. При него се съчетават две полезни обстоятелства: обезвреждане на отпадъци с добиването на енергия.

Задачата е разработена по договор с "УНИТЕХ ООД" от 2003 г.; договор с НИФ ИФ-02-22/24.10.2005 г.; договор с “Винарска изба Кехлибар” ООД от 29.06.2006 г.

Допълнително инсталацията е изпитана при субстрати – свински тор, птичи тор, отпадъчни мастни киселини.

Степен на готовност: изготвен е работен проект на инсталацията, основана на спиртна шлемпа като субстрат
Регламент за производството на трибестан

Ръководител: ст.н.с.І ст. дтн В. Бешков

Разработката е по поръчка от „Аркадиа-Херба” ООД, с. Нови хан, Софийско. Изработеният регламент е използван за проектиране на инсталация за производството на трибестан от Tribulus terrestris L. в предприятието.

Разработен е метод за пречистване на отпадъчни води от производството на фазерни плоскости. Разработката е по поръчка на “Лесопласт” АД, гр. Троян. Методът се състои в съчетано третиране на отпадъчните води с коагулант и флокулант в определено съотношение и по определен начин (ноу-хау). Постигнати са показатели за води от 3-та категория (ХПК под 250 мгО2/л). Разработката е приета от възложителя и резултатите са потвърдени от независими полупромишлени опити.

Методът съчетава третиране на отпадъци с извличане на енергия от изходната суровина. Той е предназначен за третиране на всички видове органични отпадъци и субстанции- без значение от техния произход, биоразградимост или съдържанието на влага. Той се базира на висока температурна пиролиза (например2000 - 3000°C) при нисък разход на енергия. Високата температура се постига с богата на енергия газообразна смес на водород и кислород. В резултат на това се произвежда с висока добив горима газова смес от въглероден окис и водород, т.е. около1 куб. м газ от1 кг сухи твърди битови отпадъци. Енергийното съдържание на този газ е 33% от това на метана. Може да се използва за локално парно отопление, пара или/и производство на електроенергия, за двигатели с вътрешно горене, като суровина за химическата промишленост(като източник на водород, за торове, за синтетичен бензин) и др.

Методът е безотпаден.При този процес няма образуване на течни продукти(като катран). Страничният продукт е въглен, който може да се използва за различни цели: пълнител за автомобилни гуми, активен въглен, електроди или като гориво. Поради високите температури на пиролизния процес емисиите във въздуха са незначителни. Процесът не генерира вредни продукти като прахови частици, диоксини и фурани. Концентрацията на азотни оксиди са в рамките на пределно-допустимите концентрации. От друга страна, в случай на отделяне на серни окиси, хлор и тежки метали те могат да бъдат отделяне в скрубер.

Предложения метод има значително и много важно въздействие върху околната среда:

- Той е свързан с производството на енергия(спестяване на изкопаеми горива);

- Почвите се запазват чрез предотвратяване изхвърлянето на отпадъци. Могат да бъдат използвани ресурсите от стари съществуващи депа.

- Подпочвените води са защитени, защото се избягва освобождаването на инфилтрат от депата;

- Всички видове емисии във въздуха са ниски. Сметищен газ, притежаващ много висок парников ефект се избягва, както и неприятната миризма. Не се емитират диоксини, фурани и тежки метали.