Диссертации

Саенко Виктор Михайлович

Очистка сточных вод от ионогенных ПАВ и неорганических солей мембранными методами

Год защиты: 1985

Научный руководитель: д.т.н., профессор Дытнерский Ю.И.

Место выполнения работы: МХТИ им. Д.И. Менделеева, кафедра процессов и аппаратов химической технологии

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Впервые показано, что микрофильтрацию целесообразно использовать в качестве

мембранной предочистки при разделений водных растворов катионных ПАВ высокой концентрации. Предложена

модель микрофильтрационного разделения водных растворов катионных ПАВ, основанная на теории "двухслойной

адсорбции", капиллярно-фильтрационной модели и теории двойного электрического слоя (ДЭС). Показано, что

воздействие внешних факторов (рабочее давление, электрическое поле) - интенсифицирует процессы мембранного

разделения водных растворов ПАВ, содержащих неорганические соли. Предложены корреляционные уравнения,

описывающие зависимость характеристик разделения (С, ?) в процессах мембранного разделения водных растворов

ПАВ.

Практическая ценность: Предложены двухстадийные схемы очистки сточных вод, содержащих катионные и

анионные ПАВ с неорганическими солями Предложена схема разделения сточных вод Волгодонского химичеокого

завода имени 50-летия ВЛКСМ, содержащих анионные ПАВ и неорганические соли и проведены опытно-

промышленнные испытания по очистке этих вод. Ожидаемый экономический эффект от внедрения данной схемы в

производство составляет 125 тыс.руб. в год, за счет возврата ПАВ в производство синтетических моющих средств

(CMC) и получения очищенной оборотной воды.

Сафонов Антон Александрович

Разработка и исследование мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя

Год защиты: 2004

Научный руководитель: Д.т.н., профессор Лобасенко Б.А.

Место выполнения работы: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, кафедры

«Процессы и аппараты химической технологии» и «Прикладная математика и информатика»

Место защиты: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Научная новизна работы: Разработана математическая модель, описывающая формирование гелевого и

диффузионного слоев (ДС) на поверхности трубчатой мембраны и позволяющая оценить профиль концентрации в

ДС; усовершенствована классификация мембранных аппаратов, где деление на классы производится по признаку

отношения к явлению концентрационной поляризации и возможности проведения очистки мембраны; получены

экспериментальные данные о влиянии основных технологических режимов мембранной переработки молока и

творожной сыворотки на массовое содержание сухих веществ в отводимом ДС и определены их рациональные

параметры.

Практическая ценность: По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработана новая

конструкция мембранного аппарата с комбинированным отводом диффузионного слоя, техническая новизна

которого защищена патентом РФ. Найдены значения рациональных удельных объемов отводимого слоя из

различных областей аппарата, при которых концентрация и количество его максимальны. Разработанный аппарат

прошел опытную проверку на Гормолзаводе № 2 г. Кемерово. Полученный при этом концентрат творожной

сыворотки был использован для производства десерта «Фантазия». Предложена технологическая схема

производства адаптированной детской смеси с использованием разработанного мембранного аппарата. Материалы

диссертационной работы используются в учебном процессе на кафедре «Процессы и аппараты пищевых

производств» КемТИПП при подготовке бакалавров и магистров.

Сафронова Екатерина Юрьевна

Протонпроводящие гибридные материалы на основе перфторированной сульфокатионитной мембраны МФ-4СК и

наночастиц SiO2, ZrO2 и H3PW12O40

Год защиты: 2011

Научный руководитель: Чл.-корр. РАН, профессор Ярославцев Андрей Борисович

Место выполнения работы: Российская академия наук Институт общей и неорганической химии им. Н.С.

