КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.03, кандидат наук Лавренченко Анатолий Александрович

• Лавренченко Анатолий Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Лавренченко Анатолий Александрович

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ОЧИСТКЕ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

1.1 Классические методы разделения растворов

1.2 Электро и баромембранные методы разделения растворов

1.3 Механизмы и гипотезы мембранного разделения растворов

1.4 Математические модели, используемые для описания кинетики мембранного разделения растворов

1.5 Методы расчета мембранных аппаратов и установок

1.6 Аппаратурно-технологическое оформление мембранных процессов

1.7 ВЫВОДЫ И ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методика исследования сорбционной емкости и коэффициента диффузионной проницаемости

2.3 Методика и экспериментальная установка для исследования коэффициентов задержания и удельного потока растворителя

2.4 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ И ИХ АНАЛИЗ

3.1 Исследования сорбционной емкости и коэффициента распределения

3.2 Исследования коэффициента диффузионной проницаемости

3.3 Исследования коэффициента задержания

3.4 Исследования удельного потока растворителя

3.5 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ И ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА

4.1 Математическая модель массопереноса в ультрафильтрационном концентрировании промышленных растворов биохимических производств

4.2 Проверка адекватности математической модели

4.3 Инженерная методика расчета технологических параметров электроультрафильтрационного аппарата

4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА5. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ БИОХИМИЧЕСКИХ

ПРОИЗВОДСТВ

5.1 Разработка конструкции электробаромембранного аппарата трубчатого типа

5.2 Разработка технологической схемы очистки технологических растворов биохимических производств с применением электромембранной

технологии

5.3 Расчет эколого-экономической эффективности электроультрафильтрационного процесса очистки технологических растворов биохимических производств

5.4 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сисх ,Спер , Срет,,См - величина концентрации компонентов в исследуемом

-5

растворе, пермеате, ретентате и мембране, кг/м ; АР - величина рабочего давления, Па;

-5

V- объем пермеата, м ;

Ап - осмотическое давление, образуемое в исследуемом растворе, Па; Т - величина температуры исследуемого раствора, К;

3

J - величина удельного потока растворителя, м /м * с; Я - величина коэффициента задержания мембран; 3 - толщина мембраны, м; ¥м - рабочая площадь мембраны, м2;

г-

Ьэ - площадь одного элемента м

-5

р - величина плотности раствора, кг/м ; т - продолжительность экспериментальных исследований, с;

3

к1 - величина коэффициента водопроницаемости мембраны, м / м * Па *с;

Кр - величина коэффициента распределения растворенного вещества; Рд - коэффициент диффузионной проницаемости, м2/с; п - количество элементов в аппарате; Ж - энергия на электроультрафильтрационное разделение; Кк - коэффициент концентрирования; Яе- критерий Рейнольдса; Рг- критерий Прандтля; ^ - число Фарадея;

?, ? - числа переноса в мембране и растворе соответственно; йэш - характерный размер эквивалентного диаметра.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В процессах химической технологии при многотоннажном получении этилового спирта и других продуктов органического происхождения из растительного сырья образуются сточные воды, утилизация которых затруднена из-за больших объемов, высокой минерализации и повышенной кислотности. Использование их в качестве удобрений ограничено из-за тех же факторов, так как происходит засаливание и подкисление почв и, в итоге, дегенерация растений. Содержание калиевых солей и органических кислот, в частности, СН3СООН в растворах, образующихся в процессах производства, негативно влияет на состояние воздушного бассейна. Выделение продуктов окисления (идол, скатол и др.) при их биологическом разложении пагубно сказывается на воздушном бассейне. Наиболее эффективными методами очистки и концентрирования стоков являются мембранные методы разделения, которые в настоящее время имеют прочные позиции в арсенале производственных и технологических процессов [1, 2]. Среди большого класса мембранных методов важное место занимают электробаромембранные процессы, в частности, электроультрафильтрация, когда энергетические затраты сведены к минимальным термодинамическим, используемым на деструкцию продуктов [3-5]. Вместе с тем, развитие электробаромембранных методов очистки требует дальнейшего исследования кинетики процессов, разработки методов математического анализа и инженерного расчета и совершенствования аппаратурного оформления [6, 7]. На решение ряда указанных вопросов и направлена настоящая диссертация.

Работа выполнена при поддержке федерально-целевых программ «Развитие научного потенциала высшей школы» и «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», по ГК №16.740.11.0525, №14.740.11.1028, №16.740.11.0659 и в рамках базовой части государственного задания в сфере научной деятельности № 2014/219 на 2014-2016 годы.

Цель исследования. Исследование кинетических закономерностей и совершенствование технологического оборудования процесса

электроультрафильтрационного разделения промышленных растворов биохимических производств.

Задачи исследований:

1. Обобщить литературные данные по существующим методам разделения растворов и аппаратурно-технологическому оформлению электроультрафильтрационного процесса очистки промышленных растворов.

2.Усовершенствовать методики и конструкции установок для проведения экспериментальных исследований по кинетическим коэффициентам процесса электроультрафильтрационной очистки и концентрирования технологических вод биохимических производств.

3.Получить экспериментальные данные по величинам коэффициентов процесса электроультрафильтрационной очистки и концентрирования технологических вод биохимических производств.

4.Разработать математическую модель кинетики электроультрафильтрационного процесса очистки и концентрирования технологических растворов химических производств.

5.Разработать методику процесса концентрирования и очистки промышленных растворов с применением электробаромембранного аппарата трубчатого типа.

6.Разработать конструкции электробаромембранного аппарата трубчатого типа, характеризующиеся патентной чистотой.

7.Усовершенствовать технологическую схему электроультрафильтрационного процесса очистки и концентрирования технологических растворов химических производств и оценить эколого-экономическую эффективность ее применения.

Научная новизна.

1 .Получены и интерпретированы экспериментальные данные по величинам сорбционной емкости, коэффициента распределения растворенного вещества и

коэффициенту диффузионной проницаемости, коэффициента задержания, удельного потока растворителя, Полученные результаты позволили выявить и обосновать физическую картину образования динамических мембран из растворенных веществ в содержащихся промышленных растворах (эффект фильтрации).

2. Рассмотрены структурные характеристики динамических мембран и экспериментально подтверждены технологическими характеристиками. Для теоретического описания изменения сопротивления динамической мембраны от давления получена математическое выражение. Определены численные значения сопротивления динамических мембран, образующихся на ультрафильтрах УАМ-150 и УПМ-К в зависимости от давления. Они изменяются для мембраны УАМ -150 от 2,53 до 4,86, а для мембраны УПМ-К от 1,07 до 3,18.

3. Получены численные значения эмпирических коэффициентов, необходимых для расчета технологических и кинетических коэффициентов распределения, диффузионной проницаемости, задержания и удельного потока растворителя мембран процесса электроультрафильтрационной очистки и концентрирования технологических растворов биохимических производств.

4. Разработана математическая модель кинетики электроультрафильтрационного разделения технологических растворов биохимических производств, позволяющая рассчитывать концентрацию растворенного вещества и объем в емкости раствора, коэффициент задержания и величину удельного потока растворителя.

Практическая значимость:

- разработана методика расчета электроультрафильтрационного аппарата, позволяющая определить рабочую площадь мембран и провести секционирование аппарата;

- разработана и запатентована конструкция электробаромембранного аппарата трубчатого типа (патент РФ №2540363).

- значимость выполненных исследований для практики подтверждена разработанной программой и проведенными вычислительными экспериментами по расчету технологических и оптимальных конструктивных параметров электромембранных установок (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013661750);

- разработана технологическая схема и оценена ее эколого- экономическая эффективность для процесса очистки промышленных растворов биохимических производств. Практическая реализация исследований подтверждена актом к внедрению на ОАО «Биохим» г. Рассказово Тамбовской области;

- предложена методика расчета эколого-экономической эффективности концентрирования и очистки промышленных растворов на ОАО Рассказовский «Биохим».

Положения, выносимые на защиту

1.Экспериментальные данные, характеризующие

электроультрафильтрационное разделение растворов в широком диапазоне концентраций и эффект фильтрации, приводящий к образованию динамических мембран. Расчетные зависимости и значения эмпирических коэффициентов для теоретического определения кинетических параметров электроультрафильтрационной очистки технологических растворов.

2. Математическая модель кинетики электроультрафильтрационного процесса очистки и концентрирования растворов химических производств.

3. Методика расчета рабочей площади электроультрафильтрационной установки и её секционирования.

4. Аппаратурно-технологическое оформление электроультрафильтрационного процесса очистки и концентрирования технологических растворов химических производств.

5. Методика оценки эколого-экономической эффективности применения электроультрафильтрационного процесса очистки и концентрирования промышленных растворов биохимических производств.

Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы докладывались: на XVIII Всероссийского совещания с международным участием «Новости электрохимии органических соединений (ЭХОС - 2014)», Тамбов 2014г.; на VI Междунар. науч.-инновационной. молодежной. конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» Тамбов, 2014г. ; на П-й международной научно-практической конференции. «Современные предпосылки развития инновационной экономики». Тамбов, 2014г.; на 2-ой Международной конференции с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах». Тамбов, 2015 г.; на 8-ой международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса» Тамбов: Изд-во ТМБпринт, Тамбов 2012г.; на заседании круглого стола "Кооперация науки, образования, производства и бизнеса: новые идеи и перспективы развития в ближайшем будущем" Тамбов, 2012. http://innovatika.web.tstu.ru

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание работы, изложены в 23 публикациях, из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получен один патент РФ на изобретение и одно свидетельство на ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, обобщающих выводов и результатов, списка используемых источников и приложения. Диссертация содержит 159 страниц машинописного текста, в том числе 34 рисунка, 13 таблиц. Список цитируемой литературы включает 159 наименования отечественных и зарубежных авторов.

Выражаю глубокую благодарность за научные консультации при выполнении диссертационной работы коллективу кафедры «Прикладная геометрия и компьютерная графика», к.т.н., доценту Головашину Владиславу Львовичу и заслуженному деятелю науки РФ, д.т.н., профессору Полянскому Константину Константиновичу.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ОЧИСТКЕ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

1.1 Классические методы разделения растворов

Классические методы очистки представлены механическими, механо-химическими, физико-химическими и биохимическими методами.

Механические методы предваряют процесс очистки и направлены на выделение из сточной массы нерастворенных грубодисперсных примесей в результате процеживания, отстаивания и фильтрования [8]. Для выделения взвешенных веществ с плотностью, превышающей плотность (ё) воды, используют отстаивание.

Отстаивание - это способ естественного самоочищения водоемов, он применяется при очищении воды для технологических, бытовых нужд, а также в ряде процессов химической технологии [9, 10, 11].

Фильтрование (фильтрация) - это метод отделения жидкости или газа от взвешенных в них твердых частиц в процессе пропускания их через пористые материалы -фильтры. При этом твердая фаза задерживается на фильтре (размеры пор фильтра меньше размеров частиц). Процесс разделения обусловлен разностью давлений по обе стороны фильтровальной перегородки [12,13].

В мембранных и ионно-обменных системах, водоподготовки, где необходима глубокая предварительная очистка водных растворов, а также в процессах абсорбции используется метод многослойного микрофильтрования, благодаря которому достигается качество фильтрата, необходимое затем для мембранного разделения или деионизации [14].

Механо-химические методы очистки представляют собой объединение механических и химических способов очистки: это коагуляция, флокуляция, флотация и нейтрализация. При коагуляции агрегативно устойчивые системы, образующиеся в процессе механической очистки сточных вод,

очищаются с помощью различных коагулянтов, например солей алюминия, железа, магния, извести, шламовых отходов и отработанных растворов отдельных производств [11-13]. Авторы статьи [15] отмечают, что обработка воды методом коагуляции снижает мутность стоков, но ускоряет засорение и старение ультрафильтрационных мембран (УФМ).

Разновидностью коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы под действием флокулянтов начинают интенсивно оседать, образуя рыхлые скопления (флокулы). Они образуются также и за счет тепловых, механических, электрических и др. воздействий. Эта технология востребована при водоподготовке и получении воды для различных технологических и бытовых нужд, в том числе и при обезвреживании промышленных сточных масс [16].

При разделении смесей, ускорении отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности эффективна технология флотации. По способу формирования межфазных границ: вода-газ-масло выделяют несколько типов флотаций. Так, в пенной флотации обработанные реагентами частицы выносятся на поверхность смеси пузырьками воздуха. Устойчивость образовавшегося пенного слоя регулируется добавлением пенообразователей [11].

При ионной флотации компоненты (ионы, молекулы, коллоидные частицы) взаимодействуют с реагентами-собирателями, образуя пенную пленку на поверхности водного раствора.

Основу электрофлотации составляют электролиз на нерастворимых электродах и эффект флотации. В этой технологии расход реагентов значительно меньше, а порой не требуется. К технологии интенсификации процесса очистки промышленных стоков относится осадительная флотация, при которой осадителями могут быть органические вещества, в частности, поверхностно-активные вещества [17].

Метод нейтрализации применяется для количественного определения кислот и щелочей, а также некоторых солей, образованных сильными

основаниями и слабыми кислотами, или солей аммония. На практике решение о применении этого метода обусловлено особенностями технологического процесса. Поэтому повышение эффективности этого метода связано с совершенствованием применяемых технологий и используемых реагентов.

В результате химического осаждения вредные вещества промышленных стоков путем внесения в них соответствующих химических реагентов (гидроксидов кальция и натрия, сульфидов натрия и др.) переходят в нерастворимые соединения и осаждаются с отделением в виде суспензии, коллоида и т.д. [18].

К физико-химическим методам относятся выпаривание, сорбционная очистка, экстракция.

Выпаривание основано на разнице температур кипения растворителя и растворенных в нем веществ. Применение этой технологии на практике ограничено из-за значительных энергозатрат, однако оправдано в случаях повышения концентрации водных растворов, в процессах кристаллизации и для извлечения из раствора растворенных веществ [10,19].

Сорбционная очистка- это процесс глубокого поглощения из растворов органических веществ твердыми поглотителями - сорбентами, в качестве которых выступают пористые твердые материалы различной породы. Эта технология используется даже в тех случаях, когда другими методами невозможно очистить стоки от опасных и токсичных включений [16, 20, 21].

Глубокая очистка и малая энергоемкость характерна для ионного обмена. Этот метод обеспечивает снижение жесткости водных растворов и очищение их от солей неорганического свойства. Основной его недостаток -частая регенерация ионообменников, а также значительный расход ионитов [9,16,19].

Экстракция - массообменный процесс разделения смеси компонентов, составляющих твердую или жидкую фазы с использованием растворителей -экстрагентов. Этот метод очистки - малозатратный, используемая конструкция отличается простотой и возможностями ее автоматизации, а также

комбинирования с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией) [19, 22].

Процессы биохимической очистки вызваны способностью отдельных микроорганизмов к поглощению растворенных веществ органического и неорганического происхождения и используются в очистке хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. В настоящее время до 95% всех сточных вод очищаются этим методом. Эта технология фондо-, энергоемкая, а сам процесс очистки продолжительный [12,13]. Сочетание биологического и мембранного методов очистки в одном сооружении содержит в себе большие перспективы [23, 24].

1.2 Электро- и баромембранные методы разделения растворов

Одним из приоритетных направлений в повышении эффективности промышленного производства в нашей стране и за рубежом является развитие мембранных технологий [25, 26, 27, 28]. Разработка новых типов мембран (например, с повышенной устойчивостью к образованию отложений, а также работающих при низких трансмембранных давлениях) расширяет области их применения [29, 30, 31]. Мембранные технологии имеют большой диапазон решения задач разделительного характера, от самых тонких, наукоемких, например, концентрирования изотопов урана способом газовой диффузии, до, сравнительно, жестких, с низкой наукоемкостью - процесса микрофильтрации водных растворов от растворенных веществ размером меньше микрона [30].

Мембранные системы водоподготовки, промышленное освоение которых началось примерно с 1985 года, в настоящее время применяются практически во всех отраслях, потребляющих очищенную воду и за ними конкурентное будущее [31, 32, 33]. Проблема экономии ресурсов в процессах мембранного фильтрования является весьма существенной, поэтому и применение этих технологий в водоразделении постоянно развивается [34].

В арсенале мембранных методов на сегодня актуальными являются баромембранные процессы, осуществляемые под действием перепада давления

[25, 26, 35-36] и включающие в себя: обратный осмос (И.Манегольд, 1929г.), ультрафильтрацию, микрофильтрацию и нанофильтрацию (И.Бехгольд,1907 г.).

Обратный осмос — процесс, в котором растворитель в результате разности давления вынужден проникать через полупроницаемую перегородку из раствора с большей концентрацией в раствор менее концентрированный, т.е. в направлении обратном для осмоса. Мембрана, пропуская растворитель, не пропускает некоторые растворённые в нём компоненты. Рассмотрим, технологию обратного осмоса (рис. 1.1). В растворе насосом 1 нагнетается давление выше осмотического, после чего растворитель уносится через мембрану 3, расположенной в мембранном аппарате 2. По мере того, как раствор протекает вдоль поверхности мембраны, его концентрация возрастет. Из аппарата выводится два продукта: раствор с некоторой конечной концентрацией (концентрат) и пермеат, проникший через мембрану.

исх.раствор

Рисунок.1.1. Схема осуществления процесса обратного осмоса: 1 - нагнетательный насос; 2 - мембранный аппарат; 3 - полупроницаемая мембрана; 4 - дроссель.

