The project proposal refers to carrying out industrial scientific research for the creation and verification in relevant conditions of a new, innovative for Bulgaria, technology for the production of gaseous nitrogen with high purity, by using after-treatment with gaseous hydrogen, in which the energy consumption for nitrogen production is lower than that of commonly used technologies.
The project includes the following activities/stages:
Stage 1: Carrying out research, tests, measurements necessary for the development of a product innovation (the activity will be carried out by hiring highly qualified personnel in the field of innovation).
Stage 2: Creation and testing of a prototype related to the development of a product innovation with the aim of subsequent organization of serial production (the activity will be performed through external outsourcing).
The new innovative nitrogen production technology for industrial needs will be able to reduce from two to more than five times the total cost of electricity and fossil fuels to produce and distribute nitrogen gas with a purity of 99.999%. Given the fact that the carbon footprint of nitrogen production is directly proportional to energy consumption, the new technology will also reduce the carbon emissions of producing 99.999% pure nitrogen by two to over five times.
Such an installation/technology currently does not exist on the national and global market, which is a prerequisite for a successful market implementation after the completion of the present project.
In the context of the above, the innovation developed under the project falls within the Thematic Area of ISIS 2021-2027:
- "Clean technologies, circular and low-carbon economy" with priority sub-area:
- "Developing innovative sustainable technologies to integrate hydrogen into industrial processes, especially those that are more difficult to decarbonize, such as steel, cement and glass".
Activities
Activity
Contracted Amount
Reported Amount
Извършване на изследвания, изпитвания, измервания и валидиране, необходими за разработването на продуктова иновация: Иновацията, предмет на разработката е ПРОДУКТОВА, като се състои в създаване на технология/прототип на инсталация за производство на газообразен азот с висока чистота (99,999% или по-висока), чрез използване на доочистка с газообразен водород, като енергийният разход за производство на азот е по-нисък от този при обичайно използваните технологии.
Дейността включва извършване на приложни научни изследвания с цел емпирично извеждане на зависимости, подготовка на технически спецификации за изработване на прототип, доказване на емпиричните зависимости, анализиране на съществуващи и прилагани в национален и световен мащаб технологии за производство на азот, синхронизиране на теоретичните и научноизследователски разработки.
За изпълнение на дейността ще бъде нает квалифициран персонал за извършване на изследвания, създаване на теоритичен модел на системата за очистка (документация и задание); проектиране на устройството и системата за автоматизация, необходими за разработването на продуктова иновация. Екипът, който ще бъде сформиран за изпълнение на проекта ще е съставен от висококвалифицирани специалисти с многогодишен опит в областите на машиностроенето, автоматизацията и технология на металите, като отделните предвидени длъжностти са съобразени със спецификата на иновативната разработка:
- Инженер технология на металите;
- Инженер автоматизация;
- Електроинженер;
- Електротехник ;
- Специалист КиП и А.
Настоящата дейност може условно да бъде формулирана, като подготвителния Етап 1 от настоящия проект, като в рамките на този етап, изследователският екип по проекта ще има за задача да проведе необходимите изследвания и да разработи подробно техническо задание за създаване на прототип на азотен генератор с водородна очистка с цел последващо организиране на серийно производство.
Прототипът ще бъде възложен, изработен и доставен от външен изпълнител. Проектирането и изработването на функционален прототип за провеждане на научноизследователските изпитвания е ключово. Тези изследвания, изпитания и измервания ще бъдат извършени от избрания външен изпълнител в тясно сътрудничество с екипа на кандидата.
За целите на проекта е необходимо да бъдат извършени последователно серия от изследвания и изпитвания:
- изследвания с цел определяне концепцията на иновативната технология;
- изследвания с опеделяне на приложимостта на технологията в индустриален мащаб;
- изследване на възможностите за въвеждане на специализиран софтуер за управление на работата на отделните агрегати;
- изследвания и изпитвания за определяне на методиката за измерване на чистотата на продукта на междинен производствен етап и след очистка;
- изследване на параметрите при различна концентрация на остатъчен кислород в азота и доочистката му с водород;
- изследване на химичните, термичните и метрологичните процеси при различни режими на работа;
- изследване на критериите за окачествяване на крайния продукт в създаваната технология и прототип за научноизследователската проверка;
- изготвяне на техническо задание (техническа документация) за изработка на протототип на азотен генератор с искрова очистка с водород;
- изследвания за разработване на методика за изпитване на прототипа;
- изследвания и оптимизация на отделните технологични процеси – производство на азот с ниска чистота и искровата му очистка с водород;
- обобщение на изследванията по проекта и създаване на технико-икономическо задание за бъдещо серийно производство на азотни генератори от такъв тип за производство на азот с чистота 99,999%.