Курнакова РАН

Место защиты: Российская академия наук Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Научная новизна работы: В данной работе разработаны методы модификации мембран МФ-4СК, позволяющие

получать материалы с высокими значениями проводимости, в том числе при низкой влажности (0.0017 Ом-1см-1

при 9% влажности). Проведено систематическое исследование влияния допирующих агентов на свойства

гибридных материалов на основе мембраны МФ-4СК. Впервые разработаны способы модификации, позволяющие

получать материалы с градиентным распределением допанта, которые обладают ассиметрией ионного транспорта.

Для объяснения причин роста проводимости гибридных мембран предложена теория полуэластичности стенок их

пор. Показано, что в области низкой влажности дополнительный вклад в увеличение проводимости таких систем

вносит перенос протонов по поверхности внедренных наночастиц.

Практическая ценность: Получены материалы с высокими значениями протонной проводимости, в том числе и при

пониженной влажности, которые могут рассматриваться в качестве перспективных мембран для создания

температурных топливных элементов. Выявлены причины изменения проводимости мембран при их модификации.

Сделано предположение о том, что введение допантов приводи к изменению структуры пор и каналов мембраны и

облегчению переноса ионов в ней. Обнаруженные закономерности и подходы к модификации могут позволить

получать материалы с заданными свойствами. Синтезированы материалы с градиентным распределением оксида

циркония по толщине, обладающие улучшенными диффузионными характеристиками и ассиметрией ионного

переноса. Данный эффект может быть использован для нттенсификации процессов очистки воды и

концентрирования растворов.

Свитцов Алексей Александрович

Исследование процесса очистки и концентрирования жидких радиоактивных отходов методом обратного осмоса

Год защиты: 1975

Научный руководитель: Д.Т.Н., профессор Дытнерский Ю.И., Д.Х.Н., профессор Загорец П.А.

Место выполнения работы: МХТИ им. Д.И. Менделеева, кафедра радиационной химии и радиохимии

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Изучение процесса разделения растворов, содержащих микроколичества

растворенных веществ; изучение процесса очистки жидких радиоактивных отходов на ацетатцеллюлозных

мембранах; изучение возможностей концентрирования отходов; разработка технологической схемы переработки

отходовс применением обратного осмоса; разработка и создание мембранной аппаратуры; экономическая оценка

использования обратного осмоса в процессе переработки жидких радиоактивных отходов.

Практическая ценность:

Седышева Светлана Алексеевна

Разработка технологии эмульгирования жидкостей с применением керамических мембран

Год защиты: 2011

Научный руководитель: к.т.н., доцент Свитцов А.А.

Место выполнения работы: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кафедра

мембранной технологии

Место защиты: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Исследован механизм формирования мелкодисперсной эмульсии в потоке дисперсной

среды над поверхностью нерегулярной мембраны. Составлены балансы сил, воздействующих на каплю/пузырек в

момент отрыва от поверхности. Установлена связь между размером капли/пузырька и физико-химическими и

гидродинамическими параметрами компонентов эмульсии. Установлено влияние параметров процесса на степень

полидисперсности и маслосодержания/газосодержания эмульсии. Исследована коалисцирующая способность

фильтрующего материала в процессе разделения мелкодисперсной эмульсии.

Практическая ценность: Разработан способ проведения процесса МЭ с применением трубчатой керамической

мембраны, позволяющий получать мелкодисперсные эмульсии, в том числе низкой концентрации. Разработан

мембранный контактор для осуществления данного процесса. Определены режимы его работы. Процесс МЭ

испытан применительно к проведению экстракции микроколичеств целевых компонентов из раствора. Разработан

способ разделения мелкодисперсных эмульсий "жидкость-жидкость" низкой концентрации с применением

коалисцирующего материала и последующей доочисткой на мембранах.

Семёнов Станислав Иванович

Разработка процессов плазмохимической модификации газораздеоительных полимерных мембран

Год защиты: 1993

Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор Словецкий Д.И.

Место выполнения работы: НПО " Полимерсинтез", г. Владимир

Место защиты: НИФХИ им. Карпова Л.Я.

