Диссертации

Каграманов Георгий Гайкович

Научные основы технологии и применения керамических мембран

Год защиты: 2002

Научный руководитель:

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

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

Научная новизна работы: Обоснована и обобщена методология разработки селективных МФ и УФ слоев

керамических мембран с заданной поровой структурой. Впервые разработана математическая модель пропитки

пористой матрицы композицией "золь-полимер", позволяющая оценивать время, необходимое для формирования

селективного слоя на поверхности подложки керамических мембран. Впервые экспериментально обнаружено, что

вещества с небольшой молекулярной массой с очень высокой селективностью задерживаются при достаточно

высоких концентрациях на УФ керамических мембранах. Показано, что УФ керамические мембраны с размером пор

7-15 нм проявляют свойства нанофильтрационных мембран - селективности таких мембран по растворам солей

имеют достаточные величины даже при относительно небольших перепадах давлений. Впервые экспериментально

обнаружено и объяснено, что при проведении микрофильтрации в нейтральной и, особенно, слабощелочных средах

наблюдались высокие значения селективности по всем катионам, что не характерно при использовании в этом

процессе полимерных мембран. Предложена методика расчета эффективной длинны мембранного канала в

зависимости от размера частиц осадка, поперечного размера канала, скорости и давления жидкости. Показано, что

в зависимости от величины характерного поперечного размера канала его эффективная длинна имеет максимум.

Разработана математическая модель течения жидкости в мембранном элементе (одно- и многоканальном),

позволяющая рассчитывать поля скоростей, давлений и фильтрационных потоков через керамическую мембрану в

зависимости от технологических параметров процесса разделения и свойств пористой структуры селективного слой

и подложки. Проведен анализ работы аппаратов с керамическими мембранными элементами. Показано, что,

несмотря на экранировку внутренних каналов многоканальных элементов, более эффективным, с учетом плотности

упаковки мембран в единице объема аппарата, является использование многоканальных мембранных элементов,

обеспечивающих большую удельную производительность по пермеату.

Практическая ценность: В результате проведенных исследований разработаны технологии МФ и УФ мембран с

селективными слоями на основе оксидов алюминия, титана и церия. Исследованы основные характеристики

мембран, получены опытно-промышленные и опытные партии этих мембран. На основании результатов

моделирования предложены методы оптимизации поровой структуры и размеров многоканальных мембранных

элементов, что крайне важно при проектировании мембранных аппаратов и установок. Получены

экспериментальные данные о влиянии основных технологических параметров на производительность и

селективность процессов мембранного разделения и разработаны технологии очистки различных сред с

использованием керамических мембран - питьевой и технологических вод, сточных вод, дизельного топлива, газов,

виноматериалов. Разработаны, изготовлены и реализованы мембранные аппараты и установки для очистки и

разделения различных технологических сред. Разработки защищены патентами Российской Федерации и имеют

соответствующие сертификаты Госстандарта России и гигиеническое заключение Министерства здравоохранения

Российской Федерации.

Калика Григорий Залминович

Массообмен в каналах с селективно проницаемыми стенками в условиях концентрационной неустойчивости

Год защиты: 1992

Научный руководитель: К.Т.Н., доцент Быков В.П.

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

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Экспериментально найдены и обобщены критически числа Релея (Ra) и условия развития

cмешанноконвективного течения в каналах с селективным отсосом. Получены уравнения массообмена в плоских

горизонтально ориентированных каналах в условиях устойчивой и неустойчивой стратификации плотности.

Впервые получены обобщенные уравнения для расчета профилей концентрации при устойчивом вынужденном

течении в плоской канале с односторонним и двухсторонним отсосом. Установлены пороговые значения критериев

устойчивости течения и получены уравнения для расчета локальных чисел Шервуда в вертикально

ориентированных каналах с проницаемыми стенками.

Практическая ценность: На базе полученных уравнений массообмена разработан метод расчета процесса

мембранного разделения бинарных газовых смесей при повышенных давлениях с учетом реальной структуры

течения в напорных каналах, который позволяет выполнить анализ массообменной и энергетической эффективности

и проводить проектные и поверочные расчёты газоразделительных модулей.

