автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Интенсификация процессов нагревания и выпаривания электропроводных растворов под воздействием прямого электронагрева

На правахрукописи

МАМОНТОВ Виктор Васильевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ НАГРЕВАНИЯ И ВЫПАРИВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРЯМОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВА

Специальность: 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2004

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Косинцев В. И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор . Сваровский А. Я.

кандидат технических наук, профессор Пищулин В. П.

Ведущая организация: Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, г. Барнаул.

Защита состоится " 29 " июня 2004 г. в И часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.08 при Томском политехническом университете по адресу: г. Томск, пр. Ленина, 43, корпус 2, ауд. 117.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета (г. Томск, ул. Белинского, 55, НТБ ТПУ)

Автореферат разослан " 28 " мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.,

Петровская Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы В настоящее время значительное внимание уделяется разработке тех видов техники и технологии, которые обеспечивают существенную экономию сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов. Потребление электроэнергии в химической промышленности с каждым годом возрастает и составляет несколько миллиардов кВт-часов в год. Невозможно представить современную химическую промышленность без производств получения фосфора, карбида кальция, кремния, а также установок для разделения смесей методом ректификации и упаривания растворов. Тепловые процессы в данных производствах относятся к наиболее энергоемким видам потребителей. Доля энергии на термообработку, от всех затрат, в наиболее распространенных процессах составляет около 30 %, а в некоторых -достигает 45 % и более.

Одним из главных мероприятий по совершенствованию технологических процессов является интенсификация нагрева. При снижении времени нагрева снижаются тепловые потери и, следовательно, повышается КПД. В связи с этим, важное значение приобретает развитие и совершенствование технологий и установок с прямым электрическим нагревом. Замена топливного нагрева на электронагрев, лишь на 1 % в масштабе страны, может дать экономию энергоресурсов около 1 млн. кВт-часов в год, т.е. электронагрев является энергосберегающей технологией.

Поиск режимов, позволяющих интенсифицировать технологический процесс, а также разработка установок имеющих высокий КПД, является актуальной задачей. Прямой электронагрев обладает в 5-10 раз большей скоростью нагрева и в 2-3 раза большей удельной мощностью, чем во всех других случаях при передаче тепла через поверхность. Данная работа посвящена дальнейшему исследованию закономерностей прямого электронагрева и его применению в процессах химической технологии. Это особенно актуально в связи с высокими требованиями, предъявляемыми к энерготехнологиям, ужесточившимися в последние годы.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом НИР, утвержденным приказом Минвуза № 738 от 26.01.1987 г., по программе «Исследование, моделирование, оптимизация и разработка аппаратуры для процессов растворения и выпаривания».

РОС. НАЦМйНЛ.г^Н» БИБЛИОТЕКА СПет<-рбу!)г -1

оэ гсоКоктЪ ^

Цель работы - разработка технологических схем, оборудования и методик

расчета процессов с прямым электронагревом растворов.

Задачи исследований

1. Исследование электрических и энергетических характеристик камер прямого электронагрева растворов с большим и малым удельным электрическим сопротивлением и их сравнение с греющими камерами других типов: с нагревом тепловым излучением и камер обогреваемых жидкостью через теплопередающую стенку.

2. Исследование характеристик электродных греющих камер и разработка методик их расчета. Проверка полученных результатов на лабораторных установках.

3. Исследование влияния процессов электрохимического окисления металлов на работу электродной группы и выбор наиболее устойчивых материалов для электродов.

4. Разработка и испытание электроконвектора с греющей камерой прямого электронагрева и сравнение параметров его работы, при замене греющей камеры на камеру косвенного электронагрева.

5. Разработка процесса прямого электронагрева отработанных сернокислотных растворов в кубе ректификационной колонны для их регенерации и получения чистой серной кислоты.

6. Изучение процесса прямого электронагрева жидкого экстракта валерианы, для получения густого экстракта, как продукта промышленной технологии.

Научная новизна

1. Установлен эффект интенсификации тепловых и массообменных процессов в аппаратах с прямым электрическим нагревом, работающих на переменном токе промышленной частоты, в широком диапазоне удельных сопротивлений растворов - от десятков ом-метров до сотен тысяч ом-метров.

2. Предложена эмпирическая расчетная формула, отражающая взаимосвязь электрического сопротивления электродной греющей камеры коаксиального типа и её геометрических параметров. Формула достоверна в диапазоне от 30 Омм до 15Ю6 Омм удельных электрических сопротивлений растворов, на ее" основе разработана методика расчета электродных греющих камер с коаксиальным расположением электродов.

3. Установлено, что в растворах серной кислоты монокристаллический кремний, как материал для электродов, имеет минимальную скорость коррозии, которая не превышает 110-3 миллиметров в год.

4. Обнаружено положительное воздействие переменного электрического тока на выход валепотриатов из экстракта валерианы при его выпаривании в аппарате с прямым электронагревом.

Практическая ценность

1. Впервые изучена электропроводность экстрактов валерианы в зависимости от температуры. Проведенные исследования позволили создать технологию выпаривания экстракта валерианы в аппарате с прямым электрическим нагревом.

2. Изучена коррозионная стойкость и состав продуктов коррозии конструкционных и электродных материалов в различных средах в условиях наложенного переменного электрического тока и даны рекомендации по применению материалов. В частности, для прямого электронагрева растворов серной кислоты рекомендованы кремниевые электроды, а для растворов с рН близким к семи - никелевые.

3. Для уменьшения габаритов куба ректификационной колонны, при нагреве растворов с высокой электропроводностью, предложено выполнять его с перегородками - лабиринтного типа- Это позволяет выдержать расчетное межэлектродное расстояние и допустимую плотность тока на электродах.

4. Разработаны и изготовлены лабораторные установки, позволяющие применять принцип прямого электронагрева для исследования процессов нагревания, выпаривания и ректификации растворов различного состава.

5. Разработана конструкторско-технологическая документация на электроконвектор электродного типа мощностью 700 Вт, снабженный устройством «фаза-ноль», показывающим правильность подключения фазного провода.

Апробапия работы. Основные результаты работы докладывались на XV Всесоюзной конференции "Химическая технология неорганических веществ", Казань, 1991; Выставке-конференции "Электроэнергетика в социальном развитии села", Москва, 1993; Региональной научно-практической конференции молодых ученых, Томск, 1994; Научно-практической конференции. посвященной 100-летию ТПУ, Томск, 1996; II Областной конференции "Молодежь и наука: проблемы и перспективы", Томск, 1998; II Всероссийской научной конференции "Химия и химическая

технология на рубеже тысячелетий", Томск, 2002; IX Всероссийской научно-технической конференции "Энергетика: экология, надежность, безопасность", Томск, 2003.

Автор защищает

1. Обобщенные экспериментальные результаты по исследованию интенсифицирующего воздействия прямого электрического нагрева на процессы нагревания и выпаривания электропроводных растворов в широком диапазоне изменения их удельных сопротивлений.

2. Экспериментальные данные по исследованию характеристик и методику расчета электродных греющих камер коаксиального типа.

3. Исследования и выбор конструкционных и электродных материалов для различных сред в условиях наложенного переменного электрического тока промышленной частоты 50 Гц.

