авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Российский химико-технологический

университет им. Д.И.

Менделеева

Всероссийская конференция

МОЛОДЫЕ УЧЁНЫЕ

И

ИННОВАЦИОННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева

24 мая 2007 г.

Москва 2007 УДК (620.9+553.982.2):66(063) ББК 35:65.9(2)304.17:28.081 М75 Молодые ученые и инновационные химические технологии: тез.

М75 докладов. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007.- 152 с.

ISBN 978-5-7237-0670-5 В сборнике в форме тезисов опубликованы материалы Всероссийской конференции «Молодые ученые и инновационные химические технологии», состоявшейся в РХТУ им. Д.И. Менделеева 24.05.2007 г. в рамках Федеральной программы «У.М.Н.И.К.» (Участник молодежного научно-инновационного конкурса). Большинство работ посвящено новым материалам и решению энерго- и ресурсосберегающих задач в химической технологии.

Сборник предназначен для научных, инженерно-технических работников и аспирантов НИИ, вузов, промышленных предприятий.

Конференция проводится при финансовой поддержке Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева Информационная поддержка:

Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (ФСР МФП НТС) http://www.fasie.ru Редакционная коллегия:

академик РАН П.Д. Саркисов, д.т.н., профессор Е.А. Дмитриев, к.х.н., доцент Е.Г. Винокуров.

УДК (620.9+553.982.2):66(063) ББК 35:65.9(2)304.17:28. ISBN 978-5-7237-0670-5 © Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, СОДЕРЖАНИЕ СЕКЦИЯ 1. Энерго и ресурсосберегающие технологии Горбатенко Е.А., Варламова Е.В., Швец В.Ф.

ПРОИЗВОДСТВО КРУПНОТОННАЖНЫХ ПРОДУКТОВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ, ПОЛУЧАЕМОЙ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Гордиенко М.Г., Войновский А.А.

НОВАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СУШКИ ПРОБИОТИКОВ Гузев О.Ю., Гончарова-Алвес С.В.

ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АТМОСФЕРНОЙ ДВУХСТАДИЙНОЙ СУШКИ С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ Ерохин М.А., Какуркин Н.П.*, Десятов А.В.

ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ СаСО3 ДЛЯ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОПРЕСНЕННОЙ ВОДЫ Казакова К.В., Кругликов С.С.





ПРИМЕНЕНИЕ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДОВ МАТЕРИАЛОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Калёнов С. В., Кузнецов А.Е.

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОРОДОПСИНА Калёнов С. В., Кузнецов А.Е.

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ КАК ЧАСТИ ЕДИНОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Корнеев И.С., Козловский Р.А., Швец В.Ф.

ПОЛУЧЕНИЕ ТОПЛИВНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ Костин А.М., Сучков Ю.П., Швец В.Ф.

БИОДИЗЕЛЬ II ПОКОЛЕНИЯ Лесикова А.А., Мясников С.К.

РАЗДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ВЕЩЕСТВ В СОВМЕЩЕННОМ ПРОЦЕССЕ ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПЛАВЛЕНИЯ Лёвушкин А.С., Дударов С.П.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Новикова А.С.

ПОЛУЧЕНИЕ СТИРОЛА ЖИДКОФАЗНОЙ ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МЕТИЛФЕНИЛКАРБИНОЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Перфильева А. В., Колесников В.А., Ильин В.И.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Сафин Р.Р., Сафин Р.Г., Мустафин З.Р., Юнусов Л.Р.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ МАСИВНЫХ КАПИЛЛЯРНОПОРИСТЫХ КОЛЛОИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Свердел Е.С.

УТИЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТХОДОВ СУХИХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Суясов Н. А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИРОВЫХ ОТХОДОВ МЯСОПЕРЕРАБОТКИ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Тимербаев Н.Ф., Зиатдинов А.Р., Ахметова Д.А.

БУНКЕР ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ ОТХОДЯЩИМИ ТОПОЧНЫМИ ГАЗАМИ Хлопов Д.С., Варламова Е.В., Швец В.Ф.

РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛАКТИДА ДЛЯ СИНТЕЗА БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Чередниченко С.А., Федорова С.Н., Хорошилов А.В.

ПРОЦЕСС РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ КРЕМНИЯ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ ОБМЕНЕ МЕЖДУ SIF4 И ЕГО КОМПЛЕКСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ С АЛИФАТИЧЕСКИМИ СПИРТАМИ Цветнов А.В., Дмитриев Е.А., Трушин А.М.

СОВМЕЩЕННЫЙ МИКРОФИЛЬТРАЦИОННО - ДЕСОРБЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ СЕКЦИЯ 2. Новые материалы.

Аминова Г.А., Бронская В.В., Дьяконов Г.С., Башкиров Д.В.

ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА ПРИ СИНТЕЗЕ КАУЧУКА СКДН Аминова Г.А., Игнашина Т.В., Исмагилова А.И., Демидова Э.В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА ПРОЦЕССА СИНТЕЗА БУТАДИЕНОВОГО КАУЧУКА НА ЛИТИЙОРГАНИЧЕСКОЙ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ Артюхов А.А., Штильман М.И.

МАКРОПОРИСТЫЕ ГИДРОГЕЛИ СШИТОГО ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА – НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ Билялова Г.А., Кузнеченкова Н.С., Хрусталева Э.И.

СИНТЕЗ ИНЕРТНОЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ДЛЯ КОЛЛОИДНОГО РАДИОФАРМПРЕПАРАТА Бочков А.Ю., Яровенко В.Н., Чибисова Т.А., Краюшкин М.М., Барачевский В.А., Травень В.Ф.

СИНТЕЗ ФОТОФЛУОРОФОРОВ – ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ АРХИВНЫХ КОМПАКТ-ДИСКОВ Бучилин Н.В., Строганова Е.Е., Борисенко М.А.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ БИОАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫХ СТЕКОЛ Валеев Р.Р., Байгильдеева Е.И., Сафин Р.Г.





ПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МАКУЛАТУРНОЙ МАССЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ СБРОСА ДАВЛЕНИЯ Веснин Р.Л., Шилов И.Б., Хлебов Г.А.

СОЗДАНИЕ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИНЫ К МЕТАЛЛОКОРДУ Веснин Р.Л., Шилов И.Б., Хлебов Г.А.

ИССЛЕДОВАНИЕ ИМИДА 2-СУЛЬФОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В РЕЗИНОВЫХ СМЕСЯХ Гаврилова Н.Н., Яровая О.В.

ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МЕМБРАН ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ ФЕНОЛА Голубев Н.В., Сигаев В.Н.

НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ СТЕКЛА С РЕГУЛИРУЕМОЙ НАНОСТРУКТУРОЙ Горячая А.В., Штильман М.И.

САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОНА Затвардницкий Д.А., Клименко Н.Н., Михайленко Н.Ю.

СИНТЕЗ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ФОСФАТНЫХ СТЕКОЛ С АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ Захаров Д.В.

ДЕКОРАТИВНЫЕ СВОЙСТВА СТЕКОЛ С ПОЛЯРИЗАЦИОННЫМИ ПОКРЫТИЯМИ Егоров А.А., Сёмин М.А.

ВЫСОКОПОРИСТЫЕ ЯЧЕИСТЫЕ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Карапузова Н.А., Цейтлин Г.М., Апанович Н.А.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СВОЙСТВА ЛЮМИНОФОРСОДЕРЖАЩИХ ВОДНОДИСПЕРСИОННЫХ КОМПОЗИЦИЙ Касперович А.В.

ВУЛКАНИЗАЦИЯ РЕЗИНЫ В ЖИДКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕ Кемалов А.Ф., Гладий Е.А., Кемалов Р.А.

РАЗРАБОТКА МОДИФИКАТОРА ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТОРОИТЕЛЬСТВА Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А., Борисов С.В.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ МОДИФИКАЦИИ БИТУМОВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ КРОВЕЛЬНЫХ ГРУНТОВОК Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А., Петров С.М.

РАЗРАБОТКА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДИФИКАТОРА ДЛЯ БИТУМОВ И МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ Климош Ю.А., Пищ И.В.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУТАЦИОННЫХ СВОЙСТВСТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ Кузнецов А.В., Гроздов А.Г.

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МЕЛАМИНОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ ОЛИГОМЕРЫ Кузнецова Е.А., Галимзянова Р.Ю., Макаров Т.В.

ВЛИЯНИЕ СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕН-ВИНИЛАЦЕТАТА И ПОЛИЭТИЛЕНА НА СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ БУТИЛКАУЧУКА Кунина О.С.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СТЕКОЛ СОСТАВА (X)Na2O – (1-X)GeO2 МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ Лебедев В.С., Иванов И.В., Милевский Б.Г., Чибисова Т.А., Травень В.Ф.

АЗОМЕТИНЫ НА ОСНОВЕ 4-ГИДРОКСИ-3-ФОРМИЛКУМАРИНА Лотарев С.В., Сигаев В.Н.

РАЗРАБОТКА НОВЫХ СТЕКОЛ С ОСОБО ВЫСОКОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ ДЛЯ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ МОДУЛЯТОРОВ Мазура Н.В., Левицкий И.А.

