Висвітлено фізико-хімічні основи технологічних процесів водопідготовки й очищення стічних вод хімічної та інших галузей промисловості. Наведено характеристику забруднень, класифікацію стічних вод і вимоги до якості очищеної води. Розглянуто теоретичні основи водопідготовки та очищення стічних вод від завислих, колоїдно-дисперсних, молекулярно та іонорозчинних речовин. Описано фізикохімію процесів освітлення, знебарвлення, дегазації, зм'якшення, опріснювання та дезактивації води, загальні принципи та фізикохімію процесів комплексної переробки солоних і стічних вод різних галузей промисловості з одночасною утилізацією продуктів водоочищення й організацією замкнених циклів промислового водоспоживання. Висвітлено фізикохімію таких процесів, як коагуляція, флокуляція, іонний обмін, адсорбція, екстракція, хімічне осадження, електродіаліз, зворотний осмос, ультрафільтрування, дистиляція і ректифікація, виморожування та кристалізація, окиснення домішок, біологічне очищення тощо, які широко застосовуються у сучасній передовій практиці водопідготовки та очищення стічних вод.

Запропоновано нові можливості перероблення ефірних олій з одержанням "вузьких" фракцій та індивідуальних ароматичних речовин (ІАР), що передбачає послідовне здійснення таких операцій: вакуумна ректифікація, препаративне виділення та газохроматографічний контроль чистоти одержаних продуктів. Виділені "вузькі" фракції й ІАР є натуральними ароматизаторами і їх запропоновано для ароматизації харчових продуктів.

Ефект спрямованості теплового потоку або термічна ректифікація полягає у кількісній зміні контактного термоопору пари тіл із різних матеріалів за зміни напряму теплового потоку на протилежний. На основі розв'язку відповідної контактної задачі термопружності це явище досліджено для випадку взаємодії двох півпросторів за наявності між іх поверхнями локального зазору, який містить теплопроникне середовище. Проаналізовано вплив коефіцієнта теплопровідності заповнювача, інтенсивності силового навантаження, густини теплового потоку та відношення термічних дистортивностей тіл на термічну ректифікацію між ними.

Мета роботи - знаходження точного, швидкого та економічного способу оновлення карт за допомогою інформації, одержаної за даними дистанційного зондування. Проведено всі необхідні дослідження для оновлення карти досліджуваного району м. Кербала (Ірак) масштабу 1:50000, що востаннє оновлювалась у 1984 р. Оновлення карти здійснено у 3 етапи. Перший етап - цифрова обробка космічних знімків і карт за допомогою професійної ГІС ArcGIS9. Після об'єднання системи координат космічного знімка і карти виконано контрольну класифікацію. Оновлення карти здійснено за допомогою порівняння кожного шару, одержаного з космічного знімка, з його аналогом на карті, вивчення збільшення м. Кербала і фіксації змін, які відбулися у мережі доріг і каналів. Другий етап - польові дослідження. Цей етап включає виявлення всіх частин досліджуваної території, вибір чітких точок на супутниковому знімку як опорних (GCP). Ці опорні точки використано для геометричного коригування зображення. Обов'язковою частиною цього етапу є перетворення даних, одержаних із супутникових зображень, оскільки на супутникових знімках використовується Всесвітня геодезична система координат (WGS84), а опорні точки мають значення координат у старій системі Іраку (Clark). Використано 30 точок, розташованих по всій території досліджуваного регіону, Третій етап досліджень - виготовлення карт. Цей етап передбачає виробництво цифрових карт, які сумісні з ГІС і подальшу оцінку їх точності. В результаті проведених досліджень визначено процедуру оновлення старих топографічних карт із детальними рекомендаціями для їх векторизації, створено оновлену карту з використанням DGPS, дистанційного зондування та ГІС-технологій для одержання високоточних цифрових багатофункціональних карт досліджуваного регіону. Метод контрольованої класифікації космічних знімків нада змогу швидко оновити застарілі карти з високою точністю нанесення нових об'єктів.