4. Аппаратурно-технологическое оформление процессов с прямым электронагревом растворов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, перечня использованной литературы из 105 наименований и приложения. Работа содержит 150 страниц, 41 рисунок и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены основные закономерности процесса прямого электронагрева жидкостей и расчет греющих камер электродного типа. В первой части главы проанализированы источники тепловой энергии, применяемые на предприятиях химической промышленности, и их эффективность. Показано, что для высокотемпературных процессов в основном используются топочные (дымовые) газы и электрическая энергия. Также дан анализ промежуточных теплоносителей, передающих от этих источников тепло нагреваемой среде. Рассмотрена эффективность преобразования первичной энергии в тепло различными способами и дан обзор методов электронагрева. Изложены закономерности прохождения электрического тока через растворы электролитов и методики расчета электродных греющих камер с

различной геометрией электродной группы. На основании литературного обзора осуществлена постановка задач исследований.

Во второй главе исследовалась эффективность нагревания растворов неорганических веществ в греющих камерах различного типа. Сравнению были подвергнуты камеры электродного типа и, камеры традиционного типа: с лучистым (радиационным) обогревом и обогреваемые жидким теплоносителем через теплопередаю-щую стенку. Все греющие камеры были геометрически подобны и имели одинаковую удельную мощность.

Эксперименты проводились на 40 %-х растворах НгБО^ Си8С>4 и №Б04 на лабораторной установке, которая представлена на рис. 1. Интенсивность нагревания растворов камерами оценивалась косвенно - по изменению температуры растворов (Д1).

Таблица 1

Изменение температуры растворов при их нагреве различными способами

Тип раствора Способ нагрева среды

жидкостный радиационный > электродный

А^, °С Л»2,°С ШЬк А»з,°С

Н2804 19 24,5 1,29' 26,3 1,18

СЦ804 20 24,7 1Д4 27,5 1,38

№804 22,2 25,8 1,16 29 1,53

В табл. 1 представлены результаты экспериментов в сопоставлении с изменением температуры в камере с жидкостным обогревом Из таблицы следует, что радиационный обогрев эффективнее (с точки зрения интенсивности нагрева рабочих растворов) жидкостного на 16-29 % (в среднем на 22 %). Прямой электронагрев эффективнее жидкостного на 18-53 % (в среднем на 35 %) и радиационного на 2-24 % (в среднем на 13 %).

В табл. 2 приведены экспериментальные данные по скорости нагрева и полезному превращению подведенной энергии в тепло, при условии, что КПД камеры электродного типа принят за 98 %.

Рис. 1. Установка для исследования греющих камер: 1 - греющая камера; 2 - измерительный комплекс; 3 - регулятор напряжения; 4 - расходомер; 5, 9,14 - вентили; 6 - электродвигатель насоса; 7 - буферная ёмкость; 8 - насос; 10 -теплообменник; 11 - термостат; 12 - холодильник; 13 - термометр

Таблица 2

Характеристики эффективности способов нагрева

Проведенные исследования показали, что прохождение переменного тока непосредственно через раствор (прямой электронагрев), интенсифицирует процесс нагрева. Это обусловлено тем, что в отличие от радиационного и жидкостного обогрева, у прямого электронагрева отсутствует теплопередающая стенка и его тепловые потери минимальны.

Третья глава посвящена исследованию характеристик электродной греющей камеры с коаксиальным расположением электродов и методике её расчета. Эксперименты проводились в трёх различных средах - воде дистиллированной, воде водопроводной и в 10 %-м растворе гидроксида калия. Выбранные среды практически полностью охватывают диапазон возможных удельных электрических сопротивлений растворов, в которых могу работать электродные греющие камеры. В качестве электродных материалов были выбраны: сталь, медь, титан и графит.

В экспериментах исследовалось влияние соотношения диаметров наружного и внутреннего электродов 0/«1, высоты камеры Н и удельного сопротивления раствора, на электрическое сопротивление греющей камеры. Лабораторная установка представлена на рис. 2, а результаты исследований на рис. 3 и 4.

Удельное сопротивление раствора наиболее существенным образом влияет на общее электрическое сопротивление греющей камеры. При увеличении высоты камеры её сопротивление падает, это особенно заметно на малых высотах, где на каждый сантиметр высоты убыль сопротивления составляет порядка 100 Ом. При возрастании диаметра внешнего электрода (возрастания отношения ОМ) сопротивление камеры возрастает. Рост сопротивления камеры примерно пропорционален возрастанию отношения диаметров электродов

Рис. 2. Установка для исследования характеристик электродных греющих камер с

коаксиальным расположением электродов: 1 - наружный электрод греющей камеры; 2 - центральный электрод; 3 - регулятор напряжения; 4 - измерительный комплекс; 8 - шайба; 6 - отверстия в шайбе; 7 - ёмкость с исследуемым раствором; 8 - штатив; 9 - линейка

800 700 600

400

200-

100

I

0'

\ ; \

\ дкет

\

кон ^^Н 2 о

12

3 6 9

Высота камеры, м • 10"(-2)

Рис. 3. Зависимость электрического сопротивления греющей камеры от её высоты в различных средах

Уравнения аппроксимационных кривых, приведенных на рис. 4, свидетельствуют, что зависимость сопротивления камеры от её высоты имеет обратно пропорциональную зависимость, а увеличение отношения О/с! - прямую. Поиск эмпирической формулы, связывающей электрическое сопротивление камеры коаксиального типа с сё геометрическими размерами, проводился по методу наименьших квадратов при математическом моделировании на персональной ЭВМ. Окончательная расчетная формула имеет вид:

(1)

Для уменьшения погрешностей вычисления электрического сопротивления камеры по формуле (1), весь диапазон удельных сопротивлений растворов был разбит на три поддиапазона, по следующему принципу: за средний диапазон выбран диапазон изменения удельного сопротивления воды - р = 50 + 1000 Ом-см. Соответственно, первый диапазон (водные растворы солей, кислот, щелочей) - р < 50 Ом-см, третий диапазон (водные растворы органических веществ) - 1000 Ом-см. Дополнительные исследования, проведенные в каждом из поддиапазонов, позволили получить следующие расчетные выражения:

б 9

Высота камеры, м • 10А(-2)

Рис. 4. Зависимость сопротивления греющей камеры от её высоты и отношения диаметров электродов в водопроводной воде

1.)р<500мсм:

2.) 50 < р < 1000 Ом-см:

З.)р> 1000 Ом-см:

(2)

(3)

(4)

Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что точность вычислений электрического сопротивления камеры по формулам (2-4) составляет 10-16 %. На основе этих формул была разработана методика расчета электродных греющих камер коаксиального типа.

Методика расчета коаксиальной камеры состоит из нескольких этапов, на каждом из которых определяется какой-либо её параметр.

1. По требуемой мощности камеры Р и известному напряжению источника питания ^ определяется сила тока, проходящего через камеру в рабочем режиме.

2. Из граничного условия плотности тока

1 = ^52 (А/см2),

-------- (5)

определяется площадь поверхности центрального электрода S (т.к. плотность тока на центральном электроде больше, чем на наружном).

3.) Для заданного диаметра внутреннего электрода d определяется высота электрода, которая определяет высоту всей камеры:

"-= (6)

4.) Далее по формулам (2)-(4) определяется диаметр наружного электрода D. Если удельное сопротивление раствора в рабочем режиме входит в диапазон 50 < р < 1000 Ом-см, то расчетная формула имеет вид:

Таким образом, после прохождения всех этапов расчета становятся известны все геометрические размеры камеры ф, d, Н), которые позволяют получить заданную мощность камеры. Кроме того, рассчитанная геометрия камеры гарантирует, что она не будет работать в условиях критической плотности тока на электродах.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию электроконвектора электродного типа. Расчет электроконвектора заключался в выборе типоразмера радиатора-конвектора и соответствующей геометрии греющей камеры. Был выбран конвектор марки КН20Бм-0,735 с рассеивающей мощностью 735 Вт. С учетом запаса по мощности принята расчетная мощность конвектора 700 Вт. При расчете геометрии греющей камеры использовалась формула (7). Конструкция электроконвектора представлена на рис. 5.