Научная новизна работы: Найдены оптимальные условия проведения плазменной полимеризации на поверхности

мембраны МЛК-2, при которых достается селективность по системе O2/N2, равная 9 при погрешности Q(O2) = 40

л/м2*час*атм (при исходной селективности, равной 2 и проницаемости Q(O2) = 200 л/м2 час*атм); из основе

укрупненной партии плазменно- модифицированной мембраны лестосил (МЛК-2) изготовлен опытный рулонный

газоразделительный элемент с повышенными селективностями; исследовано влияние состава плазменной

атмосферы на скорость, роста пленок ГШ и результирующие транспортные характеристики плазменно-

модифицированных газоразделительных мембран; обнаружен автоколебательный режим плазмохимического

процесса полимеризации в системе бензол - азот в ВЧ- разряде, исследовалось воздействие разряда в этом режиме

на транспортные характеристики модифицируемой газоразделительной мембраны; разработана модель механизма

"залечивания" дефектов газоразделительных мембран при плазменной полимеризации на их поверхности в ВЧ-

разряде, показано удовлетворительное соответствие с экспериментальными данными; исследована кинетика

газопроницаемости ПМ, полученных плазменной полимеризацией и кинетика концентрации парамагнитных центров

в пленках ПП, достигнута высокая сохраняемость эффекта модификации (более 1 года); найдено конструктивное

решение по повышению однородности обработки поверхности кадра мембраны; обнаружено одновременное

повышение газопроницаемости и селективности мембраны лестосил, обработанной в кислородсодержащей плазме

СВЧ- разряда вблизи Э11Р; показана возможность гидрофилизации полиэтиленовых сепараторов в

кислородсодержащей плазме ВЧ- разряда с долговременной сохраняемостью гидрофильности (более 7 лет);

показана возможность получения обратноосмотической селективности при плазменной полимеризации на

подложке со средним размером пор более 35 нм; изготовлена универсальная установка, позволяющая проводить

процессы плазмохимической модификации или полимеризации на поверхности различных ленточных подложек в

непрерывном или покадровом режимах на лентах шириной до 400 мм в широком диапазоне условий. Разработано

аппаратурное оформление методик измерений внешних параметров процессов, зондовой методики измерений

скорости роста полимерных пленок во время их осаждения, масс-спектрометрической диагностики состава плазмы.

Сконструированы и изготовлены различные схемы возбуждения разряда на диапазоны частот 1,5...30 МГц, 81,36

МГц и 2.45 ГГц (в том числе с возможностью возбуждения электронного циклотронного резонанса РЦР)).

Сконструирован управляемый и высокостабильный автогенератор на частоту 81,36 МГц. В результате проведенных

исследований разработана автоматизированная система эксперимента (АСЭ) на базе ЭВМ СМ-1300 и

автоматизированный спектральный комплекс с ЭВМ IBM PC/AT 80286/7.

Практическая ценность: Представленные результаты могут быть использованы для проектирования опытно-

промышленного производства газоразделительных ПМ с повышенными транспортными характеристиками.

Разработанная модель "залечивания" дефектов газоразделительных мембран при плазменной полимеризации может

быть применена для определения параметров пористости исходных, мембран. Экспериментальные данные

целесообразно использовать для выбора оптимальных режимов плазмохимической модификации ПМ и других

полимерных материалов.

Сеник Юрий Владимирович

Математическое моделирование электромембранных процессов переработки природных вод

Год защиты: 2005

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Никоненко Виктор Васильевич

Место выполнения работы: Работа выполнена на кафедре физической химии Кубанского государственного

университета

Место защиты: Защита состоится 21 декабря 2005 г. в 14 час, на заседании диссерта- ционного совета Д. 212.101.10

при Кубанском государственном университете по адресу: 350040, г.Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

Научная новизна работы: - впервые в модель ионных равновесий введен модуль расчета удель- ной

электропроводности многокомпонентного раствора, содержащего силь- ные и слабые электролиты; - предложен

новый метод решения системы уравнений, описывающих ионные равновесия. Метод заключается в дискретизации