Дейността ще бъде изпълнена по следния начин:
- наемане на квалифициран изследователски екип: 1-ви месец;
- период на заетост на изследователския екип: 6 месеца за всеки изследовател в екипа според индивидуалните задачи;
- разработване на подробно техническо задание за създаване на прототип на азотен генератор с водородна очистка с цел последващо организиране на серийно производство - 1 -ви до 6 -ти месец.
141 400.00
0.00
Създаване и тестване на прототип, свързан с разработването на продуктова иновация: Целта на настоящия изследователски проект е разработването, валидирането и демонстрирането на разработваната иновация, а именно:
технология/прототип на инсталация за производство на газообразен азот с висока чистота (99,999% или по-висока), чрез използване на доочистка с газообразен водород, като енергийният разход за производство на азот е по-нисък от този при обичайно използваните технологии.
Настоящата дейност представлява Етап 2 на проекта, като са предвидени дейности за разработване, изграждане, монтиране, пускане в действие и изпитване на прототип на генератор за азот с чистота 99,999% чрез искрова очистка с водород за изследвания, научноизследователска проверка и опитно производство с приложена разработената иновативна технология, демонстрирани в релевантна среда (Ниво на технологична готовност TRL 6).
Стъпките за изпълнение на дейността са следните:
- външно възлагане за изработката на пилотна линия: 7-ми месец
- изработка и предварително тестване на прототипа на инсталацията за производство на азот висока чистота от избрания външен изпълнител: 8-ми до 16-ти месец;
- провеждане на изследвания и оптимизиране на отделните технологични процеси в релевантна среда от избрания външен изпълнител: 16-ти до 18-ти месец;
Изследователският екип по проекта ще разработи техническата документация на прототип на инсталация за производство на газообразен азот с висока чистота (99,999% или по-висока), чрез използване на доочистка с газообразен водород. Към настоящия момент са формулирани основните принципи на технологията, но предстои в рамките на проекта да бъдат допълнително конкретизирани и уточнени. Прототипът на инсталацията ще включва следните модули/компоненти:
- Реактор за искрова очистка на газообразен азот от кислород с помощта на водород;
- Некриогенен генератор за производство на азот, в който да бъде вградена системата за очистка от кислород;
- Софтуер за управление на генератора в едно с очистката на азота от кислород с помощта на водород;
- Източник на компримиран въздух с подходящи параметри;
- Адсорбционен изсушител за въздух на вход в генератора;
- Адсорбционни колони за първична очистка на входящия въздух до качество 99,9%. Колоните ще бъдат четен брой – две или четири в зависимост от заданието изготвено в процеса на проектиране;
- Автоматика за регененриране на колоните на първичната очистка и при необходимост нагреватели;
- Реактор за искрова очистка на азота от кислород, чрез свързването му с водород до получаване на вода;
- Адсобрбционен изсушител за изходящия азот с чистота 99,999%;
- Контролно измервателно оборудване за измерване на температурата и налягането на входящия въздух, суровия азот и азота с висока чистота;
- Аналитично оборудване за измерване на съдържанието на кислород в суровия азот и в азота с чистота 99,999%;
- Автоматика необходима за управление на процеса на работа на генератора, в това число електромагнитни и пневматични клапани;
- Спирателна и предпазна арматура;
- Окабеляване;
- Тръбни разводки за въздух, азот и управляващ въздух;
- Софтуер за управление и визуализация на процеса;
- Устройство за дистанционно управление и мониторинг на генератора;
Прототипът ще е с капацитет минимум 30 м3/час газообразен азот с чистота 99,999% или по-висока. В процеса на изледователската работа на екипа по проекта ще бъде преценен оптималният капацитет/производителност на прототипа, без намаляване на чистотата на азота под 99,999%. Минималното работно налягане на азота с чистота 99,999% на изхода от генератора ще бъде 0,5 бара (манометрично). Допустимо е и по-високо налягане на изхода.
След изработката на техническата документация, ще бъде направено външното възлагане за изработка и предварителни тестове на прототипа, за което ще бъде избран външен изпълнител. Тестванията на прототипа ще се извършат в тясно сътрудничество с изследователския екип по проекта, като целта е да се настроят и оптимизират отделните технологични процеси, които се осъществяват от инсталацията.
275 200.00
0.00
Notes:
Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in Bulgarian lev (BGN) / 1 EUR = 1,95583 BGN
