Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt ru-RU info@iptjournal.org (Журнал "Промышленные процессы и технологии") info@iptjournal.org (Журнал "Промышленные процессы и технологии") Mon, 13 Sep 2021 00:02:25 +0300 OJS 3.3.0.8 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Математическое описание интенсифицированных процессов экстрагирования технологических загрязнений из плоских волокнистых материалов https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/8 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>Сформулирована краевая задача для процесса экстрагирования технологических загрязнений из плоских текстильных материалов – процесса промывки. Процесс является одним из самых распространенных энерго- и ресурсоёмких массообменных процессов в химической технологии отделочного производства текстильной промышленности. Для практической реализации выбранного для интенсификации импульсного воздействия, в том числе ультразвукового, необходимо определение режимных и конструктивных параметров процесса, что возможно на основе соответствующего математического описания. Предложенная модель учитывает влияние ультразвукового воздействия на объект промывки. Получено решение данной задачи в виде функционального ряда. На основе разработанной математической модели возможна оценка коэффициента диф- фузии распределяемого компонента в текстильном материале.</p> </div> </div> </div> Мария Константиновна Кошелева, Александр Павлович Булеков, Валерий Тимофеевич Казуб , Марина Зиевна Цинцадзе Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/8 Mon, 13 Sep 2021 00:00:00 +0300 Специфика математического моделирования сложных многокомпонентных химических процессов https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/9 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>В работе приводится критический анализ проблемы идентификации сырья гидроочистки дизельного топлива по сераорганическим компонентам и количественной оценки значения константы скорости реакции гидродесульфирования. Предложено описывать сырье как совокупность узких фракций, в каждой из которых содержание разнообразных сераорганических компонентов рассматривается как единый псевдокомпонент. Подтверждена перспективность раздельной гидроочистки дизельного топлива, предварительно фракционированного на широкие легко- и трудногидрируемые фракции, что позволяет уменьшить загрузку катализатора в реакционный блок установки в 1.4–1.7 раза по сравнению с традиционной схемой процесса. Предложено использовать для математического моделирования процесса гидроочистки понятие кинетический коэффициент вместо некорректной в данном случае константы скорости реакции. На примере моделирования гидроочистки дизельного топлива для ряда вариантов сырья доказана зависимость константы скорости брутто-превращения сырья от времени фиксирования глубины его гидродесульфуризации.</p> </div> </div> </div> Наум Александрович Самойлов Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/9 Mon, 20 Sep 2021 00:00:00 +0300 Исследование кавитационной прочности защитных покрытий в аномальных условиях https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/10 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>Одним из возможных механизмов разрушения металлов и других материалов является кавитация. Акустическая кавитация возникает в жидких средах при распространении в них акустических колебаний большой интенсивности. В статье рассмотрены особенности способа исследования кавитационной прочности защитных покрытий (в том числе в аномальных условиях), основанного на контроле кавитационных явлений в озвучиваемой среде, за счет контроля параметров ультразвуковых (УЗ) излучателей. В работе показано, что помимо степени развития кавитации в озвучиваемой среде на параметры УЗ излучателей так же влияет величина зазора между излучающей и отражающей поверхностями. Результаты, полученные в работе, показывают, что реализация контроля кавитационной прочности покрытий при различных температурах и давлениях требует применения непрерывного контроля для автоматического устране- ния такого влияния за счет оптимизации интенсивности воздействия.</p> </div> </div> </div> Владимир Николаевич Хмелёв, Роман Владиславович Барсуков, Роман Николаевич Голых, Дмитрий Владимирович Генне, Денис Сергеевич Абраменко, Сергей Николаевич Цыганок, Александр Романович Барсуков Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/10 Mon, 20 Sep 2021 00:00:00 +0300 Получение эффективных нефтесорбентов для очистки вод на основе отходов химической промышленности https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/6 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>Предложены технологии получения эффективных нефтесорбентов на основе отходов химической промышленности. Показана возможность использования отходов полиэти- лентерефталата (ПЭТФ) в качестве связующего при получении нефтесорбентов со спе- цифическими свойствами (гидрофобность, олеофильность, магнитные свойства), ис- пользуя в качестве наполнителей терморасширенный и окисленный графит (ТРГ и ОГ) и ферритизированный железосодержащий гальваношлам (ФГШ). Наличие ионов же- леза в гальваношламе позволяет получить магнетит и ферриты при ферритизации, что обуславливает появление магнитных свойств у ФГШ. Установленная с помощью виб- рационного магнитометра индукция насыщения составила ∼0,02 Тл. Ферритизацию гальваношлама проводили при t≈ 1000 °C и τ = 1,5 ч с предварительной механической активацией. Исследованы физико-механические, химические и сорбционные свойства полученных нефтесорбентов (насыпная плотность, истираемость, измельчаемость, гра- нулометрический состав, нефтеемкость, влагоемкость, смачиваемость, плавучесть, удельная поверхность, химический состав, адсорбционная емкости материалов в ста- тических и динамических условиях). Установлено, что сорбционные материалы обла- дают 100 % плавучестью, проявляют высокую активность при очистке водной поверх- ности от пленок нефтепродуктов с различной толщиной (1–5 мм). Показано, что сорб- ционная емкость растет при увеличении толщины пленки и достигает максимального значения при толщине 3 мм. Степень очистки составляет 99,0 %. Установлено, что сорбционная емкость сорбционных материалов зависит от природы нефтепродуктов, их вязкости, растворимости и начальной концентрации в воде. Доказано, что процессы сорбции нефтепродуктов протекают по физическому механизму, который можно пред- ставить в виде олеофильного взаимодействия частиц сорбента и нефтепродуктов, что подтверждается типом изотерм сорбции, которые относятся к типу II и IV по теории БЭТ и L типу по классификации Гильса, характерной для полимолекулярной адсорб- ции. Полученные изотермы адсорбции обработаны в рамках моделей Ленгмюра и Ду- бинина–Радушкевича, рассчитаны константы уравнений адсорбции.