Калмыков Антон Георгиевич

Коллоидно-химические основы золь-гель метода получения мембран со слоями CuO и ZnO

Год защиты: 2013

Научный руководитель: Назаров В.В.

Место выполнения работы: РХТУ им. Д. И. Менделеева

Место защиты: РХТУ им. Д. И. Менделеева

Научная новизна работы:На основании экспериментальных данных о коллоидно-химических свойствах гидрозолей

CuO, Cu2(OH)3NO3 и ZnO найдены значения сложных констант Гамакера, характеризующих парные

взаимодействия частиц дисперсной фазы в используемых золях. Рассчитаны сложные константы Гамакера для

взаимодействия этих частиц с поверхностью пористых мембран - подложек на основе α-

Al2O3, а также мембран с предварительно нанесёнными слоями CuO и ZnO. На основании анализа рассчитанных по

теории ДЛФО потенциальных кривых парного взаимодействия частиц с мембранами проведена оценка

возможности протекания адагуляции частиц на поверхности подложек на стадии погружения. Определены условия

проведения основных стадий золь-гель метода нанесения слоёв и покрытий на основе CuO и ZnO на поверхность

дисковых и трубчатых микропористых керамических мембран. Определены такие характеристики получаемых

мембран, как максимальный радиус пор, распределение пор по размерам, толщина нанесенного слоя. Установлено,

что характеристики полученных мембран коррелируют с теоретическими оценками вероятности и последствий

протекания адагуляции частиц в процессе нанесения. Показано, что нанесение из гидрозолей приводит к

модифицированию поверхности стенок пор и не оказывает сильного влияния на их размер, в то время как

применение композиций на основе данных гидрозолей позволяет создавать слои на поверхности

мембран, пористые характеристики которых отличаются от характеристик подложек.

Практическая ценность: Разработаны коллоидно-химические основы золь-гель метода, позволяющего получать

композиционные мем-браны со слоями и покрытиями на основе CuO и ZnO. Продемонстрирована возможность

прогнозирования морфологии нанесенных покрытий на основании расчётов по теории ДЛФО. Показано, что

полученные мембраны стимулируют каратиногенез дрожжевых штаммов Rhodotoruba rubra. При этом мембраны со

слоями CuO существенно замедляют рост дрожжей, что может быть использовано для предотвращения разрастания

колоний микроорганизмов на поверхности стенок пор. Мембраны со слоями на основе CuO также проявляют

каталитическую активность в реакции жидкофазного окисления фенола, проводимой в мягких условиях.

Калпакчиева Мая Георгиевна

Ультрафильтрационное выделение аминокислот с предварительным связыванием их на водорастворимых

полимерах

Год защиты: 1987

Научный руководитель: К.Т.Н., доцент Свитцов А.А.

Место выполнения работы: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Изучен механизм взаимодействия водорастворимых полимеров с молекулами

аминокислот в водных растворах. Показана зависимость емкости полимеров по аминокислоте от массовых

соотношений компонентов. Сформулированы и обоснованы требования к водорастворимым полимерам для

проведения процесса. Изучено влияние концентрации полимеров на производительность мембран, обусловленное

гелеобразованием полимера за счет концентрационной поляризации. Разработана последовательность

технологических операций для исчерпания аминокислот из растворов.

Практическая ценность: Предложен новый способ выделения аминокислот из водных растворов с получением

нового вида аминокислотных препаратов. Разработана технологическая схема проведения процесса. Предложена

методика выбора водорастворимых полимеров, а также проведения технико-экономической оценки процесса.

Камшыбаев Ахметали Аширалиевич

Выделение токсичных компонентов сточных вод ультрафильтрацией в сочетании с полимерным

комплексообразованием

Год защиты: 1989

Научный руководитель: К.т.н., доцент Кочергин Н.В.

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

процессов и аппаратов химической технологии

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Изучена эффективность ультрафильтрационного выделения металлов анионной и

катионной формы с использованием в качестве связывающего агента поликислот, полиоснований и

полиам¬фолитов. Установлено, что эффективность извлечения переходного металла высока при связывании его

полиэлектролитом посредством донорно-акцепторной связи с образованием комплексов хелатных структур.