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ САНИТАРНОЙ КЕРАМИКИ Марчик Е.В., Кузьменков М.И.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МАГНЕЗИАЛЬНОГО ЦЕМЕНТА Нагимуллина Г.Р., Шайхиев И.Г., Фридланд С.В.

ОТХОДЫ ВАЛЯЛЬНО-ВОЙЛОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАК СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Новик М.В., Мечай А.А.

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Новикова А.С.

НОВЫЕ ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРОВ И ПОЛИПРОПИЛЕНА Новосёлова Н.В., Матвеенко В.Н.

ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЕ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ НОВЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Тимашева Н.А., Кручинина Н. Е.

РАЗРАБОТКА ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА АЛЮМОКРЕМНИЕВЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ-КОАГУЛЯНТОВ ДЕШЕВЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ РЕАГЕНТОВ В ПРОЦЕССАХ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВОДООЧИСТКИ Файков П.П.

АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПОРОШКОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОДЛОЖЕК ДЛЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ Фетисова О.Е., Цейтлин Г.М., Апанович Н.А.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АДСОРБЦИОННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ НАНОТРУБОК УГЛЕРОДА НА СТАБИЛЬНОСТЬ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Хорева Д.В., МакаровТ.В.

КОМПОЗИЦИИ ХОЛОДНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ МАЛОНЕНАСЫЩЕННЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ Худобко М.В., Балтина Л.А. (мл.) Научные руководители: д.х.н., проф. Балтина Л.А., акад. Толстиков Г.А.

СИНТЕЗ НОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ НА ОСНОВЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ КИСЛОТ СОЛОДКИ УРАЛЬСКОЙ Шаймарданов А.С., Козлов А.И., Женса А.В., Нефедова Н.В., Михайличенко А.И., Кольцова Э.М.

СОЗДАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ОБРАЗЦА ВЫСОКОПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДЕТОКСИКАЦИИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ Горбатенко Е.А., Варламова Е.В., Швец В.Ф.

ПРОИЗВОДСТВО КРУПНОТОННАЖНЫХ ПРОДУКТОВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ, ПОЛУЧАЕМОЙ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл.9, тел. 499-978-95-54, hxc@muctr.edu.ru Мировые запасы ископаемого органического сырья, представленного нефтью, природным газом и углем, огромны, но рано или поздно они будут исчерпаны. Уже сегодня явно ощущается дефицит ископаемых энергоносителей, выражающийся в постоянном росте их цены на мировых рынках. В связи с этим все шире в качестве альтернативы ископаемым топливам применяются возобновляемые источники – древесина, продукты растениеводства и животноводства, включая отходы их переработки.

Последние достижения в области технологии микробиологического производства молочной кислоты из растительного сырья (термофильные бактерии, мембранные реакторы и др.) делают рентабельным производство серии новых биоразлагаемых химических продуктов. Наличие двух реакционных групп в молекуле молочной кислоты позволяет использовать её в качестве сырья для получения широкой гаммы продуктов – мономеров, полимеров, эфиров и других органических соединений.

Учитывая тот факт, что молочная кислота и продукты на её основе легко разлагаются до углекислого газа и воды, т.е. являются полностью биоразлагаемыми, замена традиционных полимерных материалов и растворителей на аналогичные, полученных на основе молочной кислоты, позволит решить проблему загрязнения окружающей среды «полимерным мусором» и токсичными растворителями.

С учетом химизма и аппаратурного оформления известных методов переработки молочной кислоты в продукты органического синтеза были созданы несколько лабораторных установок, на которых были проведены серии экспериментов, направленных на разработку эффективных каталитических систем и поиск оптимальных условий превращения молочной кислоты в алкиловые эфиры, алкоксиалкиловые эфиры, акриловую и пировиноградную кислоты и их сложные эфиры.

В результате проведенных исследований был разработан непрерывный жидкофазный процесс получения метиллактата через олигомер молочной кислоты.

Найден катализатор (однозамещенный фосфат алюминия) и условия процесса (400°С, к= 6 с) для прямого синтеза метиллактата из молочной кислоты и метанола в газовой фазе (выход 80% ).

Найдены эффективные катализаторы (NaH2PO4/-Al2O3) и оптимальные к= условия (300°С, 18 с) газофазного превращения метиллактата в метоксиметилпропионат (выход ~ 60%).

Полученные экспериментальные данные позволили скорректировать направление для поиска и разработки новых эффективных катализаторов синтеза акриловой и пировиноградной кислот и их алкиловых эфиров, а также метилметоксиакрилата.

По результатам работы во Всемирную Организацию Интеллектуальной Собственности (WIPO) были поданы две заявки на патенты «A continuous process for the preparation of alkyl esters of lactic acid and aliphatic alcohols» и «A process for the preparation of alkoxycarboxylic acid esters».

Гордиенко М.Г., Войновский А.А.

НОВАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СУШКИ ПРОБИОТИКОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева тел./факс (499) 978-74-17;

e-mail: chemcom@muctr.ru В последние годы ведутся активные работы по поиску альтернативных способов сушки для химико-фармацевтической отрасли промышленности, которые обеспечат переход на непрерывное производство, интенсивный тепло- и массоперенос, высокое качество продукта, возможность контроля процесса в режиме реального времени, снижение эксплутационных и временных затрат.

При производстве пробиотиков – препаратов содержащих живые штаммы нормальной микрофлоры кишечника – в качестве альтернативы традиционной сушке вымораживанием под вакуумом может быть предложена технология распылительной сушки [1]. Данная технология была разработана в РХТУ им.

Д.И. Менделеева на кафедре кибернетики химико-технологических процессов.

В ходе научно-исследовательской работы был проведен комплекс экспериментальных и аналитических исследований, который включал:

• Исследование биосуспензии бифидобактерий как объекта сушки (анализ термолабильности клеток, изучение кинетики сушки биосуспензии в тонком слое материала, определение физико-химических свойств);

• Исследование распылительной сушки биосуспензии в аппарате лабораторного масштаба, с последующим комплексным анализом свойств сухого порошка с целью выявления влияния параметров ведения процесса на качество получаемого продукта.

На лабораторной установке при различных условиях ведения процесса были получены образцы сухой биомассы. На рис. 1 в качестве примера приведены фотографии одного из образцов, остаточное влагосодержание которого составило 4.5_мас._%, а количество колониеобразующих единиц в сухом продукте – 1010 КОЕ/г.

Рис. 1. Фотографии сухого образца, полученного распылительной сушкой Для интенсификации процесса и выбора оптимальных операционных параметров была разработана на основе положений механики гетерогенных сред и неравновесной термодинамика математическая модель. С помощью математической модели было проведено масштабирование процесса распылительной сушки биосуспензии бифидобактерий и были определены основные размеры камеры, а также рассчитаны параметры ведения процесса.

Был проведен энергетический анализ процессов распылительной и лиофильной сушки с использованием динамического коэффициента энергетической эффективности, который позволяет оценить изменение степени использования энергии в течение всего процесса сушки и в общем, виде может быть записан следующим образом [2]:

энергия, затрачиваемая на испарение влаги на момент времени E =.

вся подводимая энергия на момент времени На рис. 1 отражено изменение критерия энергетической эффективности по высоте аппарата для случая распылительной сушки. Значения критерия усреднены по радиусу аппарата. Наглядно видно, что процесс распылительной сушки идет интенсивно во всем объеме аппарата. Критерий энергетической эффективности резко возрастает в зоне прогрева капель, достигая максимального значения 0.95 в начале испарения влаги. Высокое значение критерия сохраняется практически во всем рабочем объеме камеры и лежит в интервале 0.950.80. Уменьшение энергетической эффективности начинается с 2.2 м, когда основная масса материала высохла. Интегрирование динамического критерия энергетической эффективности по объему камеры позволило получить значение критерия общей энергетической эффективности, которое составило 0.78.

Энергетическая эффективность, б/р Влагосодержание материала, кг/кг Расстояние от форсунки, м Рис. 1. Изменение влагосодержания ( ) и динамического критерия энергетическая эффективность ( ) по высоте аппарата Сравнение энергетических критериев показало, что при распылительной сушке подводимая энергия расходуется в несколько раз эффективнее, чем при лиофильной сушке.

Таким образом, применение альтернативной технологии распылительной сушки при производстве пробиотиков позволяет интенсифицировать процесс, снизить время сушки и эксплутационные затраты, а также осуществить переход на непрерывное производство.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Menshutina N.V. Gordienko M., Voinovskiy A., Stolyarov A. Spray drying for Bifidobacteria dried powders preparation // 7th World Congress of Chemical Engineering: proceedings of congress. – Glasgow, Scotland, 2005. – P. 446.

2. Меньшутина Н.В., Кудра T., Гордиенко М.Г., Войновский A.A.

Динамический анализ энергопотребления сушки // ТОХТ. –2005. –Т. 39, № 2. –С. 158.

Гузев О.Ю., Гончарова-Алвес С.В.

ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АТМОСФЕРНОЙ ДВУХСТАДИЙНОЙ СУШКИ С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева тел./факс (499)-978-74-17;

e-mail: chemcom@muctr.ru К числу энергоемких процессов химической промышленности относится сушка влажных материалов. В различных производствах на сушку затрачивается от 12 до 70% энергии технологического цикла [1]. В нашей стране на высушивание твердых материалов расходуется более 10% топлива [2]. При сушке фарм- и биопрепаратов огромное значение приобретает качество конечного продукта, особенно в свете современного перехода российской химической промышленности на международные стандарты качества GMP.

