Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
Статья научная
В данной статье представлен обзор перспективных катализаторов, выполнен подбор наиболее эффективного, рассчитан экономический эффект внедрения нового катализатора. Произведен подбор катализаторов, обеспечивающих стабильность работы и высокую скорость окисления водорода и метана, протекающей в реакторе Р2 отделения тонкой очистки гелия установки получения гелия из гелиевого концентрата. Для обеспечения технологического процесса в производстве продукции на предприятиях химической, газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности применяют катализаторы разной модификации и типов как отечественного, так и импортного производства. Для стабильной работы и высокой скорости окисления водорода и метана, протекающей в реакторе Р-2 отделения тонкой очистки гелия из гелиевого концентрата установки-22 Оренбургского гелиевого завода применяют алюмоплатиновый катализатор АП-56. Участвующий в процессах окисления катализатор АП-56 в связи с усовершенствованием технологического процесса не удовлетворяет нормам, установленным в технологическом регламенте, в том числе происходит увеличение концентраций водорода, а это в свою очередь ухудшает качество бензиновых фракций, кроме того катализатор АП-56 промотирован хлором, способствующим развитию коррозии на теплообменном оборудовании, расположенном после реактора...
Бесплатно
Статья научная
Получены экспериментальные образцы биполярных ионообменных мембран, изготовленных из жидкого сульфокатионообменника (ЛФ-4СК) с бентонитовыми глинами (природным образцом и органомодифицированным) и анионообменной мембраны МА-41. В качестве органомодификатора использовали четвертичную аммониевую соль - алкилдиметилбензиламмония хлорид (ПАВ). В результате обработки бентонита ПАВ его поверхность становится органофильной и более совместимой с органическим полимером, а также увеличивается межплоскостное расстояние. Экспериментальные биполярные мембраны имеют лучшие характеристики с точки зрения генерации водородных и гидроксильных ионов при конверсии сульфата натрия, чем гетерогенные биполярные мембраны с аналогичными функциональными группами в катионо- и анионообменном слое, выпускаемые серийно. Биполярная мембрана с добавлением органоглины (2% мас.) показала более высокую производительность по H+ - ионам по сравнению с мембраной, содержащей в катионообменном слое природные, не модифицированные образцы бентонита. Кроме увеличения концентрации целевых продуктов для варианта применения органомодифицированного бентонита в катионообменном слое опытного образца мембраны отмечается существенное уменьшение энергозатрат на единицу целевого продукта. Влияние бентонитовой глины на характеристики биполярной мембраны объясняется наличием в составе глины гидроксильных и кремниевых групп, являющихся катализаторами диссоциации молекул воды. Разработана технологическая схема получения экспериментальной биполярной бентонит-модифицированной мембраны, основными стадиями которой являются: подготовка бентонита (сушка и измельчение); обработка бентонитовой глины алкилдиметилбензиламмония хлоридом; обработка суспензии органоглины и жидкого сульфокатионообменника ЛФ-4СК ультразвуком; нанесение полученной суспензии на мембрану-подложку - анионообменную мембрану с четвертичными аммониевыми группами МА-41.
Бесплатно
Получение волластонита из цеолитсодержащей породы методом твердофазного синтеза
Статья научная
Татарско-Шатрашанское цеолитсодержащее месторождение, расположенное на юго-западе Республики Татарстан, содержит большое количество кальцита (10-50%) от общей массы породы, а также других минералов - цеолита, опал-кристобаллит-тридимита. Такой состав требует дорогостоящего процесса обогащения цеолита, существенно сказывающегося на стоимости конечного продукта. В работе предлагается применение цеолитсодержащей породы для синтеза кальциевых силикатов, в частности, волластонита. В качестве Са-содержащего исходного материала в данной работе были использованы кальцит - мука известняковая (доломитовая), в качестве кремнийсодержащего материала была использована цеолитсодержащая кремнистая порода Татарско-Шатрашанского месторождения, включающая в себя также и источник кальция, в виде кальцита (до 40%). Процесс твердофазного синтеза проводился в муфельной печи SNOL 1100/7,2 при температурах 900 и 1100°С, подъем до заданной температуры осуществлялся со скоростью 5 °C/мин, выдержка составляла 3 часа. Исходные компоненты смешивали в стехиометрических соотношениях СаО:SiO2=0,7-1,1. В работе применялся общепринятый метод идентификации продуктов синтеза - рентгенографический количественный анализ. Показано, что при соотношении CaO:SiO2 в пределах 0,8-0,9 и изотермической выдержки в течение 3 часов при температуре 1100 °C наблюдается наибольший выход волластонита - 67-79%. Морфологию кальциевого силиката изучали методом растровой электронной микроскопии. Полученный кальциевый силикат можно охарактеризовать как спеченный продукт с малым соотношениям сторон, по своей форме, близкой к таблитчатым структурам. Волластонит такой формы может применяться в керамической промышленности, в качестве эффективной добавки, улучшающих сушильные характеристики керамических масс.