Степень извлечения металла анионной формы, помимо природы использованных полиоснований, зависит и от

расположения функциональной группы относительно полимерной цепи. Показана возможность селективного

разделения металлов анионной и катионной формы. Показана возможность извлечения ионов переходных металлов

связыванием в тройной полимер-металлический комплекс, а низкомоле¬кулярных фракций полиэлектролитов и

ПАВ - связыванием в поликомплексы с последующей ультрафильтрацией. Исследованы закономернос¬ти

ультрафильтрации растворов, содержащих поликомплексы. Установлено, что закономерности ультрафильтрации

полимер-металлических и поликомплексов существенно отличаются.

Практическая ценность: Предложена технологическая схе¬ма селективного извлечения из сточных вод ценных

металлов, находящихся как в анионной (перренат-анион), так и в катионной формах (переходные металлы).

Предложен новый эффективный способ извлече¬ния переходных металлов связыванием их в тройные полимер-

металли¬ческие комплексы и последующей ультрафильтрацией, позволяющий сни¬зить содержание в очищенной

воде умеренно токсичных металлов до норм ПДК. На основе установленных закономерностей по ультрафильтрации

поликомплекса ПАВ-полиэлектролит разработана новая технология пе¬ре работки промышленных сточных вод,

содержащих ПАВ до критической концентрации мицеллообразования.

Караванова Юлия Алексеевна

Перенос протонов и катионов щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs) в поверхностно-модифицированных

катионообменных мембранах МК-40

Год защиты: 2010

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

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

Курникова РАН

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

Научная новизна работы: В данной работе исследовано влияние нанесенного слоя и внедренных неорганических

частиц на подвижные катионов в матрице мембраны. Показана возможность направленного влияния на

транспортные процессы путем внедрения в тонкий слой наночастиц оскидных материалов. Предложены методы

оценки коэффициентов диффузии индивидуальных катионов на основании данных по взаимной диффузии и ионной

проводимости мембран в смешаннокатионной форме. Изучено влияние модификации низкотемпературной плазмой

на диффузионные параметры мембраны.

Практическая ценность: Разработаны методы поверхностной модификации мембран МК-40, позволяющие получить

мембраны с улучшенными диффузионными характеристиками и эффектом ассиметрии ионного переноса. Такие

мембраны могут оказаться полезными в частности для процессов водоочистки. Изменение состояния поверхности,

оказывающее влияние на диффузию ионов и газопроницаемость системы может оказаться полезным и для

использования таких мембран в водородной энергетике.

Карлин Юрий Викторович

Влияние электрического поля на ионный транспорт через обратноосмотические мембраны

Год защиты: 2000

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

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

Место защиты: РХТУ им Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: В работе предложена модель ионного транспорта на границе исходного раствора и

мембрану, которая позволяет объяснить особенности ионного транспорта при электроосмофильтрации с

постоянным и асимметричным током. Впервые обнаружены и измерены встречные ионные потоки Н+ и ОН- ионов

через мембрану при ЭОФ; определена их роль в процессе разде¬ления ионов методом ЭОФ. Впервые обнаружено

явление диссоциации воды в активном слое мембраны, которое сопровождает процессы обратного осмоса и ЭОФ.

Предложен метод расчёта факторов, определяющих ионные потоки в мембрану (диэлектрической проницаемости

воды в активном слое мембраны и скачка электрического потенциала на границе исходного раствора и мембраны

??) по экспериментальным данным. Получены зависимости ?* и ?? от величины плотности постоянного тока через

мембрану. Выведены уравнения, не содержащие эмпирических коэффициентов, для расчёта предельных ионных

токов в случае ЭОФ и для расчёта истинных коэффициентов разделения ионов на обратноосмотических мембранах

при ЭОФ водных растворов электролитов типа 1-1, 11-1 и их смесей. Полученные уравнения удовлетворительно

согласуются с экспериментальными данными.

Практическая ценность: Выведенные уравнения для расчёта истинных коэффициентов разделения ионов и

предельных ионных потоков в мембрану могут слупить исходными уравнениями для разработки способов расчёта

технологических характеристик процесса разделения ионов методом ЭОФ. Полученные экспериментальные данные

по разделению водных растворов электролитов методом ЭОФ могут быть использованы для оценки возможности,

применения ЭОФ в конкретном технологическом процессе. Предложен метод повышения селективности

обратноосмотических мембран по двухзарядным катионам, суть которого заключатся в том, что через мембрану в

условиях обратного осмоса дополнительно про¬пускается постоянный электрический ток определенной величины

и направления.

