Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Классификация способов и оборудования рекуперации вторичных вод
Статья научная
Вопросы очистки вторичных вод промышленного производства занимают важное место и являются актуальными в экологической деятельности всех предприятий пищевой и химической отраслей. Для очистки транспортерно-моечной воды свеклосахарного производства ключевую роль играет оборудование очистных сооружений. Большое многообразие оборудования очистки сточных вод классифицируется по различным способам. Применяемые типовые конструкции – это отстойники, гидроциклоны, сепараторы, центрифуги. В свою очередь они имеют разную степень очистки, производительность по поступающей суспензии и очищенной вторичной воде. Данное оборудование делится по конструкциям в зависимости от диапазона удаляемых частиц. Составлена общая классификация способов очистки транспортерно-моечной воды, а также соответствующего оборудования. На основе анализа процессов и аппаратурного оформления выделены основные способы очистки сточных вод: механический, физико-химический, комбинированный, биологический и дезинфекция. Для повышения степени очистки и снижения технико-экономических затрат широко используется комбинированный способ. Основная задача участка очистки транспортно-моечных вод свеклосахарного производства – обеспечение предприятия водой в необходимом количестве и соответствующего качества при экономном использовании водных ресурсов с учетом отсутствия загрязнения поверхностных и подземных вод производственными сточными водами. В сахарной промышленности в настоящее время широко применяются новые виды моечного оборудования зарубежного производства, требующие для нормальной работы высокое качество и большое количество очищенной транспортёрно-моечной воды. Предложенная классификация позволяет осуществить сравнительный технико-экономический анализ при выборе способов и оборудования рекуперации вторичных вод. Рассмотрено основное оборудование рекуперации вторичных вод, используемое на свеклосахарном заводе. Наиболее распространенным на свеклоперерабатывающем предприятии является радиальный отстойник.
Бесплатно
Статья научная
Применение различных физических воздействий является экономичным и высокоэффективным направлением регулирования и улучшения характеристик, разрабатываемых в данной работе модифицированных армированных полимерных композиционных материалов. Исследуемые в работе методы энергетических воздействий применяли на стадии пропитки технических нитей различной химической природы олигомерным связующим и отвердителем (при получении препрегов традиционным способом) или раствором связующего и отверждающей системой (при получении препрегов способом слоевого нанесения компонентов) На основании проведённых исследований предложена классификация применяемых методов физической модификации по принципу воздействия энергетических полей. Исследованные способы энергетических воздействий разделены на ориентирующие и энергетически подпитывающие воздействия. К первой группе отнесены обработки, при постоянных магнитном (ПМП) или электрическом полях (ПЭП), и постоянных механических нагрузках. Ко второй группе отнесены энергетические воздействия имеющие волновую природу (энергетически подпитывающие), и к ним отнесены вибрационные, ультразвуковое воздействия, ультрафиолетовое излучение. Методы модификации первой группы способствуют снижению подвижности молекул связующего при отверждении, при этом происходит образование ветвлений полимерных цепей в процессе отверждения, что приводит к преимущественному увеличению разрушающего напряжения при статическом изгибе. Энергетически подпитывающие воздействия, содействуют относительному ускорению процесса линейного роста полимерных цепей при отверждении, который сопровождается образованием более редкосшитой сетчатой структуры, что приводит к преимущественному увеличению ударной вязкости. Из двух конкурирующих процессов при отверждении эпоксидных олигомеров именно этот требует более высокой энергии активации, что подтверждается результатами исследований. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что применяемые в работе способы модификации позволяют не только получать полимерные композиционные материалы с высокими прочностными характеристиками, но и направленно регулировать свойства композитов в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Ориентирующие способы модификации приводят к упрочнению получаемого полимерного композиционного материала с преимущественным увеличением разрушающего напряжения при статическом изгибе от 20 до 47%. При использовании в технологии получения армированных реактопластов энергетически подпитывающих воздействий преимущественно увеличивается ударная вязкость от 19 до 40%.
