Україна перебуває у стані війни та в глибокій економічній кризі. Основний
Я багато і часто писав про винахідливість людини, як рису її характеру, особливості її індивідуальності і набагато менше писав про техніку, яку вона намагалася використовувати при спробах її реалізації. Доводилося працювати і з малими, і з великими колективами співробітників, і я звернув увагу на те, що найуспішнішими винахідниками, якщо говорити про кількість зроблених ними винаходів, були саме ті, чиї рішення не відрізнялися особливою оригінальністю, несподіванкою, а часто були надзвичайно прості.
Звернув увагу і на особливості творчого процесу та технології винахідництва, а також його характер. Наприклад, інтроверт він чи екстраверт, індивідуаліст чи колективіст. Чи хоче він відзначитись чи, навпаки, змішатись з іншими учасниками процесу. Зауважив, що багато винахідників мають якусь дивну сором'язливість і навіть вважають творчий процес чимось інтимним. Тоді роль дівчини у мозкових штурмах винахідників, без яких жоден не обходиться, надзвичайно зростає і штурми стають схожими на турніри лицарів. Винахідників.
Часто доводиться вступати в дискусії з майбутніми винахідниками про те, чи потрібна для винахідництва розвинена ерудиція (тут єдиної думки не було, більшість вважала, що у надмірно ерудованих здатність до знаходження нестандартних рішень начебто пригасає).
І, взагалі, що краще-тугодум-винахідник чи поверховий розумник. Винахідництво – це мистецтво чи ремесло. На жаль, у вищій школі поки що мало уваги приділяють тому, як відбирати, а потім, як і чому навчати відібраних щасливців далі. Ми намагалися ці проблеми зняти максимальним використанням колективних методів творчості, насамперед використанням різних варіантів мозкових штурмів. Переконалися в тому, що для успіху велике значення має колективізм і сама атмосфера винахідництва.
Намагалися також визначити ознаки, за якими доцільно відбирати перспективного учня для винахідництва :
- винахідник, як особистість, зазвичай характеризується творчим мисленням, здатністю генерувати та розвивати оригінальні ідеї, а також прагненням до практичної реалізації цих ідей.
- це люди, які не бояться експериментувати і ризикувати, а також мають завзятість і наполегливість у досягненні мети.
Якості розуму: творче мислення, винахідливість, цікавість. Це дуже важливі якості майбутнього винахідника, тому що від нього буде потрібно мати нестандартний підхід, вміння шукати нові шляхи, звертати увагу на все незвичайне.
Психологи встановили такі типи особистості винахідників:
"Винахідник": любителі нових ідей, комунікабельні, енергійні та оптимістичні.
"Візіонер": орієнтовані на глобальні проблеми і які прагнуть радикальних змін у світі.
"Інженер": Фахівці, які мають глибокі технічні знання і вміють втілювати складні ідеї в реальність.
Але ключовими рисами особистості винахідника на думку ШІ є:
Творче мислення:
Здатність бачити світ під новим кутом та знаходити нестандартні рішення.
Інтелект та цікавість:
Захоплення науковими та технічними знаннями, а також прагнення пізнання нових сфер.
Наполегливість та завзятість:
Готовність долати труднощі і здаватися перед невдачею.
Оптимізм і впевненість у собі:
Віра в успіх своїх проектів та здатність надихати інших.
Практичне мислення:
Здатність втілювати свої ідеї у реальні технічні пристрої чи методи.
Коли говорять про винахідництво, часто відзначають:
Винахідництво як професію:
Самостійну роботу:
Створення та комерціалізацію власних винаходів.
Роботу в компаніях:
Розробку нових продуктів та технологій, співпрацю з інженерами та іншими фахівцями.
Прагнення до ліцензування та отримання доходу від продажу прав на використання винаходів.
На жаль, не рідкість і винахідник, реальний чи співавтор, чи, того гірше, покупець, чи непорядний керівник, який прагне приєднатися до автора.
В цілому, винахідник - це людина, яка не боїться мріяти і діяти, щоб втілити свої мрії в реальність, приносячи користь собі і суспільству. Ось чому в МОН України вирішили, що для забезпечення професіоналізму фахівця важливі такі якості, як: світ». Тому для нього характерне прагнення до розкріпачення творчих здібностей і навіть усунення від побуту та сімейних обов'язків.
Винахідник далеко не завжди здатний брати участь у реалізації його винаходу. Багато винахідників вважають це рутинною роботою. Тим часом, у моїй практиці роботи з винахідниками Як результат активного пошуку нового в прагненні змінити світ на краще, траплялося, що в процесі реалізації відкривалися нові сторони винаходу, навіть нові явища, якими оформлялися заявки на нові винаходи.
