Industrial processes and technologies

Леонид Костандов — титан отечественного химпрома

2025-10-31T00:55:10+03:00

Статья посвящена 110-летию со дня рождения выдающегося государственного деятеля Леонида Аркадьевича Костандова. Кратко рассмотрен его жизненный путь, особое внимание уделено периоду его работы в должности Министра химической промышленности СССР, в течение которого, по существу, была создана передовая химическая промышленность нашей страны. Сформулированы основные уроки, следуя которым можно снова возродить передовую химическую промышленность и передовое химиче- ское образование.

Жидкофазное радикально-цепное хлорирование толуола в барботажном реакторе: сравнительный анализ и технологические решения

2025-11-07T00:15:30+03:00

В статье представлены результаты продолжающихся исследований, нацеленных на повышение эффективности процесса получения бензилхлорида путём жидкофазного радикально-цепного хлорирования толуола в барботажном реакторе. Экспериментально установлено преимущество использования колонного барботажного реактора, обеспечивающего средний выход бензилхлорида 97.2 %, по сравнению с барботажным реактором смешения (92.8 %). Разработана технологическая схема процесса, реализуемого в реакторе из нержавеющей стали с применением 1-гидроксиэтилен-1,1-дифосфоновой кислоты (HEDP) в качестве добавки для связывания ионов Fe³⁺. Предложенный подход позволяет предотвратить побочное хлорирование ароматического ядра толуола и создать более экономичное решение по сравнению с традиционными технологиями. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании опытно-промышленной установки для производства бензилхлорида в рамках реализации инвестиционного проекта по глубокой переработке толуола, направленного на создание в России малотоннажных производств высокоценных химических продуктов с целью импортозамещения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, соглашение № 020-11-2022-1598 от 15.12.2022

Экстракция β-ситостерина из коры Pinus sylvestris: методология и результаты

2025-11-07T00:15:32+03:00

В данной работе представлена инновационная технология экстракции β-ситостерина из коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris), сочетающая высокую эффективность с экологической и экономической устойчивостью. Метод включает ультразвуковую и микроволновую интенсификацию экстракции этанолом (96 %) при 50 °C, что обеспечивает выход 1.8 % целевого соединения, а также многоступенчатую очистку с использованием жидкостно-жидкостной экстракции, колоночной хроматографии и кристаллизации. Идентификация β-ситостерина подтверждена комплексом методов (ЯМР, ГХ-МС), а его чистота превышает 90 %.

Ключевым преимуществом технологии является замкнутый цикл регенерации растворителей (этанол — 92 %, хлороформ — 99 %) и утилизация отходов коры пиролизом в биоуголь, что снижает себестоимость на 18 % и углеродный след на 40 %. Технико-экономический анализ демонстрирует рентабельность производства (300–500 $/кг, срок окупаемости 2.5–3 года) и перспективность для фармацевтической и косметической промышленности.

Численное исследование эффективности циклонов, применяемых в аппаратах послойного синтеза методом селективного лазерного сплавления

2025-11-07T00:15:16+03:00

Статья посвящена численному исследованию эффективности циклона, разработанного для обеспечения надлежащего качества изделий, получаемых при порошковой печати, в аппаратах селективного лазерного сплавления. Среди многочисленных подходов, позволяющих оценить эффективности очистки, в качестве решателя были выбраны методы MPPIC и DPM. В качестве модели турбулентности предложен метод крупных вихрей LES с подсеточной моделью k-ε RNG. В качестве модели сопротивления среды выступает модель Ergun и Wen-Yu. Показано, что при слабой загрузке циклона метод DPM предпочтителен методу MPPIC, а при высокой загрузке циклона оба метода дают схожие результаты. Результаты расчётов сопоставимы с экспериментальными данными и данными известными из литературных источников. Использование CFD моделирования позволяет провести оптимизацию параметров циклона, существенно удешевляет эксперимент, а в некоторых случаях позволяет полностью отказаться от экспериментального исследования.

Влияние микрочастиц активированного угля на вольт – амперные характеристики и энергетическую эффективность электродиализа

2025-11-07T00:15:29+03:00

В исследовании рассматривается влияние микрочастиц активированного угля на вольт – амперные характеристики и энергетическую эффективность электродиализа при обработке водных растворов, содержащих неорганические соли и органические загрязнители. Электродиализ, несмотря на свою селективность и экологичность, часто сопровождается загрязнением мембран и высоким энергопотреблением, особенно при наличии органических веществ, таких как фенол. Для повышения эффективности процесса в раствор добавляли микрочастицы активированного угля. Эксперименты проведены на лабораторной электродиализной установке с чередующимися катион- и анионообменными мембранами. Сравнивались четыре модельных раствора: раствор хлорида натрия, раствор хлорида натрия с фенолом, с активированным углем и их смесь. Результаты показали, что фенол увеличивает омическое сопротивление и снижает предельную плотность тока, тогда как активированный уголь снижает негативный эффект, расширяет рабочую область допредельного режима и уменьшает удельные энергозатраты на удаление соли. Кроме того, микрочастицы способствуют адсорбции органических загрязнителей, обеспечивая гибридный механизм разделения. Полученные результаты подтверждают перспективность интеграции адсорбирующих материалов в системы электродиализа для повышения эффективности очистки сточных вод.

