Березуцький В. В. Наукове обґрунтування комплексу хімічних технологій інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0511U000323

Здобувач

Спеціальність

  • 05.17.08 - Процеси та обладнання хімічної технології

31-03-2011

Спеціалізована вчена рада

Д 64.050.05

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Анотація

Об'єкт дослідження: процеси і апарати інгібірування трансформації водних технологічних середовищ. Мета досліджень: розробка і наукове обґрунтування процесів і апаратів інгібірування трансформації во-дних технологічних середовищ, сформульованих на основі теорій фракціонованої коагуляції, укрупнення завислих частинок і газових бульбашок, створення ресурсозберігаючих технологій і устаткування. Методи досліджень: мікроскопії; атомно-абсорбційна спектроскопія; посів на живильне середовище МПА, застосуванням трифеніл-тетразолія хлориду (ТТХ); фотоколориметрії і іонометрії; осадження двоокису вуглецю у вигляді карбонату кальцію з подальшим зворотним титруванням; рН-метрії. Теоретічні і практичні результати: розроблено методологію і концепцію ресурсозаощадного застосування водних технологічних середовищ; розроблено процес фракціонованої коагуляції домішок у водних середовищах за допомогою спеціальних електрокоагуляційних апаратів; встановлено взаємозв'язок фізичних, фізико-хімічних, хімічних і гідродинамічних аспектів, що забезпечують ефективне укрупнення (утворення пластівців) зважених речовин, коалесценцію крапель масел і нафтопродуктів, а також флотацію забруднень, що містяться в технологічних середовищах; розроблено технічне наповнення концепції інгібірування процесів трансформації середовищ і створено нові процеси і апарати, що дозволяють очищати, знешкоджувати і використовувати водні технологічні середовища в замкнутих внутрішньоцехових циркуляційних системах, які виключають або знижують до мінімуму їх скидання в міську каналізаційну мережу, на заводські очисні споруди або у відкрите водоймище; розроблено способи та обладнання для процесів газового інгібірування та електроокиснення бактерій у водних середовищах; розроблені нові технології та апарати, спрямовані на раціональне використання водних середовищ; розроблені нові методи обробки і утилізації відходів, що видаляються з середовищ у процесі тривалої експлуатації або що утворюються при їх очищенні; запропоновано і показано застосування методу фаззи-логики в управлінні технологіями регулювання екологічно значущих показників середовищ. Новизна: розроблено теоретичні основи процесів та апаратів хімічних технологій інгібірування трансформації водних технологічних середовищ на виробництві; на основі теоретичного узагальнення і результатів експериментальних досліджень визначено взаємозв'язок трансформації якісних показників водних середовищ з технологічними процесами і зовнішніми чинниками;з урахуванням розроблених теоретичних основ, методологічно обгрунтовано і показано застосування хімічних процесів і апаратів для інгібірування процесів трансформації водних середовищ у системі управління виробництвом; розроблено новий процес фракціонованої коагуляції і ефективного вилучення домішок з водних середовищ на основі теорії активних зіткнень в апаратах електрохімічного очищення; теоретично обґрунтовано і показано застосування фаззи-логики для процесів регулювання значущих параметрів у водних середовищах;експериментальними дослідженнями встановлено залежність укрупнення завислих речовин, коалесценції крапель нафтопродуктів і флотації забруднень, що містяться у водних середовищах; визначено залежність агрегатної стійкості промислових емульсій від кількості бактерій в них за різних температур і встановлені критеріальні показники, що характеризують їх стійкість; теоретично обґрунто-вано і запропоновано новий типоряд електрокоагуляторів фракціонованої коагуляції з одно- і багато-стадійними етапами електрохімічного очищення, що дозволяють підвищити ефективність фізико-хімічних показників процесу електрокоагуляції; запропоновано перспективні способи і устаткування знешкодження водних емульсій методом інгібірування зростання бактерій за допомогою вуглекислого газу; визначено залежність процесів електроокиснення бактерій від гідродинамічних характеристик потоку рідини та щільності току на електродах. Основним науковим результатом роботи є створення комплексу хімічних технологій інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ на основі теоретичних і експериментальних, гідромеханічних, фізико-хімічних, біохімічних, математичних і технологічних досліджень, що дозволило створити мало витратні і ресурсозаощадні технології підприємств хімічної, машинобудівної, енергетичної та інших галузей промисловості України. Ступень упровадження: розроблені теоретичні основи хімічних процесів і апаратів інгібірування трансформації водних технологічних середовищ упроваджено на підприємствах м. Харкова, м. Севастополя, м. Запоріжжя і інших у вигляді проектів, технологій і устаткування, які забезпечують їх тривале застосування при підтримці заданих технологічних показників за технічними умовами. Виконано дослідницько-промислове впровадження на виробництві розроблених технологій і устаткування очищення і регенерації водних середовищ після миття тари, автомобілів і двигунів на морському заводі (м. Севастополь). Припинено скидання забруднених водних середовищ і покращена ефективність локалізації і виділення забруднень з гальванічних технологічних рідин на ВАТ "ХАРП" (м. Харків). Розроблено процес і апарат інгібірування процесу збільшення кількості бактерій у мастильно-охолодних рідинах (МОР) і зменшено експлуатаційні витрати, на підприємствах ДП "Серп і Молот", ДП "ФЕД" і ВАТ "ХАРТРОН" (м. Харків). Результати досліджень і технічні рішення знайшли застосування в проектних організаціях при розробці ресурсозберігаючих технологій, а також увійшли до методичних вказівок і навчальних матеріалів, що використовуються при навчанні студентів і аспірантів у курсах, що викладаються на кафедрах НТУ "ХПІ", а також при виконанні бакалаврських і дипломних робіт студентів. Сфера використання: виробничі технології, де застосовують водні технологічні середовища, у тому числі на підприємствах хімічної, машинобудівної, енергетичної та інших галузей промисловості України.

Файли

Схожі дисертації