Зауважу, що дорожня карта винаходу неможлива. Часто замість дороги виходила ціла дорожня мережа з численними відгалуженнями, перехрестями, поверненням на початок. Тому бізнес-плани для творчих стартапів також часто не були коректними, а вартість реалізації проектів не завжди відповідала запроектованій. І навпаки, часто виявлялося, що якщо робота суворо відповідала фінансовим планам, то швидше за все вона навіть приблизно не відповідала рівню винаходу.
Ось тепер перейдемо до розгляду Системно-синергетичної методики винахідництва, за допомогою якої навчав студентів вже приблизно 15 років.
Переконаний, що, окрім молоді, необхідно залучити до інноваційної творчості найталановитіших людей середнього та старшого поколінь, навчивши їх сучасним методам творчості інноваційних рішень.
Прискорення нашої перемоги в тривалій жорстокій кровопролитній війні з нахабним "старшим братом" можливе за рахунок відродження нашої оборонної промисловості, яке, у свою чергу, утруднено в умовах деіндустріалізації країни, яка прискорилася внаслідок війни та деінтелектуалізації суспільства. У той же час, в наявності перші успіхи оборонки країни, що відроджується, де вдалося відтворити раніше відомий усьому світу високий творчий потенціал наших трудівників, які сконцентрували свої зусилля на створенні високоефективної сучасної інноваційної військової техніки. Немає сумнівів у тому, що необхідно направити всі сили на розвиток цього успіху. Однак, тільки гаслами цього не досягнеш і навіть удосконаленням середньої та вищої освіти з прищепленням молоді здатності до створення інноваційних рішень, про що я неодноразово писав у своїх статтях. Немає в країни часу чекати, поки навіть вже навчена талановита молодь виросте і стане здатною створювати не лише ефективніші дрони. Підводжу читача до думки, що необхідно залучити до інноваційної творчості найбільш талановитих людей середнього та старшого поколінь, навчивши їх сучасним методам творчості інноваційних рішень. У зв'язку з цим, а також з тим, що я вже “їду з ярмарку”, вирішив оприлюднити свою Системно-синергетичну методику винахідництва, деякі розділи якої раніше публікувалися тільки в науково-технічних журналах і кількох моїх книгах. .
Для її реалізації не потрібно навчання складних фундаментальних наук. Досить звичайних інженерних знань. Хіба що, необхідно розвинути системне мислення, що, втім, давно настав час зробити у втнз для наших держуправлінців, економістів, політиків та й військових керівників.
Навчити системного мислення, а також ефективно його застосовувати досить непросто, бо це вимагає оволодіння цілим набором навичок мислення. Barry Richmond вважає, що перед вивченням конкретних навичок важливо розуміти чотириетапний процес системного мислення. Спочатку ви визначаєте проблему чи питання, яке потрібно вирішити. Потім формулюєте гіпотези для пояснення проблеми та перевіряєте їх за допомогою різних моделей – ментальних, на папері чи комп'ютерних. Коли ви переконаєтеся, що розробили працездатну гіпотезу, ви ділитеся своїми висновками з іншими та починаєте впроваджувати зміни.
При цьому системне мислення та його навички відіграють ключову роль у покращенні нашого мислення. Існує як мінімум сім окремих, але взаємозалежних навичок мислення: динамічне, що відіграє ключову роль у формулюванні проблеми або питання з урахуванням змін у часі, структурне, що визначає, що включити до моделі, а що виключити. узагальнене, яким корисніше розглядати систему загалом, а чи не заглиблюватися у кожну деталь. Операційне, яке прагне зрозуміти причини поведінки, а не просто виявляти кореляції або фактори. Що стосується циклічного, континуального та наукового мислення, то вони необхідні для формування гіпотез (або ментальних моделей), які ви збираєтеся перевірити, та для перевірки цих моделей. Кожна з цих навичок робить внесок в аналіз при системному підході.
Успіх книги Пітера Сенг «П'ята дисципліна: Мистецтво і практика організації, що навчається» показав, що системне мислення може бути привабливим. Однак, для успішного застосування його необхідно докласти зусиль. Однією з причин складності є те, що навички мислення, необхідні для цього, відрізняються від тих, які ми зазвичай використовуємо в діловій сфері.
Вивчивши та освоївши сім ключових навичок, необхідних для ефективного застосування системного мислення, ви зможете поступово почати їх застосовувати. Якщо почати з освоєння кожної навички окремо, можна збільшити можливість успішного об'єднання їх у реальній ситуації. Тому можна тренуватись, розвивати навички… а потім приступати до вирішення складних завдань! Залишилося навести купу рівнянь для кожного виду наукового мислення, але на мій погляд, досить старого доброго курсу логіки, якої сумлінно навчали в старій середній школі і який десь загубився в ході безглуздих шкільних реформ.