Исследования электродных материалов (дюраль, медь, латунь, сталь, никель) показало, что наиболее коррозионностойким является никелевый электрод, он имеет наименьшее значение скорости и глубинного показателя коррозии (0,44 мм/год). Покрытие электрода защитными пленками оказалось эффективным только для случая с ниобием, нитрид титана практически не уменьшал скорость коррозии электрода.

Рис. 5. Электроконвектор электродного типа: 1 - электродная греющая камера; 2 - экраны (передний не показан); 3 - расширительный бачок; 4 - ножки; 5 - радиатор

Тепловой расчет конвектора и сравнение режимов его работы проводилось для греющих камер прямого и косвенного электронагрева. Результаты расчетов представлены в табл. 3, а изменение температуры теплоносителя и нагреваемого воздуха на рис. 6.

и

3 &

оГ а.

I

01 в Ж

й

——■ Температура теш оносителя

Темлератус а юз дум.

У-

15

30

Время, мин

45

60

Рис. 6. Зависимость температуры теплоносителя (воды) на выходе греющей камеры и температуры нагреваемого воздуха от времени нагрева: 1 - прямой, 2 - косвенный электронагрев

Анализ рис. 6 и табл. 3 показывает, что конвектор с камерой прямого электронагрева более эффективно нагревает воздух. Это обусловлено более высоким коэффициентом использования подведенной электроэнергии т|, что позволяет интенсифицировать процесс нагрева теплоносителя. Скорость циркуляции теплоносителя (со) при использовании прямого электронагрева в 1,4 раза выше, чем у косвенного электронагрева.

Таблица 3

Значения параметров теплового расчета конвектора

Способ нагрева Средние температуры, *С Теплотехнические параметры

Водя Стенка Воздух ю-10% м/с Не Сгод № «г, Вт/(м5К) к, Вт/(м2К) Л> %

Р= 500 Вт

Прямой 843 81,8 41,4 40,5 1,54 930 4,05 8,91 287 5,84 92

Косв-й 82,4 78,8 40,1 34,3 1,18 697 4,20 8,51 274 5,78 87

Р= 400 Вт

Прямой 75,5 73.7 40,3 30,4 1,25 640 3,75 7,88 252 5,52 90

Косв-й 77,5 73,3 38,8 33,1 0,99 508 4,10 8,00 256 5,23 86

Р=ЗООВт

Прямой 67,7 60,7 36,5 26,3 1,40 629 4,31 9,57 303 5,03 87

Косв-й 66,5 61,9 36,4 24,4 0,75 340 3,17 5,74 182 5,05 81

В пятой главе рассмотрен процесс ректификации серной кислоты с прямым электронагревом в кубе ректификационной колонны. Данный процесс предложено использовать для регенерации отработанной серной кислоты, которая в больших количествах образуется на предприятиях химической, радиотехнической промышленности и при производстве минеральных удобрений. Приведены основные физико-химические свойства и обзор методов концентрирования и регенерации отработанной серной кислоты.

Литературный обзор отечественной и зарубежной литературы показал актуальность решаемой проблемы, т.к. при концентрировании серной кислоты способ подвода тепла в известных технологических схемах имеет низкий КПД. При этом экономические затраты на стадии концентрирования довольно велики. Предложен метод прямого электронагрева кислоты в кубе ректификационной колонны.

Рассмотрение особенностей процесса показало, что электропроводность отработанной серной кислоты при ректификации увеличивается в 57 раз. Чтобы не пре-

высить допустимую плотность тока на электродах (2 А/см2), необходимо учитывать минимальное значение удельного сопротивления раствора серной кислоты (р = 0,11 Омсм), показанное на рис. 7.

илт

£ 021< «Г

I aie

S

s

H g.

s ai s

0) ©

s л

О

S a'2

ISO 200 250 300 3S0

Температура, град С

Рис. 7. Зависимость удельного сопротивления растворов H2SO4 от температуры при кипении её водных растворов

Исследование коррозионной устойчивости конструкционных материалов проводились при воздействии на них серной кислоты с концентрацией 78-98 % в температурном интервале 18-336 °С. Кроме того, электродные материалы подвергались токовой нагрузке с плотностью тока до 2 А/см2, на переменном токе промышленной частоты. Из всех испытанных электродных материалов наиболее стойкими являются силицированный графит и монокристаллический кремний. Силицированный графит уступает кремнию, так как он обладает небольшой пористостью, вследствие этого серная кислота, закипая в порах, механически разрушает его. Все исследованные материалы для корпуса установки (фарфор, кварцевое стекло и кислотоупорная композиция) оказались совершенно стойкими, они не имели убыли массы, а их внешний вид не изменился.

Расчет куба ректификационной колонны показал, что минимальное расстояние между электродами, для случая параллельных цилиндрических электродов, составляет 2,5 метра. В кубе колонны, имеющем небольшие размеры (объёмом 2 л) невозможно создать такое большое межэлектродное расстояние. Предложено разделять межэ-

fis* 99%

70* VJ IX

s \ 98%

V V^K* эдх . . .

лектродное пространство плоскопараллельными перегородками, которые, создавая своеобразный лабиринт, увеличивают межэлектродное расстояние (см. рис. 8).

Рис. 8. Куб ректификационной колонны (вид сверху, пунктирной линией показан путь тока): 1 - электрод; 2 - перегородка; 3 - отбортовка

Лабораторная установка для очистки отработанной серной кислоты методом ректификации была построена по традиционной схеме. В результате лабораторных испытаний была получена регенерированная серная кислота с концентрацией 98 %. Присутствие посторонних примесей не было обнаружено. Осветление раствора наблюдалось не только на выходе из колонны, но и в кубовом остатке, что свидетельствует о разложении органических примесей при высокой температуре. Самая энергоемкая стадия процесса ректификации - стадия нагревания и испарения кислоты, при применении прямого электронагрева происходила более интенсивно и с более высоким коэффициентом использования подведенной энергии.

В шестой главе рассмотрен процесс выпаривания экстракта валерианы в аппарате с прямым электрическим нагревом. Литературный обзор показал, что установок использующих принцип прямого электронагрева при выпаривании экстрактов

нет. Традиционная схема концентрирования экстрактов лекарственных растений подразумевает выпаривание при пониженном давлении в аппаратах рубашечного типа. Теплоносителем является горячая вода или пар. КПД таких установок не превышает 65 %, а температура стенки аппарата может достигать 100 °С, что нежелательно для термолабильных веществ. Недостатком данной технологии является значительный расход энергии и температурная деструкция биологически активных веществ (БАВ), а также длительность самого процесса выпаривания (до 10-12 часов).

Для ведения процесса выпаривания, с помощью прямого электронагрева, была определена электропроводность и удельное сопротивление жидкого и густого экстрактов валерианы, графики которых представлены на рис. 9. Данные исследования позволили разработать лабораторную выпарную установку.

Л

\ \

►- л —__ -----

150»

1200

90»

60»

20 40 60

Температура, град С

Рис. 9. Зависимость удельного сопротивления экстрактов валерианы от температуры: 1 - жидкий экстракт, 2 - густой экстракт

Для сравнения эффективности способов выпаривания и качества получаемых экстрактов валерианы, на промышленной выпарной установке с паровым обогревом (по традиционному методу) и на лабораторной установке с прямым электронагревом, были использованы одни и те же исходные растворы. Время выпаривания на лабораторной установки с прямым электронагревом составило 7 часов. Анализ исходного и густого экстрактов проводился в лаборатории Томского химфармзавода, его результаты представлены в табл. 4.

