Химическая технология. Общие вопросы химической технологии, оборудование, процессы

На основе минеральных волокон и полиэлектролитного комплекса получены композиционные фильтрующие материалы. Для усиления удержания мембранного слоя на подложке и повышения ее гидрофобности в композицию введена модифицированная кремнийорганическая добавка, добавление которой позволяет получить поверхностный биополиэлектролитный слой в виде мембраны, не проникающий в глубь подложки. Полиэлектролитные комплексы альгинат–хитозан и лигносульфонат–хитозан готовили, смешивая в определенном объемном соотношении водные растворы анионных полиэлектролитов лигносульфоната или альгината и уксуснокислотные (концентрация кислоты – 2 %) растворы катионного полиэлектролита хитозана концентрацией 2,5 г/л. Образующиеся в ходе реакции интерполимерного комплексообразования комплексы-осадки отделяли центрифугированием и наносили на минеральную под-ложку валковым способом с последующей сушкой при постоянной влажности и комнатной температуре. Удержание полиэлектролитного комплекса в структуре композита при работе в различных, в том числе и агрессивных средах (рН 2–11), оценивали по количеству вымываемого из композитного материала анионного компонента в течение суток, эксплуатационные характеристики (эффективность фильтрации, фильтрующая способность) композиционных фильтрующих материалов – с применением модельной 1 %-й суспензии каолина, которую фильтровали через исследуемые композиты. Анализ результатов эксперимента показал, что полученные композиционные мембраны устойчивы к действию агрессивных сред в широком диапазоне рН и могут быть использованы для очистки различных сточных и природных вод. Установлено, что эффективность фильтрации и фильтрующая способность в значительной мере определяются типом и составом мембранных слоев. Для обоих комплексов максимальная эффективность и скорость фильтрации наблюдаются при нанесении на об-разцы минеральной подложки на основе микротонкого стеклянного волокна стехио-метрического биополиэлектролитного комплекса эквимолярного состава. Разработанная композиция полученных фильтрующих материалов позволяет увеличить эффективность фильтрации на 15 %.

Рассмотрены технологии переработки древесных материалов и аппаратурное оформление процессов, сопровождающихся выделением парогазовой фазы. Предложена обобщающая математическая модель, позволяющая рассчитывать кинетику процессов и конструктивные параметры аппаратурного оформления. Приведены результаты внедрения отдельных технологий в промышленность.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки эффективных подходов и алгоритмов для решения задачи оптимального проектирования новых и системных исследований существующих химико-технологических систем с учётом неопределённости в исходной информации и их программной реализации.

Целью диссертационной работы является исследование условий развития аварийных ситуаций на установке синтетического каучука олигопипериленового (СКОП) и разработка теоретических положений и методических рекомендаций по обеспечению безопасности производственного процесса.

Целью диссертационной работы являлась разработка методики прогнозирования распространения облаков легких и нейтральных газов при авариях на объектах химической промышленности.

Изложена методика анализа работы трубчатого реактора в зависимости от гидродинамической структуры потока реакционной массы на примере степени превращения для необратимой химической реакции первого порядка.

Рассмотрены классификации химических реакторов, теоретические основы расчетов технологических процессов, основы расчетов теоретических и практических материальных балансов, безразмерных характеристик материального баланса химического процесса, основы технологических расчетов химических реакторов. В конце каждой главы предложены задачи для самостоятельной работы.

Представленная диссертационная работа посвящена вопросам разработки технологии промышленного производства нового высокоселективного палладиевого катализатора гидрирования ацетилена в этан- этиленовой фракции.

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

Ежемесячный научно - технический и производственный журнал “Наука и ТЭК” является независимым научным изданием, главная цель которого - развитие научного потенциала всех отраслей ТЭК путем создания условий для того, чтобы результаты передовых исследований и разработок были известны всем заинтересованным сторонам. Журнал приостановил свою деятельность в октябре 2012 года.