Отже, спочатку трохи про найближчу попередницю методики творчості, заявлену в заголовку цієї статті. В останні роки набула поширення Синектика — особлива форма пошуку нових ідей за допомогою побудови аналогій, запропонована американським винахідником та дослідником методології творчості В.Дж. Гордоном. Відомо, що ще 1960 р. В.Дж. Гордон організував фірму "Синектикс инкорпорейтед", яка бере на навчання групи фахівців з різних фірм і надсилає до них своїх співробітників для участі у вирішенні технічних, організаційних та інших проблем.
Декілька слів про наше розуміння цієї методики винахідництва. Слово "синектика" у перекладі з грецької означає "поєднання різнорідних елементів". У повному словнику англійської мови дано таке визначення: "Синектічні групи - групи людей різних спеціальностей, які зустрічаються з метою спроби творчих рішень проблем шляхом необмеженого тренування уяви та об'єднання несумісних елементів".
Аналогія вважається одним із найуніверсальніших евристичних прийомів для вирішення творчих завдань. Аналогію можна виявити свідомо, цілеспрямовано чи випадково, без участі свідомості (по асоціації). Метод аналогій грунтується на властивості людського мозку встановлювати зв'язок між словами, поняттями, почуттями, думками, враженнями, тобто. встановлювати асоціативні зв'язки. Це призводить до того, що окреме слово, спостереження тощо. можуть викликати у свідомості відтворення раніше пережитих думок, сприйняттів і «включити» багату інформацію минулого досвіду на вирішення поставленої задачи. Аналогія є добрим збудником асоціацій, які у свою чергу стимулюють творчі можливості.
Теоретичною основою синектики стали твердження, що творчий процес пізнаваний і може бути раціонально організований, творчі процеси окремої особи та колективу аналогічні, ірраціональний момент у творчості важливіший за раціональний; у латентному (прихованому) стані перебуває дуже багато творчих здібностей, які можна виявляти та стимулювати. Із цим важко не погодитися. Глобально синектика включає два базових процесу:
А. Перетворення незнайомого на знайоме - зведення нових ситуацій до вже випробуваних, відомих. Процес перетворення невідомого на відоме веде у себе величезне розмаїтість рішень, але вимога новизни - це, зазвичай, вимога нової погляду, погляду проблему.
Б. Перетворення знайомого на незнайоме. Перетворити знайоме на незнайоме - означає спотворити, перевернути, змінити повсякденний погляд та реакцію на речі, події.
Застосування синектики у вирішенні інноваційної проблеми, як пропонують автори, включає наступні етапи:
1) ознайомлення із проблемою;
2) уточнення проблеми, що означає перетворення проблеми як вона була дана, на проблему, як її слід розуміти;
3) вирішення проблеми. Тут під вирішенням проблеми розуміється погляд з якоїсь нової точки зору так, щоб збити психологічну інерцію.
Блок-схема синектичного процесу
1. Постановка задачі
2. Переклад завдання, "як його поставлено" в завдання, "як воно розуміється".
6. Пошук можливостей перекладу знайдених аналогій та образів у пропозиції щодо вирішення поставленого завдання.
Проте, надзвичайно успішній та результативній Синектиці вже 70 років. Усі ці роки розвивалися наука і техніка, і можливості синектики обмежені, бо вона все ж таки відірвана від вивчення об'єктивних закономірностей розвитку реальної економіки та фінансів. З'явилися нові наукові підходи, з урахуванням яких доцільно продовжити розвиток науки пошуку креативних рішень.
Нами зроблена спроба подальшого розвитку методики творчості на базі системного аналізу та одного з його методів – синергії (іноді використовують термін синергетика).
Системний аналіз – це сукупність певних наукових методів та практичних прийомів вирішення різноманітних проблем, що виникають у всіх сферах цілеспрямованої діяльності суспільства, на основі системного підходу та подання об'єкта дослідження у вигляді системи. Характерним для системного аналізу є те, що пошук кращого вирішення проблеми починається з визначення та впорядкування цілей діяльності системи. Системний аналіз характеризується головним чином упорядкованим, логічно обґрунтованим підходом до дослідження проблем та використання існуючих методів їх вирішення, які можуть бути розроблені в рамках інших наук.