Бесплатно
Получение высококонцентрированных пропиленовой и пропановой фракций на АГФУ FCC
Статья научная
Пропан-пропиленовая фракция имеет широкое использование в промышленности, например в крупнотоннажном процессе алкилирования бензола пропиленом в производстве фенола-ацетона. При этом практический интерес представляет ректификационное концентрирование пропилена из пропан-пропиленовой фракции, вырабатываемой на абсорбционной газофракционирующей установке в составе установки флюид-каталитического крекинга. С целью получения фракции с высоким содержанием пропилена показана возможность включения в технологическую схему АГФУ FCC дополнительной ректификационной колонны для выделения из пропан-пропиленовой фракции пропиленовой (содержание пропилена 99,5% масс.) и пропановой (содержание пропана 98,1 % масс.) фракций. Исследования проводились с использованием моделирующей системы Honeywell UniSim Design. Параметры компонентов фракций рассчитывались по методу Peng-Robinson. Для оценки актуального числа тарелок проектируемой ректификационной колонны номера оптимальной тарелки питания и соответствующего флегмового числа моделировали протекание процесса разделения пропиленовой и пропановой фракций в колонне Short Cut Distillation. Полученные результаты воспроизведены на ректификационной колонне, содержащей 90 трёх-поточных клапанных тарелок (эффективность контактного устройства принята 0,8). Оптимальные технологические и конструкционные параметры ректификационной колонны, обеспечивающие чёткое разделение пропиленовой и пропановой фракций, имеют следующие значения: давление верха и низа колонны Рверх=1600 кПа и Рниз=1650 кПа; температура в конденсаторе Ткон=38,87 °С и в ребойлере Треб=48,52 °С; флегмовое число R=11; тарелка питания Nп=34; расстояние между тарелками 500мм. Приведен температурный профиль по высоте колонны. Модель ректификационной колонны может использоваться для оценки режимных и конструкционных параметров при её промышленном проектировании. Включение предлагаемой колонны в технологическую схему АГФУ FCC позволит получить на предприятии дополнительную экономическую выгоду.
Бесплатно
Получение и исследование алюмосиликатного сорбента
Статья научная
Разработана технологическая схема синтеза алюмосиликатного сорбента в лабораторных условиях с использованием глины Семилукского месторождения. При нагревании образца сорбента в интервале 30-225оС происходит потеря свободной влаги, в интервале температур 405-550 оС начинает испаряться связанная вода и происходит разложение органических веществ. Исследована сорбция сульфида натрия поверхностью сорбента. Определены постоянные ? и n в уравнение Фрейндлиха A=1,38?C1.19. Формируемая площадь удельной поверхности S=12,8 м2/г. Проведено сравнительное исследование кислотно-основных свойств поверхности синтезируемого алюмосиликатного сорбента и диатомита Celite 545 60/80 MESH индикаторным методом. Адсорбция на кислотно-основных центрах поверхности синтезируемого алюмосиликатного сорбента выше адсорбции на поверхности диатомита. На поверхности синтезируемого алюмосиликатного сорбента находятся как кислотные (рК=1,7; 3,46), так и основные (рК=18,8; 9,2) центры Бренстеда. Объем пор синтезируемого алюмосиликатного сорбента равен 0,25 см3/г. Это значение меньше, чем объем пор диатомита 1,86 см3/г.