Бесплатно
Комплексно-модифицированные базальтопластики
Статья научная
Ввиду того, что создание и освоение выпуска новых полимеров практически не происходит, модификация известных материалов, создание наполненных различными веществами полимерных композитов является сегодня одним из приоритетных направлений в создании новых полимерных материалов. В данной работе изучена возможность повышения реакционной способности путем обработки коронным разрядом крупнотоннажного полимера – полиэтилена при наполнении его модифицированным базальтом. Методом полного факторного эксперимента получены уравнения регрессии, анализ которых показал превалирующее влияние силы тока коронного разряда на физико-механические характеристики полимерных композиционных материалов. Градиентным методом выбраны оптимальные соотношения компонентов композиционного материала и сила тока при обработке полиэтилена коронным разрядом. Доказана перспективность и целесообразность получения комплексно-модифицированных базальтопластиков на основе полиэтиленанизкого давленияобработанного коронным разрядом, так как повышаются все физико-химические и механические свойства полиэтиленовых композитов. Методом инфракрасной спектроскопии показано, что в комплексно-модифицированном базальтопластике практически отсутствуют группы гидроксильные группы, значительно уменьшается интенсивность пиков метилольных групп, и пиков –Si-O-Si-, что свидетельствует о химическом взаимодействии полиэтилена обработанного коронным разрядом и модифицированного базальта.
Бесплатно
Статья научная
Работа касается исследований по использованию продуктов растительного происхождения в качестве биодеградирующих добавок в композициях на основе полипропилена. Полипропилен является синтетическим материалом не подвергающимся процессам биодеградации. Натуральный каучук - продукт, получаемый из млечного сока дерева «Hevea Brasiliensis», в природе не накапливается из-за присутствия в его составе белков и фосфолипидов, которые способствуют его деградации. В исследовании для получения биодеградируемых композиций в полипропилен добавлялись неочищенный натуральный каучук (НК-Н) и масло семян каучукового дерева (МСКД). Определена склонность к биодеградации исследуемых композиций методами оценки шероховатости поверхности, краевого угла смачивания и водопоглощения. Выявлено, что использование неочищенного натурального каучука в количествах до 15% масс., масла семян каучукового дерева до 5% масс. и их смесей в суммарном количестве до 10% масс. приводит к существенному увеличению шероховатости поверхности. Масло семян каучукового дерева, выполняя функцию пластификатора, распределяется в полипропилене более равномерно, чем натуральный каучук, что снижает выраженность шероховатости образцов. Методом лежащей капли оценивали гидрофильность композиций с биодеградирующими добавками. С увеличением количества введенного неочищенного натурального каучука краевой угол смачивания падает и при содержании неочищенного натурального каучука 15% масс. составляет 66° против 85° для чистого полипропилена. Совместное введение НК-Н и МСКД закономерно увеличивает гидрофильность композита, но в меньшей степени, по сравнению с введением одного НК-Н в том же количестве. Было оценено поведение полипропилена и его композиций с неочищенным натуральным каучуком и маслом семян каучукового дерева после 25 месяцев экспозиции в водной среде. С увеличением количества введенного каучука происходит существенная потеря массы композита. Введение в полипропилен смеси 5% масс. неочищенного натурального каучука и 5% масс. масла семян каучукового дерева через 13 месяцев экспозиции в водной среде привело к уменьшению его массы на 71%.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача математического описания вакуумной сублимационной сушки дисперсных и биологически активных материалов, применяемых при создании готовых лекарственных форм и композиционных полимерных систем. Целью работы являлось разработать модель, обеспечивающую перенос технологии лиофильной сушки с лабораторного уровня на промышленный при сохранении однородности и качества продукции. В качестве методического подхода использовано объединение одномерной модели кинетики сушки и вычислительной гидродинамики, позволяющей рассчитывать распределение водяных паров в объеме рабочей камеры лиофилизатора. Модель учитывает первый и второй периоды сушки, послойное перемещение фронта сублимации, тепломассоперенос в замороженной и высушенной областях, а также диффузионные ограничения на этапе досушки. Экспериментальные исследования выполнены на пилотной установке Labconco при минимальном давлении 5–10 Па и температуре конденсатора 188 K с использованием модельного пептидного раствора. Показано, что рассчитанные температурные кривые сопоставимы с экспериментальными данными: фактор различия составил 1.76, фактор подобия 54.77, что подтверждает адекватность предложенной модели. CFD-расчеты выявили неравномерное распределение водяных паров в объеме камеры и рост их концентрации в зоне конденсатора по мере протекания сублимации. Установлено, что совместное использование моделей кинетики и газодинамики позволяет обоснованно подбирать режимы сушки, снижать продолжительность процесса и минимизировать риск брака. Разработанный подход рекомендуется для трансфера вакуумной сублимационной сушки на промышленное оборудование различного объема.