Синергія - популярне поняття (яке можна сміливо віднести до науки про системний аналіз) серед маркетологів, менеджерів, економістів і тренерів особистісного зростання, а сьогодні - вчених та інженерів. Термін "синергія" прийшов до нас з грецької мови ("syn" - "разом" + "ergeia" - "справа, праця"). Він позначає ефект взаємодії кількох факторів, який виявляється набагато потужнішим, ніж сума ефектів, викликаних тими самими чинниками окремо. Інакше кажучи, ціле виявляється більше простий суми його елементів: 1+1=3. Але тут важливо не сплутати слово «синергія» з поняттям «синтез», яке також означає об'єднання окремих елементів у одне ціле. В обох випадках кінцевий результат відрізняється за властивостями вихідних компонентів. Але в синтезі важливішою є цілісність, а в синергії — додаткова якість, якийсь «п'ятий елемент», що виникає, наче з нізвідки (а насправді — із правильного поєднання елементів).
За системним аналізом, зокрема, з теорії технічних систем та з синергії в інженерній хімії видано в Німеччині дві мої монографії, де не лише викладено теоретичні основи цих двох наук, а й результати застосування методики винахідництва, створеної на основі їх використання:
Задорський В.М. Синергія в інженерній хімії. Кошти та методи. Просто про складне: Монографія. Palmarium Academic Publishing (08.02.2016) - 396 с . (ISBN-13: 978-3-659-60448-5) (http://www.invest.ho.ua/Txt/Synergy.pdf)
Задорський В.М. Теорія технічних систем. Оптимізація. Засоби та методи: Монографія. Palmarium Academic Publishing (24.05.2016) – 364 с. (ISBN-13:978-3-959-72182-3)(адаптований для студентів варіант можна завантажити з мого порталу за адресою http://www.invest.ho.ua/Txt/tts.pdf).
Для того, щоб знайти інноваційні рішення при проектуванні промислової техніки (під технікою ми розуміємо єдність технології та обладнання для її реалізації), ми розробили, на нашу думку розвиваючу метод синектики, методику винахідництва та креативного розвитку. Суть її проста. Усі відомі методики винахідництва усувають протиріччя. Це помилка. Досить давно, років 30 тому, у нас з'явилася ідея не усувати протиріччя, не боротися з ними, а забезпечувати гармонію між ними. Виявилося, що для цього є два шляхи - гармонія може забезпечуватися всередині системи без участі зовнішніх факторів впливу, наприклад, за рахунок гнучкості та адаптивності систем, що гармонують. Або шляхом накладання зовнішніх впливів, наприклад, гідродинамічних - коливань швидкості контактуючих потоків у ній з урахуванням їхнього резонансу з власними коливаннями в системі... З використанням цієї методики в одному з найкращих у нашому місті ліцеї ми успішно апробували методику синергетичної творчості у групі школярів старших класів.
Алгоритм використання цієї методики виглядає так:
1. Проведення системного аналізу з метою декомпозиції об'єкта за ієрархічними рівнями та визначення так званого лімітуючого (визначального) рівня в системі, що оптимізується,
2. Виявлення протиріч між одночасно (паралельно) протікаючими процесами на лімітному рівні,
3. Аналіз впливу цих протиріч на кінетику кожного з процесів та сумарного процесу. Пошук методів створення гармонії між протиріччями зміною внутрішніх параметрів системи, або накладенням зовнішніх збурень на основі законів синергетики за допомогою наших баз даних режимно-технологічних та апаратурно-конструктивних методів. (РТ та АК – методи). Найбільш важка частина роботи над винаходом за цією методикою - це підбір гармонійних один з одним кожною парою РТ і АК модів. Залежно від технологічних особливостей процесу та його апаратурного оформлення, від фізико-хімічних властивостей властивостей продуктів, що беруть участь у процесі, це можна зробити якщо скористатися двома базами даних у двох книгах з інтенсифікації процесів хімічної технології, які можна завантажити за адресами http://www.invest.ho.ua/Txt/engineering.pdf
http://www.invest.ho.ua/Txt/InnoMark.pdf, а також у книзі “ Поради щодо системно-синергетичної методики винахідництва (варіант моєї нової книги, що готується до друку. Деякі нові засоби можна знайти у статті “ Засоби та методи інноваційного менеджменту інноваційними методами:” В.М. Задорський, О.Л.Фыговський (http://invest.ho.ua/index.shtml).
4. Оптимізація факторів, що гармонізують, з використанням методів фізичного та математичного моделювання (переважно, методів математичного планування експерименту).
При цьому не ставиться завдання усунення протиріч, як за відомих традиційних підходів, а проводиться пошук методів та оптимальних параметрів їх гармонізації.