Бесплатно
Получение лицевого керамического кирпича с улучшенными свойствами
Статья научная
Распространенной проблемой внешнего вида кирпича выступает высолообразование – белый или зеленоватый налет на кирпичных строениях. При этом не только портится внешний вид, но и происходит ускоренное разрушение кладки, дефекты в виде сколов, отстрелов, снижение морозостойкости и ухудшение марки кирпича по прочности. Высолы образуются при испарении капиллярной влаги, которая может находиться как в самом изделии, так и в растворе для кладки, и последующей кристаллизации солей на поверхности кирпича. Для предотвращения высолообразования предлагается обработать изделие после обжига в туннельной печи 40–45 % водным раствором метилсиликоната калия (жидкость кремнийорганическая гидрофобизирующая). Экспериментально подобрана концентрация раствора метилсиликоната калия. Оптимальное соотношение водного раствора метилсиликоната калия к воде составило 2:1000. Представлен анализ внешнего вида лицевых поверхностей после обработки анализируемыми растворами на 1-й, 3-й и 7-й день после обработки. Внешний вид изделия после обработки остается без изменений, сохраняется паропроницаемость, не изменяется газонепроницаемость материала. Водопоглощение изделий определяли при атмосферном давлении в воде с температурой (20±5 ℃). Обработка изделий водным раствором метилсиликоната калия приводит к незначительному повышению показателей водопоглощения, что сохранит качество и прочность кирпича в местностях с суровыми климатическими условиями. Испытания на морозостойкость проводили при объемном замораживании. Установлено положительное влияние обработки гидрофобизующим раствором на морозостойкость кирпича. Результаты испытаний на прочность и изгиб подтвердили эффективность использования раствора метилсиликоната калия. Испытуемым образцам присвоена марка прочности М 250.
Бесплатно
Получение совмещенной эпоксидианово-акриловой дисперсии
Статья научная
Современное состояние развития экономики РФ обусловливает появление ряда актуальных проблем, связанных с совершенствованием производства и повышением уровня экологически безопасной продукции, в частности лакокрасочных материалов в сочетании с высокими эксплуатационными свойствами покрытий на их основе. В обзоре рассматриваются достоинства и недостатки водных дисперсий на основе полимеров в присутствии различных модификаторов, которые широко используются в лакокрасочной промышленности. Основным преимуществом покрытий на водной основе является снижение пожароопасности при проведении окрасочных работ, из-за отсутствия органических растворителей в рецептуре, повышается экологическая безопасность и безопасность этих покрытий для здоровья человека. В данной статье рассматривается проблема условий стабильности смешанных материалов эпоксидно-акрилового типа и установление связи между составом пленкообразующей основы и эксплуатационными свойствами покрытий. Цель данного исследования - создание новых водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на основе смешанных эпоксидно-акриловых пленкообразователей для покрытий с повышенной твердостью, износостойкостью, эластичностью и адгезией. Проведен анализ основных типов пленкообразователей на водной основе. Предложено использовать смешанные системы пленкообразователей на основе эпоксидно-акриловых дисперсий. Стандартными методами установлено, что совмещением дисперсий акрилового и эпоксидного типов удается достичь существенного повышения износостойкости композиций (практически в 2 раза) по сравнению с износостойкостью материалов на акриловой основе. Адгезия покрытий к подложкам различной природы (кроме кирпичной) возрастает с увеличением содержания эпоксидиановой компоненты. С точки зрения эксплуатационных свойств, покрытие на основе акрил-эпоксидного материала может быть более эффективнее, чем акриловое и использоваться в условиях повышенной влажности. Подтверждено повышение эксплуатационных свойств этих материалов в сравнении с акрилатными системами. Необходимо отметить, что дополнительной задачей при разработке любых строительных материалов является доступность в цене. Известно, что не все дисперсии являются дешевыми, так например, в присутствии силиконовых полимеров, дисперсии обладают высокой стоимостью, поэтому их используют только при необходимости. Нами для улучшения эксплуатационных свойств и снижения стоимости защитных лакокрасочных покрытий было предложено использовать композиционные материалы, в состав которых вошли стирол-акриловые и эпоксидные водные дисперсии. В дальнейшем планируется создать «умные» материалы, свойства которых будут зависеть от функциональных наполнителей.
