На основі відомих класифікацій, запропоновано перспективні і вдосконалено існуючі процеси і апарати інгібірування трансформації технологічних водних середовищ. Вдосконалено процеси утилізації емульсій що відпрацювали свій ресурс.

Виконано аналіз вживаних технологій видалення механічних домішок відстоюванням і фільтруванням. Запропоновано розрахунок блоку поличного відстійника. Виконано розрахунок числа Рейнольдса для поличного відстійника при різних витратах водного середовища, відстаней між полицями і їх довжини, визначено залежність лінійної швидкості потоку від витрати водного середовища і відстаней між полицями. На рис. 3 приведено значення набутих чисел Рейнольдса при різних витратах водного середовища, відстаней між полицями і їх довжини L.

У дисертації представлено результати експериментів, з яких виходить, що частинки з важчими за питомою вагою металами (сталь, мідь) можуть осідати ефективно у первинних відстійниках, решту домішок можна буде відокремлювати в стаціонарних відстійниках. Складність представляє розділення частинок корунду, піску і сміття від магнію і алюмінію які за питомою вагою ближчі один до одного. Дослідження на емульсіях, що не містять диспергованих мастил, показують, що осадження найбільшої кількості частинок, відбувається за 3 - 5 годин. У дисертації запропоновано типовий розрахунок для ємності з розмірами: довжина 6,5 - 7 м, ширина 4,5 м, висота 2,3 м.

Запропоновано спосіб фракціонованої коагуляції домішок в проточних апаратах електрохімічного очищення, який заснований на тому, що з потоку послідовно вилучаються фракції мастил, нафтопродуктів і легких суспензій, далі потік переміщається в іншу частину апарату і з нього вилучаються фракції домішок іонного типу.

У відповідністю з теорією активних зіткнень було розглянуто процес електрокоагуляції в проточному апараті. Визначено загальне число зіткнень частинок і показано шляхи збільшення вірогідності активних зіткнень. Дослідженнями встановлено, що співвідношення коагулянту і речовини (за вагою), що коагулюється, складає 1:1 або 1,1:1, а також зважаючи на розміри гідроксидів на аноді розчиненого заліза (1-3). 10^-6 (м), і R = 1,9872 при Т = 293,1 К. Тому процес масопереносу можна записати в наступному вигляді, виходячи з того, що енергія активації визначається з виразу Е*=-АR

= 4PN₁²10^-12= N₁² 483,8*10^-12 (13)

Визначено значення:

N_Cr+Fe = 12,37499. 10⁶; N_Cu+Fe = 9,80266. 10⁶;

N_Ni+Fe = 8,567818. 10⁶.

Отримані результати поясняють, чому кращі результати при коагуляції гідроксидом заліза хрому, чим інших іонів металів, при певних рівних умовах процесу.

Отримано математичну залежність для визначення кількості частинок, що коагулюються, для систем, що складаються з коагуляції Fe(OH)₃ і частинок хрому, міді, заліза і нікелю. На рис. 4 та 5 представлено кінетичні залежності процесу коагуляції хрому, міді і нікелю, коагулянтом Fe(OH)₃, отриманим при електролізі металу. Тренди кінетичних кривих описуються поліноміальними залежностями наступних видів

Хром - у = 1389,2e-^1,2448x при R² = 0,9052; (14)

Мідь - у = 26,182e^-1,3788x при R² = 0,9471; (15)

Нікель - у = 12,304e^-1,4133x при R² = 0,9891. (16)

Запропоновано спосіб електрокоагуляційного очищення у проточному апараті заснований на перетині потоку водного технологічного середовища, що під прямим кутом очищається, і висхідний вертикально уверх потік газоповітряної суміші, який містить електроліт і коагулянт, що забезпечує високий коефіцієнт вилучення домішок з водного середовища.

На основі способу фракціонованої коагуляції і очищення за допомогою організації пересічних потоків розроблено принципово нову конструкцію електрокоагуляційного апарату для видалення іонів важких металів, дрібнодисперсних, масляних і органічних домішок з водних середовищ. На базі електрокоагулятора «ЕКОС» розроблено типовий ряд електрокоагуляторів для різних видів середовищ та їх об'ємів («ЕКОС-Ф», «ЕКОС-С», «ЭКОС-М» і інші). Виконано дослідження потоків рідини у проточному електрокоагуляційному апараті з використанням критерію Рейнольдса. Визначено, що рухомий потік в апараті характеризується як ламінарний. Розподіл чисел Рейнольдса по всьому апарату у відповідності з напрямом руху потоку приведено на рис. 7.