количества добав- ленных веществ и позволяет проводить расчет равновесий без ограничения числа компонентов; -

предложена модернизация метода компартментации, заключающаяся в разбиении канала обессоливания на

достаточно большое число слоев, рас- положенных перпендикулярно направлению течения раствора. Этот прием

позволяет одновременно использовать дифференциальные уравнения для описания переноса ионов и применят!,

термодинамическую модель ионных равновесий при переходе ог одного слоя к другому; - впервые совместно

решена система уравнений, описывающих ион- ные равновесия в воде, зависимость аффективных чисел переноса от

плотно- сти тока и соотношения материального баланса ; - впервые при моделировании ЭД учтена связь между

скоростью дис- социации молекул воды па храпице мембрана/раствор и отношением тока к его предельному

значению; - экспериментально и теоретически обосновано увеличение степени удаления угольной кислоты при

разбавлении обессоливаемых хлоридно- гидро карбонатных растворов в сверхпредельных токовых режимах.

Предло- жен механизм, объясняющий увеличение скорости генерации Я4 (ОН) ионов у катионообменной мембраны

в хлоридно-гадрокарбонатных растворах по сравнению с растворами солей сильных электролитов.

Практическая ценность: 1. Найден интервал концентраций, в котором доказана адекватность модели ионных

равновесии в водных растворах, содержащих до 10 ионных компонентов, включая слабые электролиты. Это

позволяет использовать дан- ную модель для решения многих* практических задач в аналитической химии,

водоподюговке, при осуществлении контроля за состоянием окружающей среды и др. 2. Показано, что

разработанная модель электродиализа природных вод снраисднина при сверх предельных плотностях тока, не

превышающих трех- четырех недельных ТОКОВ I мким обраюм. определены условия, при которых эта модель

может быть исноль’юпанн дня инженерных расчетов в практике электродиализа. 3. Уточнено значение козффициети

ионообменного равновесия с учетом сорбции ОН ионон н системе МА 41 (HCO3 + CO3 (дважды)) 4 Определены

условия элеюгродиализного обессоливания хлоридно- хидро карбонатных растворов, при которых обеспечивается

практически 100% удаление угольной кислоты. 5. Основные положения работы вошли в курсы лекций по

спецдисци- плинам, читаемым на кафедре физической химии КубГУ. Разработанная мо- дель ионных равновесий,

представленная в виде программы «Ионные равно- весия», используется в спецпрактикумах для обучения студентов

3-5 курсов химического факультета (специальность «Физическая химия»), физико- технического факультета

(специальность «Инженерное дело в медико- биологической практике») и факультета прикладной математики

КубГУ (спе- циальность «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»), а гак же ИП «Мембранная технология»

(Краснодар, Россия) для определения условий эксплуатации электромембранных модулей, предназначенных для

обессоли- вания природных вод. Кроме того, эта прохрамма используется аспирантами кафедры физической химии

КубГУ при исследовании многокомпонентных систем.

Сергеев Алексей Валерьевич

Модификация трековых мембран дифторидом ксенона

Год защиты: 2002

Научный руководитель: д.х.н., профессор Зубов В.П.

Место выполнения работы: Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН и МГАТХТ им. М.В. Ломоносова

Место защиты: МГАТХТ им. М.В. Ломоносова

Научная новизна работы: Впервые проведена модификация облученных тяжелыми ионами полимерных пленок

(полиэтилентерефталатных, поликарбонатных, полипропиленовых и полиимидных) дифторидом ксенона и найдены

условия регулирования степени гидрофильности их поверхности в широком диапазоне значений краевого угла

смачивания (?=80-10°) при сохранении прочностных характеристик; установлено, что процесс взаимодействия

данного ряда полимеров с XeF2 определяется двумя конкурирующими реакциями - фторированием и

окислительной деструкцией; при этом обнаружено, что эффективность реакции фторирования определяется