Бесплатно
Получение формальдегида на новой каталитической системе
Статья научная
Формальдегид находит широкое применение во многих областях промышленности. Увеличение потребности в формальдегиде привели к росту научных исследований, цель которых – получить наибольший выход продукта (формальдегида) при минимальных затратах на сырье, катализатор и его регенерацию, энергоносители и т.д. На промышленных установках по получению формальдегида окислительным дегидрированием метанола на катализаторе «серебро на пемзе» температура процесса поддерживается на уровне 600 ?С. В работе исследован процесс получения формальдегида окислением метанола кислородом воздуха с при совмещении катализаторов «серебро» и «серебро на пемзе» в интервале температур 250–450 ?С. Результаты показали возможность практического применения совмещенного катализатора Химико-технологически показатели процесса с использованием опытного катализатора немного ниже производственных показателей, однако, температура опытного процесса в 2 раза ниже – это позволит не только сократить энергетические затраты, но и увеличить срок службы катализатора и затраты на его регенерацию
Бесплатно
Получение фосфорного удобрения с дополнительными питательными элементами
Статья научная
С целью получения фосфорного удобрения, обогащенного дополнительными питательными элементами, процесс разложения апатитового концентрата серной кислотой осуществляли с добавкой, в первом варианте - гидрофосфатом аммония, а во втором варианте - гидрофосфатами аммония и калия. Экспериментальными исследованиями изучено влияние добавок на процесс взаимодействия серной кислоты с фторапатитом, а также рентгенофазовыми и ИК-спектроскопическими анализами изучен структурный состав полученного продукта. Установлено, что с применением добавок, полученное фосфорное удобрение содержит наряду с дигидрофосфатом кальция, также дигидрофосфат аммония. Отличительной особенностью является разложение фосфатов сернокислотного типа, в результате чего получается переходящий в твердую фазу малорастворимый сульфат кальция, который имеет следы присутствия в полученном удобрении, а также может не входить в состав раствора. Процесс разложения фторапатита серной кислотой с использованием добавочной части (NH4)2HPO4, оптимальное количество добавочной части необходимо считать 12-18%-ную (от массы серной кислоты) добавку, при этом достигается наиболее высокая степень разложения апатитового концентрата, которая составляет 95-97%. Проведенные исследования установили, что введение добавки - гидрофосфатов аммония и калия - в процесс сернокислотного разложения апатитового концентрата также положительно влияет на продолжительность периода созревания суперфосфата. Для уточнения структурного состава готового продукта были проведены рентгенофазовые исследования и ИК-спектрометрический анализ порошкообразного продукта. Таким образом, минеральные удобрения, полученные с применением добавок, имеющим в своем составе дополнительный питательный элемент, а именно азот - в первом варианте, а азотом и калием - во втором варианте.
Бесплатно
Статья научная
Изучение видов и свойств хирургических нитей, а также опыта производства шовного хирургического материала и его использования показывает, что наиболее перспективными для хирургической практики являются нити с антимикробными свойствами. Из способов закрепления лекарственных соединений химическими связями для шовных материалов наиболее целесообразным является присоединение их по реакции ионообменного взаимодействия. Поскольку поликапроамид (ПКА) практически не содержит функциональных групп, то для придания ПКА волокнистым материалам ионообменных свойств необходима стадия предварительной модификации. Одной из таких стадий модификации является процесс привитой полимеризации метакриловой кислоты (МАК) с целью создания активных групп на волокне, например, пероксидных или гидропероксидных. Модификация химических волокон путем привитой сополимеризации с иногенными мономерами является одним из распространенных способов получения волокнистых ионитов. Разработаны принципы, новые подходы и технологии придания волокнистым поликапроамидным материалам ионообменных свойств химически инициированной привитой сополимеризацией. Выявлены закономерности получения волокнистых ПКА сорбционно активных материалов путем химического инициирования окислительно-восстановительной системой (Fe2++Н2О2), находящейся в модифицирующей ванне, а также в результате предварительного окисления ПКА волокна с целью создания пероксидных и гидропероксидных групп на волокне.
Бесплатно
Статья научная
На установке стабилизации конденсации Оренбургского газоперерабатывающего завода (ОГПЗ) ООО «Газпром переработка» остро стоит проблема асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) вследствие чего: ухудшается работа теплообменного оборудования, асфальтосмолопарафиновые отложения накапливаются на тарелках и в кубовой части колонны стабилизации, образуются пирофорные соединения, осложняющие пропарку системы при подготовке оборудования к ремонту. В настоящее время для очистки теплообменного оборудования от АСПО на установке используют водяной пар, что неблагоприятно сказывается на технологическом режиме установки стабилизации и резервуарного парка хранения стабильного конденсата. В соответствии с методикой хроматографического анализа определен состав «дисульфидного масла», получаемого на Оренбургском газоперерабатывающем заводе и нестабильного конденсата в смеси с нефтью, определены физико-химические показатели. Предложена простая в осуществлении экспресс-методика, позволяющая определить растворяющую способность дисульфидного масла (ДСМ)...