Таблица 4

Характеристики густого экстракта валерианы, полученного различными способами

№ пробы Традиционный метод Прямой электронагрев

Валепот-риаты, % мае. Впага, % мае. Валепот-риаты, % мае. Влага, % мае.

1 2,88 28,25 3,54 22,5

2 2,87 26,12 3,96 18,25

3 2,75(2,95) 36,42 (32,4) 3,32 23,24

Лабораторная установка имела возможность для нагрева раствора горячей водой от термостата (как в традиционном методе). Аналогичный эксперимент показал, что в этом случае время выпаривания увеличивается до 10 часов. Результат анализа полученного при этом продукта показан в табл 4 (в скобках, для пробы № 3).

По полученным результатам можно сделать вывод: прямой электронагрев позволяет примерно в 1,5 раза интенсифицировать процесс выпаривания экстракта валерианы, а сам экстракт на 20—40 % имеет более высокое содержание биологически активных веществ (валепотриатов). Это обусловлено отсутствием зон локального перегрева в аппаратах электродного типа, что снижает вероятность разрушения ва-лепотриатов, и инициирующим воздействием на экстракт наложенного переменного электрического тока.

ВЫВОДЫ

1. Прямой электронагрев обеспечивает более интенсивное нагревание растворов: быстрее жидкостного обогрева на 35, а радиационного - на 13 %. Скорость нагрева исследованных растворов с помощью прямого электронагрева составила 0,31, радиационного - 0,28, а жидкостного - 0,23 градуса в минуту, при одинаковой удельной мощности греющих камер

2. Наибольшее влияние на электрическое сопротивление коаксиальной греющей камеры электродного типа оказывает удельное сопротивление раствора (55 %), затем следует изменение высоты камеры (22 %) и изменение межэлектродного расстояния (17 %). Удельное сопротивление материала электрода не влияет на общее электрическое сопротивление камеры.

3. Расчетная формула (1), связывающая электрическое сопротивление коаксиальной камеры с её геометрическими размерами и удельным сопротивлением раствора, справедлива для диапазона удельных сопротивлений растворов от 0,3 до 15-Ю4 Ом-см. С учетом формул (2)-(4) погрешность вычислений электрического сопротивления греющей камеры составляет 10-16 %. На основе формулы разработана методика расчета электродных греющих камер с коаксиальным расположением электродов заданной мощности и геометрии.

4. Электрохимическое окисление электродов приводит к накоплению слабо проводящих продуктов, которые увеличивают электрическое сопротивление греющей камеры, снижая её мощность. Наиболее коррозионностойким, из исследованных электродных материалов в водопроводной воде (сталь, медь, латунь, дюраль, никель и сталь с покрытием из ниобия и нитрида титана), является никель: электрод из него имеет наименьшее значение скорости и глубинного показателя коррозии (0,44 мм/год). Покрытие электрода защитными пленками оказалось эффективным только для случая с ниобием, нитрид титана практически не уменьшает скорость коррозии электрода.

5. Разработанный и испытанный электроконвектор с греющей камерой прямого электронагрева эффективнее нагревает воздух, чем конвектор с камерой косвенного электронагрева. При одинаковой мощности камер теплоотдача от теплоносителя при прямом электронагреве увеличивается, за счет более высокой скорости его циркуляции (в 1,4 раза).

6. Для сохранения расчетного межэлектродного расстояния, в кубе колонны для ректификации отработанной серной кислоты, предложено выполнять его с перегородками (лабиринтного типа). Это позволяет выдержать допустимую плотность тока на электродах. В среде кипящей серной кислоты, в качестве конструкционных материалов, рекомендуется использовать: фарфор, кварцевое стекло и кислотоупорную композицию на основе кварцевого песка, а в качестве материала электродов - монокристаллический кремний и силицированный графит.

7. Разработана технология более интенсивного выпаривания экстрактов валерианы (в 1,5 раза) в аппарате с прямым электрическим нагревом. При этом содержание биологически активных веществ (валепотриатов) в густом экстракте увеличивается, в среднем на 30 %, что обусловлено инициирующим воздействием на экстракт переменного электрического тока и отсутствием зон локального перегрева в данных аппаратах.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Косинцев В.И., Мамонтов В.В., Малахов Л.В. Получение химически чистой концентрированной серной кислоты в выпарных аппаратах электродного типа //Материалы конф. «Хим. технология неорганических веществ». - Казань, 1991. - С. 244.

2. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Коробочкин В.В. Электроконвектор электродного типа //Каталог выставки «Электроэнергетика в социальном развитии села». -М.: ВВЦ, 1993. - С. 5-6.

3. Косинцев В.И., Мамонтов В.В. Исследование характеристик греющей камеры коаксиального типа //Материалы Региональной науч.-пракг. конф. - Томск: Изд-во ТГУ, 1994. - С. 27-28.

4. Мамонтов В.В. Исследование коррозии центрального электрода в греющих камерах коаксиального типа //Материалы конф., поев. 100-летию ТПУ. - Томск: Изд-воТПУ, 1996.-С. 25.

5. Косинцев В.И., Мамонтов В.В. Разработка экологически чистых греющих камер и аппаратов электронного типа //Там же: С. 24.

6. Мамонтов В.В. Индикация правильности подключения фазного провода /Том. политехи, ун-т. - Томск, 1997. - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.12.97, № 3743-В97.

7. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Усачев СП. Подключающее устройство для аппаратов электродного типа /Том. политехи, ун-т. - Томск, 1998. - 4 с. - Деп. в ВИНИТИ 20.08.98, № 495-В98.

8. Мамонтов В.В. Выпаривание экстракта валерианы в аппарате электродного типа //Материалы конф. «Молодежь и наука: проблемы и перспективы». - Томск: ТГПУ, 1998. - С. 23.

9. Мамонтов В.В. Расчет электродных греющих камер коаксиального типа //Материалы конф. «Химия и хим. технология на рубеже тысячелетий». - Томск: Изд-во ТПУ, 2002. - Т. 2. - С. 297-300.

10. Мамонтов В.В., Косинцев В.И. Индикация правильности подключения фазного провода для электродных аппаратов малой мощности //Материалы конф. «Энергетика: экология, надежность, безопасность». - Томск: Изд-во ТПУ, 2003. — Т. 1. -С. 91-93.

11. Мамонтов В.В., Косинцев В.И. Подключающее устройство для электродных аппаратов средней мощности //Там же: Т. 2.

12. Косинцев В.И., Пьянков АГ., Мамонтов В.В. Испытание теплообменников типа «Комфорт» с различными греющими камерами. - Томск: Изд-во ТПУ, 2003. - 29 с.

13. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Пьянков АГ. Применение прямого элекгрона-грева для процессов концентрирования и регенерации серной кислоты //Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2003. -Т. 46, Вып. 2. - С. 128-131.

14. Мамонтов В.В. Выпаривание экстракта валерианы в аппарате электродного типа //Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2003. - Т. 46, Вып. 2. - С. 132-134.

Подписано к печати 26.05.04. Бумага офсетная. Печать RISO. Тираж 100 экз. Заказ Nt 26-06-01 Центр ризограф«« и копирования. Ч/П Лебедева ЕЛ Св-ао N113.476 от 17.10.2000 г., прЛммна, 41, оф. N13.

«12757

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Основные закономерности процесса и расчет установок прямого электронагрева.

1.1. Источники тепловой энергии и их эффективность.

1.1.1. Источники тепла и теплоносители, используемые в химических аппаратах.