Більш детальний опис і приклади використання цього методу можна знайти в моєму Інтернет-порталі «Технологічний бізнес». Мета статті - не лише дати інформацію та розширити професійний кругозір, але, що важливіше, навчити інноваційній техніці та технології бізнесу, забезпечити розвиток творчих здібностей, схильностей створювати інноваційні рішення.
Крім того, на цьому порталі наведено програму згаданої школи синергетичного винахідництва, а також навчального центру консалтингу, тренінгів, коучингу, експертизи, аудиту для розвитку творчих здібностей професіоналів при вирішенні конкретних проблем реального виробництва, віртуальний он-лайновий технологічний бізнес – інкубатор. Портал заснований лише на авторських методиках, монографіях автора, наукових статтях, описах багатьох патентів, результатів комерціалізації проектів автора та його учнів.
Хочу запропонувати читачам взаємовигідну співпрацю, використовуючи для цього один із принципів співробітництва, рекомендованих синергетикою – принцип злиття груп виконавців (принцип поглинання не пропоную). Можливі, наприклад, такі варіанти злиття:
1. Спільно доопрацювати і після цього спільно захистити патентом системно-синергетичну методику винахідництва як інтелектуальну власність з подальшою реалізацією цієї методики в різних організаційних варіантах (наприклад, спільного центру промислового винахідництва, або Центру розвитку креативних здібностей молоді).
2. Організувати госпрозрахунковий Центр синергетичного хімічного інжинірингу.
3. Не виключені також індивідуальні контракти з членами нашого колективу.
Крім самої системно - синергетичної методики пошуку нестандартних ефективних рішень для співпраці, може бути цікавою синергетична взаємодія фахівців при вирішенні питань комерціалізації та практичного використання результатів наших наукових досліджень за низкою перспективних напрямів. Насамперед, це:
- Створення сучасного обладнання для роботи з капілярно-порозними тілами з використанням нової ефективної технології їх просочення (вже визначилося близько 100 областей практичного застосування) без використання енергоємних вакуумних процесів або процесу проточного просочення під тиском.
- використання резонансних явищ та нестаціонарних режимів для створення гнучких адаптивних хімічних виробництв (близько 20 проектів).
- Блок проектів використання модульних підходів для створення багатономенклатурних хімічних виробництв,
- Розробка комбінацій реакційно-масообмінних процесів для одночасного та спільного проведення процесів синтезу та поділу з використанням синергетичних ефектів взаємодії (близько 30 проектів),
- Технологія глибокого очищення газів та рідин від субмікронних частинок з метою одержання продуктів високої чистоти для волоконної оптики та мікрорадіоелектроніки.
У зв'язку з великим обсягом нових досліджень з обнадійливими результатами Мінхімпрому Союзу свого часу довелося створити на базі нашої групи розробників науково-дослідну лабораторію «Реакторів та масообмінних апаратів», а згодом навіть відкрити підрозділ головного інституту, які успішно співпрацювали до розпаду Союзу. Тоді з використанням системно-синергетичної методики були розроблені високоінтенсивні контактні пристрої для дистиляції та абсорбції, а також контактні клапанні пристрої високої гнучкості. Для вирішення цих непростих завдань, якими займалися відомі лабораторії США, Німеччини та Японії, довелося дослідити вплив конструктивних особливостей та ваги рухомих елементів клапанних контактних пристроїв на величину стійкого робочого діапазону роботи (гнучкості) і амплітудно-частотні характеристики коливань у робочій зоні їх динамічного функціонування. бульбашковому та плівковому режимах, вплив кута коливань газового струменя на виході газу з-під клапана на ефективність процесу масообміну, ефект ежектування рідиною газу (ефект Бернуллі) до його виходу з -під клапана та багато інших локальних ефектів, що відносяться до взаємодії контактуючих потоків газу та рідини. Потоки вдалося "подружити", як написано в наведеному вище алгоритмі, "гармонізувати", об'єднавши функції газового розподільника - клапана і переливного пристрою для клапана. Розумію, що нефахівцеві - читачеві важко зрозуміти всі складності вирішення суперечливого завдання, яке вдалося вирішити, використовуючи нову методику, проте доведеться повірити в те, що це дозволило вирішити не лише наукове, а й народногосподарське завдання підвищення ефективності та гнучкості цілого класу хімічних контактних масообмінів. Крім того, тоді ж був виявлений ефект багаторазового обігу режимів контакту фаз (інверсія фаз) у прямоточному апараті з чергуванням зон контакту барботажної та плівкової фаз у прямоточному апараті, помічено вплив форми і ваги рухомого клапанного елемента контактного пристрою на розподіл швидкостей газу в навколоклапанному просторі, наголошено взаємодію потоків рідини та газу у просторі над контактними пристроями, що впливає на загальну ефективність контактних пристроїв.
