автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика и структурные характеристики мембран электроультрафильтрационной очистки промышленных растворов от анионных поверхностно-активных веществ

На правах рукописи

ХОРОХОРИНА Ирина Владимировна

КИНЕТИКА И СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕМБРАН ЭЛЕКТРОУЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ ОТ АНИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

11 ДЕК /014

005556553

Тамбов 2014

005556553

Работа выполнена в Научно-образовательном центре «Безотходные и малоотходные технологии» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ») - ФБГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве».

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Лазарев Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор

Кретов Иван Тихонович,

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор кафедры «Машины и аппараты пищевых производств» ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»

Пачина Ольга Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Машины, аппараты пищевых производств и теплотехника» Энгельсского технологического института (филиала) ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю. А.»

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Защита диссертации состоится 29 декабря 2014 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 при ФГБОУ ВПО «ТГТУ» по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, д. 1, ауд. 60.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, ФГБОУ ВПО «ТГТУ», ученому секретарю диссертационного совета Д 212.260.02.

Электронная почта диссертационного совета: d.sov21202@tstu.ru; факс: 8(4752)632024.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ТГТУ», с авторефератом диссертации — на официальном сайте ФГБОУ ВПО «ТГТУ» http://www.tstu.ru и ВАК Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru.

Автореферат разослан У (О Л. 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Нечаев Василий Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. В качестве основных ПАВ используются анионные вещества, которые обеспечивают достаточный моющий эффект и пенообразование. Для промышленных растворов, содержащих анионные поверхностно-активные (АПАВ) вещества, перспективными методами очистки являются мембранные процессы разделения.

Одним из методов мембранной технологии является электроультрафильт-рация, происходящая при одновременном воздействии градиента давления и электрического потенциала. Основные преимущества электроультрафильтраци-онной технологии связаны с экологичностью, малой металло- и энергоемкостью и простотой конструктивного оформления.

В настоящей работе исследовались кинетика и структурные характеристики мембран процесса электроультрафильтрационной очистки промышленных растворов от анионных поверхностно-активных веществ.

Работа выполнена при поддержке федерально-целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (гос. контракты № 16.740.11.0525, 14.740.11.1028, 16.740.11.0659) и по гранту целевого аспирантах» 14.132.21.1472.

Цель работы - исследование кинетики и структурных характеристик мембран электроультрафильтрационной очистки промышленных растворов от анионных поверхностно-активных веществ.

Научная новизна. Разработана ячейка и методики для исследования радиуса пор и мембранного потенциала полупроницаемых мембран, позволяющие численно определять радиусы пор в активном слое мембран и величины мембранного потенциала.

Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания, удельному потоку растворителя и коэффициенту распределения промышленных растворов, содержащих анионные поверхностно-активные вещества, в зависимости от концентрации, температуры и плотности тока, которые использованы в ап-проксимационных зависимостях для получения численных значений эмпирических коэффициентов.

Уточнена математическая модель массопереноса в процессе электроультра-фильтрационного разделения растворов, содержащих АПАВ, посредством учета мембранного потенциала и радиуса пор мембран в уравнениях, использованных в модели, что позволяет повысить точность определения коэффициента задержания.

Практическая значимость. Разработана программа для расчета конструктивных параметров электробаромембранного аппарата трубчатого типа и его рабочей площади (св-во о per. № 2012616716).

Предложена методика инженерного расчета рабочей площади и количества элементов электроультрафильтрационного аппарата.