Визначено величину критерію Струхаля, для несталого потоку середовища на вході в апарат при діаметрах труб підведення рідини - 50, 100, 200 (м. 10^-3).

Характерний розмір l був прийнятий 0,1; 0,5; 1(м). З аналізу набутих значень критерію Струхаля виходить, що найменше його значення відповідає діаметру труби на вході в апарат, 50 (м^. 10^-3) і лінійній швидкості потоку 2,8 м/с. Тому, для того, щоб зменшити (погасити) динамічний натиск при вході в апарат, необхідно ставити відбивний щиток напроти труби підведення середовища на відстані 0,1 м, а «вхід» в апарат виконати у вигляді дифузора з характерним розміром 1м.

Виконано аналіз ефективності процесу очищення при потенційному режимі флотації, який визначається динамічним режимом потоку рідини що перетинає щільний висхідний потік електролізних газів. Доведено, що вибір безрозмірного показнику GT (критерій Кемпа), який приведено у 3 розділі дисертації, для оцінки гідродинамічних умов мікрофлотації було зроблено вірно.

Визначено залежність між площею перетину отвору і висотою стовпа рідини над отвором в стінці; вплив цих чинників на рівні рідини в ємкостях, утворених плоскими стінками в реакторній камері електрокоагулятора. Досліджено гідродинамічні параметри потоку водного середовища в ємності зі встановленою плоскою стінкою (перегородкою) з виконаним в ній отвором і визначено кращий варіант виконання промислового зразка, що задовольняє вимогам ламінарності потоку і створенням умов ефективного контакту частинок для їх реагування і коагуляції. Виходячи із знайденого інваріанта геометричної подібності, було визначено площу перетину отвору, в плоскій стінці лабораторної установки з площею ?_л = 0,13. 0,15 = 0,0195 (м²). Виходячи з певної площі перетину отвору в плоскій стінці і виконання отвору у вигляді квадрата, була визначено сторону квадрату, а саме - 0,023 (м). Математична модель процесу має наступний вигляд

= 1,25 + 0,375 X ₁ + 0,25 X ₂ - 0,225 Х₁ Х_2. (17)

Рівняння адекватне і отриманий поліном достовірно описує математичну залежність вхідних в нього чинників. Відносна помилка вимірювань не перевищує 3%, що можна вважати допустимим при даних дослідженнях.

Визначено, що у проточних апаратах даної конструкції, отвори, виконані в плоскій стінці (перегородці) характеризують течію під рівнем через малий затоплений отвір, який відповідає розміщенню при повній недосконалій витраті. Визначено коефіцієнт витрати µ при повному недосконалому розміщенні отвору в перегородці, який рівний 0,6. За цих умов було визначено величину гідростатичного натиску в камерах, розділених перегородкою.

Вдосконалено процес і конструкцію апарату для ефективної утилізації технологічних середовищ що відпрацювали відведений ресурс, за допомогою їх деструкції бактеріями за температур 303 - 313 К, у нових апаратах типу МД-2 з використанням бактерій що закріплені на йоржах. Розроблено методику розрахунку мікробіологічного деструктора МД-2.

Розроблено процес і апарат стаціонарного пристрою під назвою «УГОС», що забезпечує ефективне інгібірування трансформації водних середовищ за допомогою механічного очищення, барботажу і дії під тиском газу діоксиду вуглецю. Пристрій пройшов дослідницько-промислові випробування і показав високі за ефективністю результати. Визначено коефіцієнт k для активного перемішування при об'ємній витраті 10 м³/ч, k = 2,1. Розміри отворів у барботажних трубках 3-6 мм, відстань між отворами - 0,1- 0,15 м. Основне призначення барботажу - створення висхідних потоків, що перемішуються, для винесення на поверхню рідини "вільних" крапельок мастил і суспензій. При подальшому процесі відстоювання на дно камери осідають грубодисперсні домішки, що потрапили у емульсію.

Розроблено процес інгібірування трансформації водних середовищ типу мастильно-охолодних рідин для окремих верстатів і агрегатів, за допомогою пересувного пристрою, який забезпечує своєчасне і якісне вилучення з водних середовищ домішок, що трансформують їх. На рис.8 показано вид пристрою з боків та зверху. Ефективність роботи пристрою підвищується за наявності встановлених на устаткуванні датчиків експрес-аналізу ступеня бактеріологічного ураження водних середовищ, розроблених в дисертації і описаних в другому розділі. За інформацією отриманою від датчика, пересувний пристрій (рис.8) встановлюється біля верстату, підключається до його системи та висмоктує з нього усю рідину. Очищує її від механічних домішок, вільних мастил та інгібірує розвиток бактерій. Після 6 годин, рідина перекачується у верстат і він може працювати далі.