Удельная производительность мембраны в этом процессе зависит от величины приложенного давления:

G = Ко (Р - Дп)

(1.1)

Коэффициент удельной производительности (Ко) является константой для данной мембраны и зависит от ее порометрических характеристик и физико-химических свойств материала мембраны [25].

2

Важной характеристикой мембраны является ее разделяющая способность для компонентов смеси. Эта ее особенность имеет и другие названия: солезадержание, селективность и количественно измеряется величиной Я или ф и выражает долю вещества, задерживаемого мембраной:

где: С1 - концентрация растворенного вещества в объеме разделяемого раствора в некотором произвольном сечении аппарата, С2 - концентрация растворенного вещества в фильтрате (пермеате) в том же сечении. Значение "Я" всегда определяется для определенной системы «мембрана - исследуемый раствор» и определенного растворенного вещества, обычно путем экспериментов. В физическом смысле "Я" - доля вещества, задерживаемого мембраной [37]. Обратноосмотические мембраны содержат самые узкие поры, и потому являются самыми селективными [38].

Важным в обратном осмосе является выбор материала мембраны по его "сродству" к воде, так как именно это определяет способность мембраны задерживать компоненты раствора. Эта способность зависит от присутствия в материале мембраны полярных групп и их фрагментов, что и определяет направление дальнейших исследований подбора лучших материалов для изготовления мембран [39, 40].

Обратный осмос всегда предполагает насыщаемость разделяемого раствора, поэтому с ростом его концентрации в системе "вода - растворенное вещество - мембрана" производительность и коэффициент задержания мембраны предположительно снижаются. Однако, эти характеристики зависят не только от самой мембраны, но и от параметров процесса разделения, к которым, в первую очередь, относятся: давление, температура, концентрация исходного раствора и гидравлический КПД.

С повышением рабочего давления диффузионный поток через мембрану возрастает линейно. Такая ситуация присуща мембранам с жесткой структурой в широком диапазоне давлений. Характер подобной зависимости

для уплотняющихся полимерных мембран несколько иной: с ростом давления сначала наблюдается линейная связь, но при некоторой характеристической величине давления (зависящей от пористой структуры и материала мембраны), начинает уплотняться. Это снижает размер ее пор, и увеличивает удельную производительность мембраны (П), а связь П= f (р) становится нелинейной.

Коэффициент задержания мембраны с ростом давления увеличивается. Это характерно для жестких мембран и в некотором диапазоне давлений - для уплотняющихся полимерных мембран. При высоких давлениях, когда полимерные мембраны уплотняются, на зависимости разделяющей способности мембраны от давления также наблюдается максимум, хотя и не резко выраженный, и последующее снижение коэффициента задержания при очень высоких давлениях [41]. Рост температуры снижает вязкость растворителя (воды). Например, с изменением температурного режима процесса разделения от 10 до 40°С вязкость снижается в 2 раза и приблизительно также увеличивается удельная производительность мембраны. С достаточно малой погрешностью можно считать, что объемный поток через мембрану при изменении температуры изменяется обратно пропорционально вязкости пермеата в определенном температурном диапазоне (для ацетатцеллюлозных мембран 20 - 40°С).

В растворах высокомолекулярных соединений и полиэлектролитов условия протекания баромембранного процесса существенно меняются, так как, во-первых, осмотическое давление очень мало, и, во-вторых, размер молекул в растворе значительно возрастает. Поэтому, в таких системах для получения тех же величин проницаемости, что и в обратном осмосе, не требуется высоких давлений, а мембраны используются с порами больших размеров [41-43]. Более важным является взаимодействие материалы мембраны с компонентами вещества, что выражается при сорбции вещества как на поверхности, так и в порах мембраны.

Удельная производительность мембраны удовлетворительно описывается уравнением Пуазейля.

С = дР = Кг. • АР

51]Т1

(1.3)

При его выводе приняты допущения, что адсорбция и блокировка поверхности мембраны растворенным веществом не имеют места. Задерживающая способность мембраны обусловлена в числе прочего отношением размера частиц (Я) к размеру пор (г) [40]. При увеличении концентрации растворенного вещества у поверхности раздела двух фаз и в порах мембраны большие неселективные поры сужаются и переходят в селективные. Таким образом, задерживающая способность мембран увеличивается, а также блокируются селективные поры, снижая проницаемость мембраны (рис. 1.2).

г >К

г ^

Рисунок 1.2. Схематичное представление влияния адсорбции растворенного вещества на параметры ультрафильтрации

Рассмотренный способ мембранного разделения растворов получил название ультрафильтрации. В литературе этот термин часто используется как синоним обратного осмоса. Равнозначны ему такие термины, как молекулярная фильтрация, микрофильтрация, гиперфильтрация и обратный осмос. Их употребление зависит от воли исследователя .

Различия между ультрафильтрацией и обратным осмосом не существенны. Так, понятие "обратный осмос" правильнее использовать, когда размеры молекулы растворителя и растворенного вещества одного порядка, а понятие "ультрафильтрация" - когда размеры молекул растворенного

вещества более чем на порядок выше размер молекул растворителя и лежат ниже предела разрешения оптического микроскопа (длина волны порядка 500нм) [37]. Технология ультрафильтрации имеет широкое применение в практической деятельности хозяйствующих субъектов [44-51].

Подход к совершенствованию этого метода очистки, авторы [52] видят в использовании в качестве растворителя этилового спирта, позволяющего регулировать структуру мембран и варьировать размер пор в мембранах. Это обеспечивает рост проницаемости ультрафильтрационных мембран по воде.

Необходимость повышения эффективности, работы городских сооружений очистки природных и сточных вод актуализировала поиск новых направлений в технологии ультрафильтрации и создание новой отрасли промышленного изготовления ультрафильтрационных мембран [53].

На существующих станциях водоснабжения метод ультрафильтрации эффективен в сочетании и с другими технологиями (например, коагуляционной и окислительно-сорбционной) [33, 44, 54, 55].

Обратноосмотические установки эффективны на первой ступени обессоливания (не требуется много реагентов, они проще в эксплуатации). Доочистка пермеата наиболее целесообразна на ионообменных фильтрах [56 ].

Микрофильтрацию практикуют в случаях разделения жидких и газовых сред от взвешенных частиц размером 0,1 - 10 мкм при рабочем давлении 0,03 -0,1 МПа. Этот способ очистки применяется на этапе подготовки жидких смесей перед проведением обратного осмоса и ультрафильтрации. При неправильном подборе мембран и рабочего давления происходит забивание пор и падение проницаемости вплоть до нуля.

Теоретические и экспериментальные исследования возможностей совмещения полезных характеристик мембран обратного осмоса (высокая задерживающая способность) и ультрафильтрации (высокая удельная производительность) привели к появлению промежуточного процесса -нанофильтрации(размер удерживаемых частиц порядка 1 нм; давление 0,8-

3 МПа). В настоящее время ,используются фильтры на основе волокон диаметром несколько нанометров [57], гибридные мембраны со слоем металлического серебра и его малорастворимых солей [58], а также мембраны из углеродных нанотрубок на силиконовом чипе с потенциалом снижения энергозатрат на обессоливание до 75% по сравнению со стандартными мембранами [59].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лавренченко Анатолий Александрович, 2016 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Платэ Н.А. Мембранные технологии - авангардное направление XXI века // Критические технологии. Мембраны. 1999. № 1. С. 4-13.

2. Пахомов А.П. Памяти академика Николая Альфредовича Платэ посвящается. http://elibrary.ru/item.asp?idи=12892090 (с). Дата публикации: 02.04.2007. Номер публикации: №1175493660

3. Первов А.Г., Козлова Ю. В., Андрианов А. П., Мотовилова Н. Б. Разработка технологии очистки поверхностных вод с помощью нанофильтрационных мембран // Критические технологии. Мембраны. 2006. № 1 (29). С. 20-33.

4. XuDezhi, XiangBo, ShaoJianying, LiYijiu. Применение мембранных технологий при очистке промышленных сточных вод. Gongyeshuichuli=Ind. WaterTreat. 2006. 26,№ 4. С. 1-3.

5. Шиненкова Н.А., Поворов А.А., Ерохина Л.В., Наследникова А.Ф., Дубяга В.П., Дзюбенко В.Г., Шишова И.И., Солодихин Н.И., PiaLipp, MarcoWitte. Применение микро-ультрафильтрации для очистки вод поверхностных источников // Критические технологии. Мембраны.2005, № 4 (28). С.21-25.

6. Поляков Л. В., Фрог Н. П.. О новых подходах к решению проблемы обеспечения населения России питьевой водой. Мелиорация и водное хозяйство (Россия). 2005, № 2.С. 19-22.

7. Shannon Mark A., Bohn Paul W., Elimelech Menachem, Georgiadis John G., Marinas Benito J., Mayer Anne M.. Science and technology for water purification in the coming decades. Mayer Anne M.. Nature. 2008. 452, № 7185.С. 301-310.