Кем Виктор Александрович

Массопередача в плоских каналах с селективными стенками применительно к процессам газоразделения

Год защиты: 1989

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 проведено экспериментальное исследование локальных характеристик

массообмена в плоских каналах с селективнопроницаемыми стенками при различных значениях числа Пекле отсоса

и режимах течения газа, определены пороговые числа неустойчивости и степень интенсификации массообмена при

смешанноконвективном течении. Получены критериальные уравнения массообмена, на основе которых проведен

анализ влияния внешнедиффузионного сопротивления на массообменную эффективность и удельные энергозатраты.

Установлено существование максимума массообменной эффективности с повышением давления в аппарате.

Практическая ценность: На базе полученных критериальных уравнений массообмена разработана

математическая модель процесса газоразделения с учетом внешнедиффузионного сопротивления в напорном

канале. Модель используется на Владимирском НПО "Полимерсинтез" при расчетах мембранных

газоразделительных аппаратов, работающих при повышенном давлении.

Ким Тэк-Чжун

Селективный перенос неорганических газов и С1-С4 углеводородоа в кремнийуглеводородных эластомерах на

основе винилаллилдиметилсилана

Год защиты: 2000

Научный руководитель: д.х.н., Тепляков В.В., к.х.н. Хотимский В.С.

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

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

Научная новизна работы: В работе впервые проведено систематическое изучение процесса формирования сшитых

полимеров из кремний-углеводородных эластомеров смешанной карбо-гетероцепной структуры на основе

винилаллилдиметилсилана. Установлено влияние температуры и времени структурирования на химическое строение

сшитого полимера. Впервые получены зависимости коэффициентов проницаемости, диффузии и растворимости

газов и С1-С4-углеводородов от структуры сшиваемого полимера. Показано, что проницаемость неорганических

газов и C1-C4 углеводородов нелинейно уменьшается с увеличением степени сшивки, причем скорость уменьшения

можно разделить на два кинетических участка - быстрый (до 30 мин) и медленный, причем резкое уменьшение

проницаемости газов коррелирует с быстрым исчезновением гибких цис-СН=СН- структур в полимере. Получены

зависимости проницаемости, диффузии и растворимости неорганических газов и углеводородов от массы,

молекулярных размера и формы диффузанта. Показано, что независимо от степени сшивки ПВАДМС и сополимеры

с содержанием ВТМС до 40% обладают повышенной проницаемостью по C1-C4 углеводородам, причем с

увеличением числа углерода в молекуле проницаемость увеличивается на порядок. Этот эффект иллюстрируется

корреляциями, экспоненциально связывающими величины коэффициентов диффузии D с сечением

диффундирующей молекулы, а коэффициенты растворимости - с силовой постоянной потенциала {6-12}, которые

могут быть распространены на ПВАДМС и его сополимеры, что позволяет прогнозировать параметры

проницаемости линейных C2-C4 углеводородов различного строения. Показано, что диффузия газов и

углеводородов в ПВАДМС характеризуется повышенными значениями энергий активации диффузии Ed , что может

определяться плотностью энергии когезии полимера (ПЭК). Возрастание ПЭК с увеличением степени сшивки

образца, сопровождается увеличением селективности диффузии.

Практическая ценность: Исследованные в работе полимеры обладают высокоселективными газоразделяющими

свойствами и способны образовывать сшитые прочные тонкие пленки на пористых подложках, устойчивые к

воздействию углеводородов. Практическая значимость работы заключается в возможности использования

полученных зависимостей параметров селективного переноса от структуры эластомера для создания мембранных

материалов разделения смесей газов и низших углеводородов с преимущественной проницаемостью по

органическому компоненту. Найденные температурные зависимости проницаемости, диффузии и растворимости

газов и С1-С4 углеводородов важны для разработки процессов разделения при повышенных температурах.

Корреляционные соотношения, полученные в работе, позволяют прогнозировать параметры проницаемости

углеводородов в новых эластомерах различной структуры.

