Вважаємо, немає потреби докладно зупинятися на значенні аргону в сучасному машинобудуванні — без нього просто неможливі зварювання алюмінієвих і титанових сплавів, неіржавіючих сталей, низка металургійних процесів, що забезпечують матеріалами атомну енергетику, ракетобудування, виробництво обчислювальної техніки... Тому, якщо в галузі технології промислового видобутку аргону сказане нове слово, воно заслуговує на загальну увагу.
Подана на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки «Розробка методу і створення спеціального обладнання для отримання особливо чистого аргону способом низькотемпературної ректифікації і впровадження в промислове виробництво» є закінченою цілісною працею, що включає всі основні етапи — від теоретичних основ до промислового впровадження. Робота є підсумком більш як 30-літньої праці колективів фахівців ВО «Південмаш» (Дніпропетровськ) і АТ «Кисеньмаш» (Одеса).
Автори поданої роботи знайшли, на наш погляд, найраціональніші в теоретичному і прикладному плані наукові й інженерні розв’язання наявної проблеми, проблеми давньої і такої, що не знаходила практично значущого рішення. Мова йде про єдиний кріогенний процес промислового виробництва чистого аргону — інертного газу, що вилучається, як правило, з атмосферного повітря під час його розділення для отримання кисню й азоту в кріогенних установках. Тривалий час єдиний кріогенний процес не міг бути практично реалізований через труднощі розділення аргону і кисню — цьому перешкоджає природний чинник: близькість температур нормального кипіння цих речовин.
Досі, як відомо, світова практика отримання чистого аргону передбачає два етапи — отримання сирого аргону методом низькотемпературної ректифікації потрійної суміші азот-аргон-кисень і подальше очищення сирого аргону від азоту і кисню. Для очищення аргону від азоту традиційно використовують той же метод низькотемпературної ректифікації, що і для отримання сирого аргону з повітря. На відміну від цього, для очищення сирого аргону від кисню застосовують інші за фізичною суттю процеси — каталітичне гідрування (хімічне скріплення кисню воднем у присутності каталізаторів) і адсорбцію (вибіркове поглинання кисню з аргону спеціальними поглиначами-адсорбентами).
Використання методу каталітичного гідрування для очищення сирого аргону від кисню пов’язане з відомими недоліками, такими, як застосування вибухонебезпечного водню, не кажучи вже про високу енергоємність процесу. Крім того, для ведення цього процесу потрібен доволі дорогий платиновий або паладієвий каталізатор, активність якого прямо залежить від стехіометричного співвідношення між масою кисню і водню. За надлишку кисню активність каталізатора істотно знижується, тому створюють надлишок водню, від якого потім аргон також треба очистити. Сам метод каталітичного гідрування екологічно небезпечний, бо спричиняє забруднення навколишнього середовища продуктами виробництва електролізного водню і пов’язаний з негативним впливом на здоров’я обслуговуючого персоналу.
Метод періодичної адсорбції, використовуваний для очищення сирого аргону від кисню, за своєю фізичною природою, крім основного процесу — власне адсорбції, потребує здійснення певних допоміжних процесів —термічної десорбції і подальшого охолоджування адсорбента. Отже, тільки один процес є робочим, а функція інших полягає лише в тому, щоб повернути систему до первинного стану, потрібного для поновлення основного процесу — адсорбції. Періодичність цього методу потребує установки низки адсорберів, що перемикаються, і, отже, значної маси адсорбенту, що завантажується. Звідси - підвищена енергоємність методу адсорбції, пов’язана з необхідністю підведення і відведення великих кількостей тепла, що витрачається на нагрівання і охолоджування не тільки адсорбенту, а й корпусів апаратів, комунікацій і арматури. Спільними недоробками обох методів очищення сирого аргону від кисню є не тільки істотна енергоємність і наявність різнорідного обладнання, а й складність автоматизації різних за фізичною природою процесів —ректифікації, каталітичного гідрування або адсорбції.
З огляду на сказане слід визнати раціональним теоретично і практично використання єдиного процесу, практично вільного від усіх перелічених вище недоліків. Справді, розділення сумішей методом ректифікації потребує істотно меншої витрати енергії, ніж під час каталітичного гідрування або адсорбції; застосування ректифікації дає можливість використати порівняно просте однотипне обладнання, яке обслуговує той же персонал, що й саму повітророздільну установку; система автоматизації установки з аргонним блоком, що складається лише з ряду ректифікаційних колон і теплообмінників, безперечно, простіша, компактніша і надійніша; екологічна чистота процесів розділення повітря методом ректифікації очевидна.
Авторам вдалося знайти схемні рішення установок, що реалізують єдиний процес низькотемпературної ректифікації під час розділення повітря з вилученням аргону високої чистоти, виготувати, випробувати і впровадити у виробництво такі установки. Цінність способу отримання чистого аргону методом низькотемпературної ректифікації на всіх етапах визнано і засвідчено патентною пріоритетністю в таких країнах, як США, Великобританія, Франція, Німеччина та інших.
З огляду на високий науковий і прикладний потенціал роботи, можна, безперечно, вважати, що вона заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.
Користуючись нагодою, вважаємо своїм обов’язком зазначити, що комплекс робіт з вивчення властивостей аргону і його сумішок, вилучення, очищення, зберігання і транспортування аргону протягом кількох років виконували наукові працівники і викладачі кафедри кріогенної техніки Одеської державної академії холоду. Це знайшло відображення в монографії професора В. Олексієва і його співробітників — доцентів А. Поберезкіна і В. Лося «Обладнання для виробництва аргону».
Радує, що серед авторів роботи, поданої на здобуття Державної премії України, є відомі фахівці в галузі низькотемпературної техніки — М. Васильєв, І. Горенштейн і В. Жигіль, випускники нашої академії.
Валерій ПИТУЛА, доктор технічних наук, професор, ректор Одеської державної академії холоду, академік Міжнародної академії холоду, академік Російської академії холоду.
В’ячеслав НАЄР, доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки, лауреат Державної премії України.