Данные методические указания содержат основные требования и детальные разъяснения по выполнению курсового проекта, связанного с разработкой технологической схемы производственной установки. Главное внимание уделено приобретению обучающимися практических навыков проектной работы.

Учебно-методическое пособие к лабораторным работам № 1–4 и расчетно-графическому заданию предназначено для студентов III курса направления 18.03.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и других направлений химико-технологического профиля дневной и заочной форм обучения.

В учебном пособии изложены теория и методы расчёта машин и аппаратов химических производств, приведены теоретические и экспериментальные материалы, необходимые для их проектирования. Рассмотрены примеры проектного расчета простой ректификационной колонны для разделения бинарной смеси и отпарной колонны, а также проектного расчета центробежного насоса с двусторонним всасыванием.

Цель работы заключалась в теоретическом и экспериментальном исследовании процессов тепло- и массообмена в полых вихревых аппаратах при поглощении диоксида углерода из дымовых газов и охлаждении газов перед очисткой, а также создании на их основе научно-обоснованных методов расчета вихревых охладителей и абсорберов.

Изложены основные аспекты процедуры аккредитации как в Российской Федерации, так и за рубежом. Даны комментарии к основополагающим законодательным актам в области аккредитации, приведены примеры нормативной документации.

Изложены основные сведения по основным методам сушки влажных материалов, расчету оптимальных режимов работы сушильных аппаратов в условиях вакуума. Представлены лабораторные работы по спецкурсу «Вакуумные технологии».

Публикуются статьи по следующим тематикам: • элементарные физико-химические процессы; • строение химических соединений, спектроскопия; • влияние внешних факторов на физико-химические превращения; • кинетика и механизм химических реакций, катализ; • горение, взрыв и ударные волны; • динамика фазовых переходов; • электрические и магнитные свойства материалов; • физические методы исследования химических реакций; • химическая физика биологических процессов; • химическая физика экологических процессов; • химическая физика полимерных материалов; • химическая физика наноматериалов; • динамика транспортных процессов; • реакции на поверхности. Журнал основан в 1982 году.

Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Ожижители природного газа». Приведено описание термодинамических основ энтропийно-статистического анализа. Рассмотрены необходимые исходные данные и среднестатистические величины, используемые в расчете установок. Показана общая последовательность определения дополнительных затрат работы для компенсации производства энтропии в различных элементах установки сжижения природного газа, в том числе в цикле с предварительным охлаждением парокомпрессионной холодильной машины. Даны вопросы и задания для самоконтроля.

Основная проблема промышленных способов получения таллового масла – значительные его потери с отходами производства. Причиной является присутствие в сырье лигнина, вызывающего эмульгирование масла в кислой воде с образованием стойкой эмульсии. Известные способы ее разрушения либо малоэффективны, либо связаны со значительными затратами энергии. Уменьшить количество эмульсии можно удалением лигнина из сульфатного мыла, как правило, промывкой в щелочной среде. Целью настоящей работы являлось изучение промывки сульфатного мыла в кислой среде с оптимизацией режима по минимуму содержания лигнина в мыле, а также оценка соответствия показателей качества таллового масла из промытого мыла требованиям российских стандартов. Показано, что при правильном выборе режима промывки оседание лигнина принципиально не препятствует его отделению от мыла. Путем по-строения четырехфакторного дробного эксперимента подобраны оптимальные значения факторов, влияющих на отделение лигнина при промывке. Проведен анализ качественных показателей получаемого после промывки таллового масла, реализована оценка уровня качества относительно требований технических условий на сырое талловое масло. Установлено, что промывка кислой водой, оказывает положительное действие на качество масла.

Изложены особенности управления типовыми объектами химической технологии (реактором, ректификационной колонной, технологической печью) с учетом процессов, протекающих в них. Представлены операции пуска и аварийного останова технологических установок на примере установки экстрактивной ректификации в производстве дивинила. Теоретический материал дополнен упражнениями на прилагаемом программном обеспечении для компьютерных тренажеров в среде Windows, которые моделируют объекты химической технологии и регуляторы.

