Архив

Особенности применения озона в обработке воды в экспериментальной установке УЛ-2

Аннотация
Ухудшение качества воды в источниках водоснабжения является насущной проблемой как в России, так и во всем мире, поэтому так важно разрабатывать новые методы очистки и фильтрации воды, что оправдывает цель и подчеркивает актуальность и практическую значимость исследований, описываемых в данной статье. В рамках настоящей работы были проведены пилотные испытания по определению доз озона и оценки эффективности применения метода озонирования на ряде станций водоснабжения. С учетом различного химического состава воды в источниках водоснабжения, удобства перевозки и монтажа экспериментального оборудования на месте проведения работ, была создана экспериментальная установка УЛ-2. Установка позволяет моделировать процессы озонирования и фильтрации вод. По результатам проведенных испытаний определяется эффективность метода озонирования, а также формулируются рекомендации по аппаратной реализации процесса озонирования воды и оценка её технико – экономических показателей.
PDF

Экспериментальные исследования влияния озонирования на процесс водоподготовки при проектировании генератора озона

Аннотация
Цель – в данной статье рассмотрен новый подход к процессу озонирования воды с точки зрения его аппаратурного оформления для станций водоподготовки централизованного водоснабжения. При этом показано, как количественное применение озона в обработке воды (доза) зависит от химического состава воды и определяется в каждом конкретном случае и требует определения его места в технологической схеме. Подробно рассмотрены рабочие характеристики озонаторов, которые использовались для определения конструктивных требований и нахождения рабочих режимов. Целью настоящих исследований было проведение пилотных испытаний по определению доз озона и оценки эффективности применения метода озонирования на ряде станций водоснабжения, в том числе на ВОС г. Тюмени, источник р. Тура.
Методы: В проведенных исследованиях применялись расчетно- теоретические и экспериментальные методы для определения минимального напряжения, при котором разряд в разрядном промежутке «горит» и построены кривые мощность-амплитуда напряжения. Поскольку, интенсивным параметром, который определяет кинетику синтеза озона, является удельная энергия, то в ходе экспериментов исследовалась концентрация озона на выходе озонатора и ее зависимость от параметров эксперимента. Разработанные методы использовалась при определении проектных решений на станциях водоподготовки РФ.
Результаты: было показано, что напряжение зажигания разряда определяет геометрию самого генератора озона и давление в разрядном промежутке. В результате исследований выявлено, что концентрация озона на выходе озонатора, практически линейно зависит от удельной энергии и эффективная доза озона является ключевым параметром при аппаратурном наполнении озонаторных комплексов.
Выводы: выполненные с ее использованием проекты получили положительное заключение Государственной экспертизы. Оборудование, разработанное с учетом данных, полученных экспериментальным путем, успешно эксплуатируется в составе блоков озоносорбции сооружений водоподготовки.
PDF

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕТУЛИНА В КАЧЕСТВЕ АНТИОКСИДАНТА БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА

Аннотация
Проведены сравнительные испытания фенольных соединений различной структуры (2,6-дитрет-бутил-фенола (ионола) и бетулина (бетулинола, луп-20(29)-ен-3, 28-диола), относящегося к пентациклическим тритерпеновым спиртам лупанового ряда в качестве антиоксидантов эмульсионного бутадиен-нитрильного каучука. Внешний слой березовой коры (береста) содержит до 35-40 % пентациклических тритерпеноидов, среди которых преобладает бетулин. Показано, что применение бетулина позволит не только снизить непроизводительные потери антиоксидантов в процессе синтеза бутадиен-нитрильных каучуков, но и обеспечит снижение негативной нагрузки на окружающую среду за счет снижения концентрации фенолов в промышленных стоках, направляемых на очистные сооружения. Установлено, что в процессе термоокислительного старения бетулин, в сравнении с ионолом, обеспечивает более эффективную защиту вулканизатам на основе бутадиен-нитрильного каучука. Изучение степени сохранения растворимости бутадиен-нитрильного каучука содержащего ионол и бетулин, а также характер изменения реологических свойств каучука и упруго-прочностных свойств композиций на его основе, показало возможность использования бетулина в качестве антиоксиданта карбоцепных полимеров.
PDF

СТРУКТУРА ИОНИТА, СИНТЕЗИРОВАННОГО НА ОСНОВЕ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ И ГИДРОЛИЗАТА КОЛЛАГЕНА ДЕРМЫ

