Ключевые слова: моделирование

Синтез 4,4’-метилендианилин (МДА) в микроканале

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-3-34-48
Аннотация
Работа посвящена способу получения 4,4’-метилендианилин (МДА) в микроканале. MДA производят в промышленных масштабах, в основном как предшественник полиуретанов. Также это соединение применяется в качестве отвердителя эпоксидных смол, покрытия проводов, а также в армированных композитных материалах. Синтез МДА сопровождается высокими колебаниями температурами, а ограничивающим фактором выступает скорость массообмена. Данные проблемы может решить мик-рофлюидика. Микрореактора работают в проточном исполнении в ламинарном режиме течения. Благо-даря небольшому диффузионному пути молекул, распределение концентраций и температуры идет быст-ро. Это в свою очередь повышает выход продукта, улучшает контроль реакции. Также это важно в мно-гофазных процессах, где процесс массообмена идет на границе раздела фаз. Именно микрофлюидика поз-воляет точно контролировать площадь межфазного взаимодействия, что критично для данных процес-сов. Однако при синтезе МДА нарастает вязкость за счет образования олигомеров, что может закупо-рить микроканал. Проведён процесс численного моделирования, выявивший снарядное течение в микрока-нале, что было также подтверждено при проведении синтеза. Составлен многофакторный эксперимент, необходимый для определения оптимальных условий синтеза. Варьировались такие параметры, как тем-пература реакции, соотношение компонентов, время пребывания. Для успешного проведения синтеза ис-пользовался дизайн эксперимента. На основании вышеперечисленных параметров, построены двухмерные и трёхмерные контурные диаграммы, представляющие из себя математические модели исследуемого процесса. Благодаря их комбинированию, были установлены оптимальные технологические параметры процесса.
PDF

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АНИОНОВ НА СКОРОСТЬ РАСТВОРЕНИЯ СR2O3 И СR(OH)3

Аннотация
Cоединения хрома широко используются в промышленности, поэтому актуальны исследования, связанные с изучением процесса растворения оксидов в различных средах, в том числе агрессивных. В настоящее время накоплен огромный экспериментальный материал по растворению оксидов и гидроксидов металлов. Несмотря на это, еще не достаточно хорошо изучено влияние анионов на скорость растворения этих соединений, не разработаны модели и не найдены обобщенные механизмы растворения. В данной статье представлены экспериментальные исследования по влиянию нитрат- и сульфат-ионов на скорость растворения оксида и гидроксида хрома (III). Установлено, что оксид и гидроксид хрома (III) лучше растворяются в серной кислоте в присутствии нитрат – ионов, чем сульфат-ионов. Причём, гидроксид хрома (III) лучше растворяется в кислотах с добавкой анионов, чем оксид хрома (III). На основе полученных данных, применив уравнение цепного механизма (модель Бартона-Странского), нашли функци-ональную зависимость удельной скорости растворения от концентрации анионов в кислой среде. С помо-щью математической компьютерной программы MathCad подобрали модели растворения оксидных фаз хрома. Предложили схему механизма гетерогенного процесса растворения оксида и гидроксида хрома в кислых средах.
PDF