8. Лавренченко А.А. Сравнительная характеристика методов очистки сточных вод на примере разделения промышленных растворов// Современные технологии: шаг в будущее: Материалы IX международ. науч.- практ. конф. 5-6 марта 2014. София. С.81-82.

9. Родионов А.И. Технологические процессы экологической безопасности./ Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. - Калуга: Н.Бочкарева 2000.- 800с.

10. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 3-е изд./Плановский А.Н., Николаев П.И. -М.:Химия, 1987. - 496с.

11. Кутепов А.М., Соколов Н.В. "Теоретические основы химической технологии". 1981, т.15, №1, С.135 - 137.

12. Лавренченко А.А. Аналитический обзор классических методов очистки сточных вод: достоинства и недостатки // Прогрессивные технологии: наука и практика: Материалы У1международ. науч.- практ. конф. 13-14 февраля 2014. Чехия. С.76-78.

13. Ковалева И.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности. /Ковалев И.Г., Ковалев В.Г.- М.: Химия, 1966.-724с.

14. Федоренко В.И., Бурковский С. С..Многослойное микрофильтрование. Ликероводоч. пр-во и виноделие. 2007,№ 5. С. 20-22.

15. Бреан А., Глюсина К., Геген Ф., Лангле К.. Комплексный подход к проблеме обрастания ультрафильтрационных мембран и контролю качества воды. ВСТ: Водоснабж. и сан.техн.. 2007, № 4.С. 17-21,

16. Когановский А.М. Адсорбция растворенных веществ. /Когановский А.М., Левченко Т.М., Кириченко В.А. и др. - Киев: Наукова думка, 1977.- 223с.

17. Стрельцова Е.А., ХромышеваЕ.А., ТымчукА.Ф. Флотационное выделение катионных ПАВ алкилсульфатами натрия // Химия и химическая технология, 2007, том 50, вып..1.С.33-36.

18. Васерман И.М. Химическое осаждение из растворов. Васерман И.М. -Л.Химия, 1980.- 208с.

19. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд. /Касаткин А.Г. - М.:Химия, 1973. - 752с.

20. Стрельникова, О. Ю. и др. Использование природных нанопористых сорбентов для экологических целей / О. Ю. Стрельникова, Н. А. Ходосова, Л. И. Бельчинская // IV Всероссийская конференция (с международным участием)

- Химия поверхности и нанотехнология - Тезисы докладов -28.09. - 04.10.2009

- Санкт-Петербург - Хилово, 2009. С. 348 - 349.

21. Ларин Б.М. Эффективные способы реагентной и адсорбционной очистки воды на ТЭС от органических примесей. / Б.М.Ларин, А.И.Пирогов, А.А.Гришин // Общие вопросы химической технологии.- 2006.Т.15.- С.109-115.

22. Трейбал Р.З. Жидкостная экстракция. / Трейбал Р.З.- М.: Химия, 1966.- 724с.

23. Швецов В.Н., Морозова К.М., Киристаев А.В. Преимущества биомембранной технологии для биологической очистки сточных вод. // Экологические производства 2005, №11.С 76-80.

24. Швецов В. Н., Морозова К. М., Нечаев И. А., Киристаев А. В. Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод. ВСТ: Водоснабж. и сан.техн. 2007, № 1. С. 10-13.

25. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М.: Химия, 1986. 272 с.

26. Мулдер М. Введение в мембранную технологию / под ред. Ю.П.Ямпольского, В.П.Дубяги. М.: Мир,1999. 513 с.

27. Шапошник В.А. Мембранные методы разделения смесей веществ // Соросовский образовательный журнал 1999.№ 9. С. 27-32.

28.Белогорский А. А., Лапшин В. К.. Перспективы применения мембранных технологий в системах водоснабжения. Пиво и напитки. 2006, №2. С. 74-76.

29. Бабенышев С. П., Евдокимов И. А.. Мембранная технология очистки растительного масла. Хранение и перераб. сельхозсырья. 2008, № 4.С. 78-80.

30. Колзунова Л.Г. Баромембранные процессы разделения: задачи и проблемы. Вестник ДВОРАН. 2006.№5.

31.Dohmann Max, Baumgarten Sven. Entwicklungender Membrantechnik

índer Abwasseraufbereitung. (Развитие мембранных технологий при очистке сточных вод.) DVGWEnerg.Wasser-Prax. 2006. 57, № 2. С30-32.

32. Первов А.Г., Мотовилова Н.Б., Андрианов А.П.. Ультрафильтрация-технология будущего.// Водоснабжение и сан.техника. - 2001. - №9.С. 9-12.

33. Храменков С. В., Шредер Р. Юго-Западная водопроводная станция -новый шаг в развитии системы водоснабжения Москвы // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. № 11 (часть 1).

34. MirzaSohail. Reduction of energy consumption in process plants using nanofiltration and reverse osmosis. Desalination, 2008.224, № 1-3. С.132-142.

35. Лавренченко А.А. Влияние параметров электроультрафильтрации водных растворов биохимических производств на коэффициент задержания мембран / Лазарев С.И., Головашин В.Л.// Новости электрохимии органических соединений (ЭХОС2014):тез.докл.ХVIII Всероссийского совещания с международным участием/ред.кол.: А.Б. Килимник, В.П. Гультай, А.Г. Кривенко. Тамбов, 15-20сентября 2014г. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2014. С.120-122.

36. Хванг С.Т. Мембранные процессы разделения. Пер. с англ./С.Т. Хванг, К. Каммермейер, под ред. Дытнерского / М.: Химия, 1981. - 464с.

37. Свитцов А.А. Введение в мембранную технологию.- М.: ДеЛипринт, 2007. - 208с.

38. Лейси, Р.Е. Технологические процессы с применением мембран/ Лейси Р.Е., Лёб С. - М.: Мир, 1986. 269 с.

39. Первов А.Г, Андрианов А.П., Спицов Д.В. Новые горизонты применения мембран обратного осмоса и нанофильтрации. //Сантехника, 2007, №6.С.20-26.

40. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация./ Ю.И.Дытнерский // М.:Химия, 1978.-352с.

41. Кочаров Р. Г. Теоретические основы обратного осмоса. Учебное пособие - М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007, - 143 с.

42. Лавренченко А.А. Основные мембранные методы разделения// Составляющие научно-технического прогресса: Сборник материалов 8-ой международ. науч.- практ. конф. Тамбов: Изд-во ТМБпринт, 2012. С.28-19.

43. KieferrJohannes (Германия, TU Munchen). Фильтрация через мембрану с перекрестными потоками. Crossflow-Membranfiltration. Getrankeindustrie. 2006.60, № 11. С. 40-47.

44. Андрианов А. П., Первов А. Г. Перспективы применения мембранных методов ультрафильтрации и нанофильтрации на крупных водопроводных станциях // Водочистка.2007,№2. С.10-15.

45. Иванов М.. Мембранные технологии водоочистки. Аква-Терм. 2005, № 2.С. 44-46.

46. Востриков С. В., Ключников А. И., Зуева Н. В. Исследование процесса ультрафильтрационного разделения и концентрирования белкового комплекса спиртовой дробины. Хранение и перераб. сельхозсырья. 2006, № 9.С. 37-40.

47. Simstich Benjamin, OllerHans-Jurgen. Membranprozesseinder Papierindustrie.(Применение мембранной технологии в бумажной промышленности.) WWT: Wasserwirt. Wassertechn.. 2007, № 7-8. С. 25-28.

48. Горячий Н. В., Свитцов А.А. (Российский химико-технологический университет им.Д. И. Менделеева). Использование мембранной технологии в производстве пектина. Критические технологии. Мембраны. 2006, № 1.С.34-37.

49. SaffajN., Persin M., Younssi S. Alami, Albizane A., Bouhria M., Loukili H., Dach H., Larbot A.. Separ.and Purif. Removal of salts and dyes by low ZnAl2O4-TiO2 ultrafiltration membrane deposited on support made from raw clay. (Опреснение морской воды методом ультрафильтрации.)Technol.. 2005. 47,

№ 1-2. С. 36-42.

50. Кудрявцев В. А., Спичак В. В., Ананьева П. А., Краснопивцев, К. В., Шлеенко А. В.. Ультрафильтрация диффузионного сока сахарной свеклы на мембранном элементе трубчатого типа. //Сахар. 2008, № 1.С. 33-35.

51. Пахотина И.Н., Осадчий Ю.П., Пахотин Н.Е. Ультрафильтрационная технология очистки отработанных моторных масел. Сборник научных трудов

5-ой Международной научно-практической конференции: В 3-х томах. Курск, 2015. С. 263 - 265.

52. Пачина О.В., Седелкин В.М., Денисова Г.П., Суркова А.Н., Рамазаева Л.Ф. Влияние состава формовочных растворов на структуру ультрафильтрационных мембран на основе вторичного ацетата целлюлозы // Химия и химическая технология, 2007, том 50, вып.3.С.7-9.

