П870-6-2012x

Аннотация
В поисковой научно-исследовательской работе «Теоретические и прикладные исследования массопереноса и гидродинамики течения раствора в
пористых телах с целью усовершенствования и разработки мембран» по
шестому этапу произведен анализ экспериментальных и теоретических
данных для разработки и построения математической модели массопереноса
обратноосмотического разделения растворов, получена математическая
модель, основанная на уравнении гидродинамики движения раствора и
уравнения конвективной диффузии вещества в мембранном канале,
проверена адекватность математической модели массопереноса путем
сравнения
экспериментальных
и
расчетных
концентрационных
зависимостей,
разработана
инженерная
методика
расчета
обратноосмотических аппаратов, позволяющая конструировать установки
нового поколения для разделения реальных сточных вод различных
производств. Выделена актуальность работы, сформулированы цели и задачи
исследований, раскрыта научная значимость работы и от-ражена степень
решения проблемы.
Актуальность работы состоит в том, что для проектирования
обратноосмотических аппаратов разделения водных растворов необходимо
математическое описание процесса массопереноса, поэтому на данном этапе
проведена аналитическая оценка и обработка
экспериментальных и
теоретических
данных,
разработаны
математическое
описание
массопереноса в плоском полупроницаемом мембранном канале и
инженерная методика расчета.
Цели и задачи работы – математическое описание массопереноса в пористом
канале, проверка адекватности математической модели, разработка
инженерной методики расчета обратноосмотических аппаратов.
Научная значимость работы заключается в получении математической
модели массопереноса, основанной на уравнении гидродинамики движения
раствора и уравнения конвективной диффузии вещества в мембранном
канале, позволяющей определять концентрации ретентата и коэффициенты
массоотдачи от концентрации исходного раствора при различных параметрах
проведения процесса разделения. В проверке адекватности математической
модели
путем
сравнения
экспериментальных
и
расчетных
концентрационных зависимостей, что позволяет применить разработанную
математическую
модель
в
инженерных
методиках
расчета
обратноосмотических аппаратов. В разработке инженерной методики расчета
обратноосмотических аппаратов, позволяющей конструировать установки
нового поколения для разделения реальных сточных вод различных
мембранных процессов.
Степень решения проблемы – анализ экспериментальных и теоретических
данных, разработанная математическая модель массопереноса
в
межмембранном канале баромембранного элемента с учетом гидродинамики
позволяют физически объяснить массоперенос в полупроницаемом канале и
оценить качество и производительность мембранного разделения
промышленных растворов. Полученные математическая модель и
инженерная методика расчета могут прогнозировать применение электро- и
баромембранных
процессов
в
химической,
микробиологической
промышленностях и агропромышленном комплексе, а также в расчетах и
проектировании мембранных установок и аппаратов различного назначения
для производств нужд.
Результаты экспериментальных и теоретических исследований можно
использовать при проектировании и расчете технологических схем очистки и
концентрирования промышленных растворов, а также в проведении
лабораторных работ, в курсовом и дипломном проектировании и при защите
кандидатских диссертаций.
Результаты исследований, полученные на шестом этапе, будут использованы
в реальном секторе экономики – на предприятиях Тамбовской области и
Центрального
Черноземья,
на
обрабатывающих
предприятиях
промышленного комплекса.
Полученная математическая модель и инженерная методика расчета
обратноосмотических аппаратов использованы при написании кандидатской
диссертации
аспирантом Овсянниковым
П. О. по теме «Методы
прогнозирования теплофизических свойств углеводородов и их влияние на
свойства насыщенных пород пластовых резервуаров».
Результаты научных исследований исполнителя доцента Абоносимова О.А.
нашли отражение в почетной грамоте министерства образования и науки РФ
за многолетнюю плодотворную работу по развитию и совершенствованию
учебного
процесса,
значительный
вклад
в
дело
подготовки
высококвалифицированных специалистов.
Результаты экспериментальных и теоретических исследований доложены на
международной научной конференции «Ресурсосбережение в химической
технологии», а также опубликованы в ведущих журналах ВАКа, Вестник
ТГУ им. Г.Р. Державина, Химическое и нефтегазовое машиностроение и
Вестник СПбГТИ (ТУ).