Одной из технологий, позволяющих существенно снизить эксплуатационные затраты процесса сушки и получить высококачественный продукт является технология атмосферной двухстадийной сушки в псевдоожиженном слое с тепловым насосом.

В SINTEF-NTNU была проведена серия экспериментов по двухстадийной сушке протеина определенного вида в атмосферной сушилке псевдоожиженного слоя с тепловым насосом. На рис. 1 представлена схема лабораторной установки.

Температура и относительная влажность сушильного агента на входе в сушильную камеру варьируются в диапазоне от -20С до 80С и от 30% до 90% соответственно. В качестве сушильного агента может быть использован воздух или инертный газ (N2, CO2 и другие).

Широкий диапазон условий сушки позволяет проводить в данной установке двухстадийные процессы, включающие сублимационную и тепловую сушку в псевдоожиженном слое.

Рис. 1. Лабораторная атмосферная сушилка псевдоожиженного слоя с тепловым насосом: 1 – сушильная камера, 2 – циклон, 3 – испаритель хладагента, 4 – компрессор, 5 – трехходовой клапан, 6 – внутренний конденсатор хладагента, 7 – внешний конденсатор хладагента, 8 – сборник, 9 – дроссельный клапан, 10 – вентилятор На первой стадии (сублимационная сушка) из материала удаляется несвязанная влага. Благодаря мягким условиям проведения процесса сохраняются все полезные свойства и структура материала. На второй стадии (тепловая сушка) за короткий период времени из материала удаляется остаточная связанная влага. Таким образом, возможно получение высококачественного продукта и вместе с этим значительное сокращение времени сушки.

Тепловой насос в данной схеме предназначен для восстановления энергии отработанного сушильного агента. В процессе сушки влажный сушильный агент после выхода из сушильной камеры (1) проходит очистку в циклоне (2) и подается в цикл теплового насоса. Скрытая теплота парообразования сушильного агента передается хладагенту теплового насоса в испарителе хладагента (3) и затем возвращается сушильному агенту в конденсаторе хладагента (6). Таким образом, происходит осушка и нагревание сушильного агента до требуемой температуры, который затем вновь подается в сушильную камеру (1). При этом осуществляется 100% рециркуляция.

Благодаря восстановлению энергии сушильного агента в цикле теплового насоса энергозатраты процесса по сравнению с традиционной сушкой в псевдоожиженном слое снижаются на 35-50%. Замкнутый цикл по сушильному агенту позволяет исключить загрязнение окружающей среды частицами высушиваемого материала и сократить затраты на очистку сушильного агента перед входом в сушильную камеру.

Одним из основных критериев эффективности сушильной установки с тепловым насосом является коэффициент энергетической эффективности теплового насоса, который определяется как отношение энергии сушильного агента на входе в сушильную камеру к затраченной в компрессоре теплового насоса механической энергии. Коэффициент энергетической эффективности теплового насоса данной установки составляет 5. При использовании двухстадийной компрессии хладагента в цикле теплового насоса коэффициент энергетической эффективности может достигать 8.

ЛИТЕРАТУРА 1. Ефремов Г.И. Кинетика сушки нарезки яблок в сушильной установке с тепловым насосом // Пром. теплотехн. – 2005. – 27, №6. – С. 51-55.

2. Захаров М.К. Об эффективности применения тепловых насосов в процессах сушки влажных материалов // Хим. пром. – 2002. – №9. – С. 43-47.

Ерохин М.А., Какуркин Н.П.*, Десятов А.В.

ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ СаСО3 ДЛЯ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОПРЕСНЕННОЙ ВОДЫ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева 125047, Москва, Миусская пл. 9.;

тел. (499)978-95- Email: npk@muctr.edu.ru ФГУП «Центр Келдыша» 125438, Россия, Москва, ул. Онежская, 8.;

(495) 456-21-66 Email: desjatov@kerc.msk.ru В связи с низким солесодержанием воды, получаемой дистилляционным и обратноосмотическим методом, для ее использования в качестве питьевой, необходимо проведение искусственной минерализации. Одним из вариантов минерализации является использование раствора, полученного кислотным растворением карбонатнокальциевых материалов. В качестве таких материалов можно рекомендовать к применению карбонатный песок, добываемый из карьера вблизи г. Актау, (состав: СаСО3 ~ 94.1 %, MgCO3 ~ 1.3 %, SiО2 + А12О3 + Fе2О3 ~ 3.64 %) фракции 1 – 2.5 мм. В качестве кислоты применяется – серная.

В промышленных условиях время контакта кислоты с материалом ограничено и поэтому равновесных значений Са2+ и рН достигнуто не будет, в связи с чем необходимо проведение исследований, направленных на поиск зависимостей концентраций Са2+, НСО3- и рН от времени контакта.

Поскольку в промышленности растворение предполагается проводить в аппаратах колонного типа, необходимо провести изучение протекания процесса в динамическом режиме. Для этого нами использовалась лабораторная установка, состоящая из колонки (герметично закрытая стеклянная трубка длиной 2 м с внутренним диаметром 18 мм), емкости с исходным раствором серной кислоты (рН 2.50) и насоса-дозатора. Колонка заполнена карбонатным песком, используемом в промышленном варианте – фракция 1 – 2.5 мм, доля свободного объема – 0.4. Высота засыпки менялась в разных сериях опытов, также для каждой серии опытов изменялся расход подкисленной воды от 10 до 110 мл/мин. Тем самым варьировалось время контакта.

В процессе экспериментов были сняты зависимости изменения концентраций Са2+, НСО3-, значения рН от высоты слоя и от расхода подкисленного раствора. Было установлено что скорость процесса и область его протекания меняется в зависимости от рН. Так до значения рН 3.6 протекает непосредственно с серной кислотой, реакция взаимодействия СаСО лимитирующаяся внешнедиффузионным подводом ионов Н+, а выше рН 3. начинается реакция взаимодействия СаСО3 с угольной кислотой, выделившейся на первой стадии. Эта реакция до значения рН 5.7 также лимитируется подводом ионов Н+, а затем начинает преобладать реакция взаимодействия СаСО3 с водой.

Также экспериментальные данные показали, что при расходах раствора серной кислоты ниже 50 мл/мин и высоте загрузки выше 134 см достигаются значение рН равное 7.20 и концентрация Са2+ 170 мг/л после реакции в данной колонке. Для достижения таких показателей необходимо время контакта – мин. После смешения такого потока с исходным пермеатом (рН 9.60) в соотношении 1:5 будут получены необходимые концентрации Са2+ и значения рН продукционной воды. При проектной производительности завода м3/сут соотношение потоков составит 3333 м3/сут – на фильтры-кондиционеры к 16666 м3/сут – мимо них.

Для проведения растворения карбонатного песка может быть рекомендован стандартный фильтр марки ФОВ 3.4-0.6 ПМ диаметром 3.4 м, представляющий собой вертикальный одномерный цилиндрический аппарат.

Высота слоя загрузки материала – 1.5 м. Для обеспечения получения воды требуемого качества при такой высоте загрузки и при времени контакта 25 мин, необходимая скорость пропускания потока подкисленной воды составит 3. м/час. Концентрация кальция на выходе из фильтра – 170 мг/л, что в пересчете на СаСО3 составит 425 мг/л. Это значит, что расход СаСО3 в фильтре составит 13.75 кг/ч (330.1 кг/сут).

Масса загрузки в фильтре (при насыпном весе карбонатного песка = 1. т/м3 и высоте Н = 1.5 м) – 18.77 т. Дозагрузка фильтра производится при срабатывании 1/3 объема загрузки (6.26 т).

Требуемая площадь поверхности составит 38.88 м2. Такую поверхность обеспечат 4 фильтра, работающих параллельно. На участке кондиционирования рекомендуется установить 8 фильтров – это позволит проводить регенерацию фильтров и дозагрузку карбонатного песка, не останавливая процесса.

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере и ЗАО «Экоинжком».

Казакова К.В., Кругликов С.С.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДОВ МАТЕРИАЛОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кафедра ТЭП, 125047, Москва, Миусская пл., 9. тел.+7(499)978-56-51.

Значительная часть материалов (металлы, неорганические соли и др.), расходуемые в производстве гальванических покрытий, в настоящее время превращается в токсичные отходы (сточные воды и гальваношламы, содержащие цинк, медь, никель, хром и др.) Ресурсосбережение в гальванотехнике – это, в первую очередь, многократное снижение или полное устранение образования таких отходов. Многочисленные методы, предлагаемые для решения этой задачи, имеют один общий недостаток – чрезвычайно высокие начальные и эксплуатационные затраты, а также потребность в дополнительной площади для размещения соответствующего оборудования.

Целью наших исследований является разработка такой технологии и оборудования, которым не нужны дополнительные площади, которые имеют низкую материалоемкость, минимальные энергозатраты, в ходе эксплуатации и способны окупиться не в течение нескольких лет, а в течение нескольких месяцев. Этим условиям отвечают процессы мембранного электролиза, проводимые непосредственно в рабочих ваннах действующих гальванических линий с помощью погружных электрохимических модулей (ПЭМ).