Кириченко Николай Борисович

Концентрационная конвекция в процессе обратного осмоса при ламинарном течении в плоских каналах

Год защиты: 2006

Научный руководитель: к.т.н., доцент Брыков В.П.

Место выполнения работы: РХТУ им Д.И. Менделеева

Место защиты: РХТУ им Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Методом численного обращения преобразования Лапласа получено численно-

аналитическое решение задачи о стационарном профиле концентраций в окрестности плоской селективно-

проницаемой стенки при наличии продольного течения. Методом Галеркина решена задача о концентрационно-

гравитационной устойчивости горизонтального диффузионного пограничного слоя с экспоненциальным

распределением концентрации при наличии отсоса через стенку с получением зависимости критического числа

Рэлея от числа Шмидта и селективности мембраны. Теоретически полученное критическое число Рэлея подверглось

проверке. В серии опытов с использованием двух независимых экспериментальных методов - метода лазерной

интерферометрии и метода поточной ионометрии концентрации проникающего потока.

Практическая ценность: Разработан метод расчета параметров точки потери концентрационно- гравитационной

устойчивости в плоскокамерных баромембранных аппаратах. Сделан прогноз параметров смешанноконвективного

режима массообмена в каналах обратноосмотических модулей. Получены уточненные (по сравнению с известными)

соотношения для изменения концентрационной поляризации и профиля концентраций по длине напорного канала

обратноосмотических мембранных модулей.

Кирсанов Владимир Анатольевич

Исследование процесса переработки обработанного сульфитного щелока целлюлозно-бумажной промышленности

методом электродиализа

Год защиты: 1977

Научный руководитель: д.т.н., профессор Торочешников Н.С., к.т.н., доцент Коваль Ж.А.

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

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Изучен электродиализный способ переработки отработанного сульфитного щелока на

магниевом основании. Выяснен механизм подвода ионов магния в поверхности катионитовой мембраны.

Исследован электроосмотический перенос воды в камеру с бисульфитом магния. Изучены процесс получения

модифицированных лигносуль-фонатных продуктов и некоторые области их использования.

Практическая ценность: Получены данные, необходимые для разработки и проектирования промышленной

электродиализной установки для переработки сульфитного щелока на магниевом основании. Выданы технические

задания на разработку нового вида продукции (лигно-сульфонатный реагент для очистки сточных вод от жира и

белка и способ его производства) и на проектирование установки для его получения.

Киселёв Юрий Иванович

Математическое моделирование процессов мембранного разделения многокомпонентных газовых смесей

Год защиты: 1985

Научный руководитель: д.т.н., профессор Ветохин В.Н., к.х.н., ст.н.с. Карачевцев В.Г.

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

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Разработаны модели процессов мембранного разделения многокомпонентных газовых

смесей в элементах, каскадах и аппаратах колонного типа, основанные на представлении полости мембранного

аппарата ячейками идеального перемешивания. На основе разработанных моделей исследовано влияние параметров

процессов и геометрических размеров полостей мембранных элементов на эффективность газоразделения. Изучен

динамический режим процесса разделения многокомпонентных смесей. Разработан метод расчета и изучен процесс

мембранного разделения с учетом влияния продольного диффузионного перемешивания, концентрационной

поляризации, а также продольного перепада давления в полостях элемента. Проведено исследование процесса

разделения многокомпонентных газовых смесей в каскаде мембранных элементов, а также в аппарате колонного

типа. Предложена схема аппарата колонного типа с дополнительным мембранным элементом, существенно

улучшающая характеристики процесса разделения.

Практическая ценность: Создано алгоритмическое и программное обеспечение расчетов процессов разделения

многокомпонентных газовых смесей в мембранных аппаратах. Проведено сравнение эффективности разделения

многокомпонентных газовых смесей в мембранных элементах различной конструкции, в каскадах этих элементов, а

также в мембранных аппаратах колонного типа. Показаны преимущества разработанного мембранного аппарата

колонного типа с дополнительным мембранным элементом по сравнению с известным. Выполнены расчеты

мембранных процессов обогащения воздуха кислородом, природного газа гелием и регенерации окиси углерода в

процессе синтеза изоцианатов. Определены оптимальные варианты ведения процессов в мембранных аппаратах.