53. Герасимов Г.Н. Адаптация технологии обработки питьевой воды к новым условиям: применение ультрафильтрации.// Водоснабжение и сан.техника- 2003. - № 6. С.11-17.

54. Kosutic K., FuracL., SiposL., KunstB..Separ.And Purif. Removal of arsenic and pesticides from drinking water by nanofiltration membranes.(Удаление из питьевой воды мышьяка и пестицидов в процессе нанофильтрации)Technol..

2005. 42, № 2. С. 137-144.

55. Брык, М.Т. Мембранная технология в промышленности/ М.Т. Брык, Е.А. Цапюк, А.А. Твердый// Киев: Тэхника, 1990.- 247 с.

56. Парилова О. Ф., Устимова И. Г.. Современные и традиционные технологии водоподготовки. Энергосбережение в Саратовской области. 2007, № 2.С. 18-21.

57. Дубяга В.П., Бесфамильный И.Б. Нанотехнологии и мембраны // Критические технологии. Мембраны. 2005.№ 3. С. 11-16.

58. Финогенов Д. В., Семенова С. Новые гибридные мембраны с антибактериальными свойствами. И. Хим. промышленность сегодня. 2006,

№ 3.С.18-22.

59. Nanotubemembranes.(Мембраны из нанотрубок.) Chem. Eng.(^S^).

2006. 113, № 6. С. 16.

60. Поляков А.М. Некоторые аспекты первапорационного разделения жидких смесей // Серия. Критические технологии. Мембраны, 2004, № 4 (24). С.29-44.

61. Рудинская Т.А. Изучение проницаемости полиэтиленовой мембраны для различных углеводородов.// Вестник Полоцкого государственного

университета. Серия В. Промышленность. Прикладные науки. Химическая технология. 2013г., №3.С. 139-144.

62. Тихомолова К.П. Электроосмос.- Л.:Химия, 1989.- 248с.

63. Гнусин Н.П., Демина О.А., Березина Н.П. Транспорт воды в ионообменных мембранах во внешнем электрическом поле // Электрохимия. -1987. - Т.23, №9.- С.1247 - 1249

64. Романов А.М., Зеленов В.И. Применение электродиализа в технологии производства безалкогольный и спиртосодержащих напитков на виноградной основе.//Электронная обработка материалов.2007,№4.С.57-65.

65. Коновалов, В.И. О методах описания массо- и теплопереноса в процессах электродиализа /В.И. Коновалов, В.Б. Коробов.- ЖПХ, 1989. - № 9. - С. 1975-1982.

66. Abo-Ghander N. S., Rahman S. U., Zaidi S. M. J.. A modified electrodialytic cell to recover heavy metals from wastewater. Port. electrochim. acta. 2006. 24, № 3, с. 367-376.

67. Патент № 2426584 РФ. В0Ш 61/44. Способ разделения аминокислот и углеводов электродиализом. Бюл.№23 2011. ЕлесееваТ.В., Крисилова Е.В., Орос Г.Ю., Шапошник В.А.

68. Патент № 2380145РФ. В0Ш61/48. Многокамерный электродиализатор глубокой деминерализации. Бюл. №3.2010 Заболоцкий В.И., Ташлыков Е.И.

69. Патент № 2373272РФ. С12Н1/16, С12Н1/02. Способ стабилизации вина. Бюл.№32.2009. ИсмаиловТ.А., Абдуллатипова Д.М., ИсламовМ.Н., АбдуллатиповИ.Г.,

70. Патент №2359530 РФ. А231.2/00, А231.2/385. Способ получения концентрата виноградного сока. Бюл. №18.2009. Исмаилов Т.А., Исламов М.Н., Абдуллаев А.А.

71. Абоносимов, О. А. Баромембранные методы разделения при очистке сточных вод гальванотехники и химводоподготовки: монография / О. А. Абоносимов, С. И. Лазарев, К.К. Полянский. 2016. - 116 с.

72. Федоренко В.И. Производство ультрачистой воды методом непрерывной электродеионизации. Химико-фармацевтический журнал, том 37, №3, 2003,с. 49-52.

73. Лавренченко А.А. Сравнительный обзор электромембранных методов разделения растворов //Современные технологии: шаг в будущее: Материалы Х1международ. науч.-практ. конф. 15 апреля 2014. София.с.76-78.

74. Плановский А.И., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии.- М.Химия, 1987- 496 с.

75. Дерягин Б.В, Чураев Н.В., Мартынов Г.А.и др. Теория разделения растворов методом обратного осмоса / //Химия и технология воды. - 1981.- Т. 3, №2. - С. 99-104.

76. Духин С.С., Кочаров Р.Г., Л.Э.Р. Гутиеррес. Расчет селективности мембран при обратноосмотическом разделении многокомпонентных растворов электролитов с учетом межфазного скачка потенциала // Химия и технология воды. - 1987, - Т.9, N2. С.99-103.

77. Боронина Л.В. Теоретические вопросы обратного осмоса и адсорбции при очистке многокомпонентных растворов. //Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2013, № 2 (10). С.54-60.

78. Лавренченко А.А. Анализ гипотез селективной проницаемости мембран// Кооперация науки, образования, производства и бизнеса: новые идеи и перспективы развития в ближайшем будущем: круглый стол. Тамбов, 2012. http: //innovatika.web.tstu.ru.

79. Мартынов Г.А., Старов В.М., Чураев Н.В. К теории мембранного разделения растворов. I. Постановка задачи и решение уравнений переноса.//Коллоидный журнал. - 1980. - Т. 42, №3. - С. 489-499.

80. Большая Энциклопедия Нефти Газа. Сайт www.nglib.ru

81. Апельцин, И.Э. Опреснение воды [Текст] /И.Э. Апельцин, В.А. Клячко. - М.: Стройиздат, 1968. -222 с.

82. Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов / Ю.И. Дытнерский. - М. : Химия, 1995. - 768 с.

83. А. с. 69 5018 СССР, МКИ В 01 В 13/00. Аппарат для обратного осмоса и ультрафильтрации.

84. Дубяга В.П., Перепечкин Л.П., Каталевский Е.Е. Полимерные мембраны. - М.: Химия, 1981. - 232 с.

85. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. Кафедра мембранных технологий. Учебные пособия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.membrane.msk.ru /ЬоокБ/?1ё_Ь=3. - Дата доступа: 25.08.2013.

86. Накагаки М. Физическая химия мембран: Пер. с японск. - М.: Мир. -

255 с.

87. Лазарев С.И.Методы электробаромембранного разделения растворов : учебное пособие / С.И. Лазарев. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос.техн. ун-та, 2007. -84 с.

88. Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах.-М.: Химия, 1987.С.312.

89. Семенов, А.Г. Математические модели ультрафильтрации [Текст] / А.Г.Семенов, Б.А. Лобасенко. - Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2010. - 176 с.

90. Кочаров Р.Г. Основы технологического расчета мембранных аппаратов для разделения жидких смесей. // Труды МХТИ им.Д.И.Менделеева.-1982.Вып.122.С39-51.

91. Абоносимов О.А., Коробов В.Б., Коновалов В.И. Кинетика и технологические схемы обратно осмотического разделения сточных вод // Вестник ТГТУ. 2000. № 3. С. 425 - 434.

92. Лесникович А.И. Корреляция в современной химии./А.И.Лесникович, С.В.Левчик. Минск: Университет, 1989.-118с.

93. Евтюшкина К.С. Разработка экологической технологии очистки сточных вод предприятий первичной обработки шерсти: Дис. канд. тез. наук.-Казахстан, 2010.- 130с.

94. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах /Н.И.Николаев.- М.:Химия, 1980.- 232с.

95. Шервуд Т. Массопередача /Т.Шервуд, Р. Пигфорд, Уилки Ч. пер. с англ., М., 1982.

96. Багров Н.Н., Веркин Б.И., Долгополов Д.Г. Определение коэффициента диффузии в жидкости методом насыщения из газовой фазы // Жкрн. физ. химии.1956.Т.30, вып.2.С476-478.

97. Островский Г.М. и др. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. Часть 2/Г.М.Островский и др. -СПб.: АНО НПО "Профессионал". - 916с.

98. Пономарев А.Н. и др. Основные направления мембранной технологии при переработке молочной сыворотки /А.Н.Пономарев, А.И.Ключников, К.К.Полянский // Изд-во "Истоки", 2011 - 356с.

99. Ефремов А.В.Кинетика процесса разделения растворов методом обратного осмоса с использованием ацетатцеллюлозных и боросиликатных мембран. Дисс.канд. М.2014г.

100. Свитцов А.А. Мембранные технологии в России.// Новые технологии. 2010, №10.С.45-58.

101. Баландина А.Г., Хангильдин Р.И., Ибрагимов И.Г., Мартяшева В.А. Развитие мембранных технологий и возможность их применения для очистки сточных вод предприятий химии и нефтехимии.// Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. №5 http://www.ogbus.ru

102. Мембраны, фильтрующие элементы, мембранные технологии. Каталог. Владимир: ЗАО НТЦ "Владипор".2004.-22С.