1.1.2. Электроэнергия как источник тепла. Её эффективность, преимущества и недостатки.

1.1.3. Обзор методов электронагрева.

1.1.4. Эффективность преобразования первичной энергии в теплоту различными способами.

1.2. Закономерности прохождения электрического тока через растворы электролитов.

1.2.1. Жидкости как проводники электрического тока.

1.2.2. Электрическое сопротивление системы электрод—раствор-электрод

1.2.3. Применение переменного и постоянного тока. Электролиз при прямом электронагреве.

1.3. Расчет греющих камер прямого электронагрева.

1.3.1. Греющие камеры со стержневыми электродами.

1.3.2. Греющие камеры с плоскопараллельными электродами.

1.3.3. Греющие камеры с коаксиальными электродами.

1.4. Постановка задач исследований.

Глава 2. Эффективность нагревания растворов неорганических веществ в греющих камерах различного типа.

2.1. Определение электропроводности растворов.

2.2. Лабораторная установка и методика эксперимента.

2.3. Результаты экспериментов.

2.4. Обсуждение результатов экспериментов.

Глава 3. Характеристики электродных греющих камер коаксиального типа и их расчет.

3.1. Взаимосвязь электрических и геометрических характеристик электродной камеры коаксиального типа.

3.1.1. Выбор электродных материалов и растворов электролитов.

3.1.2. Лабораторная установка и методика эксперимента.

3.1.3. Анализ полученных результатов.

3.2. Расчет электродной греющей камеры коаксиального типа.

3.2.1. Оценка факторов, влияющих на величину электрического сопротивления камеры.

3.2.2. Вывод расчетной формулы.

3.2.3. Анализ полученных результатов.

3.3. Методика расчета электродной греющей камеры с коаксиальным расположением электродов.

Глава 4. Электроконвектор электродного типа.

4.1. Введение.

4.2. Расчет электроконвектора.

4.2.1. Конструкторская проработка.

4.2.2. Расчет греющей камеры.

4.3. Работа электродной группы и коррозионные процессы.

4.3.1. Методика проведения эксперимента.

4.3.2. Работа греющей камеры на различных электродах.

4.3.3. Оценка коррозионной устойчивости электродов.

4.4. Работа электроконвектора с греющими камерами прямого и косвенного электронагрева.

4.4.1. Методика проведения эксперимента.

4.4.2. Тепловой расчет конвектора.

4.4.3. Обсуждение результатов.

4.5. Сравнение электроконвектора электродного типа с другими электронагревательными приборами.

4.6. Выводы.

Глава 5. Регенерация отработанной серной кислоты.

5.1. Введение.

5.1.1. Основные физико-химические свойства серной кислоты

5.1.2. Методы концентрирования и регенерации отработанной серной кислоты.

5.2. Установка для регенерации отработанной серной кислоты.

5.2.1. Особенности процесса ректификации серной кислоты с использованием прямого электронагрева.

5.2.2. Выбор и испытание конструкционных материалов.

5.2.3. Расчет куба колонны.

5.3. Технологическая схема установки и результаты экспериментов

5.4. Обсуждение результатов.

Глава 6. Выпаривание экстракта валерианы.

6.1. Введение.

6.1.1. Основные свойства экстрактов валерианы.

6.1.2. Недостатки традиционной технологии концентрирования биологически активных веществ.

6.2. Установка для выпаривания экстракта валерианы с прямым электронагревом.

6.2.1. Исследование электропроводности экстрактов валерианы.

6.2.2. Выбор конструкционных материалов и расчет установки

6.2.3. Технологическая схема установки и методика проведения эксперимента.

6.3. Результаты экспериментов и их обсуждение.

ВЫВОДЫ.

В настоящее время значительное внимание уделяется разработке тех видов техники и технологии, которые обеспечивают существенную экономию сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов. Потребление электроэнергии в химической промышленности с каждым годом возрастает и составляет несколько миллиардов кВт-часов в год. Невозможно представить современную химическую промышленность без производств получения фосфора, карбида кальция, кремния, а также установок для разделения смесей методом ректификации или упаривания растворов. Тепловые процессы в данных производствах относятся к наиболее энергоемким видам потребителей. Доля энергии на термообработку, от всех затрат, в наиболее распространенных процессах составляет около 30 %, а в некоторых — достигает 45% и более [30].

Одним из главных мероприятий по совершенствованию технологических процессов является интенсификация нагрева. При снижении времени нагрева снижаются тепловые потери и, следовательно, повышается КПД. В связи с этим важное значение приобретает развитие и совершенствование технологий и установок с прямым электрическим нагревом. Существует несколько способов интенсификации электротермических процессов. В первую очередь, это увеличение удельной мощности без изменения вида нагрева. Этот способ широко используется в электрометаллургии, производстве ферросплавов, химической электротермии и т.д. Однако в ряде случаев он не всегда применим. Тогда используют более прогрессивные виды нагрева — индукционный, контактный (прямой) нагрев, нагрев в кипящем слое и в жидких теплоносителях (в том числе в жидких металлах).

Замена топливного нагрева на электрический обеспечивает экономию энергии, поскольку 1 кВт-час затраченной электроэнергии при термообработке практически всегда превышает (в 2—4 раза) условный эквивалент

10 МДж) количества замещаемого первичного топлива на электростанциях, в том числе и на атомных. Замена топливного нагрева на электронагрев, лишь на 1 % в масштабе страны может дать экономию энергоресурсов около 1 млн. кВт-часов в год [30]. Т.е. электронагрев является энергосберегающей технологией. Это связано ещё и с тем, что суммарный КПД использования топлива для нагрева конечного продукта в электротермических установках в последние годы, в связи с совершенствованием оборудования, начинает превышать КПД установок пламенного нагрева* [43].

Электронагрев позволяет осуществлять некоторые процессы, которые невозможны в пламенных печах (получение сложнолегированных сталей, ферросплавов, полупроводниковых монокристаллов, получение желтого фосфора, карбида кальция и др.). В результате этого электронагрев всё шире применяется в различных отраслях промышленности и в быту [27].

Одной из основных характеристик современного оборудования является удельное потребление электроэнергии на единицу продукции. Снижение удельного расхода электроэнергии с целью повышения экономичности и конкурентоспособности промышленных установок является одним из основных направлений современных исследований [28]. С учетом высоких тарифов на электроэнергию, показатель удельного потребления электроэнергии зачастую выходит на первый план.

Поиск режимов, позволяющих интенсифицировать технологический процесс, а также разработка установок, имеющих высокий КПД, является актуальной задачей. Прямой электронагрев сопротивлением обладает в 5—10 раз большей скоростью нагрева, чем во всех других случаях при передаче тепла через поверхность, к которым относятся и все виды пламенных печей. Большая концентрация мощности в ограниченном объёме (удельная мощ При использовании горелок, например в шахтных печах, 20-25 % тепловой энергии теряется с отходящими газами. ность увеличивается в 2-3 раза) позволяет вести скоростной нагрев. Всё это способствует существенному сокращению энергозатрат.

Данная работа посвящена дальнейшему исследованию закономерностей прямого электронагрева и его применению в процессах химической технологии. Это особенно актуально в связи с высокими требованиями, предъявляемыми к химическим энерготехнологиям, ужесточившимися в последние годы.

Целью работы является разработка технологических схем, оборудования и методик расчета процессов с прямым электронагревом растворов.

Научная новизна

1. Установлен эффект интенсификации тепловых и массообменных процессов в аппаратах с прямым электрическим нагревом, работающих на переменном токе промышленной частоты, в широком диапазоне удельных сопротивлений растворов — от десятков ом-метров до сотен тысяч омметров.