У розділі 5 розглядаються комплексні технологічні схеми інгібірування трансформації промислових емульсій із застосуванням фаззи-логики.

Представлено, розроблено і апробовано на виробництвах технологічні схеми з інгібіруванням процесів трансформації середовищ: схема технології з інгібіруванням бактерій і видалення механічних домішок з емульсії; схема технології застосування емульсій з періодичною корекцією якості і інгібіруванням бактерій; схема застосування емульсій з періодичною корекцією якості і інгібіруванням бактерій, для окремо розташованого технологічного устаткування; схема застосування емульсії з деемульгуванням відпрацьованих встановлений ресурс водних середовищ; схема установки зі збору, очищенню і транспортуванню технологічної рідини лінії Л-408, і схема установки УСЖ на ПО «ХАРП».

Стосовно фаззи-логики, початкові дані для регулювання процесом інгібірування наведено у вигляді таблиці 2. Для бактерій показник NБ визначається з логарифмічних залежностей, оскільки одиниці вимірювання концентрацій бактерій великі. А саме, показник NБ, приймаємо рівним 10⁵. Виходячи з цього логарифмічний показник - 5. Допустиме відхилення велике до 6, виходячи з NБ + 20%. А невелике - 0,5.

Гранична межа - невеликою (PS) вводиться для того, щоб:

забезпечити періодичну роботу устаткування, при якій легше забезпечується обслуговування технологічного устаткування;

понизити енергетичні витрати щодо забезпечення роботи електроустаткування (електродвигунів насосів, випрямлячів і тому подібне);

визначити нормативні вимоги до технічної води, яка використовується для приготування емульсії.

Таблиця 2

Початкові дані до управління технологією інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ

NМП, NМ, NБ - нормативні показники, що встановлюються з умов забезпечення роботи технологічного устаткування без порушень технологічних норм. Як правило, встановлюються у відповідності з технічними умовами до технології застосування МОР. Згідно фаззи-логики, для схем застосовуються правила, а саме

ЯКЩО Х3 є 6 ТО У є включення насоса циркуляції.

ЯКЩО Х1 є NМП АБО Х2 є NМ АБО Х3 є NБ ТО У є відкриття вентиля А і включення насоса циркуляції.

ЯКЩО Х1 є NМП АБО Х2 є NМ АБО Х3 є NБ ТО У є відкриття вентиля А і переміщення в ємність для газового знезараження.

ЯКЩО Х1 є NМП +10% І Х2 є NМ + 10% І Х3 є NБ +20% ТО У є переміщення в ємність для мікробіологічної деструкції.

На підставі результатів досліджень очищення миючих середовищ, було розроблено технологію очищення хромвмісних водних середовищ гальванічної ділянки ГПЗ-8 (ВАТ «ШАРП») м. Харків.

Технологічний процес разконсервації суднового устаткування передбачає миття виробів з метою видалення з їх поверхні мастил і бруду. Як миючі засоби застосовуються миючі водні середовища на основі ОП-7, сірчану кислоту і лугу (дані ЦНДІТС м. Севастополь, морський завод). Миючі водні середовища у процесі їх застосування забруднюються іонами металів, нафтопродуктами і іншими домішками. Основною стадією процесу очищення є електрокоагуляційне очищення, після якого слідує відстоювання. На рис. 9 наведено показники очищення миючих середовищ залежно від щільності електричного струму з якого видно що процес очищення від міді має особисті властивості та його треба опрацьовувати окремо.

Досліджено процес утворення металізованих відходів, що вилучено із водних середовищ, запропоновано утилізувати в металургійному виробництві, після виготовлення з них окатишів. Матеріалом, що пов'язує, запропоновано використовувати цемент, КМЦ і відходи виробництва парафіну. По сумарним індексам небезпеки К групу хромвмісних відходів гальванічних ділянок після електрокоагуляційного очищення віднесено до категорії мало небезпечних (четвертий клас небезпеки). Транспортування і поховання відходів рекомендується організовувати відповідно до санітарних правил. Методами утилізації залізовмісних відходів процесів електрокоагуляції, може бути поховання на полігоні промислових відходів або переробка як вторинної сировини, враховуючи виконанні дослідження. Розглянуто втрати від зниження ресурсу використання водних технологічних середовищ і приведено розрахунок економічної ефективності від впровадження розроблених способів і устаткування по інгібірування трансформації водних технологічних середовищ і утилізації забруднень. Загальний економічний прибуток від виконаних розробок склав 502035 грн.