Проаналізовано переробку супутнього нафтового газу. Запропоновано процедуру побудови комп'ютерно-інтегрованої системи автоматизації технологічного процесу переробки газу. Особливістю процедури є комплексне розв'язання задачі ефективного розрахунку технологічного процесу і керування їм сучасною системою керування. Процедуру використано для розробки технологічного процесу переробки газу нафтового родовища середньої потужності. Процес забезпечує якісну переробку газу за значних збурень.

Розглянуто історію створення у 1971 - 1975 рр. в СКБ ММС Інституту кібернетики (м. Київ) системи управління ступенем попереднього концентрування дейтерію у виробництві важкої води на хімічному комбінаті в м. Дніпродзержинську (тепер м. Кам'янське, ПАТ "Дніпроазот"). Надано технологічну схему вказаного ступеня, його складових елементів та блок-схема АСУТП, що була розроблена на підставі досліджень цього складного об'єкта управління. Наведено математичну модель ректифікаційних колон в агрегатах розділення ізотопів водню, що була використана для синтезу алгоритму адаптивної стохастично-оптимальної системи з активним накопиченням інформації про керовані випадкові процеси. Результати проведених промислових випробувань системи довели її ефективність.

Запропоновано інноваційну технлогію ректифікації в режимі роздільного руху фаз за безперервної подачі в ректифікаційну колону пари і рідини. Подовження часу затримки рідини на тарілках до досягнення фазової рівноваги надає змогу підвищити ефективність масообміну, скоротити енерговитрати на 40 % і знизити собівартість обладнання.

Запропоновано енергозберігаючу технологію керованої ректифікації. Досліджено її ефективність для процесів розгонки спиртовмісних фракцій і перегонки зрілої бражки. Визначено технологічні показники роботи експериментальних розгінної та бражної колон. Встановлено переваги запропонованої технології: в процесі розгонки відбувається максимальне вилучення головних домішок, ступінь вилучення спиртів сивушного масла та метанолу підвищується на 60 %, кратність їх концентрування на 52 - 69 %. При збільшенні часу затримки бражки на тарілках до 12 с концентраціяетанолу в бражному дистиляті збільшується на 28 %. При цьому питомі витрати гріючої пари скорочуються на 40 %.

Запропоновано інноваційну технологію ректифікації, що здійснюється в режимі роздільного руху фаз при безперервній подачі в ректифікаційну колону гріючої пари та рідини. Технологію впроваджено у вироб ництво. Здійснення контрольованих циклів затримки і переливу рідини надає змогу підвищити ступінь вилучення та кратність концентрування головних домішок спирту в середньому на 25 %, вищих спиртів сивушного масла і кінцевих домішок - на 38 %, скоротити питому витрату пари на 40 % порівняно з типовими ректифікаційними установками та знизити металоємність обладнання до 15 %.

Запропоновано технологію ректифікованого етилового спирту, що надає змогу підвищити ефективність видалення головних, частини проміжних і кінцевих домішок спирту в брагоректифікаційних установках з мінімальними витратами води на гідроселекцію. Представлено апаратурно-технологічну схему установки, відповідно до якої для проведення гідроселекції в розгі нній колоні здійснюють рециркуляцію кубової рідини колони екстрактивної ректифікації, в епюраційній колоні - кубової рідини розгінної колони, а в колоні екстрактивної ректифікації - кубової рідини спиртової колони. Проведено дослідження ефективності запропонованої технології у виробничих умовах. Установлено, що її використання надає змогу скоротити питомі витрати пом'якшеної води та енерговитрати на її нагрівання до 80 % порівняно з типовими схемами брагоректифікаційних установок.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л112.5-420.7 + Л113.1-420.7

Рубрики:

Випарювання

Перегонка (дистиляція) і ректифікація

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л112.5-420.7 + Л113.1-420.7

Рубрики:

