Industrial processes and technologies

Переработка продуктов плазменного пиролиза отходов: получение водорода и гидроксиламинсульфата гидрированием оксида азота (II) в среде серной кислоты

Арсений Валерьевич Артемов — 2023-12-25

Приведены данные о получении водорода в процессе плазменной переработки отходов и высказано предположение о целесообразности использования водорода в блоке химической переработки регионального Агро-Промышленно-Коммунального Кластера. Одним из возможных направлений использования водорода является синтез гидроксиламинсульфата гидрированием NO в присутствии катализатора Pt/C в растворе серной кислоты. Подробно рассмотрена первая стадия этого синтеза – окисление NH₃ до NO в присутствии платиновых катализаторных сеток. Предложен новый катализатор для этого процесса – Pt, нанесенная на угленовую ткань с использованием переносного метода Ленгмюра – Блотжетт. Проведено описание трехфазного каталитического реактора, использующего в качестве катализатора Pt/C-ткань.

Анализ результатов мониторинга тропосферного озона в городе Москве

Андрей Николаевич Цедилин — 2023-12-25

В статье описано негативное влияние тропосферного озона на технобиосферу. Отмечено, что в последние десятилетия скорость роста концентрации тропосферного озона в среднем составляет 1–2% в год и необходимо формирование нового научно-практического направления в обеспечении техносферной безопасности, связанного с природным и техногенным озоном. Для успешного развития этого направления необходимы экспериментально обоснованные реперные значения концентраций тропосферного озона для исследуемых территорий. Показано, что для урбанизированного региона целесообразно использование усредненных во времени и по территории концентраций О₃. Полученная методом статической оценки результатов базы данных ГПБУ «Мосэкомониторинг» среднегодовая за 2022 г. концентрация озона, усредненная по территории города, равная 0.0376 мг/м³, может стать реперным значением на территории города Москвы.

Разработка метода измерений поперечника крученой хлопчатобумажной пряжи

Юрий Степанович Шустов — 2023-12-25

В работе проведена классификация методов оценки распределения волокон в поперечном сечении пряжи. Однако кручёная пряжа отличается от одиночной и по структуре, и по внешнему виду, поэтому метод измерения диаметра кручёной пряжи имеет некоторые особенности, связанные с отличием её от одиночной. В этой связи появилась необходимость разработки более корректного метода определения объёмной плотности и диаметра кручёного продукта.

В работе предложен метод измерения диаметра крученой пряжи, который отличается от поперечного сечения одиночной пряжи. Приведены конкретные результаты расчета объемной плотности крученой пряжи с помощью прикладного пакета Mathcad с учетом угла наклона составляющих стренг.

Математическое моделирование процесса гидроочистки дизельного топлива от сероорганических примесей

Наум Александрович Самойлов — 2023-12-25

В статье представлены новые методы расчета процесса гидрообессеривания дизельного топлива.

Рассмотрены математические модели для интерпретации константы скорости исходного сырья и реакций многокомпонентных систем. С учетом этих моделей проанализирована работа промышленных реакторных блоков установок гидроочистки и представлены новые варианты их перспективной реализации. Показано, что эти варианты позволят уменьшить количество катализатора в реакторах.