Бесплатно
Применение ионообменного волокна на стадии доочистки сточных вод гальванического производства
Статья научная
В гальваническом производстве используются большие объемы воды, которая на стадиях технологического процесса загрязняется различными соединениями. Сточная вода, содержащая ионы переходных металлов представляет собой не только опасный источник загрязнения окружающей среды, но и ценные отходы. Учитывая проблемы, связанные с экологией и рациональным использованием природных ресурсов необходимо создавать мало- и безотходные производства, в частности, разрабатывать новые технологические процессы и соответствующее оборудование, внедрять водооборотные циклы. В настоящей работе приведены результаты исследования сорбции катионов меди (II) и никеля (II) ионообменным волокном ФИБАН Х-1. Проведены калориметрические исследования тепловых эффектов взаимодействия волокна ФИБАН Х-1 с растворами нитратов меди (II) и никеля (II). Показано, что мощность, тепловой эффект и время процесса зависят от природы и концентрации ионов металлов в растворе. На основе экспериментальных данных рассчитана энтальпия процесса...
Бесплатно
Применение люминофора из фософогипса в качестве люминесцентного наполнителя для полимеров
Статья научная
В современной России и странах СНГ актуальной экологической проблемой являются отходы фосфогипса. Данный продукт получается при производстве фосфорной кислоты и является многотоннажным малоперерабатываемым отходом. По данным открытых источников, его перерабатывают в 20 раз меньше чем производят. Попытки применения при производстве цемента, в строительстве, в сельскохозяйственном назначении-не приводят к кардинальному перелому и он по-прежнему накапливается. В связи с этим является актуальной тема переработки и использования фосфогипса. В современном мире есть спрос на яркие люминесцентные цвета, краски, товары народного потребления. Анализ литературы показал, что люминофоры можно изготовлять из разных химических веществ, в том числе из сульфидов металлов. Цель работы - изучить возможность получения люминофора из фосфогипса и применения его в качестве наполнителя-пигмента для полимерных изделий. Получен люминофор из фосфогипса методом восстановления фосфогипса органическим веществом...
Бесплатно
Статья научная
Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) охарактеризованы теплофизические свойства при плавлении образцов масла расторопши пятнистой различного географического происхождения, семян и шрота. Обобщен мировой опыт применения метода ДСК при исследовании масел расторопши пятнистой. Описана температурная программа измерений. Показано, что при общем подобии профилей кривых плавления ДСК, наблюдаются различия профилей, обусловленные генотипическими и фенотипическими факторами - сортом, местом произрастания. Кривые ДСК свежеотжатого масла отличаются от кривых ДСК после хранения масла в течение 6 месяцев за счет окислительной порчи и образования более тугоплавких частично окисленных триацилглицеринов. Этот факт представляет интерес для определения возможностей метода ДСК в контроле свежести растительных масел. Амплитуды пиков на кривых ДСК свежего масла оказываются выше, чем у масла, которое хранилось при комнатной температуре в течение шести месяцев. Двукратное дифференцирование кривых плавления позволяет выявить температуры фазовых переходов в случае перекрывающихся эндотермических пиков, установление которых без двойного дифференцирования затруднено. Использование программного обеспечения Netzsch Peak Separation для разделения пиков на кривых плавления позволяет в первом приближении оценить площади перекрывающихся пиков и повысить информативность данных ДСК. При термическом анализе семян и шрота расторопши установлено, что в шроте содержится остаточное количество масла, в котором доля триненасыщенных жиров завышена по сравнению с семенами, что указывает на то, что триненасыщенные жиры труднее извлекаются из масла методом холодного отжима.
