научный журнал по химической технологии, химической промышленности Теоретические основы химической технологии ISSN: 0040-3571

Архив научных статейиз журнала «Теоретические основы химической технологии»

  • О РАВНОВЕСНОЙ ТОЛЩИНЕ БИОПЛЕНКИ

    ДИК И.Г., МИНЬКОВ Л.Л., ПЫЛЬНИК С.В. — 2007 г.

    Получены решения стационарной задачи переработки субстрата биопленкой в широком диапазоне изменения биохимических параметров с учетом уравнения, описывающего баланс между ростом и разрушением биопленки. Представлены области применимости аналитических решений для различных параметров задачи с указанием выражений для их границ. Найдена область параметров задачи, в которой существование биопленки при условии равновесной толщины невозможно.

  • О РАЗДЕЛЕНИИ СУСПЕНЗИИ В РОТОРЕ ОСАДИТЕЛЬНОЙ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЦЕНТРИФУГИ

    КАРАМЗИН В.А., СЕМЕНОВ Е.В. — 2007 г.

    Исходя из модели совместного движения взаимопроникающих взаимодействующих сред и модели фильтрационного движения жидкости, приведен количественный анализ процесса накопления и обезвоживания осадка при разделении высококонцентрированной вязкой суспензии в роторе осадительной фильтрующей центрифуги.

  • О РЕЖИМАХ ИСПАРЕНИЯ БИНАРНЫХ РАСТВОРОВ

    КАМИНСКИЙ В.А., ОБВИНЦЕВА Н.Ю. — 2007 г.

    Проведено моделирование испарения бинарных растворов из открытого сосуда с заданными значениями концентрации компонентов пара на верхней границе (аналог задачи Рэлея–Бенара). Расчет выполнен с учетом конвекции Рэлея в приближении двумерных течений. Показано, что установившиеся во времени режимы испарения в зависимости от распределения концентрации компонентов пара по высоте слоя в начальный момент времени могут различаться как скоростью испарения, так и составом пара на выходе. Рассмотрена структура конвективных течений.

  • ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ НЕРАВЕНСТВА ДЛЯ ОСРЕДНЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ В НЕОДНОРОДНОМ СЛОЕ

    БАБЕНКО Ю.И. — 2007 г.

    Рассмотрена задача, описывающая стационарный процесс диффузии в неоднородной среде, ограниченной параллельными плоскостями при фиксированной концентрации на границах. Получено аналитическое решение в виде ряда по степеням малого параметра с учетом квадратичного члена разложения. Показано, что эффективный коэффициент диффузии в данном приближении ограничен двумя нетривиальными неравенствами. Приведены соображения, позволяющие предположить, что данные неравенства справедливы и для точного решения задачи.

  • ОКИСЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА В ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ВБЛИЗИ ПРЕДЕЛОВ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

    ДУДКИН В.А. — 2007 г.

    Рассмотрена система уравнений химической кинетики, описывающих изменение концентраций активных центров в изотермической газовой смеси кислорода и водорода при температурах 700–900 К. Рассмотрены четыре вида активных центров – атомы кислорода и водорода и радикалы ОН и НО2, для которых найдены условия стабильности реакционной смеси состава [H2] : [O2] = 2 : 1 по отношению к малым возмущениям начального состава. Приведены два критерия, позволяющие разделить совокупность параметров реакционной смеси на стабильные и нестабильные состояния, граница между которыми является границей самовоспламенения реагирующей смеси. Для первого и второго пределов самовоспламенения эти критерии практически совпадают. Получено аналитическое выражение, позволяющее описать третий предел самовоспламенения в изотермической смеси при учете химического взаимодействия НО2 и Н2. В следующем приближении химическое взаимодействие радикалов НО2 и атомов Н рассмотрено как малая нелинейная добавка, дополняющая исходную систему уравнений. Это позволило описать изменение границы самовоспламенения смеси О2 и Н2 во времени как функцию, зависящую от концентрации радикалов НО2. Приведены результаты численных расчетов, показывающие заметное смещение границы самовоспламенения при наличии в смеси радикалов НО2 с концентрацией 3 ? 1011 см-3.

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛООТДАЧИ В ТРУБЕ ПРИ ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ ТЕЧЕНИЯ И БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ ГРАСГОФА

    КОНДАКОВА Л.А., МИХАЙЛОВ В.Г., МИХАЙЛОВ Г.М., РЕВА Л.С. — 2007 г.

    Предложено уравнение для определения коэффициента конвективной теплоотдачи в трубе при переходном режиме течения с учетом влияния естественной конвекции. Показано, что верхний предел применимости уравнения Нуссельта, т.е. верхний предел сохранения ламинарности течения в трубе при больших значениях критерия Грасгофа ниже, чем традиционно принятое значение. Предложено уравнение для определения критического числа Re в зависимости от критерия Грасгофа.