диффузионными свойствами реагентов; в присутствии кислорода фторирование ингибируется и происходит

образование кислородсодержащих групп; в результате изучения влияние условий обработки трековых мембран

дифторидом ксенона (температуры, времени, концентрации кислорода) на степень гидрофильности их поверхности,

прочностные свойства, морфологию поверхности и поровую структуру были найдены оптимальные условия

модификации мембран с позиций гидрофилизации их поверхности при сохранении структурно-морфологических и

прочностных свойств; проведен сравнительный анализ эффективности различных методов модификации

поверхности трековых мембран (ионно-плазменная обработка, озонирование, обработка ультрафиолетовым

излучением, обработка дифторидом ксенона) и показаны преимущества применения дифторида ксенона для

модификации трековых мембран; разработан метод ионно-лучевой обработки с энергией ионов в диапазоне 300-800

эВ для гидрофобизации поверхности полиэтилентерефталатных трековых мембран; показано, что обработка

трековых мембран дифторидом ксенона приводит к образованию на их поверхности и поверхности порового

пространства разрыхленного слоя полимера, обладающего высоким объемным зарядом, данный слой обратимо

деформируется под действием трансмембранного давления, что позволяет регулировать производительность

модифицированных мембран; обнаружено, что предварительная обработка облученных пленок дифтоидом ксенона

значительно ускоряет процесс образования в них пор в ходе процесса травления (в 1,5-2 раза) по сравнению с

модифицированными пленками, что позволило разработать методику синтеза новых типов трековых мембран с

асимметричной структурой пор.

Практическая ценность: Разработаны методы получения модифицированных трековых мембран различных классов:

нанофильтров с повышенными ионселективными свойствами в процессах обессоливания водных растворов

электролитов, ультрафильтрационных мембран с пониженной адсорбционной активностью (показано для

модельных смесей глобулярных белков), микрофильтрационных мембран с асимметричной структурой пор,

обладающих повышенной (в 2-6 раз) производительностью по сравнению с аналогичными мембранами с

симметричной структурой пор.

Серегин Алексей Владимирович

Разработка единой системы моделей изотерм сорбции газов в полимерах

Год защиты: 1996

Научный руководитель: д.х.н. Волков В.В., д.х.н., профессор Ямпольский Ю.П.

Место выполнения работы: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, мембранный центр

Место защиты: НИФХИ им. Л.Я. Карпова

Научная новизна работы: Предложена единая система моделей изотерм сорбции газов в полимерах, в основе

которой лежат представления о двойном механизме сорбции ниже температуры стеклования с исчезновением одной

моды при переходе через эту температуру. Для случев одинаковых энергий взаимодействия лэнгмюровских

сорбщюнных центров с молекулами сорбата и равномерного распределения по энергиям лзнгмюровской моды

получены трехпараметрические уравнения, описывающие S-образные изотермы сорбции ниже температуры

стеклования. Из моделей для стеклообразных полимеров, как предельный случай, получена простая

двухпараметрическая модель изотермы сорбции в каучуках, которая, кроме того, выведена независимо от

представлений о двойной сорбции. Установлена однозначная связь между параметрами классической и

обобщенной моделей двойной сорбции и выведена формула, из которой следует известное равенство нулю

лэнгмюровской сорбционной емкости при температуре стеклования. Показана хорошая применимость

предложенной теории для широкого круга систем полимер-сорбат и рассмотрено влияние природы полимера и

газа, а также температуры на параметры моделей и вид функции распределения. Установлено, что приближение

системы к температуре стеклования Тс (как путем перехода к полимерам с более низкой Тс, так и при повышении

температуры эксперимента) приводит в ряде случаев к "размыванию" распределения, что согласуется с исходными

предпосылками, заложенными в основу теории. Предложен неэмпирический метод оценки температуры

стеклования полимера по экспериментальным изотермам сорбции, результаты которого также подтверждают

модельные представления. Подтверждена (другим способом) обнаруженная недавно зависимость параметров

модели двойной сорбции от ширины интервала давлений и показано, что параметры обобщенной модели

изменяются в данных условиях более регулярно, в частности - выходят на плато при переходе через точку перегиба,

а для интервалов с фиксированными границами - не зависят от числа опытов.