Издание содержит теоретические основы и практический материал для проведения расчетов отдельных элементов нефтехимического оборудования в программе Matlab в соответствии со стандартом высшего образования по направлению подготовки 18.03.01 «Химическая технология». Пособие предназначено для подготовки выпускной квалификационной работы студентов очной и заочной форм обучения.

Ежемесячный научно - технический и производственный журнал “Наука и ТЭК” является независимым научным изданием, главная цель которого - развитие научного потенциала всех отраслей ТЭК путем создания условий для того, чтобы результаты передовых исследований и разработок были известны всем заинтересованным сторонам. Журнал приостановил свою деятельность в октябре 2012 года.

Рассмотрено технологическое и аппаратурное оформление ректификационных блоков установок первичной переработки нефти. Предназначено для курсового и дипломного проектирования бакалавров по направлениям подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» и 18.03.02 «Энерго - и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» очной и заочной форм обучения, а также магистрантов, обучающихся по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование».

Ежемесячный научно - технический и производственный журнал “Наука и ТЭК” является независимым научным изданием, главная цель которого - развитие научного потенциала всех отраслей ТЭК путем создания условий для того, чтобы результаты передовых исследований и разработок были известны всем заинтересованным сторонам. Журнал приостановил свою деятельность в октябре 2012 года.

Приведены результаты экспериментального исследования процесса переработки нефтесодержащих отходов с получением гидрофобной гранулированной добавки в асфальтобетон. Подобрано связующее, найдены оптимальные режимы работы роторного гранулятора для данного материала. Установлено, что физико-механические свойства асфальтобетонной смеси с использованием гранулированной гидрофобной добавки соответствуют ГОСТу 9128-2009 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон»

Приведено описание электронных лабораторных работ по курсу «Теория тепломассообмена», даны указания к их выполнению. В большом объеме рассмотрены основные теоретические положения.

Приведены требования к составу, содержанию, правилам оформления, срокам выполнения, порядку представления к защите выпускных квалификационных работ, предусмотренных учебным планом подготовки бакалавров, инженеров и магистров специальности 240802.65.

Представленная диссертационная работа рассматривает теоретические и экспериментальные исследования по определению значимости влияющих параметров массообменных процессов и гидродинамических условий движения двухфазных радиальных потоков.

Рациональная переработка отходов лесохимического производства является одной из актуальных проблем современной технологии. талловый пек, побочный продукт целлюлозно-бумажного производства, нашел применение как потенциальный источник фитостеринов. Фитостерины, или растительные стеролы, – природные соединения, полициклические спирты, по строению близкие к стероидам. Благодаря своей биологической активности фитостерины используются в таких сферах, как фармацевтика, косметология, в качестве функциональных продуктов и др., что делает их коммерчески привлекательными. Рассмотрена стадия омыления таллового пека, в результате которой удается получить фитостерины в свободной форме из их сложных эфиров с жирными и смоляными кислотами. центральный композиционный план, дополненный шестью звездными точками, был выбран для определения совокупного влияния трех факторов и для планирования минимального количества опытов, а методология поверхности отклика использована для нахождения оптимальных значений переменных. На основании экспериментальных данных разработаны регрессионные модели, отражающие влияние основных технологических факторов (избыток щелочи, температура и время омыления) на степень омыления фитостеринов в омыленном талловом пеке и сложных эфиров в получаемом экстракте. проведен статистический анализ этих моделей. при помощи дисперсионного анализа доказана их адекватность. экспериментальные и предсказанные значения находились в тесном согласии. Разработанные математические модели в виде регрессионного полинома посредством программного обеспечения Minitab позволяют найти оптимальные значения входных переменных процесса при одновременном достижении максимальной степени омыления фитостеринов (98,1 %) с минимальным значением эфирного числа в экстракте (4 мг KOH/г): температура омыления – 121,7 °с, продолжительность процесса – 3,18 ч и избыток щелочи – 100 %. таким образом, были получены надежные модели для прогнозирования степени омыления фитостеринов и эфирного числа в экстракте, которые могут быть использованы в промышленном процессе омыления таллового пека. Для цитирования: Коршунов А.О., Лаврентьева Е.А., Лазарев М.А., Радбиль А.Б. Оптимизация процесса омыления таллового пека методом планирования эксперимента // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С 173–187. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-173-187.