Принцип работы ПЭМ - это сочетание процессов переноса ионов через ионообменные мембраны и электрохимических реакций на электродах. Так, например, использование ПЭМ позволяет устранить необходимость периодической замены растворов в которых постепенно накапливаются продукты взаимодействия компонентов этих растворов с поверхностью обрабатываемых в них деталей. С помощью мембранного электролиза будут извлекаться накапливаемые ионы металлов, а процесс анодного окисления будет обеспечивать регенерацию окислителя, например, окисление накапливающихся продуктов реакции ионов Cr3+, обратно в исходное состояние в ионы CrO42-.

Другая, еще более широкая потенциальная область применения мембранного электролиза – предотвращение выноса ионов тяжелых металлов в сточные воды и возврат их в технологический цикл на ряду с другими компонентами технологических растворов. Наглядным примером может служить процесс нанесения гальванических хромовых покрытий из растворов на основе хромовой кислоты. Для этого промывку деталей после выгрузки их из ванны хромирования проводят в ванне с непроточной водой, из которой с помощью мембранного электролиза извлекают хромовую кислоту и возвращают ее обратно в ванну хромирования, что требует значительно меньшего расхода энергии, чем известный процесс упаривания под вакуумом.

Перспективным направлением использования ПЭМ могут быть процессы химической и гальванической обработки алюминия и его сплавов и в особенности химико-гальванические процессы в производстве печатных плат и различных компонентов электрических устройств, а также приборостроение, в частности обслуживающее авиационную и судостроительную промышленность, где широко используется процесс электрохимического кадмирования.

Калёнов С. В., Кузнецов А.Е.

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОРОДОПСИНА Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кафедры биотехнологии: 8-499-978-74-66, E-mail: aekuz@muctr.edu.ru Облигатно галофильные архебактерии р. Halobacterium обладают уникальной светозависимой протонной помпой на основе ретиналь-содержащего белка – бактериородопсина (БР), входящего в состав пурпурных мембран, где этот белок и был обнаружен в 1971 году. БР – перспективный материал, который в ближайшее время станет основой для многих биомолекулярных устройств:

систем хранения информации, оптических переключателей, сверхбыстрых детекторов света, голографических интерферометров и др. Биомасса галобактерий (ГБ) используется в качестве биологически активной добавки с антиоксидантными и радиопротекторными свойствами, вклад БР в которые недостаточно изучен.

Внедрение БР в массовое производство сдерживается его высокой стоимостью, проистекающей из трудностей культивирования галобактерий и выделения БР. Традиционное культивирование дает малый выход биомассы с незначительным содержанием целевого продукта, выделение которого осложняется наличием каротиноидов. Целью настоящей работы являлась разработка высокоэффективной технологии получения бактериородопсина на основе совершенствования стадии культивирования.

В результате работ по мутагенезу получен мутант с высоким выходом БР.

В ходе экспериментов выяснена роль продуктов фотохимического окисления компонентов среды и компонентов клетки на рост ГБ, регуляцию каротиногенеза и синтез БР. Основываясь на полученных данных о негативном воздействии ингибиторов биосинтеза, были апробированы методы культивирования, нивелирующие отрицательные воздействия.

Результатом исследований явилась малозатратная ресурсосберегающая технология получения биомассы галобактерий и на ее основе белка бактериородопсина (БР) с использованием способов ферментации, позволяющих повысить содержание БР в клетках и выход его за цикл ферментации с 70– мг/л за 6–7 сут. до 1700–1750 мг/л за 8 сут. при одновременном повышении стабильности процесса и минимальном содержании каротиноидов, что резко облегчает задачу выделения БР и его очистки. Процесс культивирования проходит в автоматическом режиме, для регулирования параметров написано соответствующее программное обеспечение (BioDrome 1.0). Предварительная технико-экономическая оценка показала, что получение БР (в составе пурпурных мембран) по разработанной технологии позволит снизить стоимость его с 500–5000 руб. за 1 мг (в зависимости от чистоты продукта) до 10–50 руб. за 1 мг. По результатам проведенных исследований подано 2 заявки на патентование.

Планируется создание опытно-промышленного комплекса, для чего необходимо сконцентрировать внимание на таких направлениях исследований, как: продолжение работ по получению высокопроизводительных мутантов из различных штаммов ГБ, которые синтезируют отличающиеся по характеристикам бактериородопсины;

конструирование, собственно, полупромышленного фотобиореактора для культивирования ГБ на основе проведенных исследований и доработка программного обеспечения для автоматизации такого реактора;

разработка малотрудоемких технологий выделения БР в составе пурпурных мембран и системы контроля его чистоты;

разработка технологии длительного хранения БР и, соответственно, функционирования его как фотохромного материала.

Параллельно с этим ставится задача по созданию математической модели синтеза БР в клетках ГБ и выяснению роли БР в антиоксидантной системе клетки ГБ. На основе создаваемой модели планируется дальнейшая оптимизация процесса культивирования.

Калёнов С. В., Кузнецов А.Е.

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ КАК ЧАСТИ ЕДИНОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кафедры биотехнологии: 8-499-978-74-66, E-mail: aekuz@muctr.edu.ru Автоматизированные системы сбора данных и управления стали стандартом научной работы. Непрерывное наблюдение за экспериментом или производственным процессом позволяет принимать своевременные решения, регулировать, видоизменять условия. С развитием коммуникаций появилась возможность удаленного управления исследуемым явлением, а современные базы данных позволяют структурировать и наиболее полно проанализировать полученные данные. Решение таких задач становится существенно проще благодаря унификации стандартов на оборудование и передачу информации, использованию модульного принципа построения и появлению технологий программирования, ориентированных на инженерных работников (LabVIEW). С появлением таких средств в целях модернизации научного и образовательного процесса была поставлена задача создания лабораторного биореактора с удаленным доступом для сбора, анализа экспериментальных данных и контроля, управления ферментационными процессами.

На базе созданного к настоящему времени лабораторного комплекса с использованием LabVIEW 7.0 с дистанционным доступом ведутся реальные эксперименты и отрабатываются этапы работ, которые необходимо соблюдать с учетом современных возможностей при решении различных задач по организации лабораторных практикумов или научных исследований.

Возможности комплекса позволяют: отслеживать ход ферментационного процесса, регистрируя такие параметры, как To, pH, pO2, eH, оптическая плотность суспензии;

регулировать pH, pO2, To, управлять подачей питательной среды, расходом подаваемого воздуха, приводом электродвигателя ферментера, устранять помехи;

калибровать датчики с поправочными зависимостями;

снимать данные, как в программном режиме, так и в режиме прямого доступа к памяти (ПДП);

работать в режимах: периодическом, периодическом хемостатном, периодическом с подпиткой субстратом с обратной связью по показаниям датчика pO2.

В целях учебного процесса созданная лабораторная установка обеспечивает слежение в режиме удаленного доступа за реальным ферментационным процессом через систему сбора данных, знакомство с основами культивирования, контроля и управления. Разработаны методические указания и лабораторная работа для студентов-биотехнологов. Планируется модернизация комплекса для регистрации изменений в спектрах поглощения и флюоресценции клеток микроорганизмов, их морфологического состояния.

Следующим этапом работ является задача включения отдельных ферментационных процессов в общую схему анализа, исследований и опытно конструкторских разработок. Возможен вариант интеграции учебных, научных и производственных задач в единую систему. Если продвигаться в этом направлении и говорить о гибкой многофункциональной системе лабораторных и промышленных установок со многими пользователями, то возможен вариант соединении инструментария LabView c современными средствами управления базами данных. В настоящее время разрабатывается прототип базы данных экспериментов (лабораторный журнал) на основе СУБД Oracle, что является первым шагом в реализации интегрированной системы “Биотехнолог”. С помощью многомерной модели данных Oracle Express Server планируется анализ, прогнозирование (на основе нечеткой логики), моделирование процессов. Предложенные Oracle средства позволяют провести функционально ориентированный анализ процесса и естественным образом включить его в общую схему интегрированной системы.

Корнеев И.С., Козловский Р.А., Швец В.Ф.

ПОЛУЧЕНИЕ ТОПЛИВНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл.9, тел.499-978-95-54, hxc@muctr.edu.ru На конец двадцатого столетия производство полимерных органических материалов в мире достигло огромных масштабов. Выполнив свои функции, подавляющее число полимерных материалов тем или иным путем попадают в окружающую среду, в которой в течение десятков и сотен лет разлагаются под действием тепла, влаги, света, микроорганизмов в лучшем случае, до не токсичных соединений, а в худшем, превращается в высокотоксичные вещества.

Именно по этим причинам проблема загрязнения окружающей среды отработанными полимерами или продуктами их разложения приобрела в настоящее время глобальный характер.

Для решения данной проблемы сегодня активно разрабатываются три основных направления утилизации полимерных материалов: сжигание;

рециклизация (повторное использование);

переработка в топливные фракции.

При этом следует сразу отметить, что как сжигание или пиролиз не те только не улучшают экологическую обстановку, а наоборот резко осложняют её, т.к.

образуется большое количество высокотоксичных веществ (оксиды азота, серы, углерода, диоксины, и т.п.).