У додатках наводяться допоміжні матеріали обчислювань лабораторних досліджень, розрахунки адекватності отриманих математичних рівнянь та залежностей отриманих у експериментах, допоміжні таблиці та схеми розрахунків отриманих за допомогою таблиць Microsoft Excel, акти та довідки впровадження розробок на підприємствах.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень, їх аналіз і узагальнення, щодо розробки комплексу хімічних процесів і апаратів, який повністю вирішує науково-прикладну проблему і забезпечує збільшення ресурсу застосування водних технологічних середовищ на виробництві в 10 і більше разів. Теоретично обґрунтовано і практично доведено, що розроблений науковий напрям інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ, дозволяє значно підвищити економію водних ресурсів країни, поліпшити екологічну обстановку в промислових регіонах і значно понизити споживання хімічних речовин у хімічних, машинобудівних, енергетичних і інших галузях промисловості України.

В результаті виконаних наукових досліджень зроблено наступні висновки:

1. На основі аналізу сучасного наукового і практичного досвіду виконано наукове обґрунтування комплексу хімічних процесів і апаратів, сформульовано наукові основи хімічних технологій інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ, які розроблено на основі теорій масопередачі та гідродинамічних процесів, методів математичного аналізу та ресурсозбереження, на базі існуючих і нових хімічних технологій і устаткування очищення, знешкодження і утилізації, що дозволило подовжити ресурс водних середовищ до 1 року і більше.

2. Отримано математичну модель процесу трансформації водних технологічних середовищ, яка носить періодичний характер і описується рядами Фур'є, залежить від зовнішніх умов середовища, описується поліномом 4 порядку.

Досліджена кінетика процесу трансформації водних емульсій і визначено кінетичні моделі біологічної системи водних технологічних середовищ і кінетичні константи, що характеризують швидкість росту бактерій і зниження кількості живильного субстрату. Розроблено нову конструкцію мікробіологічної деструктора водних середовищ із закріпленою мікрофлорою, в якій досягається максимальний рівень коефіцієнта утилізації бактеріями живильного субстрату.

3. Визначено небезпеку для навколишнього середовища процесів трансформації технологічних середовищ, яка визначається зростаючою у часі кількістю механічних домішок, на яких швидко розмножуються бактерії, наявністю іонів важких металів, ПАР та мастил.

4. Встановлено взаємозв'язок фізичних, фізико-хімічних, хімічних і гідродинамічних характеристик процесів, що забезпечують ефективне укрупнення (утворення пластівців) завислих речовин, коалесценцію крапель мастил і нафтопродуктів, а також флотацію забруднень, що містяться у водних середовищах. Показано, що основним параметром, що забезпечує спільність чинних процесів, є градієнт швидкості руху рідини або бульбашок повітря. Виконано дослідження і встановлено гідродинамічні характеристики затопленої плоскої стінки, яка використовується як потік направляюча перегородка в електрокоагуляторах.

5. На основі теорії активних зіткнень частинок, теорії коагуляції ДЛФО було розроблено теорію фракціонованої коагуляції, яку було використано при розробці апаратів і пристроїв інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ. Теоретично обґрунтовано і запропоновано нову конструкцію електрокоагулятора, в якій досягається фракціонована коагуляція забруднень коагулянтом, що електрогенерується. Запропоновано типоряд універсальних електрокоагуляторів фракціонованої коагуляції і алгоритм (блок-схема) їх розрахунку на ЕОМ. На підставі повного факторного експерименту отримана математичну модель процесу електрокоагуляційного очищення миючих водних середовищ від ПАР.

6. Встановлено, що при очищенні водних середовищ, що містять декілька видів іонів важких металів, ефект їх очищення від комплексу компонентів при однакових витратах анод-розчиненого металу виявляється вищим, ніж при очищенні середовищ, що містять тільки один компонент. Визначено, що процес коагуляції в багатокомпонентних системах охоплює, в першу чергу, іони Си²⁺, Со²⁺, Мо²⁺ і у меншій мірі беруть участь в цих процесах, іони Ni²⁺.

7. Розроблено і упроваджено нові комплексні технологічні схеми інгібірування трансформації водних промислових середовищ на основі запропонованих у дисертації хімічних способів і устаткування із застосуванням системи «фаззи-логики». Розроблено технологію і устаткування електрохімічного очищення миючих середовищ від іонів важких металів і нафтопродуктів (ЦНДІТС, морський завод, м. Севастополь). Визначена залежність ефекту коагуляції забруднень гідроксидами заліза при різних показниках рН стічної води.