Випарювання

Перегонка (дистиляція) і ректифікація

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено енергозбережувальну технологію циклічної ректифікації в масообмінних колонних апаратах циклічної дії, оснащених провальними тарілками (ПТ). Визначено питомі витрати гріючої пари, гідродинамічний режим їх роботи - нижньої та верхньої критичної швидкості пари, за яких рідина утримується на тарілках і відбувається її бризковиніс; досліджено ефективність інноваційної технології у спиртовому виробництві. Об'єкти дослідження: лабораторна установка (експериментальна ректифікаційна колона діаметром 300 мм, оснащена змінними сітчастими та лускоподібними тарілки без переливних пристроїв), ректифікаційна колона циклічної дії діаметром 950 мм із ПТ, що містили поворотні сегменти, з'єднані з мехатронними підсистемами. Методи дослідження: аналітичні, хімічні, фізико-хімічні з використанням приладів, що застосовуються у виробництві ректифікованого етилового спирту згідно з ДСТУ 4222:2003. Випробовування запропонованої технології проведено за виробничих умов Сторонибабського МПД ДП "Укрспирт" у процесах розгонки спирто-вмісних фракцій та епюрації бражного дистиляту. Технічне рішення передбачало збільшення тривалості перебування рідини на полотні ПТ для подовження тривалості контакту пари та рідини з метою досягнення стану фаз, близького до рівноважного. Контрольовані цикли затримки та переливу рідини відбувалися в обраному гідродинамічному режимі. Експериментально доведено, що нижня критична швидкість пари в бар-ботажних отворах сітчастих тарілок становить 5,4 м/с, лускоподібних - 6,5 м/с, верхня критична швидкість - 8 і 16 м/с відповідно. Використання інноваційної технології у спиртовому виробництві надає змогу збільшити ступінь видалення вищих спиртів сивушного масла та метанолу на 38 %, підвищити кратність концентрування головних домішок на 25 %, вищих спиртів - на 40 %, метанолу - на 37 % і зменшити питому витрату гріючої пари в масообмінних колонних апаратах на 34 - 38 %.

Розглянуто моделювання в універсальній моделювальній програмі ChemCad ректифікаційної установки для розділення бінарної суміші пропілен - пропан. Отримано в табличній і графічній формах характеристики потоків іа технологічні параметри колони. Отримано конструктивні характеристики як колони загалом, так і її елементів. У грошовому еквіваленті розраховано ціну обладнання. Розв'язано задачу оптимізації максимізацією продуктивності колони за дистилятом. У результаті оптимізації вихід товарного пропілену збільшився на 138,78 кг/год. Розрахований критерій оптимізації дорівнює 97 %. Отримано в табличній і графічній формі всі характеристики колони, яка працює в оптимальному режимі.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л872.07

Рубрики:

Хімічне очищення спирту

Шифр НБУВ: Ж29432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено явище термічної ректифікації у біматеріалі з періодичною системою міжфазних щілин, заповнених газом. Враховано зміну термоопору та тиску заповнювача щілин під дією розтягувальних зусиль та однорідного теплового потоку. Тиск газу визначається з рівняння Клапейрона - Менделєєва. Сер.моопір газу прямо пропорційний розкриттю щілин і обернено пропорційний коефіцієнту теплопровідності газу. Задачу термопружності зведено до нелінійної системи сингулярних інтегро-диференціальних рівнянь відносно розкриття щілин і стрибка температури між їх берегами. Для розв'язування системи сингулярних інтегро-диференціальних рівнянь запропоновано аналітично-числову ітераційну процедуру. Визначено параметр термічної ректифікації та проаналізовано його залежність від прикладеного силового і теплового навантаження, теплопровідності та маси газу та коефіцієнта тріщинуватості біматеріалу. Встановлено нелінійну залежність параметра термічної ректифікації від густини теплового потоку та коефіцієнта міжфазної тріщинуватості. Сер.мічна ректифікація проявляється більшою мірою для більших значень теплового потоку та меншої теплопровідності газу.

Наведено результати розробок щодо модернізації установки комплексної підготовки газу, а саме: моделювання процесів видалення важких вуглеводнів на етапі підготовки природного газу до транспортування. Важкі вуглеводні, які видаляються на цьому етапі, в процесі переробки стають окремим товарним продуктом. З використанням програмних систем комп'ютерного моделювання технологічних процесів ГазКондНафта та HYSYS розроблено варіант модернізації діючої установки комплексної підготовки газу газоконденсатного родовища. Наведено варіанти моделювання технологічних схем одержання цільових фракцій метану, етану, пропану, бутану з природного газу, синтез-газу та газу піролізу.