Рециклизация отработанных полимеров, помимо резкого снижения нагрузки на окружающую среду, позволяют вернуть в технологический цикл часть ценных органических веществ, Однако при этом требует значительных затрат, связанных с приемом у населения отработанных органических синтетических материалов, их сортировки и чистки.

Самым перспективным направлением утилизации синтетических полимерных материалов является их переработка в различные ценные товарные продукты и топливные фракции. Однако все известные методы превращения полимеров характеризуются жесткими условиями, низкими выходами жидких углеводородов, а также использованием дорогих и дефицитных катализаторов и инициаторов.

Для создания высокоэффективной промышленной технологии переработки отработанных полимерных материалов нами был проведен всесторонний анализ.

На основании анализа химизма и технологического оформления существующих методов переработки полимеров и информации о составе и количестве отходов ряда отечественных предприятий, были созданы установки периодического и полупериодического действия, на которых были проведены серии экспериментов по разложению полиэтилена, полипропилена, полистирола, ПВХ, отработанных минеральных моторных масел и технической резины в отсутствии катализаторов, а также в присутствии различных катализаторов и инициаторов.

Полученные экспериментальные данные позволили сформулировать общий подход при разработке технологии комплексной переработки отходов полимерных материалов в органические продукты, по составу схожим с моторным топливом, и предложить технологию, которая включает следующие технологические узлы: узел подготовки сырьевого потока, узел термического и термокаталитического разложения полимерных материалов, узел разделения продуктов деструкции и подготовки нестабильного конденсата к стадии гидрирования и узел доведения продуктов разложения до товарного вида (гидрирование продуктов крекинга).

Данная технология позволяет перерабатывать хлорсодержащие полимерные отходы (в частности ПВХ) с содержанием их в перерабатываемой смеси в количестве до 10%масс и резинотехнические изделия с содержанием в перерабатываемой смеси в количестве до 40%масс. Применение поглотителей хлористого водорода и жидких хлорорганических веществ, а также адсорбционно-каталитических систем на основе минеральных солей и минералов, позволило снизить содержание хлорорганических и сераорганических веществ (в случае переработки ПВХ и резинотехнических изделий, соответственно) в жидком конденсате до количеств, допустимых на стадии гидрирования жидкого нестабильного конденсата. Найдено оптимальное соотношение ПВХ/полиолефин, ПВХ/моторное масло и ПВХ/полистирол в зависимости от условий протекания процесса.

В процессе испытания ряда отходов нефтехимических предприятий, был найден крупнотоннажный отход, использование которого в качестве катализатора на стадии разложения полимеров и стадии гидрирования продуктов разложения, позволило существенно снизить себестоимость получаемой продукции.

Разработанная технология термокаталитического разложения полимерных материалов позволяет почти при 100%-ном превращении полимера достигать 90%-ного выхода жидких углеводородов, по своему составу близкому к составу моторного топлива.

Костин А.М., Сучков Ю.П., Швец В.Ф.

БИОДИЗЕЛЬ II ПОКОЛЕНИЯ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл.9, тел. 499-978-95-54, hxc@muctr.edu.ru Мировые запасы ископаемого органического сырья, представленного нефтью, природным газом и углем, огромны, но рано или поздно они будут исчерпаны. Уже сегодня явно ощущается дефицит ископаемых энергоносителей, выражающийся в постоянном росте их цены на мировых рынках. В связи с этим все шире в качестве альтернативы ископаемым топливам применяются возобновляемые источники – древесина, продукты растениеводства и животноводства, включая отходы их переработки.

В настоящее время за рубежом уже интенсивно используется биодизельное топливо, так называемый Биодизель I поколения, основу которого составляют метиловые эфиры карбоновых кислот растительных масел и животных жиров.

Однако Биодизель I поколения, по сравнению с классическим дизельным топливом (42,5 МДж), имеет более низкую калорийность (37,5 МДж), что проявляется в более низкой мощности двигателя и высоком расходе данного топлива. Недостатком также является очень плоская кривая разгона.

Другими недостатками Биодизеля I поколения является то, что эфиры, входящие в состав данного биотоплива, являются хорошими растворителями и при его использовании имеет место разбухание частей топливной системы, выполненных из классической резины или стиролбутадиена. Кроме того, при сгорании данного топлива наблюдается образование смол.

Разрабатываемый в настоящее время Биодизель II поколения, при сохранении характеристик классического топлива, уже не имеет недостатков Биодизеля I поколения, и представляет собой смешанное топливо, основу которого (~80%) составляют углеводороды. Данное топливо может также содержать метиловые эфиры карбоновых кислот (до 20%). Обязательным условием является отсутствие в топливе ароматических углеводородов и серы. В качестве углеводородов могут быть использованы углеводороды классического дизельного топлива или углеводороды, полученные из растительных масел и животных жиров.

В патентной и научно-технической литературе в последнее время появилось много публикаций, связанных с переработкой растительных масел и животных жиров в углеводороды. При этом в основе подавляющего большинства способов переработки лежит термический или каталитический крекинг растительных масел и животных жиров.

Главным недостатком данного способа является относительно низкий выход углеводородов, образование сложной смеси побочных продуктов и, как следствие, значительные энергетические и материальные затраты на выделение целевой фракции углеводородов из продуктов крекинга.

Для устранения недостатков существующих способов нами был предложен двух стадийный процесс переработки растительных масел и животных жиров, в котором на первой стадии триглицериды растительных масел и животных жиров подвергаются гидролизу с образованием глицерина и карбоновых кислот, а на второй под действием катализаторов селективно разлагаются до углеводородов и углекислого газа.

O O R H O Kat.

O 3 RCOOH + H + 3 H2O R O O oC t, R H O O O Kat.

+ CO RCOOH RH t, oC В результате поиска эффективных каталитических систем и условий процесса декарбокислирования карбоновых кислот растительных масел и животных жиров было установлено, что процесс декарбоксилирования заметно ускоряется в присутствии оксидов и гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов, а также ряда переходных металлов, таких как медь и кобальт. В качестве катализаторов предпочтительно использование оксидов металлов, карбонаты которых разлагаются до температуры 380-400°С, в частности, оксиды магния и меди. Конверсия кислот на этих оксидах приближается к 100%. Кроме целевой реакции декарбоксилирования имеет место протекание побочных процессов деструкции углеводородного радикала и кетонизации, однако доля их не велика.

В докладе обсуждается влияние природы катализатора и условий проведения процесса на выход и состав продуктов декарбокислирования карбоновых кислот растительного и животного происхождения.

Лесикова А.А., Мясников С.К.

РАЗДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ВЕЩЕСТВ В СОВМЕЩЕННОМ ПРОЦЕССЕ ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ-ПЛАВЛЕНИЯ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН Существующие процессы разделения не являются универсальными, обладают определенными недостатками и имеют ограничения для практического использования. Например, наиболее распространенная дистилляция требует повышенных энергозатрат, а ее применение проблематично при разделении близкокипящих, азеотропных и термочувствительных веществ.

Высокий потенциал кристаллизации плохо реализуется в промышленных условиях вследствие большого захвата кристаллами маточной жидкости, сложности последующего разделения фаз, проблем со смесями эвтектического состава. Поэтому решить многие проблемы при современных требованиях к качеству продуктов и экологической безопасности производств с помощью какого-либо одного метода (процесса) часто не удается. Однако именно существенное различие как преимуществ, так и недостатков у разных методов показывает путь решения проблемы. Необходимо оптимальным образом объединить несколько процессов в одной комбинированной схеме. Главный принцип такой интеграции – объединить достоинства разных процессов при взаимной компенсации их недостатков. Это возможно за счет применения гибридных или совмещенных процессов. Совмещенные процессы в этом случае предпочтительней, так как они позволяют объединить разные процессы во времени и по месту (в одном аппарате), что снижает как энергетические, так и капитальные затраты.

Дистилляционная кристаллизация и дистилляционное плавление (потение) основаны на одних и тех же термодинамических принципах. Оба процесса проводятся в области трехфазового равновесия твердое тело – жидкость – пар, что позволяет совмещать в одном аппарате кристаллизацию или плавление с вакуумной дистилляцией. Цель совмещения – объединить высокую селективность процессов с фазовыми переходами жидкость – твердое тело с легким разделением фаз, характерным для систем жидкость – пар.

Построены фазовые диаграммы в области трехфазового равновесия для бинарных смесей разных типов. Проведены эксперименты по разделению в совмещенных процессах ряда бинарных органических смесей. Изучено влияние давления и температуры на эффективность разделения. Показано, что она увеличивается при понижении давления и температуры с приближением к точке четырехфазового равновесия системы. При разделении ряда смесей достигнуты значения эффективного коэффициента разделения эф = 10–20. Во всех случаях основной компонент был очищен до чистоты 99.5–99.97 масс. % при выходе продукта от 65 до 80 %.

Экспериментально исследована кинетика дистилляционного плавления при разделении органических смесей различного вида (порошки, сплошные слои, гранулы и таблетки). Для нескольких смесей, не образующих твердых растворов, для сравнения были одновременно проведены опыты по дистилляционному плавлению, дистилляции и сублимации. Показаны преимущества совмещенного процесса, позволяющего за счет высокой селективности достичь большей эффективности разделения при меньших энергозатратах. Например, для смеси дифенил-нафталин средние значения эф в совмещенном процессе в 2–3 раза выше, чем при простой дистилляции, сублимации или фракционном плавлении. Рассчитанные энергозатраты на десятикратное снижение содержания нафталина в дифениле в 4 раза ниже, чем при дистилляции. Особо следует отметить, что, в отличие от дистилляции и сублимации, при дистилляционной кристаллизации (плавлении) могут удаляться как более, так и менее летучие по отношению к основному компоненту примеси.