Бесплатно
Математическое моделирование некоторых особенностей диссоциации газовых гидратов
Статья научная
В современной нефтяной и газовой промышленности специалистам зачастую приходится решать многоплановые задачи, связанные с процессами диссоциации техногенных и природных газовых гидратов. Известные методы расчета и исследования диссоциации в основном описывают этот процесс с подводом к гидрату тепла. Однако при использовании для диссоциации метода снижения давления проявляются состояния метастабильности гидратов – эффекты самоконсервации и консервации, открытые российскими и зарубежными исследователями. Имеющиеся в литературе описания эффектов метастабильности получены в результате экспериментов с гидратами из однокомпонентных газов и для конкретных термобарических условий. Имеющиеся зависимости для одних гидратных систем не распространяются на другие, из-за чего их прямое применение при решении практических задач, например, с добычей газа из природных или ликвидацией техногенных гидратов в широком диапазоне термобарических условий затруднительно. Поэтому создание метода расчета основных параметров процесса диссоциации гидратов из многокомпонентных газов является актуальным...
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются подходы к математическому моделированию процесса синтеза бутадиен-стирольных статистических сополимеров (ДССК), полученных растворной полимеризацией в присутствии инициирующей системы «литийалкил-модификатор». Объектом исследования являлся функционализированный статистический бутадиен-стирольный каучук ДССК-2560Ф, полученный сополимеризацией бутадиена-1,3 со стиролом периодическим способом, при этом инициирующий комплекс «н-бутиллитий + модификатор» образуется в режиме in situ в присутствии мономеров. Процесс синтеза сополимера проводили при постоянной температуре. Конверсию мономеров определяли методом сухого остатка. С учетом того, что статистическое распределение стирола в сополимере определяется соотношением Ме/Li в инициирующей системе, разработана кинетическая схема процесса синтеза статистического бутадиен-стирольного каучука. Для предложенной кинетической схемы представлена система бесконечных дифференциальных уравнений. С использованием метода моментов бесконечная система уравнений сведена к конечной. С использованием полученной системы уравнений проведена оценка степени превращения мономеров, значений среднечисленной, среднемассовой молекулярной массы и коэффициента полидисперсности в зависимости от условий синтеза в периодическом процессе. Кинетические параметры модели оценены с использованием процедур нелокальной оптимизации. В результате идентификации параметров математической модели рассчитаны значения констант скоростей элементарных реакций. Получены аналитические зависимости, описывающие влияние температуры полимеризации на степень конверсии и молекулярно-массовые характеристики каучука. Разработанная математическая модель может быть использована в технологии получения растворных бутадиен-стирольных статистических сополимеров, где в качестве инициирующей системы выступают алголят натрия и н-бутиллитий. Применение разработанной математической модели позволит установить влияние технологических параметров (температуры, соотношения компонентов инициирующей системы) на молекулярно-массовые характеристики получаемого каучука.