  • ОПТИМИЗАЦИЯ ДИФФУЗИОННЫХ СИСТЕМ

    ЛЕСКОВ Е.Е., ЦИРЛИН А.М. — 2007 г.

    Исследованы предельные возможности диффузионных систем, преобразующих механическую работу в работу разделения и извлекающих работу в системах неоднородных по составу. Рассмотрены диффузионные машины с периодическим и постоянным контактом рабочего тела с источниками.

  • ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

    ЛЕСКОВ Е.Е., ЦИРЛИН А.М. — 2007 г.

    Получена термодинамическая оценка минимальных затрат энергии в мембранных разделительных системах при фиксированной производительности и составах потоков. Оптимальные изменения давления и площади мембраны конкретизированы для сред, близких к идеальным газам и к идеальным растворам.

  • ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОКИСЛЕННОГО ИЗОТАКТИЧЕСКОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА

    МЯСНИКОВА Ю.В., ШИБРЯЕВА Л.С. — 2007 г.

    Показано влияние исходных молекулярно-массовых параметров полипропилена на кинетику изотермической кристаллизации: исходный полимер, обладающий более широким молекулярно-массовым распределением (П-1), характеризуется меньшими величинами периода полукристаллизации, чем полимер с более узким молекулярно-массовым распределением (П-2). Сопоставление параметров кристаллизации и кинетики накопления продуктов окисления показало, что с возрастанием глубины окисления полипропилена скорость кристаллизации снижается для обоих образцов с увеличением концентрации продуктов окисления; при этом деструкция проходных цепей способствует увеличению скорости формирования кристаллитов. Показано, что П-1 обладает большей энергией зародышеобразования, чем П-2, и в ходе окисления обоих полимеров происходит увеличение этого параметра.

  • ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

    КРЮЧКОВ Ю.Н. — 2007 г.

    Предложена полуоктаэдрическая модель структуры малопористых материалов, с помощью которой определены пороги перколяции (критические пористости) для проницаемости и проводимости этих материалов. Уточнены выражения для извилистости пористого пространства зернистых и кавернозных сред во всем диапазоне проницаемой пористости с учетом критической пористости. Показано, что частично насыщенные жидкостью пористые материалы и композиты являются естественными градиентными материалами и возможно регулирование свойств фильтров и мембран как изменением толщины проницаемого материала, так и модификацией (уплотнением) поверхностного слоя.

  • ОХЛАЖДЕНИЕ И КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПЛАВА НА ЛЕНТОЧНОМ ФОРМОВАТЕЛЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОАГУЛЯНТА ДЛЯ ВОДООЧИСТКИ

    БЕСКОВ В.С., ГЕТМАНЦЕВ В.С., ГЕТМАНЦЕВ С.В. — 2007 г.

    Разработана математическая модель и метод расчета на ЭВМ процесса охлаждения и кристаллизации плава на ленточном формователе на примере производства коагулянта для водоочистки. Плоский слой плава охлаждается, и с двух сторон протекает его послойная кристаллизация. Разработан алгоритм расчета с использованием сеточного метода с переменной неравномерной сеткой и краевыми условиями и подвижными внутренними граничными условиями.

  • ОЦЕНКА ГИБКОСТИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

    ЗИЯТДИНОВ Н.Н., ЛАПТЕВА Т.В., ОСТРОВСКИЙ Г.М., ПЕРВУХИН И.Д. — 2007 г.

    Приведены условия гибкости химико-технологических систем (ХТС) для различных случаев полноты экспериментальных данных, доступных на этапе функционирования ХТС. Особенностью этих условий является наличие maxminmax процедуры, которая делает задачу оценки гибкости задачей недифференцируемой, многоэкстремальной оптимизации. Предложены два подхода решения этой задачи, основанные на методах “ветвей и границ” и “разбиений и границ”. Задача оценки гибкости ХТС продемонстрирована на примере системы биологической очистки сточных вод.

  • ОЦЕНКА СКОРОСТИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ВОЛН В НЕОДНОРОДНЫХ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СРЕДАХ

    МУХИН Б.М. — 2007 г.

    Предложен метод оценки скорости конвективных нестационарных волн концентрации в химически активных дисперсных средах. Рассмотрены теоретические основы метода, которые продемонстрированы на примере волнового переноса растворенного газового компонента в неоднородном потоке всплывающих капель в условиях взаимодействия газа в сплошной фазе.