Результаты переданы для внедрения в НПО "Криогенмаш" г.Балашиха, НИХИ г.Тамбов и ДФ ГИАП г.Дзержинск.

Пакет прикладных программ для расчетов мембранных процессов разделения многокомпонентных газовых смесей

передан для эксплуатации в НПО "Криогенмаш".

Коваленко Наталия Федоровна

Мембранное разделение газовых смесей, содержащих диоксид серы

Год защиты: 1991

Научный руководитель: к.т.н., доцент Каграманов Г.Г., к.т.н., доцент Смирнов В.А.

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

Место защиты: МХТИ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Разработана газоразделительная полимерная мембрана "Серагель", отличающаяся высокой

селективностью и производительностью при разделении S02-содержащих газовых смесей. На мембрану получено

авторское свидетельство СССР. Исследованиями гезоразделительных свойств мембраны показано

преимущественное влияние сорбции диоксида серы в полимере мембраны на селективность разделения газовых

смесей. Разработан метод расчета мембранного газоразделительного модуля с плоским каналом, учитывающий

наличие поперечных концентрационных градиентов в канале, а также потерь давления как на трение так и на

переменность расхода массы.

Практическая ценность: Разработанная мембрана "Серагель" с высокими эксплуатационными свойствами является

перспективным материалом для создания мембранных газоразделительных аппаратов. Технико-экономическая

оценка возможности применения мембраны "Серагель" для разделения смеси S02 - О2 в термоэлектрохимическом

сернокислотном цикле при получении водорода и серной кислоты ( для линии 30000 т. Н2 и 450000 т. Н2SO4 год)

показала, что ожидаемый эффект составит - 200 тыс. руб.в год ). Итоги работ по исследованию газоразделительных

свойств композитных мембран "Серагель" положены в основу разработки технологии получения ассортимента

мембран типа "Серегель" в НПО "Полимерсинтез" (г. Владимир). Предложенный метод расчета мембранного

газоразделительного аппарата, учитывающий особенности процесса массопереноса через высокоселективную

мембрану, применим для любых компонентов смесей на мембранах с селективностью > 10.

Колганов Иван Михайлович

Формирование микрофильтрационных мембран из полиэфирсульфона методом фазового распада

Год защиты: 2013

Научный руководитель: Клиншпонт Э. Р.

Место выполнения работы: Обнинский институт атомной энергетики-филиале Национального исследовательского

ядерного университета «МИФИ» на кафедре общей и специальной химии и на предприятии ООО «Экспресс-Эко»

Место защиты: РХТУ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: В работе впервые показано, что увеличение содержания полиэтиленгликоля с 15 до 60% в

формовочном растворе приводит к переходу от нуклеационного механизма фазового разделения к спинодальному,

что обусловлено ростом вязкости системы. Обнаружено явление формирования слабосвязанного непрочного слоя

с неупорядоченной структурой на поверхности полиэфирсульфоновых мембран при использовании паров

осадителя с низким поверхностным натяжением из-за эффекта Марангони. Показано, что длительность стадии

обработки в парах воды при комбинировании методов фазового распада, индуцированных паром и погружением в

осадитель, определяет положение селективного слоя и размеры пор ПЭС мембран. Показано влияние

поливинилпирролидона, вводимого в формовочный раствор в количестве до 1,5 %, на структуру и свойства

полиэфирсульфоновых мембран.

Практическая ценность: Предложена методика получения мембран с узким распределением пор по размерам

методом фазового разделения, при котором поступление паров воды обеспечивается диффузией через газовую

фазу. Разработана технологическая схема получения микрофильтрационных мембран из полиэфирсульфона

методом фазового разделения, инициированного парами осадителя. Разработаны методики по определению

остаточного содержания поливинилпирролидона и полиэтиленгликоля в ПЭС мембранах и соответствующего

изменения краевого угла смачивания. Результаты проведенных научных исследований были внедрены при создании

опытно-промышленной установки и организации производства гидрофильных микрофильтрационных

полиэфирсульфоновых мембран с максимальными размерами пор от 0,1 до 1 мкм на предприятии ООО «Экспресс-

Эко».