Розуміючи, що ця частина статті не викличе особливого інтересу у багатьох читачів, зазначу, що залишилася невелика надія на те, що читач відчує, що використання нової методики пошуку нестандартних рішень у процесі конструювання, зокрема, хімічного обладнання дозволила встановити цілий ряд нових явищ при контактуванні рідин з газами і потім використовувати це при розробці апаратів із саморегульованими клапанними контактними пристроями. За результатами цих досліджень за допомогою нової системно-синергетичної методики пошуку нестандартних рішень вдалося виконати низку робіт з підвищення інтенсивності, ефективності та гнучкості роботи хімічного обладнання (в основному для процесів масотеплообміну). та забезпечити його синергетичний союз із реалізованими в ньому технологіями. В результаті серед моїх понад 500 патентів та винаходів з'явилося приблизно півсотні патентів зразків обладнання для використання у різних галузях техніки.
Все це можна об'єднати у декілька нових напрямків, які можуть зацікавити читача та стати предметом взаємовигідного співробітництва. 1. Адаптивні клапани, що коливаються і пульсують, високої ефективності та гнучкості, які реалізують оптимальну частоту коливань. Ці пристрої дозволяють створити оптимальну частоту коливань та амплітуду контактуючих фаз для покращення гідродинамічних показників та ефективності контакту між фазами. 2. Контактний пристрій для протиточного руху газу та рідини у кожному клапані. Контактний пристрій із двома зонами контакту фаз (і пухирцевою плівкою) у кожному елементі. Розроблено близько 10 варіантів та версій. У порівнянні зі звичайними клапанами Glitch вони забезпечують більш високе навантаження по газу (F-фактор 2,5) і рідини (180 м 3 /м 2 год) і мають більш високий ККД по Мерфрі.
3.Пристрої, що використовуються в процесах фракціонування в особливо чистих хімічних виробництвах, таких як виробництво апротонних розчинників. Їх також застосовують в абсорбційних процесах з високим навантаженням «рідина-газ», таких як абсорбція хлоридів та оксидів металів, хлору, хлороводню, брому та ін.
4. Ежекторні нагнітальні пристрої, в яких змішування газу та рідини відбувається за рахунок ефекту Бернуллі під кожним клапаном і в шар рідини на тарілці барботується не газ, а газорідинна суміш, що утворюється. Це забезпечує великий час контакту рідини з газом, високу ефективність контакту між фазами, високу гнучкість (оскільки зі збільшенням навантаження газу збільшується циркуляція рідини через контактний вузол). Ці пристрої призначені для обладнання з паралельними хімічними реакціями та газорідинних хімічних реакторів. Відмінною особливістю цих пристроїв є їх конфігурація, коли кожен клапан є кільцем, згорнутим в кільцеве сопло Лаваля з прорізом на верхній поверхні.
5. Газорідинний апарат, в якому контактні фази рухаються вгору і проходять через секцію клапанних тарілок з контактними пристроями. При цьому кожна секція між сусідніми пластинами має барботажний та сепараційний шар із межею поділу між ними. На поверхні кожної ділянки відбувається інверсія фаз (фазова інверсія), причому суцільна фаза стає дисперсною, а дисперсна - суцільною. Таким чином, обладнання створює багаторазову інверсію фаз. У той самий час відомо, що у кожному явищі інверсії забезпечується практично повний масопереніс між фазами. Ці наші пристрої були запатентовані у Німеччині, Франції та Японії. Нова конструкція забезпечує надзвичайно високу гнучкість системи під час роботи в широкому діапазоні рідинних та газових навантажень і може бути використана як модуль для розробки найрізноманітніших конкретних об'єктів. Реактори даної конструкції та їх модифікації знайшли застосування у різних галузях хімічної промисловості: у синтезі диметилформаміду з диметиламіну та мурашиної кислоти або метилформіату; окислення о-ксилолу до о-толуїлової кислоти; виробництві діоксану шляхом дегідратації діетиленгліколю; виробництво бета-аланіну та тетрабутоксититану та інші. Пристрої можуть використовуватися для очищення газів, у випарних установках, і для спалювання в апаратах занурювального горіння.