Бесплатно
Меднение волокнистых материалов на основе полиакрилонитрила
Статья научная
В настоящее время резко возросла необходимость создания новых многофункциональных материалов, отвечающих требованиям технологий и потребностей общества. Кроме того, с увеличением количества всевозможных «гаджетов», систем связи, источников электромагнитного «загрязнения» окружающей среды, вызванного функционированием сотовой связи, персональных компьютеров и других источников, актуальной становится защита от излучения, электромагнитных волн радиочастотного диапазона от 30 Гц до 3000 ГГц. Для этих целей можно использовать модифицированные волокна и ткани методом металлизации. В качестве объектов исследования выбран тканный материал на основе жгутика полиакрилонитрильного для специальных целей (ООО «СНВ») с заводскими свойствами: номинальной линейной плотностью элементарного волокна, 0,12 текс, удельной разрывной нагрузкой волокна 450 мН/текс, удлинением элементарного волокна при разрыве 18%. В работе химическое меднение проводили двумя способами: первый представлял собой классическую схему металлизации пластмасс; второй способ проводили по новой малостадийной и малокомпонентной технологии, которая включала две основные стадии: активация поверхности и химическое меднение...
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждается актуальность промышленного производства жидкого диоксида серы, а также области его применения. В статье приведена краткая характеристика известных способов производства жидкого диоксида серы: применение обжигового газа; сероолеумный способ; многоступенчатая конденсация; низкотемпературный криогенный процесс; окисление серы кислородом при его стехиометрическом недостатке. В ходе проведенного анализа были выявлены основные недостатки рассмотренных методов, которые позволили разработать инновационный вариант технологической схемы производства. На основании полученных данных, в АО «НИУИФ» был разработан и запатентован способ получения жидкого диоксида серы, основным сырьём которого является сера и кислород в стехиометрическом недостатке. Принципиальным отличием предлагаемой промышленной схемы является применение технического кислорода вместо воздушного дутья и использование в аппаратурной схеме серной печи и конденсатора паров серы, совмещённых в одном корпусе. Предложенное решение значительно снижает энергозатраты и исключает возможность кристаллизации жидкой серы в оборудовании. Поэтому, данную схему можно считать более надежной и целесообразной по сравнению с существующими. Также, в технологической схеме разработанной установки, на производство 1 т жидкого диоксида серы требуются существенно меньшие энергозатраты, чем в существующих технологиях. Для определения конструктивных параметров оборудования и отработки процессов, в статье приведено описание лабораторной установки получения жидкого диоксида серы, разработанной и уже смонтированной в АО «НИУИФ». В настоящий момент на установке проводятся эксперименты с целью наладки режима работы и наработки физико-химических данных процесса.
Бесплатно
Методика синтеза люминофора — оксикарбида кремния
Статья научная
Настоящее исследование посвящено разработке лабораторной методике синтеза люминофора - оксикарбида кремния путем химического осаждения из газовой фазы с использованием горячей нити и изучению свойств люминофора в форме тонких пленок и дисперсий. Пленки оксикарбида кремния в настоящем исследовании охарактеризованы с использованием передовых аналитических методов. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) проводилась на микроскопе Auriga 3916-FESEM, работающем при напряжении 1 кВ, что обеспечивало высокое разрешение для получения изображений морфологии поверхности и структурных особенностей. Систематическое варьирование количества мезопористых гранул кремнезема MCM-41 (масса гранул 5, 10 и 15 г) позволяет провести детальный анализ влияния соотношения прекурсоров на свойства тонких пленок. Энергодисперсионный рентгеновский анализ пленок, полученных из разных количеств тетраэтоксисилана (TEOS) и мезопористых гранул кремнезема MCM-41 подтверждает наличие углерода, кислорода и кремния, что соответствует использованию дозированных количеств тетраэтоксисилан (TEOS) и кремнезема (MCM-41). Сканирующий электронный микроскопический анализ выявляет различные морфологии в тонких пленках оксикарбида кремния: при использовании только тетраэтоксисилана наблюдается поверхность с компактными агрегатами, гетерогенно распределенными, в то время как введение как мезопористых гранул кремнезема TEOS, так и мезопористых гранул кремнезема MCM-41 приводит к формированию пористых кластеров. Установлена усиленная фотолюминесценция в пленках, содержащих кремнезем MCM-41. Исследование раскрывает синергетическое взаимодействие между TEOS и мезопористыми гранулами кремнезема MCM-41, предоставляя ценные сведения для оптимизации тонких пленок оксикарбида кремния для множества применений - от микроэлектроники до оптоэлектроники.