Совмещенные процессы позволяют преодолевать особые точки на фазовых диаграммах разделяемых смесей. Показано, что дистилляционную кристаллизацию (плавление) можно использовать для эффективного разделения смесей эвтектического состава (обычная кристаллизация в этом случае неприменима). Проведено разделение смесей дифенил – нафталин (эвтектический состав Сэв = 40 масс. % нафталина) и дифенил – бензойная кислота (Сэв = 15 масс. % бензойной кислоты). в первой смеси за одну стадию содержание нафталина было снижено в 140 раз и получен дифенил чистотой 99.7 масс. % при выходе 65 %.

Для осуществления периодического совмещенного процесса могут быть использованы промышленные вакуумные аппараты, применяемые для сублимации или сушки. Разработан способ, позволяющий проводить непрерывный (полунепрерывный) совмещенный процесс, основанный на применении дистилляционной кристаллизации непосредственно при грануляции исходного расплава на охлаждаемой подвижной ленте. Он обеспечивает дополнительную очистку основного компонента от примесей, оттесняемых фронтом кристаллизации к внешней поверхности застывающих гранул (или пластин), сокращает время их отверждения и затраты на охлаждение стальной ленты.

Рассмотренные совмещенные процессы могут быть использованы в малотоннажных производствах для очистки веществ с давлением в тройной точке более 1–2 мм рт. ст. Многие органические вещества вещества имеют такую упругость паров.

Лёвушкин А.С., Дударов С.П.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева Для получения научно-обоснованных решений по созданию ресурсосберегающих химических производств широко используются методы математического моделирования и оптимизации химико-технологических систем.

Одними из наиболее современных методов решения указанных задач являются методы искусственного интеллекта, такие, как нечеткая логика, искусственные нейронные сети, эволюционные алгоритмы и другие. На протяжении ряда последних лет на кафедре компьютерно-интегрированных систем в химической технологии Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева ведутся научные исследования по использованию искусственных нейронных сетей для решения различных классов задач при проведении организационно-технических операций, связанных с контролем производственных процессов ресурсосберегающих химических производств с точки зрения их экологической безопасности.

В качестве одного из примеров решенных задач можно привести использование искусственных нейронных сетей прямого распространения, рекуррентных нейронных сетей Элмана и Джордана и сетей адаптивного резонанса для прогнозирования состояния технологических параметров процесса, определения управляющих воздействий по результатам наблюдений в предшествующие моменты времени, для идентификации предаварийных ситуаций. Так, например, последняя задача решается следующим образом: на вход нейронной сети подается набор значений технологических параметров процесса. Рабочая сеть сравнивает входной образ с образами, хранящимися в ней, и если он оказывается похож на один из хранящихся образов, данная ситуация идентифицируется как предаварийная, и выдается соответствующее сообщение.

Еще одним примером использования искусственных нейронных сетей является решение задачи оценки последствий загрязнения атмосферного воздуха выбросами постоянно действующих и аварийных источников, решаемая как на этапе проектирования, так и на этапе функционирования ресурсосберегающих химических и нефтехимических производств.

Для решения этих задач были разработаны нейросетевые модели, получены обучающие выборки, обучены и практически использованы искусственные нейронные сети прямого распространения. Применение нейросетевого подхода позволило решить задачу прогнозирования экологических последствий аварийного загрязнения атмосферного воздуха при изменяющихся метеоусловиях, что не позволяют сделать существующие расчетные методики.

Таким образом, проведенная работа подтверждает возможность применения методов искусственного интеллекта и, в частности, искусственных нейронных сетей, при решении задач управления промышленной и экологической безопасностью ресурсосберегающих химических и нефтехимических производств.

Новикова А.С.

ПОЛУЧЕНИЕ СТИРОЛА ЖИДКОФАЗНОЙ ДЕГИДРАТАЦИЕЙ МЕТИЛФЕНИЛКАРБИНОЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Казанский государственный технологический университет Нижнекамский химико-технологический институт Нижнекамск,423574, пр. Строителей, 47. e-mail: sky2040@mail.ru Особенно актуальной и жизненно важной задачей отечественной химической и нефтехимической промышленности является максимально эффективное использование топливно-энергетических и иных ресурсов.

Предстоящая задача может быть решена путем совершенствования существующих и внедрения новых энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Так, новой перспективной технологией получения важнейшего мономера – стирола, является жидкофазная дегидратация метилфенилкарбинолсодержащего сырья (МФК) [1]. На сегодняшний день промышленное производство стирола методом парофазной дегидратации МФК с использованием катализатора активного оксида алюминия имеет ряд существенных недостатков, обусловленных ужесточением экономических и экологических факторов. Во первых, это высокое энергопотребление, связанное с высокой температурой процесса и большим расходом водяного пара на парообразование МФК. Во вторых, практически на всех участках технологической схемы происходит образование побочных высококипящих продуктов, которые отделяют ректификацией в виде отдельной фракции, утилизация которой сопряжена с многочисленными проблемами, в том числе экологического характера. Переход производства на новую технологию получения стирола позволит решить эти проблемы, поскольку синтез осуществляется в жидкой фазе при более низкой температуре (до 190 єC) с использованием новых гомогенных катализаторов, исключающих образование побочных, в том числе высококипящих продуктов.

Принципиальное достоинство такой технологии заключается в снижении себестоимости товарного стирола за счет сокращения энергозатрат – тепла, оборотной воды, водяного пара, топливного газа, электроэнергии, а также металлоемкости технологической схемы за счет замены всего узла дегидратации МФК одним реактором, исключением узла отмывки контактного газа и стадии регенерации катализатора.

1. ОАО «Нижнекамскнефтехим». Патент РФ. Способ получения стирола.

№2177467, Перфильева А. В., Колесников В.А., Ильин В.И.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Россия, Москва, Миусская пл., 9. Тел.+7(499)978-61-70, e-mail:lera@muctr.ru Проблема обезвреживания жидких техногенных отходов промышленных производств актуальна для предприятий любого профиля. Это предприятия химической, металлургической, машиностроительной, текстильной и легкой промышленности. Жидкие техногенные отходы представляют собой сложную систему, содержащую различные компоненты минеральной и органической природы: растворы солей цветных металлов, кислот, щелочей, нефтепродуктов.

Широкое применение электрохимических методов в технологии водоподготовки и водоочистки ставят перед специалистами задачи создания новых и дальнейшего развития, совершенствования и изыскания путей интенсификации известных технологических приемов электрообработки загрязненных вод и техники по их осуществлению, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели. Под интенсификацией понимается не только повышение производительности оборудования, но и повышение степени очистки сточных вод в них, равно как и сокращение затрат на обработку единицы объема очищаемой воды.

Одним из прогрессивных направлений технологий электрохимической водообработки является электрофлотация очистка сточных вод от дисперсных загрязняющих веществ с использованием малоизнашивающихся электродных материалов. Действие электрофлотационной техники основано на принципе аэрации жидкости высокодисперсными пузырьками газов (водорода и кислорода), образующимися при электролизе воды. Особенностями электрофлотации является возможность неограниченного насыщения очищаемой воды газовыми пузырьками и простота осуществлена процесса газонаполнения.

Эффективность электрофлотационной очистки зависит не только от подготовки воды к электрофлотации и технологического режима проведения процесса, но и от конструктивных особенностей электрофлотационных аппаратов и их гидродинамических параметров. Поэтому изучение процессов, протекающих, в электрофлотационных аппаратах, выявление путей совершенствования их конструкций представляется необходимой предпосылкой для дальнейшего расширения возможностей электрофлотации и ее удешевлении.

В этом направлении изучены теоретические основы извлечения ряда дисперсных и растворимых соединений, в первую очередь ионов тяжелых металлов;

разработаны общие подходы к решению проблемы очистки промывных и сточных вод в локальных установках с возвратом воды и реагентов в производственный цикл для гальванического производства;

найдены технологические приемы, позволяющие повысить эффективность процесса очистки, по ионам тяжелых металлов достичь степени извлечения до требуемых норм ПДК;

выявлены основные закономерности извлечения и концентрирования дисперсных частиц и эмульсий размером 1-100 мкм. Определено, что решающими факторами определяющим эффективность процесса являются образование флотокомплекса частица-пузырек, а так же размер, заряд, скорость всплытия и природа газового пузырька. Проведенные исследования в основном были связаны с объектом гидроксид металла – водород. В настоящее время возникает необходимость расширения исследований по другим объектам неорганической природы (оксид, фосфат, карбонат, сульфид), эмульсиям (нефтепродукты), поверхностно-активным веществам и разработки общей теории процесса.

Проведенные исследования позволят разработать новые технологические процессы и аппараты на основе электрохимических, электрофлотомембранных, и мембранных методов для обезвреживания жидких техногенных отходов и в первую очередь для очистки сточных вод промышленных, транспортных предприятий, объектов энергетики и жилищно-коммунального хозяйства.