8. Виконано аналіз і зроблено вибір знезаражувального газу для водних середовищ типу МОР. Досліджено процес знезараження газом діоксиду вуглецю і за допомогою виконаного регресійного аналізу визначено види функціональних залежностей ступеню знезараження від часу за різних величин надмірного тиску газу. Розроблено установку газового знезараження МОР ("УГОС"). Виконано розрахунок пневматичного перемішування газом водного середовища. Виконано промислові випробування і впровадження установок на промислових підприємствах "ХАРТРОН", "Серп і молот", "ФЕД" м. Харкова. Створено установку, яка забезпечує рециклізацію МОР на локальній виробничій ділянці на протягу невизначено довгого відрізку часу без заміни на нову і без погіршення її технологічних показників.

9. Розроблено спосіб і устаткування електроокиснення бактерій у водних середовищах, що містять до 1% розчинених мастил. Отримано математичну залежність залишкового змісту бактерій від величини електричного струму, а також ефективності процесу знезараження від кількості циклів знезаражуваної рідини.

10. Розроблено і апробовано технологію інгібірування процесів трансформації водних середовищ на підприємствах ВАТ «ХАРП», ХТЗ м. Харкова. Розроблено технологію утилізації металовмісних відходів, що утворюються при очищенні МОР, шляхом брикетування і подальшого отримання металу шляхом плавлення при виході металу до 39% від ваги брикету. Розроблено мобільний пристрій управління якістю технологічних водних середовищ, що дозволяє постійно підтримувати потрібний нормативами стан середовищ на відрізку часу більше 1 року. Пристрій забезпечує тривале застосування водних середовищ на окремих верстатах і агрегатах. Розроблено і запатентовано датчик тест-аналізу ступеню бактерійного ураження водних технологічних середовищ.

11. Визначено загальну економічну ефективність виконаних наукових розробок, яка склала більше 500000 грн. Показано економічну доцільність від впровадження комплексу хімічних процесів і апаратів інгібірування процесів трансформації водних технологічних середовищ на промислових підприємствах України.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Березуцький В.В. Техногенна безпека маслоемульсійних вод / В.В. Березуцький. Харків: ХДПУ, 1998. 279 с. (Монографія).

2. Березуцкий В.В. Обеспечение безопасности при применении водных технологических эмульсий и растворов на производствах в металлообрабатывающих технологиях / В.В. Березуцкий. Харьков: Факт, 2009. 400 с. (Монография).

3. Березуцкий В.В. Локальные установки для очистки промышленных стоков / В.В. Березуцкий. М.: Машиностроитель. 1989. №1. С. 30-31.

4. Березуцкий В.В. Электрокоагуляционная очистка сточных вод предприятий / В.В. Березуцкий - М.:Машиностроитель. 1989. №3. С. 10-11.

5. Березуцкий В.В. Очистка и обеззараживание СОЖ / В.В. Березуцкий. М.: Машиностроитель. 1991. №7. С. 32-33.

6.Доочистка и обеззараживание маслоэмульсионных сточных вод /Березуцкий В.В., Древаль А.Н., Павленко Т.С., Горбенко В.В., Донской Д.Л. М.: Водоснабжение и санитарная техника.1992. №3. С. 29-31.

Здобувач розробив схему доочистки та знезараження стічних вод.

7. Березуцкий В.В. Исследования изменения величины -потенциала скоагулированных комплексов гидроксидов металла в процессе разрушения / В.В. Березуцкий // Вестник Харьковского политехнического университета.- Харьков: ХГПУ, 1997. Вып. 7. С. 3 - 6.

8. Березуцкий В.В. Микробиологическое поражение маслоэмульсионных сточных вод / В.В. Березуцкий // Вестник Харьковского политехнического университета. Харьков: ХГПУ, 1997. Вып.8. С. 6-10.

9. Березуцкий В.В. Новые решения по утилизации металлосодержащих отходов процесса шлифовки / Березуцкий В.В., Макаренко В.В., Устинова Н.Д. //Вестник Харьковского политехнического института. Харьков: ХПИ. 1998. Вып. 9. С. 27 - 28.

Здобувач сформулював технологію утилізації залізовмістовних відходів і описав технологічні схеми.

10. Березуцкий В.В. Применение новых технологий для очистки конденсатных вод / В.В. Березуцкий, И.Н. Любченко / Вестник Харьковского политехнического института. Харьков: ХПИ. Вып. 9. 1998. С. 31 - 32.

Здобувач запропонував технологічну схему для очищення конденсатних вод.