Бесплатно
Применение нейронных сетей при создании аппаратурных схем мембранных установок
Статья научная
Рассматривается схема и принцип работы мембранного аппарата, характеризующегося отделением поляризационного слоя. Аппараты этого типа, помимо удаления пермеата, производят раздельный вывод концентрированного поляризационного слоя, образующегося на мембране и ядра потока, имеющего меньшую концентрацию, из центральной части аппарата. Анализ аппаратурной схемы установки с параллельным расположением подобных аппаратов показывает ее недостаточную эффективность и низкую производительность. Основной целью проектирования новых установок является интенсификация процесса разделения низкомолекулярных и высокомолекулярных компонентов смеси. Для этого целесообразно не смешивать потоки, имеющие различную концентрацию. С целью определения оптимальной конфигурации мембранной установки для выполнения вышеизложенных условий была использована математическая модель, разработанная на основе искусственных нейронных сетей. Нейронные сети были разработаны в интерактивной среде разработки Google Colaboratory на языке программирования Python во фреймворке PyTorch. В результате этого были смоделированы две сети, одна из которых предсказывала содержание сухих веществ в концентрате, а другая содержание сухих веществ в обедненном потоке. Для подтверждения результатов разработанной математической модели была предложена программа расчета концентраций получаемых компонентов с использованием материального баланса. Результаты, полученные на основе модели, применены при создании аппаратурной схемы установки. Предлагается алгоритм, блок-схема и программа расчета продолжительности работы мембранной установки и количества мембранных аппаратов, необходимых для получения требуемой концентрации конечного продукта. На программу расчета получено свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ. Описан интерфейс программы.
Бесплатно
Статья научная
В статье показана возможность применения метода пьезокварцевого микровзвешивания и модели портативного прибора на основе высокочувствительных пьезовесов для экспрессной оценки концентрации фактических смол в дизельном топливе. Приведена сравнительная характеристика методов определения фактических смол в дизельном топливе: стандартного метод Бударова - выпаривание до сухого остатка под струей водяного пара до постоянной массы, метод фракционной перегонки - нагревание до температуры испарения, охлаждение газовой фракции и измерения объема неперегоняемого остатка. Рассмотрено устройство высокочувствительных кварцевых пьезовесов, основные закономерности, характеристики при эксплуатации. В качестве объектов исследования выбраны образцы дизельного топлива марки Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» разных производителей и дат розлива, предоставленных в автопарке ФВА РВСН им. Петра Великого (город Серпухов) Представлены результаты исследования дизельного топлива по стандартным методикам определения содержания фактических смол, цетанового числа, плотности, кинематической вязкости, кислотности, содержания водорастворимых кислот и щелочей, содержания механических примесей и воды, фракционного состава - температуры перегонки 50 и 96 % топлива, температуры вспышки в закрытом тигле, температуры помутнения и температуры застывания, испытание на медной пластине. Дана характеристика эксплуатационных свойств каждого образца. Применен метод пьезокварцевого микровзвешивания с односторонней нагрузкой исследуемой пробой дизельного топлива электрода резонатора, чувствительного по массе (ОАВ-типа). Изучена корреляция между результатами, полученными пьезокварцевым микровзвешиванием и по стандартной методике. Положительно оценена возможность применения метода пьезокварцевого микровзвешивания для разработки экспрессного внелабораторного определения нелетучего остатка в дизельном топливе.
Бесплатно
Статья научная
Конкурентоспособность резиновых мембран во много определяется их долговечностью, качеством, надежностью, в том числе и временем необходимым на создание. В процессе эксплуатации мембраны подвергаются сложным деформациям, вследствие чего возникает большое количество зон потенциальных разрушений различного характера, которые могут приводить к выходу изделия из строя. В тоже время, стандартные методы испытаний, использующиеся при разработке рецептур для мембран, в большинстве случаев предполагают испытание материала в условиях простого одноосного растяжения и не учитывают реальные условия нагружения изделия при эксплуатации, что существенно увеличивает сроки отработки новых рецептур для мембран. Для решения данной проблемы в работе представлен и применен на практике расчетно-экспериментальный метод анализа сложнонапряженного состояния резиновых мембран, включающий проведение простых лабораторных испытаний в неоднородном сложнонапряженном состоянии, реализующемся при эксплуатации резиновых мембран, и анализ напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов. Неоднородное сложнонапряженное состояние реализовывалось путем продавливания резиновой мембраны шарообразным индентором. Рассмотрено применение расчетно-экспериментального метода анализа сложнонапряженного состояния резиновых мембран на примере цельнорезиновой гофрированной мембраны автоматического клапана системы продувки рукавных фильтров. Проведена оценка физико-механических свойств резин в неоднородном сложнонапряженном состоянии, а также анализ напряженно-деформированного состояния мембраны при её нагружении сферическим индентором, позволивший выявить наиболее опасные зоны сечения. Комплексное использование расчетного и экспериментального метода анализа сложнонапряженного состояния позволило улучшить ресурс данной гофрированной мембраны на тридцать пять процентов по сравнению с эталоном при этом сократить сроки создания.