Подготовлен на кафедре высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета Воронежского государственного университета.

Изложены теоретические основы процесса теплопередачи, описание лабораторной установки, порядок проведения работы, методика обработки опытных данных, в том числе на компьютере, подход к анализу полученных результатов.

Методические указания выпущены в виде последовательности, позволяющей произвести измерения и расчет теплотехнических параметров. В представленной работе приводятся необходимые сведения для осуществления теплотехнических расчетов, а также справочная литература, которая может быть использована студентами.

Сушка древесины является важнейшей составляющей технологического процесса ее переработки, во многом определяющей качество конечного продукта, поэтому совершенствованию технологии сушки пиломатериалов придается большое значение. Из существующих в настоящее время методов представляет интерес сушка пиломатериалов с применением электромагнитной энергии. В связи с этим появилась необходимость в разработке высокотехнологичных устройств для сушки древесины в сверх-высокочастотном поле, работающих в автоматическом режиме с учетом особенностей энергетических характеристик резонатора сушильной камеры. Это возможно выполнить с помощью систем технического контроля и управления процессом сушки с применением соответствующего программного обеспечения. Для создания таких систем необходимо разработать измерительное устройство, которое должно учитывать взаимозависимость энергетических параметров резонатора. В статье рассмотрен научно обоснованный подход к решению задачи автоматического контроля за процессом сушки древесины в микроволновой лесосушильной камере резонаторного типа. Представлена математическая модель определяющей части системы бесконтактного контроля – функционального измерителя влажности древесины, основанного на взаимосвязи энергетических параметров резонатора сушильной камеры. Объектом настоящего исследования является процесс сушки древесины сверхвысокочастотным электромагнитным полем в экспериментальной сушильной установке резонаторного типа. Цель исследования – создание системы измерительного контроля за процессом сушки древесины с применением средств термовлагометрии пиломатериалов, основанной на определении энергетических параметров резонатора сушильной камеры. Для решения поставленной задачи предложен способ сушки древесины в микроволновой лесосушильной камере.

В настоящее время в стране заготавливается около 200 млн м3 древесины. При этом на всех стадиях процесса (от заготовки до переработки древесного сырья) образуется большое количество отходов, которые не находят применения и оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Одним из возможных направлений пере-работки таких отходов является их пиролиз. Выход продуктов пиролиза зависит от внешних условий и свойств сырья. Приведено описание установки, разработанной для производства активированного угля из древесной щепы. Установка выполнена в виде шахты, в ней имеется зона пиролиза, работающая в периодическом режиме. В нижней части пиролизной зоны расположены нагревательные элементы, прогревающие технологическую щепу до начала интенсивных экзотермических реакций. Нагревательным элементам тепловая энергия передается с помощью тепловой трубы, размещен-ной в древесном угле после стадии активации, имеющем температуру около 800 оС. С использованием этой установки из древесных отходов получаются ценные продукты, пользующиеся большим спросом в промышленности, и решается экологическая проблема многих деревоперерабатывающих предприятий – утилизация отвалов. На основе анализа физической картины и формализации процесса пиролиза в установке производства активированного угля разработана математическая модель процесса, позволяющая рассчитать общее время, затраченное на переработку древесных отходов, и основные конструктивные параметры установки.
Nowadays, about 200 mln m3 of timber is harvested in our country. At all stages of the pro-cess (from harvesting to raw wood processing) a large amount of waste that does not find any usage and has negative influence on the environment is generated at the same time. Pyrolysis is one of the feasible directions of such waste processing. The yield of pyrolysis products depends on the external conditions and the raw materials properties. The article describes a plant targeting for production of activated carbon from wood chips. The plant is designed as a mine. It has a pyrolysis zone operating in periodic mode. Heating elements are located in the lower part of the pyrolysis zone. They heat industrial chips prior to intense exothermic reactions. Thermal energy is transferred to the heating elements by a heat pipe placed in charcoal after the activation stage, which has temperature about 800 °C. Valuable products are obtained from wood waste with the use of this plant, which are in a great demand in the industry. The environmental problem of many wood processing enterprises is being solved; disposal of waste dumps. Mathematical model of the process has been developed based on the analysis of the physical phenomenon and pyrolysis process formalization in the activated carbon plant. The model allows calculating the total time spent on wood waste processing and the main design parameters of the plant.