Сафин Р.Р., Сафин Р.Г., Мустафин З.Р., Юнусов Л.Р.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ МАСИВНЫХ КАПИЛЛЯРНОПОРИСТЫХ КОЛЛОИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Казанский государственный технологический университет В современных условиях при наблюдаемой тенденции роста тарифов на энергоносители, особенно актуальной становится проблема энергосбережения в производственно-хозяйственной деятельности предприятий. По оценкам специалистов в 2008 году государство перестанет регулировать цены на электроэнергию, и они будут определяться законами спроса и предложения.

Поэтому внедрение энергосберегающих технологий является одним из важных направлений повышения эффективности производства и умелого ведения технологических процессов в рыночных условиях хозяйствования предприятий.

При этом одним из наиболее энергоемких процессов на многих промышленных предприятиях является сушка материалов. Особенное значение данный технологический процесс приобретает в условиях, когда необходимо сохранение определенных свойств высушиваемого материала. В частности, в процессе сушки массивных капиллярнопористых коллоидных материалов, вследствие неравномерного распределения влаги по сечению, происходит развитие внутренних напряжений, приводящих к нарушению целостности материала. В некоторых случаях, особые свойства материала исключают возможность использования высокотемпературных режимов. Например, при сушке массивной древесины воздействие высокой температуры вызывает потемнение и снижение механической прочности.

Проведенный анализ процессов удаления влаги из материалов показал, что наиболее перспективными в области сушки капиллярнопористых коллоидных материалов являются вакуумные технологии, поскольку обеспечивают интенсивное удаление влаги без существенных перепадов влагосодержания по слоям. Однако при сушке в вакууме возникают трудности с подводом тепловой энергии к материалу. Такие известные методы как СВЧ, ТВЧ или контактный способ приводят или к удорожанию сушильного оборудования и самого процесса сушки или не удовлетворяют требованиям по качеству получаемой продукции. Поэтому наиболее перспективным направлением, как с позиций себестоимости процесса, так и с позиций качества продукции, считаются вакуумные технологии сушки с подводом тепла конвекцией, которые можно осуществлять путем чередования стадий нагрева и вакуумирования (осциллирующие режимы);

или конвективной сушкой в разреженной среде. При этом в качестве теплоносителя могут быть использованы: горячий воздух, перегретый пар или гидрофобные жидкости.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны наиболее рациональные режимные параметры процессов вакуум-осциллирующей сушки в среде перегретого пара и конвективной сушки в разреженном воздухе, выявлены области использования различных технологий сушки применительно к разным видам капиллярнопористых коллоидных материалов в зависимости от их условной плотности.

Кроме того, в результате математического и физического моделирования установлены оптимальные конструктивные особенности вакуумных аппаратов сушки, предотвращающие неравномерность удаления влаги из материала.

Новизна технологических и технических решений подтверждена патентами РФ.

Результаты исследований легли в основу разработки опытно промышленных образцов вакуумных сушильных камер ВОСК-1 и ВОСК-2 с продольной и поперечной схемой циркуляции теплоносителя для сушки древесных пиломатериалов.

Эффективность аппаратов объясняется снижением продолжительности сушки в 3 – 5 раз пол сравнению с традиционными технологиями. Например, продолжительность сушки дубовой доски толщиной 50 мм с начальной влажностью порядка 60 % до конечной влажности 8 % в конвективных камерах достигает 45 – 50 суток, в то время как в камерах ВОСК-1 и ВОСК- длительность процесса составляет 10 суток. При этом энергосбережение вытекает не только вследствие снижения потерь тепла в окружающую среду (из за сокращения продолжительности процесса), но и вследствие того, что всё подведенное в вакууме тепло расходуется на испарение влаги.

Кроме того, проведение процесса в герметичных условиях позволяет производить не только улов ценных летучих продуктов, но и предотвратить вредные выбросы в случае их выделения из высушиваемого материала.

В результате проведенного технико-экономического анализа была выявлена актуальность создания новых вакуумных аппаратов с большим объемом разовой загрузки. Одним из путей решения поставленной задачи стала разработка вакуумной сушилки железобетонной конструкции, которая предназначена для реализации методов конвективной сушки в среде разреженного теплоносителя массивных капиллярнопористых коллоидных материалов с невысокой условной плотностью: в частности, мягких пород древесины.

Для сушки материалов с относительно высокой условной плотностью, например твердолиственных пород древесины, для сушки которых предпочтительными являются осциллирующие (импульсные) режимы, на базе установок ВОСК-1 и ВОСК-2 разработана конструкция сушилки ВОСК-тандем.

Особенностью камеры является конденсационная установка, позволяющая осуществлять нагрев материалов в одной камере за счет тепла, отведенного из другой камеры на стадии вакуумирования, что позволяет существенно снизить энергозатраты на процесс сушки пиломатериалов и отказаться от использования массивных емкостей для испарительного охлаждения хладагента конденсатора.

Часто высушенный материал подвергается пропитке специальными веществами, улучшающими характеристики готового продукта, поэтому была разработана установка ВСЖ-1 для совмещенной сушки-пропитки. Оценка экономической эффективности, проведенная с целью определения рентабельности инвестиций в шпалопропиточное производство в условиях малого предприятия, выявила целесообразность создания подобных предприятий, поскольку рентабельность инвестиций составляет более 200 %.

Свердел Е.С.

УТИЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТХОДОВ СУХИХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, В современном мире всё более остро стоит проблема утилизации бытовых отходов, в том числе и химических источников тока, таких как аккумуляторы и сухие гальванические элементы. Эти отходы представляют собой источник ценной химической продукции – цинка и марганца.

Марганец является самым используемым по тоннажу металлом после железа, алюминия и меди. Наиболее широкое применение в металлургической промышленности получил ферромарганец. Марганец используют также при производстве алюминиевых банок, в производстве красок для фарфора и фаянса, перманганата калия. Соединения марганца применяются в электротехнике, пигментах, красителях тканей.

Цинк металлический применяют в основном для антикоррозионного покрытия металлов. Оксид цинка используется главным образом в производстве резины и пигментов.

Количество выпускаемых промышленностью развитых стран мира химических источников тока ежегодно возрастает. В 2000 году было произведено более 40 млрд. различных химических источников тока, что по массе составляет не менее 1 млн. т. Большая часть этой продукции (85%) – это сухие гальванические элементы солевого или щелочного типа, которые в основном производятся в США, Японии и странах ЕЭС. Значительная часть производимых изделий поступает в Россию, при этом количество импортируемых в нашу страну сухих гальванических элементов ежегодно возрастает в связи с увеличением объема продаж различной продукции, содержащей в качестве источников питания сухие гальванические элементы.

К сухим элементам относятся марганец-цинковые, щелочные, ртутные, серебряные и литиевые батарейки и элементы с воздушной деполяризацией.

Марганец-цинковые (угольно-цинковые) элементы являются самыми распространёнными. В них используется пассивный (угольный) коллектор тока в контакте с анодом из диоксида марганца, электролит из хлорида аммония и цинковый катод. В щелочных элементах электролитом служит гидроокись натрия или калия.

Содержание пиролюзита в солевых элементах различных фирм изменяется в пределах от 47,6 до 62,2%. Особенно значительно содержание пиролюзита в щелочных элементах фирмы Duracell – до 76,8%. Масса корпуса и сепаратора составляет 13,3 – 20,3%, что является существенным для извлечения из отходов цинка. Вес металлического корпуса (кожуха) составляет приблизительно 16 – 20%, что важно учитывать при разработке варианта технологии с получением ферромарганца.

Объектом настоящего исследования являются отходы сухих гальванических элементов, образующиеся после их использования в качестве источников питания в устройствах бытовой техники.

Разработана гибкая комплексная технология утилизации отходов сухих гальванических элементов с целью получения марганец- и цинксодержащих продуктов, пригодных для использования в качестве компонентов исходной шихты в производстве ферромарганца и в производстве фосфатирующих препаратов для защиты металлов от коррозии, а также с целью уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду в московском регионе. Получены результаты экспериментальных исследований с применением методов механического измельчения корпусов батареек, грохочения, магнитной сепарации, промывки (флотации), кислотной и щелочной обработки, выделения пиролюзита, смеси пиролюзита и металлического железа, смеси солей марганца и цинка, разделения смеси соединений марганца и цинка с получением марганец- и цинксодержащих продуктов.

На основании полученных результатов составлен технологический регламент «Технологический регламент переработки отходов сухих гальванических элементов».

Реализация технологии при переработке только 10 тыс. т в год отходов сухих гальванических элементов позволит возвратить в производственный оборот 3,5 тыс. т марганца в виде высокопроцентного концентрата диоксида марганца, пригодного в производстве ферромарганца и 1,5 тыс. т цинка в виде фосфатирующего концентрата для защиты металлов от коррозии.

Суясов Н. А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИРОВЫХ ОТХОДОВ МЯСОПЕРЕРАБОТКИ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, 125047 Москва, Миусская пл. 9, тел. 8-499-978-74-66, E-mail: nik-suyasov@mail.ru Существенное увеличение масштабов производства мясоперерабатывающего комплекса, которое наблюдается в последнее время, остро ставит вопрос переработки отходов, среди которых особо можно выделить жировую составляющую, так как на нее приходится основная доля от общего количества. Так выход жиромассы при убое 1000 голов крупного рогатого скота или свиней разной упитанности, в среднем, составляет 9,3 тонны на каждую партию животных.