Практическая ценность: Предложенная теория позволяет не увеличивая числа параметров, по сравнению с

классической моделью двойной сорбции, описать более сложную форму изотерм, наблюдаемую при высоких

давлениях. Возможность пересчета параметров классической модели двойной сорбции, известных для большого

числа систем полимер-газ, на параметры обобщенной модели позволяет предсказывать ход изотерм выше точки

перегиба даже в тех случаях, когда экспериментально эта область не исследована. Описание изотерм в широком

диапазоне давлений в сочетании с представлением о спектре межмолекулярного взаимодействия "газ-полимер”

открывает новые возможности для направленного поиска полимерных материалов для мембран.'

Сиротин Сергей Алексеевич

Технология очистки гелия с испольхованием мембранных процессов разделения газовых смесей

Год защиты: 1990

Научный руководитель: д.т.н., профессор Берго Б.Г.

Место выполнения работы: ВНИИГАЗ

Место защиты: ВНИИГАЗ

Научная новизна работы: Изучены газоразделительные свойства ацетатцеллюлозных газодиффузионных мембран в

условиях разделения бинарных газовых смесей гелия с азотом и метаном и диоксида углерода с легкими

углеводородами при перепадах давления до 5,0 МПа и температуре окружающей среды. Установлен характер

влияния парциального давления компонентов на их коэффициенты проницаемости в смеси. Предложено уравнение

для расчета коэффициентов проницаемостей компонентов в смесях. Изучены газоразделительные характеристики

спиральных мембранных элементов на основе кремнийорганических мембран в условиях разделения смесей

диоксида углерода с метаном и азотом при перепадах давлений до 3,0 МПа. Показано, что процесс разделения в

спиральном элементе описывается моделью перекрестного тока.

Практическая ценность: Разработана новая технология очистки гелия от азота, метана и других примесей,

основанная на комбинации процессов мембранного выделения гелия и РSА-очистки- гелия (процесс

адсорбционной очистки с безнагревной регенерацией адсорбента и коротким рабочим циклом, проводящийся при

температуре окружающей среды). Технология разработана применительно к переработке гелиевого концентрата на

Оренбургском гелиевом заводе и к задаче вторичной очистки гелия для гелийпотребляющих отраслей народного

хозяйства. Результаты исследований положены в основу технологического регламента на проектирование опытно-

промышленной установки очистки гелия от примесей короткоцикловой адсорбцией с мембранной доочисткой

сбросных газов для Оренбургского гелиевого завода. Результаты исследований использованы в СКТБ

Электрохимии при проектировании установки восстановления гелия в системе приготовления дыхательных смесей

на основе гелия.

Сиротина Майя Александровна

Получение диоксила углерода с использованием мембранных процессов разделения газовых смесей

Год защиты: 1997

Научный руководитель: д.т.н., профессор Андреев Б.М.

Место выполнения работы: РХТУ им Д.И. Менделеева

Место защиты: РХТУ им Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Исследовано влияние температуры, давления и состава смеси на разделение смесей СО2 с

легкими углеводородами и азотом на плоских асимметричных ацетатцеллюлозных мембранах в диапазоне условий,

соответствующем промышленным условиям выделения CO2 из природного газа, в том числе - при концентрации

СО2 выше 95%. Показано, что величины проницаемостей чистых газов нельзя использовать для расчета процессов

разделения смесей. Предложено эмпирическое уравнение для расчета проницаемости СО2, легких углеводородов и

азота в смесях при температурах 273 - 333 К и давлениях до 4.0 МПа, учитывающее изменение состава смеси.

Исследован и описан математической моделью эффект охлаждения потоков газа в адиабатических условиях в

мембранных рулонных и половолоконных аппаратах при разделении смесей СО2 с лёгкими углеводородами и

азотом.