Бесплатно
Статья научная
Разработан комплексный методологический подход для исследования структурных, электрохимических и транспортных характеристик процессов электробаромембранной очистки промышленных растворов. Подход структурирован в виде многоуровневой иерархической схемы, охватывающей все этапы научного исследования: от аналитического обзора и выбора объектов до математического моделирования, инженерного расчета и оценки экономической эффективности. Методология обеспечивает системность исследований, повышая достоверность и воспроизводимость результатов. В качестве ключевых объектов экспериментальных исследований были определены модельные и реальные промышленные растворы из трех экологически значимых отраслей: производства минеральных удобрений (растворы солей аммония, калия), получения биотоплива (водно-эфирные смеси) и гальванических покрытий (многокомпонентные растворы, содержащие ионы тяжелых металлов, аммония, сульфатов и фосфатов). Исследования проводились с использованием ряда промышленных пористых полимерных мембран (нано-, ультра- и микрофильтрационных) от отечественных производителей. В работе представлены и проанализированы экспериментальные графические зависимости, иллюстрирующие влияние процесса на характеристики мембран и эффективность разделения. Методами рентгеноструктурного анализа, термогравиметрии и ДСК изучены структурные изменения микрофильтрационной мембраны после контакта с компонентами промывочных вод производства биотоплива. Для процессов электронанофильтрации модельных растворов минеральных удобрений получены вольт-амперные характеристики, зависимости сопротивления и электропроводности мембранных систем от напряжения и трансмембранного давления. В ходе очистки реального гальванического раствора исследованы транспортные характеристики: установлены зависимости коэффициента задержания ионов (Zn²⁺, PO₄³⁻) и удельного потока через мембраны от плотности электрического тока. Полученные данные служат основой для математического моделирования, оптимизации режимов работы и инженерного расчета электромембранных аппаратов. Разработанный методологический подход и полученные результаты вносят вклад в развитие научных основ ресурсосберегающих и экологичных технологий очистки промышленных стоков, обеспечивающих возврат ценных компонентов в производственный цикл..