Аннотация
Синтезирована ионообменная слабокислотная фенолформальдегидная смола способная адсорбировать тяжелые металлы. В качестве модификатора смолы для придания ионообменных свойств использовался новый материал – гидролизат коллагена дермы. Методами ИК- и ЭПР-спектроскопии установлено, что активными центрами полученного сорбента являются карбоксильные и аминогруппы. Предполагается, что наличие аминогрупп повышает сорбционную емкость в условиях нормальной температуры. Методом ЭПР-спектроскопии установлено, что адсорбированный ион тяжелого металла становится в аксиальное положение.
С помощью электронного микроскопа установлено, что снижение жидкостного коэффициента (ЖК) гидролизата приводит к увеличению пористости ионита (до ЖК8), в результате чего и к увеличению сорбционной емкости, при дальнейшем снижении жидкостного коэффициента вероятно, что количество гидролизованных белковых молекул вшивается в структуру смолы с частотой достаточной, чтобы препятствовать порообразованию. Согласно исследованиям поверхности ионита, синтезированный ионит можно отнести к макропористым катионитам – размер пор ионита достигает 37,3 мкм.
PDF

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСОВ ТРИПТОФАНА И ФЕНИЛАЛАНИНА С МАГНИЕМ (II) И ЦИНКОМ (II)

Аннотация
Одной из основных задач современной науки является поиск и синтез соединений с заданными полезными свойствами. Пристального внимания заслуживает исследование смешаннолигандных металлокомплексов, содержащих ионы металлов и различные лиганды, в качестве которых выступают биологически активные молекулы. В работе проведен синтез комплексов фенилаланина и триптофана с магнием (II) и цинком (II), изучены некоторые физические свойства полученных веществ. Получены ИК- и УФ-спектры синтезируемых веществ. В ИК-спектрах комплексов наблюдается смещение и пропадание некоторых характеристических частот. В УФ-спектрах наблюдается исчезновение флуоресценции, характерное для отдельных аминокислот. Выдвинуто предположение об участии в этом эффекте металла. Исследованы физические свойства синтезируемых веществ, в частности, проанализированы температуры плавления и растворимость комплексов в воде. Наблюдается уменьшение температур плавления по сравнению с исходными веществами, а также падение растворимости. Таким образом, полученные результаты указывают на успешность синтеза металлокомплексов Mg (II) и Zn (II) c фенилаланином и триптофаном. Практическая значимость синтезируемых веществ заключается в использовании металлокомплексов в медицине, сельском хозяйстве и других отраслях науки и техники, как биодобавок, лекарственных средств или для физических исследований.
PDF

ИЗБЫТОЧНЫЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ И ИХ РОЛЬ В РАСЧЕТЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА РЕКТИФИКАЦИИ

Аннотация
Работа посвящена изучению влияния реальных значений теплоемкости тройных смесей на энергозатраты процесса в ректификационной колонне. Представлены результаты анализа имеющихся справочных экспериментальных данных для шести тройных систем и их бинарных составляющих в виде диаграмм изолиний избыточных теплоемкостей. Рассчитаны аддитивные и избыточные значения теплоемкостей тройных смесей, парожидкостное равновесие и разные режимы, в том числе режимы экстрактивной ректификации. Показано, что зависимости избыточной теплоемкости от состава тройных смесей имеют сложный характер и использование реальных значений позволяет оценивать энергозатраты более корректно.
PDF

ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ СУСПЕНЗИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИСЕРНЫХ МЕЛЬНИЦ

Аннотация
В статье приведены результаты экспериментальных исследований процесса диспергирования твёрдых материалов в жидкой среде с использованием бисерной мельницы. Описана методика проведения экспериментов. Для характеристики исследуемого процесса были использованы дифференциальные и интегральные функции распределения частиц твёрдой фазы в суспензиях. В результате проведенных исследований установлено влияние на дисперсный состав получаемых суспензий и удельную поверхность твёрдой фазы основных технологических параметров: продолжительности размола, расхода суспензии, частоты вращения ротора мельницы, количества твёрдой фазы и добавления в исходную суспензию поверхностно активного вещества. Установлено, что в бисерной мельнице происходит преимущественно дробление крупных фракций твёрдого материала, находящегося в исходных суспензиях. Был также иссле-дован многократный процесс измельчения.
PDF

ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И СТРУКТУРНО- МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АКТИВИРОВАННОГО ГИДРОАЛЮМОСИЛИКАТА ПОЛЯНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Аннотация
В настоящей работе представлены результаты сравнительного исследования особенностей вещественного (химического и минералогического) состава и некоторых поверхностных характеристик обогащенной формы глины месторождения «Поляна», подвергнутой активации посредством серно-кислотной обработки, а также путем воздействия ИК- и УФ-излучения. Исходный глинистый материал представлял собой полиминеральную породу с преобладанием в своем составе гидроалюмосиликата монт-мориллонита (до 75 масс. %). Вследствие ИК- и УФ-воздействия существенного изменения в веществен-ном составе глины не наблюдается. При воздействии на обогащенную форму глины раствором серной кис-лоты происходит уменьшение доли катионов (в частности кальция) в обменном комплексе глины. При этом наблюдается компенсаторное действие протонов на разорванные связи, локализованные на поверх-ности глинистых минералов, что приводит к уменьшению по абсолютному значению величины электроки-нетического потенциала на поверхности глинистых частиц. При ИК- и УФ-воздействии на глинистый материал наблюдается смещение величины ξ-потенциала в область отрицательных значений, что может быть объяснено ослаблением связей обменных катионов с кристаллической решеткой монтмориллонита, и, как следствие, изменением состава и структуры межслоевой среды. Выявлено, что как УФ-, так и ИК-воздействие на Полянскую глину приводит к уменьшению содержания доли свободно связанной воды в структуре гидроалюмосиликата монтмориллонита. При этом обработка УФ-излучением значительно снижает количество ОН-групп на поверхности минерала вследствие образования силоксановых мостиков.
PDF

ЭЛАСТОМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫХ КАУЧУКОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ НОВОГО ОЛИГОЭФИРАМИДА

Аннотация
В работе исследовано влияние кислорода воздуха и нескольких катализаторов на процесс аминолитической деструкции полиэтилентерефталата смесью аминоспиртов (моноэтаноламина и три-этаноламина) при атмосферном давлении и конвективном нагреве. Полученный в результате деструкции ПЭТ диамид терефталевой кислоты использован в качестве мономера в реакции гомофункциональной по-ликонденсации. Получен новый олигоэфирамида, содержащий в своём строении ароматическое кольцо, две амидные и гидроксильные группы. Определена его молекулярная масса вискозиметрическим способом. Предложено использование полученного олигоэфирамида в качестве пластификатора в полярных эласто-мерных композициях на основе смеси бутадиен-нитрильных каучуков БНКС-40 и БНКС-28. Продемон-стрировано влияние на кинетику серной вулканизации, вязкость сырых резиновых смесей. Выявлено уско-рение процесса вулканизации, а также снижение вязкости резиновых смесей, что способствует снижение энергетических затрат на переработки и формование изделий. Обосновано изменение упруго-прочностных показателей вулканизованных резин. Проведено сравнение резиновых смесей с олигоэфирами-дом и пластификаторами дибутилфталат, диоктилфаталат и дибутилсебацинат. При введение оли-гоэфирамида терефталевой кислоты увеличивается относительное удлинение при разрыве на 50-70 про-центов. Применение полученного олигоэфирамида в качестве пластификатора имеет преимущество, от-носительно выбранных пластификаторов сравнения, а именно, отсутствие «выпотевания» на поверх-ность изделий при хранении ввиду более высокой молекулярной массы олигоэфирамида.
PDF

АНАЛИЗ ТРОЙНЫХ ВЗАИМНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ НИТРАТОВ И ГАЛОГЕНИДОВ S1-ЭЛЕМЕНТОВ

Аннотация
в настоящее время возрастает актуальность использования более прогрессивных и универсальных химических веществ при создании электролитов теплоносителей неплавких солевых смесей и тепловых аккумуляторов. На основании этого можно с уверенностью указать, что галогенидные и нитратные соли s1-элементов обладают наибольшим потенциалом в указанном направлении. При разработке новейших генераторов электро- и тепловой энергии подобные химические вещества обладают уникальным свойством – возможность запуска силовых установок даже в условиях низких температур. Для широкого практического применения расплавов галогенидов и нитратов s1-элементов с заданными значениями тер-модинамических характеристик и физико-химических свойств, требуется изучение фазовых диаграмм. Методом дифференциального термического анализа проведено исследования фазового равновесия солевых систем следующего типа: Li,Rb||I,NO3, Li,K||Br,NO3, Li,K||I,NO3, Li,K||F,NO3, Li,K||Cl,NO3, Li,Rb||Br,NO3, Li,K||Br,NO3, Li,Na||I,NO3, Li,Rb||F,NO3. Проведен сравнительный анализ рядов трехкомпонентных взаим-ных систем, сформированных из экспериментально изученных авторами статьи систем Li,K||F,NO3, Li,K||Cl,NO3, Li,K||Br,NO3, Li,K||I,NO3, Li,Na||F,NO3, Li,Na||I,NO3, Li,Rb||F,NO3, Li,Rb||Br,NO3, Li,Rb||I,NO3, Li,Cs||F,NO3, Li,Cs||Cl,NO3, Li,Cs||I,NO3 и систем, изученных другими авторами Li,Na||Cl,NO3, Li,Na||Br,NO3, Li,Rb||Cl,NO3, Li,Cs||Br,NO3. Рассматриваемые эвтектические составы солевых систем могут быть использованы при создании расплавляемого источника РХИТ.
PDF