Оптимизация тепловой мощности трубчато-пластинчатого теплообменника на основе компьютерного моделирования

2025-11-07T00:15:27+03:00

В статье приводится моделирование процесса теплообмена в современной программной среде с целью его оптимизации в разрезе теплообменного аппарата внутрипольного конвектора. Математическое моделирование в Comsol Multiphysic направлено на исследование влияния геометрии оребрения пластин теплообменника на тепловую эффективность устройства. В данной работе рассматривалась только увеличенная область теплообменника с детально построенной 3D-моделью пластин, что дало возможность провести анализ параметров оребрения: шага волны, высоты волны и толщины пластин. Полученные данные позволили определить оптимальные геометрические характеристики пластин и обеспечить максимальную интенсивность теплообмена. Результаты моделирования могут быть использованы для усовершенствования конструкции теплообменников во внутрипольных конвекторах с приточной вентиляцией на отечественном заводе по их производству, что также будет способствовать повышению энергоэффективности приборов без необходимости проведения трудоёмких натурных экспериментов.

Выявление роли дыхательной активности бактерий-органотрофов в стимулировании коррозии металлов как способ прогнозирования их коррозионной активности

2025-11-07T00:15:31+03:00

Нефтяная промышленность — одна из отраслей экономики, наиболее подверженных коррозии. Нефтепродукты, органическая продукция химической отрасли на поверхности эксплуатируемого оборудования, нефтехранилищ, трубопроводов — идеальная питательная среда для аэробных и факультативных бактерий-органотрофов. В данной работе предпринята попытка установить взаимосвязь между способностью бактерий-органотрофов секретировать пероксид водорода и скоростью восстановления солей тетразолия суспензией бактерий в физиологическом растворе. Тем самым провести оценку их коррозионной активности по данным формально-кинетического анализа восстановительной способности бактерий по отношению к МТТ, что позволит принимать превентивные меры для снижения роли биологического фактора в коррозии металла.

О стратегии экологической безопасности Российской Федерации

2025-11-07T00:15:16+03:00

Разработан проект Стратегии экологической безопасности Российской Федерации (Стратегии) на ближайшие десять лет, в котором дана оценка текущего состояния экологической безопасности, а также определены: вызовы и угрозы экологической безопасности; стратегические приоритеты обеспечения экологической безопасности; основные цели и задачи внутренней и внешней государственной политики Российской Федерации в сфере обеспечения экологической безопасности; основные цели и задачи, направления и инструменты (механизмы) реализации внешней государственной политики Российской Федерации в сфере обеспечения экологической безопасности и меры по их достижению; источники и механизмы финансирования мероприятий по обеспечению экологической безопасности; механизмы оценки состояния экологической безопасности и контроля за реализацией Стратегии; задачи, функции и порядок взаимодействия органов государственной власти, иных государственных органов в целях реализации Стратегии; ожидаемые результаты реализации Стратегии.

Изучение процесса очистки воды от фенола на композитных мембранах

2025-11-07T00:15:28+03:00

Изучен процесс очистки воды от фенола с использованием композитных мембран марки ОРМ отечественного производства. Показано, что исходные мембраны имеют селективность от 10 до 23 %. Выход мембран на рабочий режим составляет порядка 160 минут, после чего увеличение давления не приводит к изменению концентрации фенола в пермеате. Модифицирование мембран хитозаном позволяет повысить селективность выделения фенола из воды от 1.6 до 2.3 раз. Процесс модификации мембран целесообразно проводить в течение 10 часов. Максимальная эффективность удаления фенола составила 45 % для модифицированной мембраны марки ОРМ31К. Рассчитанные коэффициенты диффузионной проницаемости фенола через немодифицированные мембраны составили от 0.2×10^-9 м²/с (ОРМ33К) до 6.4×10^-9 м²/с (ОРМ31К). При этом зависимость коэффициента диффузии фенола через мембрану марки ОРМ31К имеет возрастающий характер, а для мембран ОРМ32К и ОРМ33К — убывающий. Полученные данные позволяют предположить диффузию как преобладающий механизм отделения фенола от воды на мембране марки ОРМ31К.