Бесплатно
Методология решения проблемы очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий
Статья обзорная
В России, как и во всем мире, одной из наиболее острых проблем является защита природных водных ресурсов от загрязнения сточными водами пищевых, особенно молокоперерабатывающих предприятий. Однако несмотря на то, что на законодательном уровне установлены ограничения, штрафы и приостановка их деятельности за превышение установленных нормативов сброса загрязняющих веществ в водоемы, они продолжают наносить всё более существенный вред окружающей среде. К основной объективной причине этого явления следует отнести отсутствие эффективной технологии очистки сложных по составу, с изменяющимися даже в течении суток физико-химическими свойствами стоков предприятий по переработке молока. Целью исследования являлась разработка концепции глубокой переработки вторичного молочного сырья для последующего использования в промышленном производстве. В работе представлены анализ базовой структуры современной технологии очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий на заводских очистных сооружениях и предложены основные принципы переработки вторичного молочного сырья. Анализ представленных данных показывает, что современные методы очистки сточных вод, применяемые на большинстве молочных заводов не соответствуют нормативам Следование предложенным принципам позволит обеспечить благоприятные условия выделения лактозы из вторичного молочного сырья на последующих стадиях его глубокой переработки. То или иное сочетание этих процессов, прежде всего, зависит от стоимости технологий и необходимого для их реализации оборудования, объёмов сырья, требуемой глубины его переработки, а также рыночной цены готовой продукции
Бесплатно
Механизм процесса разложения апатита фосфорной кислотой
Статья научная
Выполнены экспериментальные исследования кинетики и механизма процесса, разложения апатита фосфорной кислотой, в системе Апатит-H3PO4-H2O без добавления серной кислоты. Исследование процесса разложения Ковдорского апатита с определёнными размерами частиц проводили в реакторе периодического действия объемом 1 дм3 при перемешивании реакционной смеси, и начальной концентрации фосфорной кислоты 17% масс., при температуре 78-82 °С. Наблюдение за ходом процесса осуществляли посредством определения концентрации фосфорной кислоты и концентрации монокальцийфосфата. Кислотность реакционной смеси определяли по показаниям pH-метра (рН-105 МА с электродом стеклянным комбинированным - ЭСК-10603). Показано, что в ходе всего процесса происходит постоянное плавное увеличение значения pH реакционной смеси до значения pH 6. Сравнение значений рН реакционной смеси в ходе процесса при фактической в момент определения концентрации фосфорной кислоты и значений pH фосфорной кислоты соответствующей концентрации в водном растворе показывает, что на значение pH реакционной смеси существенно влияет присутствие геля монокальцийфосфата...
Бесплатно
Многослойные полимерные оболочки для скрытой маркировки зеркальных изделий
Статья научная
Поляризация света, отраженного от зеркальной поверхности стеклянной, пластмассовой или металлической тары, фольги или этикетки из металлизированной пленки позволяет наблюдать в полимерных многослойных покрытиях эффект плеохроизма и использовать его в публичной (открытой) и скрытой (защитной) маркировке товаров. Анизотропные оптически активные полимерные пленки двух типов, используемые для маркировки прозрачных оболочек и упаковки получают путем линейной и двухосной ориентационной вытяжки. Линейная ориентация при производстве полимерных плёнок создаёт «эффект памяти формы» и используется для изготовления внешнего слоя оболочки, который сжимает и фиксирует её многослойную структуру при термоусадке на цилиндрической конической или иной криволинейной поверхности изделий с зеркальной поверхностью. Установлено, что коэффициент пропускания обычного и поляризованного света термоусадочной плёнкой поливинилхлорида «памятью формы» существенно различается и в зависимости от длины волны света и уровня внутренних напряжений в пленке снижается в процессе её усадки в несколько раз. При исследовании оптических свойств комбинированных полимерных плёнок в условиях термостимулируемой усадки обнаружены яркие цветные эффекты и парадокс влияния масштабного фактора на прозрачность пленки поливинилхлорида для потока света, отражённого от зеркальной поверхности. Поляризация света, отраженного от зеркальной поверхности, позволяет использовать многоцветный эффект плеохроизма для привлечения внимания покупателя к товару и скрытой (защитной) маркировки упаковки путем штрихового кодирования информации о товаре. Показана возможность считывания информации, вводимой в многослойную оболочку путем высечки штрихового кода в среднем слое двухосно ориентационной пленки полипропилена, с использованием видеокамеры и программного обеспечения смартфонов. Плеохроизм многослойной оболочки, формируемой путем термостимулируемой усадки оболочек или цилиндрических этикеток зависит от уровня внутренних напряжений во внешнем слое термоусадочной плёнки поливинилхлорида. Оптимальный уровня внутренних напряжений для усадки и фиксации оболочек на изделиях задается в диапазоне 1-4 МПа путем реализации свободной усадки в диапазоне 10-60% от максимальной усадки без ограничения размеров пленки.