  • ПАВЕЛ ДЖИБРАЕЛОВИЧ САРКИСОВ (К СЕМИДЕСЯТИПЯТИЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)

    2007

  • ПЕРЕХОДНЫЕ РЕЖИМЫ И КРИЗИСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ГИДРОЦИКЛОНАХ

    БАЛАХНИН И.А., БАРАНОВ Д.А., ДИКОВ В.А., ИВАНОВ А.А., КУДРЯВЦЕВ Н.А., КУТЕПОВ А.М., ЛАГУТКИН М.Г., ПРОНИН А .И., СУХАНОВ Д.Е. — 2007 г.

    Рассмотрены переходные режимы и кризисные явления в гидроциклонах, обусловленные особенностями гидродинамики закрученного потока и свойствами дисперсной фазы. Приведен анализ критических ситуаций, обсуждены причины неоднозначности режимов и возникновения кризисов.

  • ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ УСТАНОВКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ СТАДИЙ ЦИКЛА

    БЕЛЬНОВ В.К., ВОСКРЕСЕНСКИЙ Н.М., ПРЕДТЕЧЕНСКАЯ Д.М., САФОНОВ М.С., ХЕЙФЕЦ Л.И. — 2007 г.

    Предложена математическая модель установки для получения обогащенного кислородом воздуха методом коротковолновой адсорбции. Модель учитывает определяемую экспериментально реальную зависимость коэффициента продольной дисперсии от скорости газа и размеров частиц сорбента. С помощью разработанной компьютерной программы численного решения уравнений модели исследована связь эффективности работы установки с продолжительностью каждой из стадий цикла. Показано, что оптимизация длительностей стадий цикла позволяет повысить термодинамический КПД установки до 20–22% по сравнению с промышленными установками.

  • ПОВЫШЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПУТЕМ РЕКУПЕРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

    БЕЛЬНОВ В.К., ВОСКРЕСЕНСКИЙ Н.М., ХЕЙФЕЦ Л.И. — 2007 г.

    Рассмотрена модель установки короткоцикловой адсорбции для получения обогащенного кислородом воздуха с демпферами давлений и рекуперационными турбинами. Разработана компьютерная программа численного решения уравнений математической модели. Исследована связь эффективности работы установки с продолжительностью каждой из стадий цикла и величинами сопротивлений демпферов. Показано, что при работе установки в оптимальном режиме на стадиях сброса и заполнения теряется до 70% работы, затраченной на сжатие атмосферного воздуха. Полная рекуперация потерь механической энергии позволяет повысить термодинамический кпд установки на 29–33%.

  • ПОЛУЧЕНИЕ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ С ПОМОЩЬЮ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК ГРИБА RHIZOPUS ORYZAE ПРИ ОДНОВРЕМЕННОЙ ЭКСТРАКЦИИ ПРОДУКТА

    ВЕРЕМЕЕНКО Д.В., ЕФРЕМЕНКО Е.Н., СЕНЬКО О.В., СПИРИЧЕВА О.В. — 2007 г.

    Показана возможность получения в органической фазе за 25 ч до 15 г/л молочной кислоты с помощью иммобилизованных в криогель поливинилового спирта клеток гриба Rhizopus oryzae при одновременной экстракции продукта в октан при использовании метилтриоктиламмоний хлорида в качестве переносчика лактат-ионов.

  • ПРИМЕНЕНИЕ БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ФЕНОЛА. ТЕПЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТОРА

    БУБНОВ А.Г., ГРИНЕВИЧ В.И., МАСЛОВА О.Н., РЫБКИН В.В. — 2007 г.

    Исследован процесс разложения фенола в водном растворе при действии на него поверхностно-барьерного разряда атмосферного давления в кислороде, а также тепловые характеристики реактора. Степень разложения фенола достигает 99%, при этом до 80% состава образующихся продуктов представлены в виде молекул CO2. Процесс разложения носит нетермический характер. Найдено, что энергия, конвертируемая в тепловую энергию нагрева раствора, увеличивается с ростом полной энергии, подводимой к реактору. В этом случае доля конвертируемой в тепловую энергию по отношению к полной снижается с 40 до 17%.

  • ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА И ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ СИНТЕЗ-ГАЗА

    КОРОЛЕВ Е.В., СОКОЛИНСКИЙ Ю.А., СОСНА М.Х., ШОВКОПЛЯС Н.Ю. — 2007 г.

    Предложен термодинамический метод, предназначенный для выбора наиболее экономически эффективного варианта организации технологической схемы при разработке новых процессов переработки природного газа. Апробация метода проводилась на примере технологии синтеза метанола. Метод был применен при проектировании нового производства – синтеза диметилового эфира.