11. Березуцкий В.В. Доочистка ливневых сточных вод промышленных предприятий / В.В. Березуцкий // Экотехнологии и ресурсосбережение, К. 1998. №6. C. 30-33.

12. Березуцкий В.В. Дослідження очистки стічних вод від жирових забруднень / Березуцкий В.В., Терновська О.І., Одарюк П.В. // Хімічна промисловість України. К.:Мінпромполітики України, 1999. №3(32). С. 45-48. Здобувач виконав аналіз джерел інформації із очищення стічних вод від жиру.

13. Березуцкий В.В. Безпека застосування технологічних розчинів / В.В. Березуцкий // Збірник наукових праць: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Харків: НТУ «ХПІ». 2002. №9. Т. 1. С. 6-10.

14. Березуцкий В.В. Управление качеством водных технологических растворов / В.В. Березуцкий // Проблемы машиностроения. Харьков: ИПМАШ, 2003. №4. Т. 6. С. 95-101.

15. Березуцкий В.В. Управление качеством смазочно-охлаждающих растворов станков / В.В. Березуцкий, І.В. Березуцький // Резание и инструмент в технологических системах. Харьков: НТУ «ХПИ», 2004. Вып. 66. С. 17-24.

Здобувач розробив схему управління якістю водних середовищ типу СОЖ.

16. Березуцкий В.В. Биокоррозия металлов при применении водных технологических растворов / В.В. Березуцкий // Проблемы машиностроения. Харьков: ИПМАШ, 2004. №2. Т.7. С. 78-83.

17. Березуцкий В.В. Раціональне використання питної води при застосуванні технологічних розчинів / В.В. Березуцкий // Вісник Національного технічного університету. Харків: НТУ «ХПІ», 2005. Вып. 57. С. 124-127.

18. Березуцкий В.В. Экологическая опасность технологических растворов / В.В. Березуцкий, О.М. Запорожец // Вісник Національного технічного університету. Харків: НТУ «ХПІ», 2006. №27. С. 155-161.

Здобувач розробив підходи до ресурсозберігання при застосуванні водних технологічних середовищ, написав план статті, написав анотацію.

19. Березуцкий В.В. Таксономия опасностей промышленных водных растворов / В.В. Березуцкий, О.І. Запорожець // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. Харків: НТУ „ХПІ”, 2006. №42. С. 125-129.

Здобувач розробив таксономію розчинів, таблиці та схеми.

20 Березуцкий В.В. Математическая модель минимизации экологической опасности водных технологических эмульсий и растворов / В.В. Березуцкий // Вісник національного технічного університету „ХПІ”. Харків: НТУ „ХПІ”, 2008. №27. C. 60-68.

21. Березуцький В.В. «Біологічний реактор» у робочій зоні металообробних підприємств / В.В. Березуцький, О.В. Халявка // Вісник національного технічного університету „ХПІ”. Харків: НТУ„ХПІ”, 2009. №16. C. 30-37. Здобувач обґрунтував наявність «біологічного реактора» у робочій зоні підприємства.

22. Березуцкий В.В. Стабилизация концентрации бактерий и загрязняющих смазочно-охлаждающие жидкости веществ на минимальном уровне / Л.Л. Товажнянский, В.В. Березуцкий // Черные металлы. М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2010. №3. С. 44 - 47.

Здобувач розробив наукові підходи до стабілізації кількості бактерій у мастильно-охолоджуючих рідинах.

23. Березуцкий В.В. Разработка ресурсосберегающих процессов и аппаратов, обеспечивающих применение водных сред на производстве / Л.Л. Товажнянский, В.В. Березуцкий // Вісник національного технічного університету „ХПІ”. Харків: НТУ„ХПІ”, 2010. №17. С. 3-12. Здобувач розробив наукове обґрунтування щодо використання ресурсозберегаючих хімічних процесів та апаратів.

24. А.с. №1815937 А1 СССР, МКИ С 02 F1/463. Устройство для електрохимической очистки сточных вод / Березуцкий В.В., Древаль А.Н. (СССР). №4344407/31-26; заявл.27.12.89; Т. Здобувач розробив апарат електрохімічного очищення.

25. А.с. №17230449 А1 СССР, МКИ С02 F 1/50. Способ обеззараживания коллоидно-дисперсных систем / Березуцкий В.В., Вершинина Н.П., Озерова Л.М. (СССР). №4793093/13; заявл. 27.11.89; опубл. 30.03.92, Бюл. №12.

Здобувач розробив та описав спосіб знезараження емульсій.