6. Апарати з полімерних (тефлонових) та вуглеволокнистих матеріалів, апарати з використанням фарфорових та керамічних деталей для реакторів та масообміну, а також пристрої із заданою пористістю. Ці конструктивні рішення дозволили наносити каталітичне покриття на внутрішню поверхню капілярів і пір з використанням нашої оригінальної конденсаційної технології. Такий підхід використовується не тільки для організації ефективних каталітичних процесів , але і при виробництві речовин високої чистоти для волоконної оптики, напівпровідників та ін, наприклад, при ректифікації тетрахлоридів германію та кремнію - з метою зниження забруднення матеріалу стінок та внутрішніх пристроїв виробу. 6. Щодо оптимізації конструкції регулярних (переважно пластинчастих) насадок, то наші дослідження були присвячені створенню оптимальної частоти та амплітуди коливань контактуючих фаз за рахунок конструктивних особливостей насадок та за допомогою пульсуючих зрошувачів. Крім того, велика увага в нашій роботі була приділена використанню блочно-модульного підходу.
Отже, з метою пошуку інноваційних рішень під час проектування хімічного устаткування можна використовувати новий шлях винахідництва. Його алгоритм:
- Проведення системного аналізу для визначення так званого лімітуючого рівня в системі, що оптимізується.
– Визначення, виявлення конфліктів між одночасними процесами на цьому рівні.
- Пошук методів створення гармонії між внутрішніми протиріччями зміни параметрів системи або накладання зовнішніх збурень на основі синергетичних законів.
- Оптимізація факторів, що гармонізують, з використанням методів фізичного та математичного моделювання (переважно методу математичного планування експерименту).
- Робиться спроба усунення протиріч як у відомих загальноприйнятих підходах, та проводиться пошук методів і оптимальних параметрів їх узгодження . не тільки щоб вирішувати інженерні винахідницькі завдання, але й навчитися інноваційним прийомам і технологіям бізнесу, забезпечити розвиток творчих здібностей, схильностей до створення інноваційних рішень виробництва, матеріали з віртуального технологічного онлайн-бізнесу - інкубатора тощо.
Ось ще кілька напрямків нашої науково-технічної експертизи, крім перерахованих вище, доступних для використання у разі читацького інтересу.
1. Розробка перспективних матеріалів. Антифрикційні матеріали, що містять графіт, тефлон, дисульфід молібдену, фенілон (для вузлів тертя, поршневих кілець тощо). Пористі метали та неметалеві матеріали (графіт, кераміка, скло та ін.), наповнені металами та їх солями, полімери та ін., ПТФЕ та інші полімери для застосування в електрообладнанні (щітки, струмоприймачі, електроди електричних батарей, і т.д.), просочені а задану глибину каталізатори дожи. Елементи оксидів металів з іммобілізованою «активною» поверхнею (щеплені полімери, біокаталізатори та ін.). Матеріали з окисленою та азотованою поверхнею, отримані за допомогою плазмової та термодифузійної технологій.
2. Хімічне виробництво та його вдосконалення. Нова технологія безперервного виробництва хлорсиланів, а також ефірів ортокремнієвої кислоти – базових матеріалів у виробництві діоксиду кремнію високої чистоти для напівпровідників та оптичних волокон. Очищення вихідних, проміжних та кінцевих рідких/газоподібних сполук, що містять субмікронні частинки, за рахунок термодифузії або капілярного ефекту. Глибоке очищення всіх компонентів шляхом ректифікації в унікальних фторопластових (тефлонових) колонках з контактними елементами клапанного типу. Процес забезпечує стабільний та високоефективний поділ завдяки високій ефективності масообміну, оптимальним гідродинамічним умовам та гнучкості оригінального обладнання. Подальше очищення здійснюється в апаратах таких хімічних реакцій у процесах виробництва напівпровідників, і зокрема процесів етерифікації та гідролізу. Ці технології забезпечують значне скорочення кількості та габаритів машин та обладнання, зниження забруднення надчистих продуктів за рахунок обладнання, а також покращення екологічних та енергозберігаючих характеристик. Економічне, високоефективне просочування капілярно-пористих матеріалів без застосування вакууму та тиску. Виробництво апротонних розчинників та глибоке видалення субмікронних частинок.
Зниження викидів шкідливих речовин за рахунок допалювання у плазмовому струмені. Розробка та оптимізація технологій електрохімічного очищення, очищення та повторного використання стічних вод електрохімічного виробництва. Розробка екологічно чистих процесів очищення за рахунок ефектів термодифузіофорезу та термоконденсації. Інноваційне обладнання для очищення диму від аерозолів. 3. При оптимізації цих та інших хімічних виробництв використовуються ефективні засоби та методи:
Термоконденсація.
На початковому етапі конденсації парової фази (наприклад, у зоні точки роси) конденсат утворюється на субмікронних частинках, навіть якщо ці частки важко змочувати. У цих умовах субмікронні частинки виступають у ролі зародків конденсації, завдяки чому збільшуються в розмірах і набувають схильності до агломерації, що полегшує їхнє відділення.