Практическая ценность: Разработана технология получения товарного диоксида углерода из природного газа,

основанная на использовании мембранного процесса концентрирования СО2 из смеси с легкими углеводородами,

объединенного с низкотемпературной или мембранной очисткой природного газа от СО2. Разработан новый метод

расчета процесса выделения СО2 из многокомпонентных смесей с легкими углеводородами и азотом в

адиабатических условиях с учетом охлаждения выходящих потоков и влияния температуры, давления и состава

смеси на массообменные свойства мембраны.

Соловьёв Сергей Андреевич

Транспортные и термодинамические свойства новых высокоэластичных и стеклообразных поликарбоксиланов

Год защиты: 2005

Научный руководитель: Д.Х.Н., профессор Ямпольский Ю.П., К.Х.Н. Ушаков Н.В.

Место выполнения работы: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Место защиты: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Научная новизна работы: Исследования показали, что аморфный ПДМСМ характеризуется наиболее высокими

коэффициентами проницаемости углеводородов среди изученных в данной работе каучуков, однако его

пленкообразующие свойства затрудняют получение мембран на его основе. Несмотря на лучшие пленкообразующие

свойства частично кристаллического ПДМСТМ, его относительно низкая газопроницаемость делает мембраны на

его основе менее привлекательными. В то же время статистические сополимеры Ml и М2 сочетают высокие

коэффициенты проницаемости и хорошие пленкообразующие свойства. На примере стеклообразного ПДСНБ

показано, что введение второй Si(CH3)3 группы в основную цепь полинорборненов приводит к резкому увеличению

проницаемости с повышением селективности газоразделения. Исследование кремнийорганических полимеров

методом обращенной газовой хроматографии выявило ряд важных особенностей термодинамики сорбции:

коэффициенты растворимости углеводородов в частично-кристаллическом ПДМСТМ больше, чем в аморфном

ПДМСМ, что связано с большим термодинамическим сродством первого к углеводородным сорбатам, и

подтверждается меньшими значениям параметров Флори-Хаггинса; избыточные парциальная мольная энтальпия

смешения (?Hm) и парциальная мольная энтропия смешения (?Sm) для разных сорбатов варьируются незначительно

в кремнийорганических каучуках, что свидетельствует об образовании растворов внедрения в этих полимерах; в то

же время для ПДСНБ значения ?Hm и ?Sm лежат в широких пределах для сорбции н-алканов С4-С11, проходя через

минимум для н-октана. Подобная экстремальная зависимость позволяет определить средний размер элемента

свободного объема (R) в данном полимере. Получена корреляция значений элемента свободного объема с

коэффициентами проницаемости газов в стеклообразных полимерах.

Практическая ценность: Предложены новые мембранные материалы на основе кремнийорганических каучуков с Si-

C связями в основной цепи для разделения углеводородов природных и попутных нефтяных газов. Получены

композиционные мембраны на основе сополимеров тетраметилдисилациклобутана и диметилсилациклобутана.

Показано, что указанные мембраны обнаруживают высокую стабильность в атмосфере сероводорода.'

Сотова Ольга Валентиновна

Разработка процесса ультрафильтрации технологических вод рыбоперерабатывающих предприятий

Год защиты: 1990

Научный руководитель: д.т.н., профессор Космодемьянский Ю.В.

Место выполнения работы: Московский институт прикладной биотехнологии, кафедра технологического

оборудования и процессов отрасли

Место защиты: Московский институт прикладной биотехнологии

Научная новизна работы: Изучены физико-химические, микробиологические характеристики и определены

количественные закономерности процесса ультрафильтрации отработавших технологических вод

рыбоперерабатывающих предприятий. Изучены закономерности растворения отложений на ультрафильтрационных

мембранах, образующихся при разделении рыбных тузлуков в зависимости от типов химических реагентов в

моющем растворе и температуры. Разработан аналитический метод определения затрат энергии и расхода

материалов на получение: 1,0 м³ пермеата, получена зависимость удельных затрат энергии от продолжительности

ультрафильтрации рыбных тузлуков. Предложен метод оптимизации продолжительности ультрафильтрации.