103. Лавренченко А.А. Выбор мембран в зависимости от метода мембранного разделения водных растворов// Наука и технологии: шаг в будущее: Материалы УШ международ. науч.-практ. конф. 3-4 марта 2014. Чехия. С.24-26.

104. Головашин В.Л., Ковалев С.В., Лазарев К.С., Чепеняк П.А.Сорбционные характеристики обратноосмотических мембран// Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. Вып. 2.С.201-207.

105. Федосов С.В., Осадчий Ю.П., Маркелов А.В., Туленов А.Т. Исследование механизма закупоривания пор полимерных мембран.// Международный научно-исследовательский журнал.2015. №1-3.С.18-20.

106. Лазарев С.И. Научные основы электрохимических и баромембранных методов очистки, выделения и получения органических веществ из промышленных стоков: Дис. док.техн. наук. - Тамбов, 2001. 543 с.

107. Лобасенко Б.А., Котляров Р.А. Разработка мембранного оборудования нового типа // Техника и технология пищевых производств. -2009. - №1.С.23-26.

108. Лобасенко Б.А. Ультрафильтрация молока и молочных продуктов: монография / Б.А. Лобасенко, Р.Б. Лобасенко; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.- Кемерово, 2006.-117с.

109. Кириченко А.А., Рассказова А.А. Разработка новой конструкции мембранного аппарата. Материалы международной конференции "Теоретические и практические аспекты сорбционных и мембранных процессов/ под общ. ред.Т.А. Красновой; ФГБОУВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». Кемерово, 2014. -229с.

110. Шушпанников А.С. Разработка мембранного аппарата нового типа с целью увеличения производительности // Современные наукоемкие технологии. 2013., Ч.2. Вып.8.С.243-246.

111. Лобасенко Б.А., Иванова С.А .Мембранный аппарат, использующий отвод диффузионного слоя с поверхности мембраны // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - №7. С.57-59

112. Патент № 2181619 РФ. Аппарат для мембранного концентрирования: Опубл. 27.04.02 Б.И. №12. Лобасенко Б.А., Сафонов А.А., Черданцева А.А.

113. Патент № 216468 РФ. Аппарат для мембранного концентрирования: Опубл. 20.03.01 Б.И. №8. Лобасенко Б.А., Иванец В.Н., Космодемьянский Ю.В.

114. Патент № 2006126272 РФ. Аппарат для мембранного концентрирования: Опубл. 10.03.08 Б.И. №7. Лобасенко Б.А., Пашкевич А.А., Семенов А.Г.

115. Каталевский Е.Е., Савельев С.П., Ледник П.Ф. Еще раз про барду // Ликероводочное производство и виноделие. 2010. №7. С.19 - 23.

116. Данилова Г.Н. Сорбционно-мембранное извлечение ионов тяжелых металлов из сточных вод / Г.Н. Данилова, В.В. Котов, И.С. Горелов// Сорбционные и хроматографические процессы. - Воронеж, 2004. - Т. 4. -Вып. 2. - С. 226-232.

117. Лавренченко А.А. Образование динамических мембран при ультрафильтрационном разделении биологических растворов/ Лазарев С.И., Пронина О.В., Головашин В.Л., Полянский К.К.//Маслоделие и сыроделие. Москва, 2015.№4.С. 49-51.

118. Лазарев К.С. Электробаромембранная очистка водно-органических растворов производства каптакса. / К.С. Лазарев, С.В. Ковалев, В.Л. Головашин, Е.Ю. Кондракова, Е.С. Бакунин // Вестник ТГУ. - 2010. - Т. 17. Вып. 2. - С. 691 - 693.

119. Кулапина Е.Г., Макарова Н.М., Погорелова Е.С., Михалева О.В., Шамина М.Н. Влияние различных факторов на транспортные свойства поливинилхлоридных пластифицированных мембран на основе полиоксиэтиллированных нонилфенолов. // Известия Саратовского университета. 2011. Т. 11. Сер. Химия. Биология. Экология, вып. №2. С.18-25.

120. Головашин В.Л. Сорбционные характеристики обратноосмотических мембран. / Лазарев К.С., Ковалев С.В., Чепеняк П.А. // Сорбционные и хроматографические процессы.- 2010.- Т.10. Вып.2.- С.201 - 207.

121. Лавренченко А.А. Исследование сорбционной активности ультрафильтрационных мембран в биологических растворах биохимических производств/ Лазарев С.И., Лазарев К.С.// Вестник Тамбовского

государственного университета им. Г.Р. Державина, Тамбов 2015 т.20 вып.4 С.916-919

122. Чалых А.Е. Сорбция и диффузия воды в поливинилпирролидоне. /Чалых А.Е., Герасимов В.К., Щербина А.А., Кулагина Г.С., Хасбиулин Р.Р. // Высокомолекулярные соединения. - 2008. Т.50.№6. - С.977-988.

123. Лавренченко А.А. Применения динамических мембран при очистке промышленных растворов в производстве этилового спирта и дрожжей из свеклосахарной мелассы / Лазарев С.И.// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, Москва, 2015. № 3.С. 68-70

124. Брок Т. Мембранная фильтрация. Пер. с англ. - М.: Мир, 1987.- 464 с.

125. Лазарев С.И. Исследование диффузионной и осмотической проницаемости полимерных мембран / Лазарев С.И., Коробов В.Б., Коновалов В.И. Тамб. ин-т хим. машиностр. - Тамбов, 1989. - 12с. Деп. в ОНИИТЭХИМа 21.08.89, № 807 - хп 89.

126. Гребенюк В.Д. Осмотическая и диффузионная проницаемость гомогенных ионообменных мембран / Гребенюк В.Д., Гудрин Т.Д.// Коллоидный журнал. - 1987.- Т.49, №2. С.336 - 339.

127. Лавренченко А.А. Исследование кинетических характеристик динамических мембран в процессе ультрафильтрационной очистки промышленных растворов биохимических производств / Лазарев С.И.// Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского, Тамбов, 2015 №3 С. 28-34

128. Пат. 2073701 Российская Федерация, МПК6 С12Б 3/10, С12К 1/16, С12К 1/02. Способ утилизации последрожжевой мелассной бражки / Воробьева Г. И., Пономарева Т. А., Мочалкин О. М., Соколов Д. Д., Гордеева Е. И., Сильченко Н. В., Гапонова Л. М., Горбачев А. В. ; заявитель и патентообладатель Гос. науч. -исслед. ин-т биосинтеза белковых веществ. -№ 93039023/13 ; заявл. 27.07.1993 ; опубл. 20.02.1997, Бюл. № 5.

129. Бабенышев, С. П. Мембранная технология очистки растительного масла / С. П. Бабенышев, И. А. Евдокимов// Хранение и перераб. сельхозсырья.

- 2008. - № 4. - С. 78 - 80.

130. Брык, М. Т. Ультрафильтрация / М. Т. Брык, Е. А. Цапюк. - Киев : Наукова думка, 1989. - 288 с.

131. Духин, С. С. Коллоидно-электрохимические аспекты формирования и функционирования динамических мембран. Однослойные коллоидные мембраны / С. С. Духин, Т. В. Князькова // Коллоид. журн. - 1980. - Т. 42, № 1.

- С. 31-42.

132. Лазарев, С. И. Влияние давления на формирование динамических мембран при ультрафильтрации водных растворов дрожжевых и спиртовых производств / С. И. Лазарев, В. Л. Головашин // Вестн. Тамб. университета. Сер. Естеств. и техн. науки. - 2011. - Т. 16, вып. 1. - С. 227 - 229.

133. Лавренченко А.А. Исследование кинетических закономерностей процесса электрофильтрационной очистки стоков биохимических производств//Современные предпосылки развития инновационной экономики: материалы II - ой Международной научно- практической конференции. Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2014г. (в рамках программы У.М.Н.И.К. 2014.) С.37-38.

134. Абоносимов О.А., Лазарев С.И., Алексеев А.А. Математическая модель массопереноса в обратно осмотических аппаратах рулонного типа // Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. Вып. 6. С. 101 - 104.

135. Лавренченко А.А. Математическая модель стадии биоультрафильтрационного концентрирования водных растворов крахмально -паточных производств / Лазарев С.И., Головашин В.Л., Ворожейкин Ю.А.//Глобальный научный потенциал. СПб., 2012. №5(14). С. 48-50.

136. Лавренченко А.А. Использование баромембранного обессоливания промышленных минерализованных растворов /Головашин В.Л., Лазарев С.И.//

Россия и Европа: связь культуры и экономики. Материалы Умеждународ. науч.- практ. конф. 28 февраля 2014. Прага, Чешская республика. С.48-51.

137. Абоносимов О.А., Свотнев А.В. Инженерная методика расчета обратноосмотических аппаратов рулонного типа. Труды ТГТУ: Сборник научных статей молодых ученых и студентов. Тамб. гос. техн. ун-т. Тамбов, 2004. Вып. 15. 280 с.