Коралски Гинчо Запрянов

Очистка автоклавных вод рыбоконсервных заводов методом ультрафильтрации

Год защиты: 1990

Научный руководитель: Д.Т.Н., профессор Алексеев М.И.

Место выполнения работы: Ленинградский инженерно-строительный институт, кафедра канализации

Место защиты: Ленинградский инженерно-строительный институт

Научная новизна работы: Установлены количество, состав и режим отведения автоклавных вод. Дана оценка

природе и определен размер частиц загрязняющих веществ. Экспериментально исследованы разлившие мембраны.

Установлен механизм процесса ультрафильтрационной очистки автоклавных вод на половолоконных и

металлических мембранах. Разработан способ модифицирования мембран, повышающих эффективность очистки,

защищенный авторским свидетельством на изобретение. Получены уравнения, поэволяющие рассчитать удельную

производительность и селективность процесса УФ.

Практическая ценность: На основании полученных в работе результатов, разработана методика расчета УФ

установок при использовании мембран "полое волокно" и металлическая мембрана с диаметром пор 1000 ангстрем.

Для практического использования составлены номограммы. Даны рекомендации по совершенствованию

конструкции мембранных модулей. Предложена принципиальная схема очистки автоклавных вод. Выданы

рекомендации по созданию технологических схем повторного и оборотного водоснабжения автоклавных

производств. Произведена оценка экономической эффективности УФ обработки. Показана целесообразность ее

внедрения в технологию очистки промышленных сточных вод на примере автоклавного отделения рыбоконсервных

предприятий. Рекомендуется применение разработанных схем повторного и оборотного водоснабжения для

автоклавных производств на различных кончервных предприятиях пищевой промышленности.

Королёв Дмитрий Владимирович

Подготовка и переработка нефтяного газа с применением мембранного разделения

Год защиты: 1993

Научный руководитель: Д.Т.Н., профессор Дытнерский Ю.И.

Место выполнения работы: РХТУ им. Д.И. Менделеева и НИиПИ по переработке газа

Место защиты: РХТУ им. Д.И. Менделеева

Научная новизна работы: Исследовано влияние углеводородов на их массоперенос через мембрану Серагель в

условиях разделения нефтяного газа, а также разделения бинарных смесей метана с пропаном и метана с пентаном.

При изучении массопереноса индивидуальных компонентов нефтяного газа получены корреляционные уравнения

зависимости коэффициентов проницаемости от парциального давления газа. Исследовано влияние давления и

состава нефтяного газа на газоразделительные характеристики мембраны Серагель и установлены зависимости

селективности мембраны от относительного парциального давления компонента. На основе предложенной модели

мембранного разделения многокомпонентной газовой смеси проведен термодинамический анализ разделения

нефтяного газа на отечественных полимерных мембранах.

Практическая ценность: Испытаны мембранные аппараты различных типов на нефтяном газе при давлении до

3,0 МПа и показано, что рулонные и плоскокамерные аппараты на основе мембраны диффузионной

композиционной (МДК) перспективны для фракционирования углеводородов. Разработана и проанализирована

технологическая схема подготовки нефтяного газа к транспорту при высоких давлениях применительно к условиям

Западной Сибири, включающая предварительное отбензинивание газа на мембранах с последующей переработкой

проникшего потока традиционным методом низкотемпературной конденсации. Технико-экономический анализ

показал, что приведенные затраты по предлагаемой схеме снижаются на 30°; по сравнению с традиционной схемой

переработки. Разработана мембранная технология подготовки топливного газа для газомотокомпрессоров на

примере технологической схемы компрессорной станции "Брагуны". Ожидаемый экономический эффект от

внедрения мембранной установки для подготовки топливного газа составляет 16 тыс. руб. на один

газомотокомпррессор в ценах 1991 г. На основе проведенных исследований подготовлены технический проект

опытно-промышленной мембранной установки для подготовки топливного газа и проект мембранного сепаратора

для подготовки нефтяного газа к транспорту при рабочих давлениях до 12,0 МПа. Полученные при исследовании

разделения нефтяного газа на мембранах МДК и Серагель и испытании мембранных аппаратов результаты переданы

изготовителю С НПО "Полимерсинтез" для совершенствования технологии получения мембран и конструкции

аппаратов на их основе.