Приведены контрольные задания для студентов заочной формы обучения. Предназначены для студентов заочной формы обучения механических и технологических специальностей при изучении ими курса автоматизации технологических процессов.

Учебное пособие предназначено для обучения магистров по направлению «Химическая технология» и его содержание соответствует ФГОС 3-го поколения для дисциплины «Процессы массопереноса в системах с участием твердой фазы». Изложенный в учебном пособии материал позволяет студентам восполнить и систематизировать знания по теории массообменных процессов, знакомит со спецификой массопереноса в системах с участием твердой фазы, а также с такими процессами, как адсорбция, ионный обмен, кристаллизация, растворение, мембранное разделение, конструкциями соответствующих аппаратов и методами их расчетов.

В диссертационной работе проведено теоретическое и экспериментальное исследование характеристик барботажных аппаратов, работающих в циклическом режиме и предназначенных для комплексной очистки больших объемов газовых выбросов промышленных предприятий.

Подготовлено на кафедре высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического Воронежского государственного университета

Целью пособия является формирование у студентов коммуникативной языковой компетенции в области своей специальности, которая реализуется в различных видах речевой деятельности, как устной, так и письменной. Все тексты и задания связаны с профессиональной подготовкой будущих специалистов и соответствуют государственному образовательному стандарту. Учебное пособие включает в себя шесть модулей, название каждого из которых соответствует названию определенной специальности факультета и отвечает тематике изучаемого по данному профилю материала. Каждый модуль состоит из двух разделов с системой лексических и грамматических упражнений с учетом словаря и грамматических структур, характерных для подъязыка специальности, а также дополнительных текстов, которые можно использовать для самостоятельной работы студентов и технического перевода по специальности. Пособие может быть использовано для аудиторной и внеаудиторной работы, в зависимости от целей, поставленных преподавателем.

Обобщены результаты исследований и разработки центробежных экстракторов. Рассмотрены их основные конструкции, приведены основные закономерности движения радиальных потоков, капель, а также описание массообменных процессов в центробежных экстракторах с различными насадочными устройствами. Описаны наиболее перспективные конструкции центробежных экстракторов.

Представлен обзор по промышленному использованию катализаторов на основных каталитических производствах заводов «Этилен», «Окись Этилена» и «СПС» (стирола и полиэфирных смол) 2-й промышленной зоны ОАО «Нижнекамскнефтехим». Проведен краткий анализ условий работы катализаторов и рассмотрены проблемы, возникающие в ходе их эксплуатации. Предложены перспективные направления для дальнейшего усовершенствования и повышения эффективности используемых на предприятии катализаторов.

Ежемесячный научно - технический и производственный журнал “Наука и ТЭК” является независимым научным изданием, главная цель которого - развитие научного потенциала всех отраслей ТЭК путем создания условий для того, чтобы результаты передовых исследований и разработок были известны всем заинтересованным сторонам. Журнал приостановил свою деятельность в октябре 2012 года.