</p> </div> </div> </div> Елена Александровна Татаринцева, Любовь Николаевна Ольшанская Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/6 Mon, 13 Sep 2021 00:00:00 +0300 О возможности использования керамических высокопористых блочно-ячеистых материалов в качестве контактных сорбционно-фильтрующих элементов https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/7 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>В работе рассмотрены структурно-физические характеристики носителей на основе ке- рамических высокопористых блочных материалов ячеистой структуры, обеспечиваю- щих сорбционно-фильтрующие свойства контактных элементов. Описаны методы опре- деления внешней удельной объемной поверхности, газодинамического сопротивления и газопроницаемости. Показана их взаимосвязь и оптимальное сочетание с эксплуатаци- онными характеристиками фильтров-сорбентов в процессах улавливания летучих со- единений йода и цезия в газовых потоках. Полученные результаты могут быть исполь- зованы для синтеза контактных элементов нового класса и создания на их основе вы- сокоэффективных систем газоочистки, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред.</p> </div> </div> </div> Микаэл Давидович Гаспарян, Владимир Николаевич Грунский, Мария Григорьевна Давидханова, Роман Игоревич Григоренко Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/7 Mon, 13 Sep 2021 00:00:00 +0300 Особенности применения ОЦР-технологии на компрессорных станциях металлургических предприятий https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/11 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>Использование вторичных энергетических ресурсов в металлургии с превращением их в механическую и/или электрическую энергию позволяет не только снизить негативное воздействие на окружающую среду, но и существенным образом увеличить энергоэффективность объектов.</p> <p>В результате проведенного расчетного исследования, результаты которого представлены в настоящей статье, определен потенциал энергосбережения на компрессорной станции металлургического предприятия (на примере системы снабжения техническими газами процесса получения стального проката из железной руды ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат»). Предложены и обоснованы схемное решение и методика определения параметров работы установки, работающей по так называемому «органическому циклу Ренкина» (ОЦР-установки), позволяющей получить дополнительную электрическую энергию для нужд производства за счет утилизации теплоты межступенчатого охлаждения компрессорных установок. Выявлены особенности реализации данной технологии, предложено к внедрению рабочее вещество ОЦР-установки, максимально соответствующее требованиям безопасности и энергетической эффективности. Оценены значения внутреннего КПД, мощности ОЦР-установки и доли полезно утилизируемой теплоты при реализации предложенной схемы.</p> </div> </div> </div> Ирина Сергеевна Антаненкова, Станислав Игоревич Светогор Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/11 Mon, 20 Sep 2021 00:00:00 +0300 Анализ факторов, влияющих на эффективность работы термосифонов https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/4 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>В работе проведён обзор и анализ научно-исследовательских работ, направленных на исследование факторов, влияющих на эффективность и надёжность работы закрытых двухфазных термосифонов, как утилизаторов теплоты теплотехнологических выбросов.</p> <p>Были рассмотрены такие факторы, как геометрические характеристики термосифонов и их соотношение, углы наклона поверхностей испарения и конденсации, степень наполнения трубы термосифона, состояние и физические свойства поверхностей испарения и конденсации, влияние акустических и вибрационных воздействий на эффективность тепло- и массопереноса, а также использование в качестве рабочих тел наножидкостей. Проведён анализ работ, направленных на выявление методов и средств повышения теплопередающей способности термосифона.</p> </div> </div> </div> Михаил Павлович Тюрин, Елена Сергеевна Бородина Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/4 Mon, 20 Sep 2021 00:00:00 +0300 Термический КПД регенеративного цикла двигателя Стирлинга схемы гамма https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/12 <div class="page" title="Page 1"> <div class="layoutArea"> <div class="column"> <p>В работе представлена теоретическая модель двигателя Стирлинга – схемы гамма, основанная на термодинамических зависимостях, описывающих рабочий процесс с учётом КПД регенератора. Измерение в цикле давления газа, благодаря которому осуществлялось его работа, производиться при помощи плунжера, перемещающегося вдоль цилиндра. Охлаждение в схеме рабочего цилиндра осуществляется за счет окружающей среды. Из-за перемещения рабочего тела между цилиндрами, происходит повышение или понижение давления, что требует произвести затраты энергии, которые сказываются на работе двигателя. Повышение энергетической эффективности в работе двигателя Стирлинга осуществляется при введении в него регенератора, способствующего сводить к минимуму тепловые потери. Данное устройство располагают между горячим и холодным цилиндром, представляет оно из себя полость, в которой содер- жится пористый материал, принимающий тепло, перетекающее с горячим газом в холодную область при его обратном перемещении, до поступления в нагреватель регенератор возвращает сохраненное тепло. В связи с вводом регенератора в модель, у двигателя повышается энергетическая эффективность, и КПД его цикла достигает КПД цикла Карно. В данной работе авторы применяют термодинамические законы для представления проходящих процессов, находящихся в основе функционирования ма- шины Стирлинга, не только в его цилиндрах, но и в аккумуляторе, проведение анализа тепловой инерции которого подтверждает изложенное исследование.</p> </div> </div> </div> Николай Михайлович Шарпар, Леонид Иванович Жмакин Copyright (c) 2021 Промышленные процессы и технологии https://ojs.iptjournal.org/index.php/ipt/article/view/12 Mon, 13 Sep 2021 00:00:00 +0300