Бесплатно
Статья научная
Углеродные нанотрубки являются эффективными наномодификаторами - обеспечивающими формирование разнообразных тепло и электрофизических свойств в композитных материалах. Функциональное назначение композитных материалов определяет тип и концентрацию углеродных наноструктур. Применение углеродных наноструктур в полимерных композитах, предназначенных для электромагнитного экранирования и электродных материалов суперконденсторов, является перспективным направлением в современном материаловедение. Методика изготовления радиопоглощающего композитного материалавключала пропитку пенополиуретановой заготовки - водной композитной суспензией, состоящей из воды, акрилового сополимера, включавшей углеродных нанотрубок «Таунит-МД». Структурные исследования образцов углеродных нанотрубок проводилось с использованием метода просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии. Для этого ПЭМ и СЭМ исследования проводились с использованием электронного микроскопа HitachiH-800 с ускоряющим напряжением до 200 кэВ...
Бесплатно
Применение углеродных сорбентов в технологии очистки сточных вод от ртути
Статья научная
В настоящей работе представлены исследования по анализу состава сточной воды производства хлора и щелочи путем электролиза и использованием ртутного катода, отобранной на разных стадиях очистки. Показано, что содержание ртути в сточной воде, поступающей на очистку, находится в пределах 14,06-14,15 мг/дм3. Осаждение ионов ртути и фильтрация снижает их содержание до 0,005 мг/дм3, последняя стадия доочистки на анионите АВ-17-8 позволяет достичь концентрации ртути в сбрасываемом в водоём стоке 0,001-0,002 мг/дм3. Кроме ртути в сточной воде содержатся в достаточно высоких концентрациях ионы натрия, калия, железа, алюминия и кальция. Основным анионом в сточной воде является анион хлора, содержание которого существенно снижается только после очистки на анионите. Проведены экспериментальные исследования по использованию углеродных сорбентов в процессе доочистки сточной воды от ртути после стадии осаждения и фильтрации. Испытания модифицированных углеродных сорбентов по извлечению ртути из модельных растворов с различной концентрацией проведены в статических условиях...
Бесплатно
Применение ферментативно-алкалиметрического способа для идентификации сливочного и пальмового масел
Статья научная
В настоящее время товарная категория «сливочное масло» широко фальсифицируется жирами немолочного происхождения, в основном пальмовым маслом. Методики, рекомендуемые для обнаружения пальмового масла в продуктах масложировой промышленности, требуют длительной пробоподготовки или применения дорогостоящего сложного в эксплуатации оборудования, что делает актуальным поиск новых, более экспрессных методов анализа, применимых для работы в небольших лабораториях. Предложен ферментативно-алкалиметрический способ, позволяющий различить пальмовое и сливочное масла. Метод заключается в ферментативном гидролизе масла с последующим титриметрическим определением количества выделившихся жирных кислот с визуальным фиксированием точки эквивалентности, титрант-водный раствор гидроксида натрия (0,1 моль/дм3), индикатор – фенолфталеин. В качестве фермента применяли панкреатическую липазу. Изучено влияние активности фермента, рН среды, температуры и времени на гидролиз пальмового и сливочного масел. Особенностью разработанного способа является использование неоптимальных условий проведения расщепления липидов, что позволяет снизить скорость реакции для установления тонких различий гидролиза жиров различного состава. Обоснованы условия проведения идентификации масел – при рН=7,9 (водный раствор тетрабората натрия 1% масс.), в присутствии панкреатической липазы 20000 расщепление пальмового масла начинается через 25 мин после начала опыта, сливочного – через 10 мин. Оптимальное время гидролиза, позволяющее отличить пальмовое масло от сливочного – 20 мин. Идентификацию масел проводят сравнением результатов алкалиметрического титрования продуктов расщепления через 5 мин (V5?) и 20 мин (V20?) после начала гидролиза изучаемого масла с панкреатической липазой 20000. Если анализируемая проба содержит только сливочное масло, то V20? / V5?? 2. Численно равные значения V5? и V20? получаются при анализе пальмового масла. Величина V20? / V5?, находящаяся в интервале от 1 до 2, свидетельствует, что анализируемый образец – спред, и чем ближе значение V20? / V5? к 1, тем больше в пробе пальмового масла. Предлагаемый способ экономичен и прост в исполнении, применим в интервале температур 17–27 °С.
Бесплатно