Существующие технологии переработки жировых отходов можно разделить на два типа: физико-химические и микробиологические. Первые, включающие щелочной гидролиз, химическое окисление, вытопку жира и др., требуют жестких условий проведения процесса, существенных капитальных затрат, малоэффективны, а спрос на предлагаемые ими продукты переработки отходов недостаточно высок. Микробиологические технологии переработки жиросодержащих отходов предполагают использование биопрепаратов, содержащих живые клетки микроорганизмов, или комплексы ферментов. Также предлагается использовать биофильтры и проводить биодеструкцию анаэробным сбраживанием. Биологические методы отличаются высокой эффективностью, однако в большинстве своем они не предполагают получение какого-либо продукта, а предусматривают лишь утилизацию отходов. Это существенно снижает их ценность с позиций повышения рентабельности основного производства.

Поскольку, к настоящему времени накоплен огромный опыт в области микробиологической переработки отходов различного происхождения в кормовые добавки, целью работы стала разработка основ аэробной биоконверсии жировых отходов мясопереработки в микробную биомассу кормового назначения, что позволит не только решить экологические проблемы, но и получить ценный продукт. Последнее особенно актуально для современного российского кормопроизводства, так как позволяет более эффективно использовать сырьевые ресурсы и с наименьшими затратами достигать максимальной продуктивности животноводства и птицеводства. В настоящее время российский рынок комбикормов представлен различными отходами от переработки масличных и зерновых культур, существенным недостатком которых является низкое содержание белковых веществ и их обедненность по незаменимым аминокислотам.

На основе проведенных исследований осуществлен выбор наиболее перспективного микроорганизма-деструктора – дрожжи Yarrowia lipolytica и разработана принципиальная технологическая схема биоконверсии жиросодержащих отходов мясопереработки в дрожжевую биомассу кормового назначения с эффективностью усвоения субстрата не менее 95 %.

Технологическая схема отличается тем, что при подготовке питательной среды осуществляют ультразвуковую предобработку, а в качестве посевного материала используют культуру селекционированную к используемому субстрату и устойчивую к окислительному стрессу. Процесс проводят в непрерывном режиме со скоростью протока 0,24 ч-1. Конечный продукт содержит не менее % белковых веществ и не более 8 % общего жира.

Согласно предварительной технико-экономической оценке реализация предложенной технологии позволит получать продукт с себестоимостью 3, тыс.руб./т при годовом выпуске продукции 10000 т, а срок окупаемости капитальных вложений не превысит 4 года. Кроме того, реализация технологии позволит повысить рентабельности мясокомбинатов за счет снижения расходов на транспортировку и захоронение жиросодержащих отходов мясопереработки.

Результаты данной работы могут быть использованы для разработки биотехнологических способов конверсии жировых отходов предприятий пищевой промышленности (предприятий переработки рыбы, птицы, масло жировых предприятий и др.).

Тимербаев Н.Ф., Зиатдинов А.Р., Ахметова Д.А.

БУНКЕР ДЛЯ СУШКИ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ ОТХОДЯЩИМИ ТОПОЧНЫМИ ГАЗАМИ Казанский государственный технологический университет Влажность является основным параметром, от которого зависит эффективность энергетического использования древесных отходов. Очевидно, что для повышения КПД энергоагрегатов работающих на древесных отходах, особенно на высоковлажных отходах в лесопильных цехах и лесхозах, при производстве фанеры, целесообразно использование предварительной сушки топлива подаваемого в топку, а в качестве сушильного агента разумно использовать отработанные топочные газы, которые в традиционных схемах энергоагрегатов отводятся в атмосферу с температурой около 150-200 С. Анализ влажности топочных газов показал что, несмотря на большое количество влаги, образующейся в процессе сжигания древесины, топочные газы при данной температуре имеют большой потенциал влагопоглощения и могут быть использованы в качестве сушильного агента. В связи с этим был разработан бункер для сушки древесных отходов отходящими топочными газами.

Бункер состоит из двух основных частей кондуктивного теплообменника 2 и конвективной сушильной камеры 3. Топочные газы поступают в сушильную камеру через входной зонт 7, где происходит сушка разогретых древесных отходов. Далее через перфорированный лист 12 и переходной патрубок топочные газы поступают в теплообменные трубы 5, через которые происходит кондуктивный нагрев топлива поступающего через загрузочный короб 1.

Загрузочный короб 1 снабжен крышкой 10. Внизу конвективной камеры находится шлюзовой затвор 6, который служит для выгрузки древесных отходов. Отходы древесины собираются в емкость 13.

Здесь топочные газы охлаждаются до температуры точки росы, вследствие чего происходит их конденсирование, что обеспечивает возможность использования скрытой теплоты паровой фазы топочных газов. Образовавшийся конденсат стекает по трубам в конденсатосборник 15. Откуда через дымосос топочные газы удаляются в атмосферу.

Таким образом, данная конструкция сушильного бункера позволяет снизить начальную влажность топлива на 25-30 %, что позволяет увеличить общий КПД агрегата на 15%.

Список использованной литературы 1. Тимербаев Н.Ф. Сжигание отходов деревообработки, с предварительной сушкой отходящими топочными газами / VI Международный симпозиум «Ресурсоэффективность и энергосбережение» - Казань, 2005.

2. Валеев И.А., Сафин Р.Г., Башкиров В.Н. Комплексная переработка всей биомассы деревьев в местах лесоразработок Сборник статей по материалам конференции «Химико-лесной комплекс», Красноярск, 2002 г.

3. Грачев А.Н.,Сафин Р.Г., Башкиров В.Н. Использование отходов деревообрабатывающих предприятий в качестве дополнительного источника тепловой энергии // Всероссийская научно-практическая конференция «Химико – лесной комплекс- проблемы и решения».-Красноярск:

-2002.

4. Кречетов И.В. Сушка древесины топочными газами. – М.: Гослесбумиздат, 1961.

Хлопов Д.С., Варламова Е.В., Швец В.Ф.

РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛАКТИДА ДЛЯ СИНТЕЗА БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл.9, тел. 499-978-95-54, hxc@muctr.edu.ru В настоящее время производство полимерных органических материалов в мире достигло огромных масштабов. Выполнив свои функции, подавляющее число полимерных материалов тем или иным путем попадают в окружающую среду, в которой в течение десятков и сотен лет разлагаются под действием тепла, влаги, света, микроорганизмов в лучшем случае, до не токсичных соединений, а в худшем, превращается в высокотоксичные вещества.

Именно по этим причинам проблема загрязнения окружающей среды отработанными полимерами или продуктами их разложения приобрела в настоящее время глобальный характер, а вопрос о загрязнении окружающей среды в настоящее время актуален для любой территории, для любой отрасли, для любого предприятия.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является скорейшая замена традиционных полимеров на материалы, способных при попадании в окружающую среду, превращаться в не токсичные соединения.

Одним из таких полимерных материалов является термопластичный полимер – полилактид и его сополимеры, получаемые путем полимеризации циклического димера молочной кислоты – лактида.

Обладая практически теми же физико-химическими и потребительскими свойствами, что и традиционные полимерные материалы (полиэтилен, полипропилен и др.) полилактид и его сополимеры, попадая в окружающую среду способны разлагаться до углекислого газа и воды.

Последние достижения в области технологии микробиологического производства молочной кислоты из растительного сырья (термофильные бактерии, мембранные реакторы и др.) делают рентабельным производство биоразлагаемых полимерных материалов.

С учетом химизма и анализа известных из научно-технической литературы вариантов технологического оформления методов переработки молочной кислоты в лактид было апробировано три типа реакторных узлов периодического и полупериодического действия, на которых были проведены серия экспериментов, по превращению молочной кислоты в олигомер молочной кислоты и, в последствии, в лактид.

Полученные на начальном этапе исследований экспериментальные данные позволили сформулировать комплексный подход для переработки молочной кислоты в лактид, который состоит в последовательном превращении молочной кислоты в олигомер и термокаталитической деполимеризации полученного олигомера в лактид.

Результаты экспериментов термокаталитической деполимеризации олигомеров молочной кислоты показали, что при температуре менее 200°С скорость образования лактида достаточно мала, а выход лактида не превышает 10-20%. При увеличении температуры до 220°С скорость образования лактида увеличивается в 3 раза, а общий выход достигает 60%. При увеличении температуры свыше 230°С наблюдается одновременное падение скорости образования и выхода лактида, а также резко ухудшается его качество.

При проведении процесса в реакторе вытеснения выход лактида не превышал 20%, что может быть объяснено недостаточным временем контакта по сравнению с реактором смешения, а также невозможностью обеспечения равномерной подачи вязкого олигомера.

Лучшие результаты были получены при проведении процесса деполимеризации олигомера в роторно-пленочном аппарате в с дробной (по времени) подачей олигомера. Выход лактида при этом составил 80-85%, производительность катализатора - 22,8 глактида/(гкатализатора*час) при использовании в качестве исходного сырья олигомера с длиной цепи 815.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.