Бесплатно
Моделирование процесса образования полимерных капель в микрофлюидном устройстве Х-типа
Статья научная
В данной работе изучен процесс образования полимерных капель в микрофлюидном устройстве Х-типа методом одностадийного эмульгирования двух несмешивающихся фаз, из эмульсии которых путем удаления остаточного растворителя на роторном испарителе формируются полимерные наночастицы. Было проведено математическое моделирование процесса образования полимерных капель в каналах микрофлюидного устройства Х-типа с использованием метода конечных разностей или конечных объемов в пакете программ вычислительной гидродинамики ANSYS Fluent 16.1. Данный метод решает единый набор уравнений сохранения для обеих фаз, отслеживая объемную долю сплошной и дисперсной фаз во всей расчетной области. Приведено математическое описание гидродинамического режима потоков сплошной и дисперсной фаз внутри микрофлюидного устройства. Модель учитывает поверхностное натяжение на границе двух фаз и смачиваемость стенок каналов. Кроме того, изучен процесс формирования полимерных наночастиц из образованной в микрофлюидном устройстве эмульсии капель методом испарения органического растворителя. Приведены расчеты размера наночастиц с учетом размера капель и коэффициента агрегации А, учитывающего коалесценцию между получаемыми в микрофлюидном устройстве полимерными каплями. Было проведено сравнение результатов эксперимента и моделирования и установлена относительная ошибка вычисления модели. Приведены результаты расчета размера наночастиц при различных вариантах соотношения расхода потоков дисперсной и сплошной фаз. На основании вычислительного эксперимента были определены значения расходов сплошной и дисперсной фаз, соотношение которых приводит к образованию наночастиц с размером, лежащим внутри требуемого диапазона. Разработанная математическая модель позволяет прогнозировать образование полимерных капель и, в дальнейшем, наночастиц необходимого размера.
Бесплатно
Статья научная
Разработка новых и модернизация существующих технологических систем, направленных на увеличение эффективности очистки поверхностных ливневых и промышленных сточных вод, является актуальным направлением. Так как в системах очистки сточных вод отдельные объекты связаны друг с другом, то изменение параметров работы одного из них скажется и на других. Например, проведение правильной эффективной регенерации скорого фильтра, подобранной под определенный сорт фильтрующего материала и вид загрязнения, позволит разгрузить работу очистной станции в целом. Актуальным направлением является внедрение экологически чистых технических решений и технологий. Поэтому особое внимание уделено природному поверхностно-активному веществу (ПАВ), которое может быть использовано в качестве активного вещества регенерирующего раствора. Исследован процесс регенерации нефтезагрязненной пробы кварцевого песка раствором ПАВ в виброожиженном слое. Имитация водной промывки была достигнута с помощью экспериментальной установки с виброприводом...
Бесплатно
Модель получения полимерных стабилизаторов композитов с заданным составом макромолекулы
Статья научная
В работе предпринята попытка получения рабочей технологической формулы, регламентирующая добавку сомономера во времени, которая обеспечивает синтез макромолекулы сополимера с постоянным составом и соответственно с прогнозируемыми свойствами, как сополимера, так и модифицированных им пористых композиционных материалов. В основе математического моделирования лежит теория кинетики сополимеризации, учитывающая реакционную способность мономеров посредством констант сополимеризации реагирующих сомономеров. Исходной базой служила кинетика сополимеризации двух сомономеров, существенно отличающихся по своей реакционной способности, что требовало последовательную, ступенчатую подачу менее реакционноспособного мономера в реакционную среду с более активным мономером. Данный технологический прием способствует поддержанию постоянства исходного соотношения сомономеров и соответственно синтез сополимера с постоянным составом, структурой и свойствами. Зависимость последовательности подачи сомономера в реакционную среду потребовало введения обобщенного эффективного коэффициента скорости бинарной сополимеризации...