В диссертационной работе рассматриваются вопросы комплексной интенсификации процесса массообмена путем управления конструктивными параметрами насадочных элементов в абсорбере с подвижной вращающейся насадкой.

Изложены основы процессов взаимодействия реагентов в волне горения реакций СВС. Особое внимание уделено физико-химическим явлениям, сопровождающим экзотермические процессы. Приведены примеры воздействия внешних факторов на скорость горения как интегральную характеристику СВС.

Представлены тексты для освоения немецкой терминологии нефтехимической отрасли, грамматический материал для обучения чтению и говорению, переводу, реферированию, а также дополнительные упражнения для самостоятельной работы.

Рассмотрена задача интенсификации каталитического процесса переэтерификации растительных масел − ос- новы промышленного получения биодизельного топли- ва. Реакция этанолиза соевого масла в соответству- ющий эфир с использованием в качестве катализатора КОН осуществлялась в непрерывном и периодическом режимах, в микрореакторах и в реакторе классического типа. Выполненное экспериментальное исследование и моделирование кинетики реакции выявили существенное влияние массопереноса как фактора, определяющего скорость химического процесса. Показано, что реак- ция этанолиза может быть интенсифициривана при использовании непрерывных режимов работы в микрореакторах. DOI:10.15217/issn1998984-9.2014.27.83

В настоящее время разработано множество методов синтеза нанопорошков (НП), при этом совокупное мировое производство нанопорошков превосходит более 100 тысяч тонн в год. Данная статья представляет результаты сравнения методов получения НП по производительности и качеству порошка. Под качеством порошка понимается его дисперсность, наличие примесей и агломератов, а производительностью метода считаем массу порошка, которую можно произвести на одной установке за 1 ч

В диссертационной работе рассмотрены вопросы одностадийного синтеза стеаратов двухвалентных металлов.

К 2002 г. Соединенные Штаты завершили уничтожение 6 процентов своих запасов на атолле Джонстон и приступили к демонтажу построенного там ОУХО.

Представлены общие сведения о березовой коре. Изучены кинетические закономерности процесса сверхвысокочастотной экстракции березовой коры и луба. Для проведения опытов использовалась березовая кора – отход окорки древесины фанерного производства, которая была вручную разделена на луб и бересту. Экстракция проводилась в сверхвысокочастотной камере при оптимальных условиях, установленных ранее. Для изучения зависимости степени извлечения экстрактивных веществ от продолжительности экстракции луба были определены следующие показатели: концентрация экстрактивных веществ в твердом теле, степень недоизвлечения, полученная расчетным и опытным путем. Аналогичные показатели были найдены для березовой коры (совмещенная переработка бересты и луба без предварительного их разделения) для фракций менее 1, 1…2, 2…3 мм. Получен характерный вид логарифмической зависимости симплекса концентрации экстрактивных веществ от продолжительности экстракции для используемых фракций луба и березовой коры. Приведены зависимости степени недоизвлечения от продолжительности экстракции для фракций луба и березовой коры. Установлено, что регулярный режим и линейная зависимость наблюдаются уже после первой минуты проведения сверхвысокочастотной экстракции как для луба, так и для березовой коры. При изучении зависимостей степени недоизвлечения от продолжительности экстракции для различных фракций луба и березовой коры, зафиксировано максимальное значение данного показателя на начальном этапе сверхвысокочастотной экстракции, ближе к ее концу – его уменьшение. С понижением фракции луба меньше степень недоизвлечения, с уменьшением фракции березовой коры больше степень недоизвлечения. Для березовой коры процесс экстракции при достижении продолжительности 10 мин близится к завершению, для луба – еще продолжается. К моменту завершения экстракции степень недоизвлечения экстрактивных веществ из луба в несколько раз больше, чем из березовой коры. Наибольшее значение коэффициента внутренней диффузии в лубе отмечено для фракции менее 1 мм, наименьшее – для фракции 2…3 мм, в березовой коре наибольшее – для фракции 2…3 мм, наименьшее – для фракции менее 1 мм.