138. Лавренченко А.А. К вопросу баромембранного разделения промышленных стоков спиртовых и дрожжевых производств ./ Лазарев С.И.// Конференции по твердофазным технологиям (29 октября 2014г.Тамбов, 2014 (октябрь). С.49-51.

139. Бесман В.Л. Предельные условия массопереноса в электродиализном аппарате и их связь с гидродинамикой // Ионообменные мембраны в электродиализе : Сб.ст. - Л.: Химия, 1970. с. 138-144.

140. Характеристики сетчатой прокладки как промотора переноса массы при электродиализе / ВЦП. - И - 6147 - М., 1984. - 20 с. Пер. ст. Курода О., Мацудзаки Х., Такахаси С. из журн.: Кагаку когаку ромбунсю. - 1983. Т.9, №2. -с. 142-147.

141. Чхеидзе Н.В. Анализ массообменных процессов в ячейках электроионитового опреснительного аппарата методами теории пограничного слоя // Электрохимия ионитов. - Краснодар, 1979. - с. 128-134.

142. Сидорова М.П. Электропроводность и числа переноса ионов в обратноосмотических ацетатцеллюлозных мембранах / М.П. Сидорова, О.В.Арсентьев, Е.Е, Каталевский и др.// Химия и технология воды - 1983.- Т.5. -№:6.-С.496-499.

143. Электропроводность растворов КС1 в порах полимерных трековых мембран/ В.В. Березин, О.А. Киселева, Б.В.Мчедшвили, В.Д. Соболев // Мембраны и мембранные технологии. 2012. Т. 2. № 4. С. 255-260.

144. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013661750. Расчет плоскокамерной электромембранной установки / Головашин В.Л., Лазарев С.И., Лавренченко А.А.. - 29.10.2013.

145. Лавренченко А.А. Электробаромембранный аппарат трубчатого типа/ Ковалев, С.И. Лазарев, В.Л. Головашин, Д.О. Абоносимов, А.А. // Пат. 2540363 Российская Федерация МПК B01D61/42. /С.В. заявитель и патентообладатель ТГТУ.-№ 2013137956; заявл. 13.08.2013; опубл.10.02.2015, Бюл. № 4. - 8 с.: ил.

146. Головашин В.Л. Кинетика массопереноса в процессах обратноосмотического разделения водных растворов низкомолекулярных органических веществ. Канд.диссер. 2000.C.107-122.http://tekhnosfera.com.

147. Федеральный закон от 22.11.1995 N 171-ФЗ (ред. от 29.12.2015) "О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и об ограничении потребления (распития) алкогольной продукции" Официальный сайт компании «КонсультантПлюс». Consultant. ru.

148. Лавренченко А.А. Мембранные технологии в биохимическом производстве// V Международная научно - практическая конференция "Приоритетные направления развития науки и образования". Чебоксары.2015г. (июнь).

149. Лавренченко А.А. Ресурсосберегающие технологии с использованием динамических мембран /Лазарев С.И.//Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах. Тезисы докладов 2-ой Международной конференции с элементами научной школы Тамбов, 22-24 апреля 2015 года. С136-138.

150. Лавренченко А.А. Расчет показателей эффективности использования основных производственных фондов проектной схемы обезвоживания осадка// Качество объектов микро-мезо-макроэкономики, бухгалтерского учета и аудита, экономического анализа и финансово-

кредитной деятельности: сб. тезисов, докладов и научных статей. Вып.3. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012. С.72-76.

151. Федеральный закон от 1 декабря 2014 г. N 401-ФЗ«О страховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний на 2015 год и на плановый период 2016 и 2017 годов

152. Сайт журнала "Животноводство в России".zzz.ru.

153. СайтВштев81а1: http://businesstat.ru/

154. Федосов С.В.Осадчий Ю.П., Пахотин Н.Е., Пахотина И.Н. Ресурсосберегающие технологии на производстве. /Материалы 4-й Международной научно-практической конференции. Современные материалы, техника и технология. Курск, 2014.С450 - 452.

155. Лавренченко А.А. Малозатратные технологии в производстве этилового спирта и дрожжей из сахарной свеклы: оценка возможностей применения динамических мембран//Х11 Международная научно -практическая конференция "Россия и Европа: связь культуры и экономики",

г. Прага (Чехия). С.79-82.

156. Голев И.М., Санин В.Н., Титов С.А., Коротков Л.Н.Электрическая эквивалентная схема биологических объектов растительного происхождения. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. № 4 (62). С. 199-205.

157. Титов С.А., Глотова И.А., Соскова Н.А., Рамазанов Р.А., Забурунов С.С.Применение молочной сыворотки и изолята белка рапса в технологии птицепродуктов.// Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2013. № 1. С. 285-290.

158. Карнаухов И.Е., Шванская И.А., Коноваленко Л.Ю. Использование отходов перерабатывающих отраслей в животноводстве: Научно -аналитический обзор.- М.: ФГБНУ "Росинформагротех", 2011.- 96с.

159. Инструкция по микробиологическому и технохимическому контролю дрожжевого производства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 188с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Методика анализа состава сточных вод

Сточные воды дрожжевых заводов состоят из отработанного мелассового сусла и промывных вод, предназначенных для охлаждения и промывания выделенных дрожжей. Они содержат значительное количество органических и неорганических веществ. Подробно методика анализа технологических растворов описана в инструкции по микробиологическому и технохимическому контролю дрожжевого производства [159].

Приложение Б

Таблица Б1 - Величины сорбционной способности ультрафильтрационных мембран от концентрации и температуры, полученные экспериментальным и расчетным методами

Вещество Тип мембраны Т, К С, кг/м3 Сорбционная способность мембран, См

экспер. расчет

1 2 3 4 5 6

Технологические растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово УАМ-100 313 0,0654 0,303 0,312

321 0,0654 0,337 0,338

331 0,0654 0,397 0,373

341 0,0654 0,397 0,411

УПМ-К 313 0,0654 0,388 0,424

321 0,0654 0,52 0,484

331 0,0654 0,584 0,568

341 0,0654 0,647 0,664

УФМ-100 313 0,0654 0,343 0,360

321 0,0654 0,439 0,414

331 0,0654 0,486 0,491

341 0,0654 0,579 0,580

УАМ-150 313 0,0654 0,283 0,273

321 0,0654 0,295 0,295

331 0,0654 0,298 0,323

341 0,0654 0,368 0,353

Таблица Б2 - Величины коэффициентов распределения, полученные экспериментально и по расчетному уравнению

Вещество Тип мембраны Т, К С, кг/м3 Коэффициент распределения

экспер. расчет

1 2 3 4 5 6

Технологические растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово УАМ-100 313 0,0654 4,633 4,769

321 0,0654 5,152 5,172

331 0,0654 6,070 5,707

341 0,0654 6,070 6,280

УПМ-К 313 0,0654 5,932 6,487

321 0,0654 7,951 7,401

331 0,0654 8,929 8,686

341 0,0654 9,892 10,146

УФМ-100 313 0,0654 5,243 5,506

321 0,0654 6,713 6,338

331 0,0654 7,431 7,522

341 0,0654 8,853 8,881

УАМ-150 313 0,0654 4,327 4,175

321 0,0654 4,507 4,504

331 0,0654 4,556 4,939

341 0,0654 5,627 5,400

Таблица Б3 - Величины коэффициентов диффузионной проницаемости, полученные экспериментально и по расчетному уравнению

Вещество Тип мембраны Т, К С, кг/м3 Коэффициент диффузионной проницаемости, м2/с

экспер. расчет

1 2 3 4 6 7

Технологические растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово УПМ-К 313 0,75 2,487-10-11 2,6540-11

321 0,75 3,968-10-11 3,75^ 10-11

331 0,75 5,649-10-11 5,7340-11

341 0,75 8,647-10-11 8,6440-11

УАМ-150 313 0,75 1,923-10-11 2,0940-11

321 0,75 2,65Ы0-11 2,48-10-11

331 0,75 3,125-10-11 3,0740-11

341 0,75 3,70340-11 3,7640-11

Таблица Б4 - Величины коэффициентов задержания в полупроницаемых мембранах

Тип мембраны С, кг/м3 Коэффициент

Вещество Р, МПа задержания, Я

экспер. расчет

1 2 3 4 5 6

0,8 4,27 5,32 6,24 8,40 0,34 0,37 0,35 0,36 0,352 0,351 0,353 0,365

1,0 4,27 5,32 0,36 0,39 0,371 0,374

УАМ-150 6,24 8,40 0,38 0,39 0,379 0,396

2,0 4,27 5,32 6,24 8,40 0,40 0,44 0,41 0,42 0,415 0,414 0,416 0,425

Технологические 3,0 4,27 5,32 0,42 0,44 0,429 0,428

растворы биохимических производств 6,24 8,40 0,43 0,43 0,428 0,435

ОАО «Биохим», 0,8 4,27 0,20 0,205

г. Рассказово 5,32 6,24 8,40 0,21 0,21 0,22 0,204 0,207 0,223

1,0 4,27 5,32 0,28 0,29 0,286 0,288

6,24 8,40 0,30 0,31 0,294 0,314

УПМ-К

2,0 4,27 5,32 6,24 8,40 0,36 0,38 0,38 0,39 0,367 0,371 0,377 0,395

3,0 4,27 5,32 6,24 8,40 0,38 0,38 0,39 0,40 0,379 0,383 0,387 0,401

Таблица Б5 - Зависимость величины коэффициентов задержания от давления на ультрафильтрационных мембранах (Т=2930К, W=0,25м/с)