Термодекомпресія.
Цей ефект заснований на виділенні розчиненого газу та утворенні бульбашок навколо його субмікронних частинок на початкових стадіях кипіння пари, при цьому субмікронні частинки стають центрами утворення бульбашок.
Поєднання хімічної реакції із процесом масопереносу. Це передбачає синергетично поєднану і одночасну хімічну реакцію і масообмін, при цьому процес масообміну використовується для видалення продукту реакції в момент його утворення. Цей ефект забезпечує значне збільшення швидкості основного процесу (іноді багаторазово), зменшується утворення побічних продуктів, а також покращуються екологічні характеристики процесу. Для оборотних реакцій спостерігається зрушення у бік утворення бажаних продуктів.
Капілярний ефект.В основі цього ефекту лежить збільшення площі поверхні контакту фази, що розвивається (випаровування, нагрівання і т.п.), а в якості робочого тіла використовується капілярно-пористе тіло.
Транспортна хімічна реакція
Цей метод застосовується в тих випадках, коли пряма хімічна конверсія не досяжна, або вихід цільового продукту, що отримується, занадто низький, або неможливо уникнути небажаних домішок, а бажаний результат досягається набором «відволікаючих» хімічних речовин реакції.
Метод хімічної рециркуляції.
Він був запропонований М.Нагієвим та А.Плановським і включає припинення хімічної реакції до її завершення, поділ продуктів реакції та сировини та повернення останнього на початок процесу.
Циклічність хіміко-технологічних процесів.
Цей метод заснований на послідовному (наприклад, імпульсному) введенні фаз в реактор або масообмінний апарат. У ряді випадків цей метод дозволяє коригувати такі параметри процесу, як ступінь конверсії, вихід тощо. буд.
Очищення сировини, проміжних продуктів та розчинників від субмікронних частинок.
Хлориди германію, титану та кремнію та багато інших речовин, які використовуються в мікроелектроніці та виробництві оптичних волокон, вимагають видалення субмікронних частинок з метою покращення якості кінцевого продукту.
Очищення рідкої фази.
Дві нові технології були розроблені, протестовані і доступні для комерційного використання. Перша технологія заснована на ефект термодекомпресії. Потік рідини під тиском попередньо насичений розчинним газом під тиском. Потім в апараті здійснюють різке зниження тиску, що призводить до утворення бульбашок раніше розчиненого газу (або бульбашок пари при кипінні рідини) навколо субмікронних частинок за рахунок термодекомпресійного ефекту. Друга технологія заснована на капілярному ефекті, що виникає при використанні ґнотів, виготовлених з провідного капілярно-пористого матеріалу (наприклад, кордів політетрафторетилену, графітового переплетення). Гноти поміщалися в рідину, і до пакета гнотів подавався електричний струм. Електрична енергія витрачається на випаровування рідини з гніт.
Видалення субмікронних частинок із газоподібної сировини та технологічних газів.
У технології використовується багаторазова термоконденсація, що виникає в пристрої з прямострумом фази. дозволяє забезпечити найкращі результати очищення з високим виходом цільового продукту. З точки зору конструкції комбінація двох методів може бути реалізована в одному модулі устрою .Україна перебуває у стані війни та в глибокій економічній кризі. При цьому основний науковий потенціал зберігається і багато з того, що зроблено, не втратило наукової та комерційної цінності. Вчені та фахівці і сьогодні можуть запропонувати не лише високий ступінь готовності розробок, які можуть стати базою для стартапів, та й послуг дистанційного навчання фахівців, випускників інженерного профілю ВНЗ, фахівців, бізнесменів, підприємців, представників органів влади, чиновників, парламентаріїв, науковців, насамперед представників малого та середнього бізнесу тощо. Можуть не лише дати їм інформацію та розширити їхній професійний кругозір, але, що ще важливіше, навчити інноваційним методам та технологіям бізнесу, забезпечити розвиток творчих здібностей, схильностей до створення інноваційних рішень. Поряд із традиційними можуть бути такі нові авторські засоби та методи навчання, як синергетичні винаходи, онлайн-віртуальний технологічний бізнес – інкубатор (теплиця). Докладніше про них – на сайті www.invest.ho.ua. Це допоможе одночасно одночасно зтренінгами, вебінарами, коучингоми, корпоративним навчанням, консалтингом, аудитом, експертизой) вирішитиі завдання реформування та технологічної трансформації підприємств реального сектору економіки та підвищення якості необхідної для цього підготовки кадрів.