2. Предложена эмпирическая расчетная формула, отражающая взаимосвязь электрического сопротивления электродной греющей камеры коаксиального типа и её геометрических параметров. Формула достоверна в диапазоне от 30 Ом-м до 15-106 Ом м удельных электрических сопротивлений растворов, на её основе разработана методика расчета электродных греющих камер с коаксиальным расположением электродов.

3. Установлено, что в растворах серной кислоты монокристаллический кремний, как материал для электродов, имеет минимальную скорость коррозии, которая не превышает 1 • 10-3 миллиметров в год.

4. Обнаружено положительное воздействие переменного электрического тока на выход валепотриатов из экстракта валерианы при его выпаривании в аппарате с прямым электронагревом.

Практическая ценность

Впервые изучена электропроводность экстрактов валерианы в зависимости от температуры. Проведенные исследования позволили создать технологию выпаривания экстракта валерианы в аппарате с прямым электрическим нагревом.

Изучена коррозионная стойкость и состав продуктов коррозии конструкционных и электродных материалов в различных средах в условиях наложенного переменного электрического тока и даны рекомендации по применению материалов. В частности, для прямого электронагрева растворов серной кислоты рекомендованы кремниевые электроды, а для растворов с рН близким к семи - никелевые.

Для уменьшения габаритов куба ректификационной колонны, при нагреве растворов с высокой электропроводностью, предложено выполнять его с перегородками - лабиринтного типа. Это позволяет выдержать расчетное межэлектродное расстояние и допустимую плотность тока на электродах.

Разработаны и изготовлены лабораторные установки, позволяющие применять принцип прямого электронагрева для исследования процессов нагревания, выпаривания и ректификации растворов различного состава. Разработана конструкторско-технологическая документация на электроконвектор электродного типа мощностью 700 Вт, снабженный устройством «фаза-ноль», показывающим правильность подключения фазного провода.

На защиту выносятся

Обобщенные экспериментальные результаты по исследованию интенсифицирующего воздействия прямого электрического нагрева на процессы нагревания и выпаривания электропроводных растворов в широком диапазоне изменения их удельных сопротивлений.

2. Экспериментальные данные по исследованию характеристик и методику расчета электродных греющих камер коаксиального типа.

3. Исследования и выбор конструкционных и электродных материалов для различных сред в условиях наложенного переменного электрического тока промышленной частоты 50 Гц.

4. Аппаратурно-технологическое оформление процессов с прямым электронагревом растворов.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом НИР, утвержденным приказом Минвуза № 738 от 26.01.1987 г., по программе «Исследование, моделирование, оптимизация и разработка аппаратуры для процессов растворения и выпаривания».

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Косинцеву В.И., а также д.ф.-м.н., профессору Ильину А.П., к.т.н., доценту Пьянкову А.Г. и коллегам по работе за полезные дискуссии и помощь в работе.

выводы

1. Прямой электронагрев обеспечивает более интенсивное нагревание растворов: быстрее жидкостного обогрева на 35, а радиационного - на 13 %. Скорость нагрева исследованных растворов с помощью прямого электронагрева составила 0,31, радиационного - 0,28, а жидкостного - 0,23 градуса в минуту, при одинаковой удельной мощности греющих камер.

2. Наибольшее влияние на электрическое сопротивление коаксиальной греющей камеры электродного типа оказывает удельное сопротивление раствора (55 %), затем следует изменение высоты камеры (22 %) и изменение межэлектродного расстояния (17 %). Удельное сопротивление материала электрода не влияет на общее электрическое сопротивление камеры.

3. Расчетная формула, связывающая электрическое сопротивление коаксиальной камеры с её геометрическими размерами и удельным сопротивлением раствора, справедлива для диапазона удельных сопротивлений растворов от 0,3 до 15-104 Ом-см. Погрешность вычислений электрического сопротивления греющей камеры составляет 10—16 %. На основе формулы разработана методика расчета электродных греющих камер с коаксиальным расположением электродов заданной мощности и геометрии.

4. Электрохимическое окисление электродов приводит к накоплению слабо проводящих продуктов, которые увеличивают электрическое сопротивление греющей камеры, снижая её мощность. Наиболее коррозионно-стойким, из исследованных электродных материалов в водопроводной воде (сталь, медь, латунь, дюраль, никель и сталь с покрытием из ниобия и нитрида титана), является никель: электрод из него имеет наименьшее значение скорости и глубинного показателя коррозии (0,44 мм/год). Покрытие электрода защитными пленками оказалось эффективным только для случая с ниобием, нитрид титана практически не уменьшает скорость коррозии электрода.

Разработанный и испытанный электроконвектор с греющей камерой прямого электронагрева эффективнее нагревает воздух, чем конвектор с камерой косвенного электронагрева. При одинаковой мощности камер теплоотдача от теплоносителя при прямом электронагреве увеличивается, за счет более высокой скорости его циркуляции (в 1,4 раза). Для сохранения расчетного межэлектродного расстояния, в кубе колонны для ректификации отработанной серной кислоты, предложено выполнять его с перегородками (лабиринтного типа). Это позволяет выдержать допустимую плотность тока на электродах. В среде кипящей серной кислоты, в качестве конструкционных материалов, рекомендуется использовать: фарфор, кварцевое стекло и кислотоупорную композицию на основе кварцевого песка, а в качестве материала электродов — монокристаллический кремний и силицированный графит.

Разработана технология более интенсивного выпаривания экстрактов валерианы (в 1,5 раза) в аппарате с прямым электрическим нагревом. При этом содержание биологически активных веществ (валепотриатов) в густом экстракте увеличивается, в среднем на 30 %, что обусловлено инициирующим воздействием на экстракт переменного электрического тока и отсутствием зон локального перегрева в данных аппаратах.

1. Наний Е.П. Уточненная методика расчета электродных водонагревателей и электрокотлов //Изв. вузов. Энергетика. — 1963. — №11. — С. 36-44.

2. Михайлов JI.A., Кауфман В.Г., Пылаев В.М. Методика расчета электрических параметров соляных ванн. — М.: ВНИИЭМ, 1966. 38 с.

3. Кауфман В.Г., Михайлов JI.A., Пылаев В.М. Электрические печи с жидкими теплоносителями. М: Энергия, 1973. - 102 с.

4. Булюбаш Б.В., Гуревич В.З. Электричество и тепло. — М.: Наука, 1978. -174 с.

5. Альтгаузен А.П. Применение электронагрева и повышение его эффективности. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 128 с.

6. Кауфман В.Г., Пылаев В.М. Улучшение рабочих параметров соляных ванн. //Исследования в области промышленного электронагрева (Информационный сборник ВНИИЭТО за 1967 год). М., 1969.

7. Корсак С.П. Электрические водонагреватели и паровые котлы. M.-JL: Госэнергоиздат, 1954. — 126 с.

8. Тельнов Г.М., Натанзон Е.И. Электронагрев методом сопротивления. -М.: Машгиз, 1951.-97 с.

9. Холодовская Р.С. Нагрев инфракрасным излучением. M.-JL: Госэнергоиздат, 1945. —18 с.

10. Зернов И.А. Коэффициент полезного действия радиационных установок //Электротехническая промышленность. Электротермия. — 1970. — Вып. 91. С. 11. - (Науч.- техн. сб.).

11. Аверьянов В.В. Применение электронагрева при вакуумировании стали в ковшах //Электротехническая промышленность. Электротермия. — 1970. Вып. 95. - С. 25. - (Науч.-техн. сб.).