26. Пат. №2095 України, МКИ С02F1/50; Спосіб обеззаражування колоїднодисперсних систем / Березуцький В.В., Древаль О.М, Павленко Т.С., Устинова Н.Д; заявитель и патентообладатель НТУ «ХПИ». №4793093/SU; заявл.27.11.89; опубл.26.12.94; Бюл. №5 (1). Здобувач розробив та описав спосіб знезараження колоїдно-дисперсних систем.

27. Пат. 1691319 Российской Федерации, МКИ С 02 F 1/463. Аппарат для электрохимической очистки, сточных вод / Березуцкий В.В. (СССР); заявитель и патентообладатель НТУ «ХПИ». № 4452193/26; заявл.04.07.88; опубл. 15.11.91; Бюл. №42.

28. Пат. 2017639 С1 Российской Федерации, МКИ В 60 S 3/00. Передвижная установка для мойки и сушки автомобилей / Березуцкий В.В., Древаль А.Н., Есаулов С.М. (СССР); заявитель и патентообладатель НТУ «ХПИ». №4938198/11; заявл. 20.05.91; опубл. 15.08.94; Бюл. №15.

Здобувач розробив систему очищення вод для пересувной установки.

29. Пат. 16294 України, МПК (2006) С12Q 1/06, C 12M 1/34, G01L 9/00. Спосіб проведення тест-аналізу бактеріального ураження водних розчинів / Березуцкий В.В., Березуцький І.В., Устинова Н.Д.; власник та патентоутримувач НТУ «ХПІ». № u200504835; заявл. 23.05.2005; опубл. 15.08.2006; Бюл. №8. Здобувач розробив прилад щодо тест-аналізу бактеріологічного ураження водних розчинів.

30. Пат. №17651 України, МПК(2006) CO2F 1/463,CO2F 5/10. Апарат електрохімічного очищення стічних вод/ Березуцький В.В. Максименко О.А.; власник та патентоутримувач НТУ «ХПІ». № u2006 02509; заявл. 07.03.2006; опубл. 16.10.2006. Бюл. № 10. Здобувач розробив апарат очищення ливневих вод.

31. Пат. №24939 України, МПК(2006) C12M1/00, C12M1/04,C12M1/36, C12Q3/00/Пристрій для керування якісними показниками колоїдно-дисперсних систем / Березуцкий В.В., Березуцький І.В., Устинова Н.Д.; власник та патентоутримувач НТУ «ХПІ». № u200700193; заявл. 09.01.2007; опубл. 25.07.2007. Бюл. № 11. Здобувач розробив пересувний пристрій інгібірування процесів трансформації колоїдно-дисперсних систем.

32. Пат. 49139 України, МПК (2009) СО2F 1/463. Мобільний пристрій для очищення та регенерації виробничих технологічних емульсій та розчинів / Березуцький В.В., Лісогор О.С.; власник та патентоутримувач НТУ «ХПІ». № u 2009 07252; заявл. 10.07.2009; опубл. 26.04.2010; Бюл. №8. Здобувач розробив конструкцію та технологію мобільного пристрою для очищення виробничих технологічних емульсій від домішок.

АНОТАЦІЯ

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

Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.08 - процеси та обладнання хімічної технології. - Національній технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Україні; Харків, 2011 р.

Дисертацію присвячено рішенню прикладної науково-практичної проблеми - ресурсозбереженню у провідних галузях Україні, яка має вплив на економічні та екологічні показники розвитку виробництв та відповідає сучасним світовим показникам, щодо використання води та водних середовищ на виробництві. Виконаний аналіз вітчизняного та світового науково-технічного рівня процесів та апаратів дозволив розробити новий науковий напрям, удосконалити хімічну, машинобудівну, енергетичну та інших галузі промисловості України, сформулювати мету та наукові задачі досліджень, визначити напрямки та шляхи їх реалізації.

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 маловитратні і ресурсозаощадні технології підприємств хімічної, машинобудівної, енергетичної та інших галузей промисловості України.

Створено нове покоління устаткування, яке забезпечує ефективність хімічних процесів і апаратів щодо інгібірування трансформації водних середовищ при незначних матеріальних і фінансових витратах. Розроблені процеси та апарати пройшли виробничі випробовування та втілення у технологічні процеси, як адитивні пристрої.

Ключеві слова: водні технологічні середовища, процеси трансформації, інгібірування, фракціонована коагуляція, обробка рідин газом, гідромеханічні і масообмінні процеси, комплекс процесів та апаратів, збереження ресурсу, енергозаощадні технології.

АННОТАЦИЯ

Березуцкий В.В. Научное обоснование комплекса химических технологий ингибирования процессов трансформации водных технологических сред - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.17.08 - процессы и аппараты химической технологии. - Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины; Харьков, 2011 г.

Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы - ресурсосбережения в ведущих отраслях Украины, которая оказывает влияние на экономические и экологические показатели развития производств и отвечает современным мировым показателям относительно использования воды и водных сред на производстве. Выполненный анализ отечественного и мирового научно-технического уровня процессов и аппаратов позволил разработать новое научное направление, которое помогло выполнить усовершенствование химической, машиностроительной, энергетической, и других отраслей, сформулировать цель и научные задачи исследований, определить их направления и пути реализации.

В диссертации выполнено теоретическое обобщение и получены результаты исследований, обеспечивающие ингибирование процессов трансформации водных технологических сред; установлена взаимосвязь процессов укрупнения взвешенных веществ, коалесценции капель нефтепродуктов, флотации, и электрокоагуляции загрязнений, которые содержатся в средах, с высокой эффективностью процессов очистки; выполнено техническое наполнение концепции ингибирования трансформации водных технологических сред; разработаны процессы и аппараты, которые реализуют технологию фракционированного коагулирования примесей; разработаны новые (биохимические, газовые) и усовершенствованы существующие электрокоагуляционные способы и оборудование, обеспечивающие минимальные расходы природных и энергетических ресурсов; исследованы критериальные показатели гидродинамических характеристик процессов (Рейнольдса, Струхаля и другие), протекающих в аппаратах ингибирования трансформации сред; получены зависимости эффективности электрохимической и биохимической очистки от величины ж - потенциала коллоидных частиц примесей и гидроксидов металлов, концентрации бактерий, величины давления углекислого газа, комбинаторики ионов тяжелых металлов; разработаны методы расчета показателей исследуемых процессов и оборудования; определены технологии утилизации отходов; использован метод фаззи-логики относительно технологий регулирования значимых показателей сред.

В результате выполненных в диссертации исследований было создано:

- новое направление исследований гидродинамики потоков в проточных динамических электрокоагуляторах горизонтального размещения, фракционированного коагулирования, с выполненными в них потоконаправляющими отверстиями в затопленных стенках (перегородках), которые обеспечивают перемещение потока в горизонтальном направлении при пересечении с «плоским» сжатым восходящим потоком электролизных газов и коагуляцию электрогенерированным коагулянтом;

- новое направление газового ингибирования процессов трансформации водных сред, которое имеет большие перспективы развития, с учетом сравнительно низкой стоимости оборудования и высокой эффективности его работы;

- новое научное направление - комплекс мобильных устройств для обслуживания всевозможных видов водных технологических сред, начиная от одиночного станка и заканчивая многокилометровыми автоматическими линиями.

Решена важная научно-практическая и народно хозяйственная проблема ресурсосбережения в химической, машиностроительной, энергетической и других отраслях промышленности. Создано новое поколение оборудования, которое обеспечивает эффективность химических процессов и аппаратов ингибирования процессов трансформации водных сред. Выполненные разработки прошли производственные испытания и внедрены в технологические процессы, как аддитивное оборудование.

Ключевые слова: водные технологические среды, процессы трансформации, ингибирование, фракционированная коагуляция, обработка жидкостей газом, гидромеханические и массообменные процессы, комплекс процессов и аппаратов, сохранение ресурса, энергосберегающие технологии.

SUMMARY

Berezutskiy V. The scientific ground of complex the chemical technologies of inhibition of the processes transformation of water technological environments - Manuscript.

Dissertation on the receipt of scientific degree the doctor of engineering sciences from speciality 05.17.08 - processes and equipments of chemical technology - National technical university «Kharkov polytechnic institute», Department of education and science, young people and sport of Ukraine; Kharkov, 2011.

Dissertation is devoted the decision of the applied scientifically - practical problem from saving of resource in leading industries of Ukraine which has an influence on the economic and ecological indicators of development of productions and answers modern world indexes, in relation to the use of water and water environments on а production. The analysis of domestic and world scientific and technical level of processes and vehicles is executed allowed to develop new scientific direction, which allowed executing the improvement of and other machine-building, power and other industries, formulate sweep and scientific tasks of researches, and define directions and ways of their realization.

The new generation of equipment which provides efficiency of chemical processes and vehicles for inhibition of transformation of water environments at insignificant financial and financial charges is created. Processes and vehicles are developed production tests and embodiments passed in technological processes, as added devices.

Key words: water technological environments, processes of transformation, inhibition, fractionating coagulation, treatment of liquids by gas, hydromechanic process, complex of processes and vehicles, maintainance of resource, energosaving technologies.

Размещено на Allbest.ru