Исследование свойств обувных материалов с реконфигурируемой структурой

Валентина Владимировна Костылева — 2023-12-25

В процессе исследований установлено, что в аддитивном производстве решетчатые структуры — ключевая концепция. Они встречаются в природе и часто используются в технике из-за таких свойств, как высокое отношение жесткости к плотности и пространственно-изменяющееся поведение материала. На этом фоне из материалов с реконфигурируемой структурой для 3D-моделирования обуви привлекательными представляются ауксетики, некоторые из которых построены с использованием двухмерных паттернов складывания на основе таких оригами-структур как «миура-ори» или «шаблон Рона Реша». Для проектирования подобных структур нужна определенная проектная среда. Для этого в работе рассмотрены инструменты параметрического проектирования с проектной логикой, позволяющей создавать алгоритмы объектов или процессов любой сложности. По результатам проведённого в работе анализа, выявлено, что таким требованиям в наибольшей степени отвечает среда 3D-проектирования Rhinoceros и язык визуального программирования Grasshopper. Разработанный ряд алгоритмов позволил реализовать 48 цифровых моделей реконфигурируемых поверхностей. В статье приводятся результаты физико-механических испытаний 4 из 48 моделей экспериментальных материалов. По результатам исследований 10 образцов экспериментальных материалов из фотополимера и ТПУ с 20, 50 и 100% заполнением ячеек каждого вида в форме двухсторонней лопатки толщиной 2.5–3.5 мм согласно ГОСТ Р 54553-2019 установлены: прочность при растяжении (Мпа); удлинение при разрыве (ε, %); плотность (г/см³); твердость по Шору (А). Проведенное сравнение результатов лабораторных исследований с показателями свойств материалов подошв, используемых в производстве АО «Егорьевск-обувь», позволило выявить, что показатели отдельных экспериментальных материалов близки к показателям плотности контрольной резины, подошвы ТЭП ANNA 2 (для сапог, ботинок, осень-весна), подошвы ф. JEANS — ТЭП (туфли или ботинки малодетские, девичьи, осень-весна), подошвы ТЭП туфель летних модели 322107-25, используемых на АО «Егорьевск-обувь».

Работы выполнялись в рамках научного проекта — гранта РФФИ в 2020–2022 гг., договор No20-38-90047/2020 «Параметрическое проектирование материалов с реконфигурируемой трехмерной структурой в производстве товаров народного потребления».

Современные теплоаккумулирующие системы горячего водоснабжения

Леонид Иванович Жмакин — 2023-12-25

Статья посвящена теплотехническому расчету паровых подогревателей-аккумуляторов, широко применяемых в системах горячего водоснабжения промышленных и коммунальных объектов. В основе исследования лежит математическая модель, предназначенная для определения основных характеристик рассматриваемых аппаратов. С использованием предложенного алгоритма проведены теплотехнические расчеты для шести типоразмеров подогревателей серии ВПЕ, выпускаемых Саратовским заводом энергетического машиностроения. Результаты расчетов представлены в графической форме, что обеспечивает наглядное восприятие для потребителей и обслуживающего персонала. Исследование охватывает аспекты эффективности и регулирования расхода пара в зависимости от различных параметров, таких как температура насыщенного водяного пара и температура нагреваемой воды. Полученные данные могут служить основой для оптимизации проектирования и эксплуатации паровых подогревателей, обеспечивая более энергоэффективное и устойчивое функционирование систем горячего водоснабжения. Данная статья вносит вклад в область теплотехники и инженерии горячего водоснабжения, предоставляя новые подходы и данные для разработки современных и эффективных систем теплоснабжения.

Имитационная модель энергобаланса профессионального потребителя

Егор Владимирович Отрубянников — 2023-12-25

В работе представлена имитационная модель энергобаланса профессионального потребителя. Показаны возможности детализации такого рода моделей, а также универсальность подхода. Обосновано использование системно-динамического подхода и проведен анализ существующих моделей. Продемонстрирована реализованная в программном обеспечении AnyLogic имитационная модель предприятия профессионального потребителя. Определены основные параметры модели, показаны возможности корректирующих коэффициентов и функций, их определяющих. Показано, что прогнозирование двух функций, потребления и генерации, без использования имитационной модели бесперспективно, в том числе из-за значимого объёма случайных факторов, в первую очередь это связанно с неравномерной генерацией от основных источников внутренней генерации, а также из-за разнесения во времени пиков генерации и пиков потребления. Показаны возможности перехода модели к цифровому двойнику, а также потенциал модели при оптимизации и прогнозировании.

К 120-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР Петра Григорьевича Романкова (17.01.1904 — 01.10.1990)

Николай Тимофеевич Кузнецов — 2023-12-25

Представлена краткая информация о жизни и научной деятельности одного из известных учёных в области теоретических основ химических технологий, создателя ленинградской школы процессов и аппаратов химической технологии Петра Григорьевича Романкова (к 120-летию со дня рождения).