Практическая ценность: Получены зависимости, необходимые для проведения инженерного расчета

ультрафильтрационного аппарата и определения рациональных режимов процесса. Установлена оптимальная

продолжительность процесса ультрафильтрации отработавших рыбных тузлуков вкусового посола. Разработан

способ очистки отработавших тузлуков с использованием мембранных методов разделения (А.С. СССР № 1223879).

Для технической реализации способа разделения технологических вод рыбоперерабатывающих предприятий

разработана и изготовлена установка для ультрафильтрации, которая прошла испытания в условиях Мосрыбо-

комбината ПСО "Мосрыба" (акт испытаний). Расчетный экономический эффект от использования

ультрафильтрационной установки в производстве рыбных полуфабрикатов составляет 4753 руб. при годовом

выпуске продукции 4492 т. Разработан способ удаления отложений с поверхности ультрафильтрационных мембран

при разделении отработавших тузлуков вкусового посола, который положен в основу технологической инструкции

по регенерации мембран.

Стариков Сергей Евгеньевич

Регенерация санитарно-гигиенической воды на основе баромембранных методов для условий длительных

космических экспедиций

Год защиты: 2009

Научный руководитель: Доктор технических наук,профессор Синяк Юрий Емельянович

Место выполнения работы: Институт медико-биологических проблем Российской Академии Наук

Место защиты: Институт медико-биологических проблем РАН

Научная новизна работы: Впервые для условий длительных космических экспедиций предложена схема узла

регенариции санитарно-гигиенической воды на основе комплекса бармембоанных методов: предварительная

обработка - ультрафильтрация на полых волокнах, основная - обратный осмос на рулонном мембранном элементе.

Для данной схемы разработана математическая модель функционирования узла регенерации с учетом длительной

работы и факторов изменения качества очищенной воды при простоях оборудования. Из принятой гипотезы о

диффузии растворенного вещевства через поры получены зависимости выравнивания концентраций по обе стороны

обратноосмотической мембраны от времени простоя аппарата.

Практическая ценность: Разработана методика получения кривых диффузии растворенного вещевства через

композитную многослойную мембрану, расчета на их основе величин потенциалов взаомодействий поверхности

пор с растворенным веществом и селективности обратноосмотических мембран в рабочеи режиме. Представленная

программа позволяет прогнозировать поведение системы водообеспечения при длительной эксплуатации

мембранной установки. Это может найти применение как при проектировании систем регенерации воды для

пилотируемых космических аппаратов, так и для промышленных систем оборотного водоснабжения.

Стрельцов Станислав Геннадьевич

Получение и применение каталитических мембран дегидрирования пропана

Год защиты: 2007

Научный руководитель: к.т.н., доцент Скудин В.В.

Место выполнения работы: РХТУ им Д.И. Менделеева

Место защиты: РХТУ им Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Показано, что турбулизация газовой среды, посредством увеличения линейной скорости в

CVD-реакторе с "холодными" стенками и циркуляционным контуром до значений критерия Рейнольдса 400-5600

позволяет увеличить температуру осаждения молибдена в реакторе с "холодными" стенками до 400°С,

поддерживать температуру газовой среды ниже температуры начала разложения гексакарбонила молибдена (155°С)

и увеличить однородность получаемого осадка по длине и окружности мембраны. Впервые установлено влияние

условий формирования каталитического селективного слоя неорганических мембран и природы пористой

подложки на их разделительные характеристики, степень превращения пропана и селективность по пропилену при

дегидрировании пропана в мембранном реакторе. Впервые предложена кинетическая модель дегидрирования

пропана в мембранном реакторе на мембранах с каталитическим селективным слоем молибдена.