Растворы Давление Результаты эксперимента

(Р) МПа УАМ-150 УАМ-200 УПМ-К

С Срет, Я С Срет, Я С Срет, Я

кг/м3 кг/м3 кг/м3

1 2 3 4 5 6 7 8

Технологические 0,35 46,4 0,53 46,4 0,5 46,4 0,49

растворы биохимических 1,0 0,56 0,53 0,52

производств 2,0 4,0 6,0 0,61 0,68 0,75 0,59 0,66 0,74 0,58 0,65 0,72

Приложение Б6 - Данные по коэффициенту задержания, полученные экспериментальным и расчетным путем с наложением электрического тока т=293К, р=2,4 МПа

Вещество Тип Плотность Концентрация Коэффициент

мембраны тока исходного задержания,

/, А/м2 раствора, Я

С0, кг 02/м

Эксп. Расч.

1 2 3 4 5 6

0 4,27 0,217 0,217

0,8 5,32 0,217 0,219

1,54 6,24 0,233 0,225

2,56 8,4 0,244 0,228

0 4,27 0,325 0,322

0,8 5,32 0,325 0,328

УАМ-150 1,54 6,24 0,340 0,329

(прианодная) 2,56 8,4 0,342 0,337

0 4,27 0,378 0,368

Технологические растворы биохимических 0,8 5,32 0,378 0,371

1,54 6,24 0,378 0,376

2,56 8,4 0,378 0,377

производств 0 4,27 0,459 0,448

ОАО «Биохим», 0,8 5,32 0,459 0,455

1,54 6,22 0,471 0,456

г. Рассказово 2,56 8,4 0,471 0,458

0 4,27 0,166 0,150

0,8 5,32 0,154 0,141

1,54 6,24 0,146 0,140

УПМ-К 2,56 8,4 0,149 0,137

(прикатодная) 0 4,27 0,291 0,277

0,8 5,32 0,261 0,264

1,54 6,24 0,264 0,265

2,56 8,4 0,261 0,260

Продолжение таблицы Б6

1 2 3 4 5 6

Технологические растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово УПМ-К (прикатодная) 0 4,27 0,342 0,333

0,8 5,32 0,328 0,327

1,54 6,24 0,319 0,320

2,56 8,4 0,311 0,318

0 4,27 0,418 0,422

0,8 5,32 0,418 0,417

1,54 6,22 0,411 0,407

2,56 8,4 0,405 0,409

Таблица Б7 - Величины экспериментальных и расчетных данных по удельному потоку растворителя в ультрафильтрационных мембранах

Вещество Тип мембраны Р, МПа С, кг/м3 Удельный поток растворителя, /•Ю6, м/с

экспер. расчет

1 2 3 4 5 6

0,8 4,27 5,32 6,24 8,40 3,70 3,58 3,49 3,32 3,69 3,59 3,51 3,31

УАМ-150 1,0 4,27 5,32 6,24 8,40 4,12 4,01 3,94 3,73 4,12 4,02 3,93 3,73

Технологические 2,0 4,27 5,32 6,24 8,40 5,17 5,06 4,92 4,76 5,16 5,05 4,96 4,74

растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово 3,0 4,27 5,32 6,24 8,40 5,20 5,11 4,98 4,80 5,2 5,1 5,01 4,79

0,8 4,27 5,32 6,24 8,40 3,97 3,86 3,75 3,58 3,96 3,86 3,77 3,70

УПМ-К 1,0 4,27 5,32 6,24 8,40 4,56 4,45 4,32 4,16 4,55 4,44 4,36 4,15

2,0 4,27 5,32 6,24 8,40 5,77 5,64 5,48 5,27 5,76 5,63 5,52 5,26

3,0 4,27 5,32 6,24 8,40 5,77 5,66 5,50 5,30 5,76 5,64 5,54 5,29

Таблица Б 8 Данные по зависимости удельного потока растворителя в мембранах УАМ - 150, УАМ - 200, УПМ-К от давления 0,25 м/с, г = 200С)

Растворы Тип мембраны Результаты эксперимента

Сисх. кг/м3 Р,МПа 1экс.106, м3/м2 с

0,35 4,38

1 4,91

Технологические УАМ 150 46,4 2 6,2

растворы 4 6,3

биохимических 6 6,3

производств УАМ 200 46,4 0,35 4,7

1 5,13

2 6,4

4 6,52

6 6,4

УПМ К 46,4 0,35 4,7

1 5,42

2 6,9

4 6,9

6 7,05

Таблица Б 9 -Экспериментальные данные удельного потока растворителя в ультрафильтрационных мембранах от концентрации растворенных веществ

Водные растворы Вид мембраны с, кг/м3 /•106, м3/м2с

1 2 3 4

Технологические УАМ-150 4,89

растворы биохимических УАМ-200 30,9 5,57

производств УПМ-К 6,45

УАМ-150 4,38

УПМ-К 46,4 4,7

УАМ-150 4,2

УПМ-К 50,2 4,49

УАМ-150 53,6 3,98

УПМ-К 4,27

Приложение Б10 - Экспериментальные и расчетные значения удельного потока растворителя с наложением электрического тока. т=293К, р=2,4 МПа

Вещество Тип Плотность Концентрация Удельный

мембраны тока исходного поток

/, А/м2 раствора, -5 с0, кг 02/м растворителя, /•106, м/с

Эксп. Расч.

1 2 3 4 5 6

0 4,27 7,65 7,65

0,8 5,32 7,77 7,77

1,54 6,24 8,09 8,09

2,56 8,4 8,22 8,22

0 4,27 5,46 5,46

0,8 5,32 5,75 5,75

УАМ-150 1,54 6,24 5,77 5,77

(прианодная) 2,56 8,4 6,20 6,20

0 4,27 3,85 3,85

Технологические 0,8 5,32 4,03 4,03

1,54 6,24 4,29 4,29

растворы биохимических производств ОАО «Биохим», 2,56 8,4 4,33 4,33

0 4,27 2,00 2,00

0,8 5,32 2,30 2,30

1,54 6,22 2,37 2,37

г. Рассказово 2,56 8,4 2,46 2,46

0 4,27 8,23 7,71

0,8 5,32 7,36 7,02

1,54 6,24 7,28 6,87

УПМ-К 2,56 8,4 7,00 6,73

(прикатодная) 0 4,27 6,08 5,49

0,8 5,32 5,17 4,97

1,54 6,24 5,21 4,86

2,56 8,4 4,90 4,76

Продолжение таблицы Б10

1 2 3 4 5 6

Технологические растворы биохимических производств ОАО «Биохим», г. Рассказово УПМ-К (прикатодная) 0 4,27 4,40 4,19

0,8 5,32 4,00 3,77

1,54 6,24 3,50 3,68

2,56 8,4 3,41 3,60

0 4,27 2,44 2,36

0,8 5,32 2,22 2,11

1,54 6,22 1,84 2,05

2,56 8,4 1,92 2,00

Приложение В

Программа для проверки адекватности математической модели

#include <conio.h> #include <math.h> #include <iostream> using namespace std;

int main() {

cout<< "V0 > "; long double V0; cin>> V0; cout<< "T > "; long double T; cin>> T; cout<< "C0 > "; long double C0; cin>> C0;

long double Rmean; cout<< "Cf0 > "; long double Cf0; cin>> Cf0; cout<< "K > "; long double K; cin>> K; cout<< "i > "; long double i; cin>> i;

cout<< "A > ";

long double A; cin>> A;

long double n; cout<< "n > "; cin>> n;

long double m; cout<< "m > "; cin>> m;

long double b; cout<< "b > "; cin>> b;

long double d; cout<< "d > "; cin>> d;

long double C; cout<< "C > "; cin>> C;

long double dP = 4e6, R = 8314/18.0, Fm = 7.8e-3, V, Cf, tau = 180;

long double k1,k2,k3 ,kk0 ,kk 1 ,kk2 ,kk3 ,J; int iter = 1 ; do

{

J=kk0*(pow(dP,n) kk1*pow(C,m)+kk2*pow(i,b))*exp(kk3*pow(C,d))*exp(A/T);