16.740.11.0525-4

advertisement
АННОТАЦИЯ
При
четвертого
выполнении
поисковой
этапа «Теоретическое и
функциональных
утилизации
характеристик
научно-исследовательской
экспериментальное исследования
мембран
водно-органических
работе
для
процессов
промышленных
стоков»
очистки
и
проведены
теоретические и экспериментальные исследования влияния градиента
концентрации и давления на обратноосмотическое разделение водноорганических
гидрохинон,
растворов
содержащих
циклогексиламин,
сульфосалициловую
кислоты,
анилин,
уротропин,
выполнен
их
морфолин,
ацетон,
анализ,
бентиазол,
уксусную
и
и
описание
коэффициента задержания и удельного потока растворителя. Показана
актуальность выполняемой работы, сформулированы цели и задачи
исследований, раскрыта научная значимость работы и отражена степень
решения проблемы.
Актуальность работы состоит в том, что важнейшими параметрами
процесса
характеризующими
обратноосмотической
очистки
качество
и
и
утилизации
производительность
водно-органических
промышленных растворов являются коэффициент задержания и удельный
поток растворителя, которые в итоге определяют эффективность и
перспективность обратноосмотического разделения, а также позволяют
фундаментально описать механизм процесса разделения, водных растворов
содержащих органические вещества. Массопереносные и технологические
параметры обратноосмотического процесса разделения- это коэффициенты
задержания и удельный поток растворителя позволяют
оценить и
спрогнозировать в теоретическом и экспериментальном плане работу
обратноосмотических мембран,элементов, аппаратов и установок в целом.
Цели и задачи работы - экспериментальное исследование влияния
технологических параметров процесса на обратноосмотическое разделение
разделение водно-органических растворов, их теоретическое обоснование и
аналитическое описание коэффициента задержания и удельного потока
растворителя расчетными уравнениями, позволяющими описать кинетику
механизма обратноосмотического разделения растворов.
Научная
значимость
работы
заключается
в
получении
фундаментальных экспериментальных данных и кинетических кривых по
коэффициенту задержания и удельному потоку растворителя в зависимости
от градиента давления, концентрации, природы органического вещества и
вида мембраны процесса обратноосмотического разделения промышленных
растворов. Разработки оригинальных в экспериментальном и научном плане
лабораторных
стендов,
аппаратов
и
установок
для
исследования
кинетических коэффициентов переноса веществ через обратноосмотические
полупроницаемые
мембраны
в
зависимости
градиента
давления
и
концентрации. В теоретическом обосновании экспериментальных данных и
кинетических кривых,
обратноосмотического
растворов
на
позволяющих объяснить кинетику механизма
разделения
полупроницаемых
водно-органических
мембранах,
промышленных
фундаментальными
уравнениями массопереноса на основе закона сохранения массы и закона
Дарси.
Степень решения проблемы – полученные экспериментальные данные
и кинетические кривые по коэффициенту задержания и удельному потоку
растворителя позволяют анализировать и прогнозировать массопереносные
характеристики
обратноосмотического
процесса
разделения
растворов
содержащих вещества органического класса и использовать их при расчете и
проектировании
обратноосмотических
аппаратов
и
установок.
Разработанные аппараты и установки позволят в экспериментальном плане
прогнозировать опытные данные и ход кинетических кривых в зависимости
от градиента давления, концентрации, вида полупроницаемой мембраны и
природы растворенного вещества при обратноосмотическом разделении
промышленных растворов органического синтеза, а также описать кинетику
механизма
баромембранного
разделения
величинах давления и концентрации.
растворов
при
различных
Полученные
научные
результаты
и
проведенные
исследования на разработанных аппаратах и установках
поисковые
по влиянию
градиента давления и концентрации, на селективные и проницаемые
показатели полупроницаемых
мембран различного класса и их строения
могут адекватно оценить применимость обратноосмотических процессов не
только в производствах органического синтеза, но и для других химических
производств и агропромышленного комплекса, а также в при расчете и
проектировании обратноосмотических установок, аппаратов и элементов.
Кинетические кривые по коэффициенту задержания и удельному
потоку растворителя, позволяют объяснить характер изменения этих
кинетических параметров в зависимости от концентрации, градиента
давления,
вида мембраны и природы растворенного вещества, а также
оценить и выделить лимитирующие потоки, которые значительно влияют на
функциональные характеристики обратноосмотических полупроницаемых
мембран. Расчетные данные по кинетическим кривым можно использовать
при проектировании и расчете технологических схем
обратноосмотической
очистки
и
утилизации
и процессов
водно-органических
промышленных стоков, а также в образовательном процессе, то есть при
проведении лабораторных и практических работ, в курсовом и дипломном
проектировании и при написании магистерских и кандидатских диссертаций.
Теоретический анализ экспериментальных данных и приведенные
математические выражения для расчета коэффициента задержания, и
удельного потока растворителя основанные на законе сохранения массы и
законе Дарси, позволяют получать
расчетные данные
по кинетическим
коэффициентам, так как по этим данным можно оценить применимость
процесса
обратного осмоса для очистки и утилизации
промышленных
растворов, содержащих не только вещества органического класса.
Результаты
экспериментальных
и
теоретических
исследований
использованы при разработке магистерской диссертации студентамимагистрами шестого курса Богомоловым В.Ю. и Поздняковой А.С, по темам
«Экспериментальное
исследования
вакуумной
белофоросодержащих
очистке
технологии
ультрафильтрационной
промышленных
стоков»
и
«Разработка аппаратурно-технологического оформления баромембранной
очистке и концентрирования
производств».
промышленных растворов биохимических
Download