12. Евсеев П.Н. Расчёт водонагревателей с цилиндрическими электродами //Электротехническая промышленность. Электротермия. 1970. — Вып. 95. - С. 18. - (Науч.-техн. сб.).

13. Евсеев П.Н. Теоретические основы расчёта котлов с радиальными электродами //Электротехническая промышленность. Электротермия. — 1982. Вып. 7. - С. 9. - (Науч.-техн. сб.).

14. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. — М.: Химия, 1995. — В двух частях. — 768 с.

15. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1973. -750 с.

16. Применение электроэнергии в сельском хозяйстве /Под ред. М.Г. Еврей-нова. М.: Сельхозгиз, 1958. - 500 с.

17. Интенсификация процесса выпаривания каустической соды и массооб-менных процессов: Отчет о НИР (промежут.) /ТПИ; Руководитель В.И. Косинцев. Х/д № 21/72. - Томск, 1972. - 36 с. - Отв. исп. Пищулин В.П., Евтеев Б.Б.

18. Усиков С.В. Электрометрия жидкостей. — JL: Химия, 1974. — 144 с.

19. Федотьев Н.П. и др. Прикладная электрохимия. Л: Химия, 1967. -600 с.

20. Машовец В.П. Влияние непроводящих включений на электропроводность электролита /ЖПХ Т. XX. - Вып. 4. - 1957. - С. 350-353.

21. Миронов Ю.М. Рациональные режимы и основные статические свойства однофазных электрошлаковых печей как объектов управления и регулирования: Автореф. дис.канд. техн. наук /МЭИ. М., 1965. - 23 с.

22. Миронов Ю.М. Электрошлаковые печи. Чебоксары: Изд-во ЧТУ, 1978.-105 с.

23. Миронова А.Н. Электроснабжение электротермических установок. Чебоксары: Изд-во ЧТУ, 1983. - 88 с.

24. Миронова А.Н. Электрооборудование электротермических установок. — Чебоксары: Изд-во ЧТУ, 1986. 80 с.

25. Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок. — М.: Энер-гоатомиздат, 1991. — 376 с.

26. Макаров А.Н., Шимко М.Б. Влияние КПД дуг на потребление электроэнергии дуговыми сталеплавильными печами постоянного и трехфазного токов //Электротехника. — 2002. — № 7.

27. Шульгин Л.П. Электрохимические процессы на переменном токе. Л.: Наука, 1974. - 70 с.

28. Филиппов В.И. Энергосберегающая роль термообработки //Электротехника. — 1991. — № 6. С. 53-56.

29. Пищулин В.П., Бабенко С.А. Регенерация кислых стоков //Изв. ТЛИ. — Т. 275.-1976.-С. 85-86.

30. Пищулин В.П., Косинцев В.И., Евтеев Б.Б. Концентрирование серной кислоты в аппарате дефлегмационного типа с прямым электрическим нагревом //Изв. ТЛИ. Т. 259. - 1976. - С. 72-74.

31. Пищулин В.П. Применение прямого электрического нагрева для концентрирования серной кислоты //Изв. 'ГНИ. Т. 259. - 1975. - С. 22-24.

32. Пищулин В.П., Козлова Н.И. Исследование прохождения переменного электрического тока через раствор едкого натра. Сообщение 1 //Изв. ТПИ.-Т. 259.-1975.-С. 16-18.

33. Пищулин В.П. Методика расчета выпарной аппаратуры с прямым электрическим нагревом //Изв. ТЛИ. Т. 259. - 1975. - С. 19-21.

34. Кузьмин В.М., Сериков А.В. Разработка и исследование трансформаторов для установок электронагрева //Электротехника. — 2001. — № 7. — С. 45-51.

35. Пат. RU 2074529 С1. Индукционный нагреватель жидкости /А.И. Ёлшин, В.М. Казанский, Е.Д. Карманов //Открытия. Изобретения. 1997. — №6.

36. Голованчиков А.Б., Попов М.В. Экстрагирование активных компонентов из лекарственных растений в электрическом поле //Хим.-фарм. журнал. Т. 32. - 1998. - № 8. - С. 31-33.

37. Комарова Е.Л., Цыбулько Н.С. и др. Выделение и идентификация валереновой кислоты из подземных органов валерианы //Хим.-фарм. журнал. Т. 34. - 2000. - № 10. - С. 22-24.

38. Коновалова О.А., Рыбалко К.С., Сенина Т.А. Количественное определение суммы валепотриатов в корневищах с корнями Valeriana officialis L.s.l. //Хим. фарм. журнал. - Т. 25. - 1991. - № 8. - С. 63-65.

39. Альтгаузен А.П., Бородачев А.С., Мещеряков А.И. Роль электротермии в экономии энергетических ресурсов для получения конечного продукта //Электротехника. 1984. - № 2. - С. 2.

40. HUTTE: Справочная книга /Пер. с нем. М.: Гостехиздат, 1929. - Т. 2. -С. 1419.

41. Купцов A.M., Косинцев В.И., Каталевская А.В. Расчет параметров греющих камер коаксиального исполнения //Тр. ин-та ВНИИЛюмино-форов. Ставрополь, 1987. - Вып. 32. - С. 95-99.

42. Щеглов Н.Г., Гайворонский К.Я. Технологическое оборудование предприятий общественного питания и торговли. М.: Деловая литература, 2001.-480 с.

43. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. школа, 1975. -560 с.

44. Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А. Равде-ля и A.M. Пономаревой. — Л.: Химия, 1983. 232 с.

45. Пат. 2101882 РФ. Кл Н05В6/10, F24H1/10. Электроводонагревательное устройство трансформаторного типа / В.М. Кузьмин, А.В. Сериков, С.П. Бобровский //Открытия. Изобретения. 1998. - № 1.

46. Мамонтов В.В. Индикация правильности подключения фазного провода /Том. политехи, ун-т. Томск, 1997. - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.12.97, № 3743-В97.

47. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Усачев С.П. Подключающее устройство для аппаратов электродного типа /Том. политехи, ун-т. — Томск, 1998. — 4 с. Деп. в ВИНИТИ 20.08.98, № 495-В98.

48. Мамонтов В.В., Косинцев В.И. Индикация правильности подключения фазного провода для электродных аппаратов малой мощности //Материалы конф. «Энергетика: экология, надежность, безопасность». — Томск: Изд-во ТПУ, 2003. Т. 1. - С. 91-93.

49. Мамонтов В.В., Косинцев В.И. Подключающее устройство для электродных аппаратов средней мощности //Там же: Т. 2.

50. Косинцев В.И., Мамонтов В.В. Исследование характеристик греющей камеры коаксиального типа //Материалы Региональной науч.-техн. конф. Томск: Изд-во ТГУ, 1994. - С. 21-22.

51. Мамонтов В.В. Исследование коррозии центрального электрода в греющих камерах коаксиального типа //Материалы конф., поев. 100-летию ТПУ. Томск: Изд-во ТПУ, 1996. - С. 25.

52. Косинцев В.И., Мамонтов В.В. Разработка экологически чистых греющих камер и аппаратов электронного типа //Там же: С. 24.

53. Мамонтов В.В. Расчет электродных греющих камер коаксиального типа //Материалы конф. «Химия и хим. технология на рубеже тысячелетий». Томск: Изд-во ТПУ, 2002. - Т. 2. - С. 297-300.

54. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Коробочкин В.В. Электроконвектор электродного типа //Каталог выставки «Электроэнергетика в социальном развитии села». — М.: ВВЦ, 1993.