Бесплатно
Модификация бутадиен-нитрильного каучука на стадии его выделения
Статья научная
Актуален поиск добавок, повышающих износостойкость резины. Известно, что введение в каучук полых корундовых микросфер (НСМ) снижает износ резиновых изделий. Однородное распределение малого количества микросфер в каучуке традиционным «сухим» смешением в резиносмесителе или на вальцах затруднено. Осуществлялось введение микросфер в каучук на стадии его выделения из латекса. Работа заключалась в отборе загустителей, способных удерживать НСМ в каучуковом латексе СКН-18СНТ на стадии его коагуляции, и оценке физико-механических показателей резины в присутствии НСМ. Определили удерживающую способность загустителей полиакриламида (ПАА), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и поливинилового спирта (ПВС). Коагулировали загущенный латекс в присутствии микросфер полимерным коагулянтом и серной кислотой. При наполнении полимера микросферами предпочтительно использовать загуститель ПАА. Выход микросфер в каучуке при использовании загустителей ПАА, КМЦ и ПВС составил 71,1, 66,5 и 38,7% соответственно...
Бесплатно
Модификация минерального наполнителя органосиланами в полимерной композиции для дорожной разметки
Статья научная
В настоящее время перспективно применение полимерных композиционных материалов для дорожной разметки, в частности термопластов на основе нефтеполимерных смол. Эффективность применения таких дорожно-разметочных материалов и срок их службы, в основном, зависят от рецептур термопластичных композиций для разметки и технологий их получения. Целью данной работы являлась оценка адгезионного взаимодействия, модифицированного органосиланами микродоломита и термопластичной нефтеполимерной смолы для придания повышенных эксплуатационных свойств дорожной разметочной композиции. Для повышения адгезионного сродства в системе полимер:наполнитель предложено провести модификацию микродоломита органосиланом марки АГМ-9, который содержит в составе бифункциональной молекулы гидролизуемую кремний-функциональную группу и негидролизуемую органофункциональную группу, что обеспечивает придание неорганической поверхности наполнителя органофункциональных свойств. Для создания разметочных термопластов с длительным сроком эксплуатации в данной работе было предложено использовать комбинированное сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита. Установлено, что сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита в пределах 10-15:85-90 приводит к увеличению прочности до 7 МПа, что выше допустимого значения не менее 5 МПа, при этом сохраняется способность к деформации растяжения и относительное удлинение при разрыве снижается от 5 до 3 %, что также выше допустимого не менее 3%. Разработанный композиционный разметочный материал на основе отечественной нефтеполимерной смолы и комбинированного наполнителя марки МД40 с сочетанием модифицированного и немодифицированного микродоломита в соотношении 12,5:87,5 обладает оптимальными характеристиками «прочность-эластичность», соответствующими требованиям, предъявляемым к материалам дорожной разметки и длительной устойчивостью к истиранию до 4-ех тысяч циклов.
Бесплатно
Модификация поливинилового спирта боратами
Статья научная
Модификация поливинилового спирта (ПВС) боратами позволяет регулировать основные эксплуатационные показатели водорастворимых пленок - температуру и время растворимости, прочность. Потребность в повышении водостойкости пленок на основе ПВС связана с конкретными областями их применения, например при создании защитных оболочек в растениеводстве или экобезопасной разовой посуды и проч. Цель работы - сравнительная оценка основных эксплуатационных показателей пленок ПВС с различной молекулярной массой, модифицированного боратами различной природы Объекты исследования: пленочные образцы низкогидролизованных ПВС трех различных марок (05-88, 17-88, 24-88), имеющих одинаковую степень гидролиза (88%), но отличающихся молекулярной массой (ММ) и как следствие - вязкостью раствора (для ПВС 05-88, 17-88, 24-88 составляющей 4,5÷6,5, 20,0÷26,0, 44,0÷56,0 мПа*с соответственно), модифицированные боратами в различном соотношении (тетраборатом натрия в количестве 0,125 ÷ 2,0 масс.% и борной кислотой в количестве 2,5 ÷ 10,0 масс.%).
Бесплатно