55. Косинцев В.И., Пьянков А.Г., Мамонтов В.В. Испытание теплообменников типа «Комфорт» с различными греющими камерами. — Томск: Изд-во ТПУ, 2003. 29 с. — (Метод, указания к лаб. работе).

56. Косинцев В.И., Мамонтов В.В., Малахов А.В. Получение химически чистой концентрированной серной кислоты в выпарных аппаратах электродного типа //Материалы конф. «Хим. технология неорганических веществ». Казань, 1991. - С. 244.

57. Мамонтов В.В., Косинцев В.И., Пьянков А.Г. Применение прямого электронагрева для процессов концентрирования и регенерации серной кислоты //Изв. вузов. Химия и хим. технология. — 2003. — Т. 46, Вып. 2. С. 128-131.

58. Мамонтов В.В. Выпаривание экстракта валерианы в аппарате электродного типа //Материалы конф. «Молодежь и наука: проблемы и перспективы». Томск: ТГПУ, 1998.

59. Мамонтов В.В. Выпаривание экстракта валерианы в аппарате электродного типа //Изв. вузов. Химия и хим. технология. — 2003. Т. 46, Вып. 2. -С. 132-134.

60. Конвектор настенный «Универсал 20Бм» (ТУ 21—20(1)—017—83): Паспорт /Костромской калориферный завод, 1990. - 5 с.

61. Электроводонагреватель САЗС-800/90 Ш: Рекл. инф. /Госкомсельхоз-техника СССР. ВНИИЭлектротерм. оборуд-я. М.: ЦНИИТЭИ, 1985. -2 с.

62. Электроводонагреватель ЭПЗ-100 И2: Паспорт /Пятигорский станкорем. завод, 1984.-29 с.

63. Гнусин Н.П. и др. Основы теории расчета и моделирования электрических полей. — Новосибирск: Наука, 1972. — 276 с.

64. Ваграмян А.Т., Ильина-Какуева Т.Б. Распределение тока по поверхности электродов при электроосаждении металлов. М.: Металлургиздат, 1955.-68 с.

65. Ротинян A.JL, Алойц В.М. Газонаполнение при электролизе воды //ЖПХ. — Т. 30. — Вып. 12.-1957.-С. 1781-1785.

66. Машовец В.П., Форсблом Г.В. Электролитическое производство алюминия. М.: Металлургиздат, 1951.- 220 с.

67. Ротинян A.JL и др. Теоретическая электрохимия. — JL: Химия, 1981. — 423 с.

68. Лариков Н.Н. Общая теплотехника. М.: Стройиздат, 1966. - 446 с.

69. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для вузов. — М.: Стройиздат, 1991. 735 с.

70. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л.: Химия, 1970. — 624 с.

71. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов.- М.: Металлургия, 1966. 340 с.

72. Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты: Справ, изд.: В двух книгах. Кн. 1. Газы и фреоны /В.В. Батраков,

73. В.П. Батраков, JI.H. Пивоварова, В.В. Соболь. М.: Металлургия, 1990. -344 с.

74. Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты: Справ, изд.: В двух книгах. Кн. 2. Неорганические кислоты /В.В. Батраков, В.П. Батраков, JI.H. Пивоварова, В.В. Соболь. -М.: Металлургия, 1990.-320 с.

75. Пинчук JI.C. и др. Материаловедение и конструкционные материалы. -Минск: Вышэйшая школа, 1989. — 461 с.

76. Дюмаев К.М. и др. Регенерация отработанных сернокислотных растворов. М.: Химия, 1981. - 112 с.

77. Новые научные разработки и технические решения по регенерации и использованию отработанных серных кислот /Сост. А.А. Жукова, Ж.В. Кириллова и др. М.: НИИТЭХИМ, 1989. - 44 с. - (Обзор, информ. Сер. "Минеральные удобрения и серная кислота").

78. Использование отработанной серной кислоты в СССР и за рубежом /Сост. Ж.В. Кириллова, Т.М. Метелица и др. М.: НИИТЭХИМ, 1984. -32 с. - (Обзор, инф. Сер. "Минеральные удобрения и серная кислота").

79. Лебедев А.Я. Установки для денитрации и концентрирования серной кислоты. М.: Химия, 1972. - 240 с.

80. Оборудование для повторной переработки кислот и растворителей //Экспресс-информация. Электроника. Вып. 3/4 (4660/4661). — 1989.

81. Semiconductor International. V. 11. - № 6. - 1988. - pp. 310-316.

82. Semiconductor International. V. 11. - № 7. - 1988. - pp. 108-111.

83. Semiconductor International. V. 11. - № 8. - 1988. - pp. 64-69.

84. Semiconductor International. V. 11. - № 9. - 1988. - p. 176.

85. J. Vac. Sci. Technology. V. 6. - № 3. - 1988. - pp. 1226-1254.

86. Solid State Technology. V. 31. - № 8. - 1988. - pp. 36-40.

87. Справочник сернокислотчика /Под ред. К.М. Малина. М.: Химия, 1971. -744 с.

88. Мармер Э.И. Углеграфитовые материалы: Справочник. — М.: Металлургия, 1973. -135 с.

89. Тарабанов А.С., Костиков В.И. Силицированный графит. М.: Металлургия, 1977. - 207 с.

90. Гурвич О.С., Ляхин Ю.П., Соболев С.И. Высокотемпературные электропечи с графитовыми элементами. — М.: Энергия, 1974. — 103 с.

91. Пронович А.С. Разработка процесса и аппаратуры с прямым электрическим нагревом для десорбции фтористого водорода из фторсернокис-лотных растворов: Дис. канд. техн. наук. — Ставрополь, 1985. — 172 с.

92. Лейтес И.Л., Сосна М.Х., Семенов В.П. Теория и практика химической энерготехнологии. — М.: Химия, 1988. -280 с.

93. Хим.-фарм. журнал. 1991. - № 10. - С. 71.

94. Современное состояние процессов выпаривания в химико-фармацевтической промышленности /Сост. С.А. Плюшкин, Г.Н. Борисов. М.: ЦБНТИМедпром, 1986. - 28 с. - (Хим.-фарм. пром-сть: Обзор, информ.).

95. Ультрафильтрационные процессы выделения биологически активных веществ /Сост. Г.С. Парр, Т.И. Рожанская. — М.: ЦБНТИМедпром, 1986. — 29 с. — (Хим.-фарм. пром-сть: Обзор, информ.).

96. Современное состояние и перспективы использования сжиженных газов для экстракции природных веществ из растительного сырья /Сост. П.П. Ветров, А.П. Прокопенко. — М.: ЦБНТИМедпром, 1984, 34 с. - (Хим.-фарм. пром-сть: Обзор, информ.).

97. Промышленный регламент № 00481169-19-92. Производство экстракта валерианы густого: Утв. Мин-м здравоохр. СССР. — М., 1992.

98. ФС 42-2000-83 Экстракт валерианы жидкий: Утв. Фармакоп-м комитетом МЗ СССР 23.02.83.: Срок введ. 23.05.83. М.: УВНЛСиМТ, 1983.

99. ФС 42-3685-98 Экстракт валерианы густой: Утв. Фармакоп. гос. ком-м МЗ РФ 23.12.98.: Срок введ. 23.03.99. М.: ДГККЭБЛСиМТ, 1999. - 5 с.

100. Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям. 3-е изд., стер. - М.: Металлургия, 1990. - 426 с.

101. Кузнецова М.А. Лекарственное растительное сырьё и препараты. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1987. — 191 с.

102. Степин Б.Д. Применение Международной системы единиц физических величин в химии: Практ. пособие. — М.: Высш. шк., 1990. 96 с.