Предложена схема очистки промышленных растворов ОАО «Кирсановский завод текстильного машиностроения» от анионных поверхностно-активных веществ с ожидаемым экономическим эффектом 200 тыс. р. в год в ценах 2014 г. Схема включает в себя электроультрафильтрационный аппарат, позволяющий очищать стоки до предельно допустимых концентраций.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на: международной конференции «Ion transport in organic and inorganic membranes» (Туапсе, 2011); международной научно-практической конференции «Решение региональных экологических проблем» (г. Тамбов, 2011); международной конференции «Перспективные разработки науки и техники» (Польша, 2011); международной научно-практической конференции «Инновационные проекты в области агроинженерии» (Москва, 2012); 8-й Международной научно-практической конференции «Дни науки-2012» (Прага, 2012); 78-й Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Киев, 2012); международной научной конференции им. В. И. Вернадского «Наука и образование для устойчивого развития экономики, природы и общества» (Тамбов, 2013); XIV конференции с международным участием «Иониты-2014» (Воронеж, 2014).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликованы 22 работы, в том числе 10 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов, списка используемых источников и приложения. Диссертация содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 41 рисунок, 15 таблиц, список цитируемых источников, который включает 108 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертации, ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе проведен обзор литературных данных. Рассмотрены кинетика процессов электромембранного разделения растворов и структурные характеристики мембран. На основании анализа литературных данных сделан вывод о том, что кинетика и структурные характеристики мембран процесса электромембранной очистки промышленных растворов от АПАВ мало изучены.

Вторая глава посвящена описанию разработанных и усовершенствованных методик и конструкций ячеек для проведения экспериментальных исследований структурных и проницаемых характеристик мембран. В качестве объектов исследования использовался водный раствор лаурилсульфата натрия, водный раствор гидрокарбоната натрия и полупроницаемые мембраны.

Исследования порового пространства мембран методом малоуглового рентгеновского рассеивания проводились на установке КРМ-1, включающей в себя питающий аппарат ДРОН-3, малоугловой гониометр, счетчик БДС-6, персональный компьютер (ПК).

Для изучения мембранного потенциала проводились измерения разности

потенциалов на мембранах МГА-95, МГА-100 в разборной ячейке (рис. 1) с двумя симметричными сосудами, в которых закреплялись угольные электроды и манометрические трубки.

Разность потенциалов измерялась высокоомным цифровым вольтметром с последующей передачей данных через

4 2 1 3

П

I

Рис. 1. Измерительная ячейка:

I - резьбовое соединение; 2 - мембрана; 3 — угольный электрод; 4 - пружины

СОМ-порт на ПК с возможностью записи через 0,5 с, что позволяло следить за величиной мембранного потенциала ср(7) в реальном времени.

По концентрациям растворенного вещества в образцах полупроницаемых мембран и в исходных растворах рассчитывали коэффициент распределения по формуле:

=С„ /Сцсч (1)

где См, Снсх - концентрации растворенных веществ в мембране и исходном растворе, мг/л.

Исследования коэффициента задержания и удельного потока растворителя проводились на установке, схема которой изображена на рис. 2.

Рис. 2. Схема элекгроультрафильтрацнонной установки для исследования коэффициента задержания и удельного потока растворителя:

1 — термостат; 2 - потенциометр; 3 - емкость; 4 — плунжерный насос; 5,9,10,13,17- дроссель; 6 — компрессор высокого давления; 7 — ресивер;

8, 11 — манометр; 12 — электроконтактный манометр; 14 — электроультрафильтрационный аппарат, 15, 16-емкости для сбора пермеата, 18 — поплавковый ротаметр; 19 — источник постоянного тока; 20—пористые электроды

По концентрациям растворенного вещества в пермеате и в исходных растворах рассчитывали коэффициент задержания по формуле:

К = (2)

г

исх

где Спер — концентрация растворенных веществ в пермеате, мг/л.

Значение удельного потока растворителя рассчитывали по уравнению:

1 = (3)

где V — объем пермеата, м3; /■'.., — площадь мембраны, м2; т — время проведения эксперимента, с.

Третья глава посвящена изложению и анализу результатов экспериментальных исследований. Измерение интенсивности малоуглового рентгеновского рассеяния осуществляли на установке КРМ-1. На рис. 3 сплошной линией представлена экспериментальная зависимость импульса от угла рассеяния, пунктирной линией - модельная функция типа - Лг2ехр(-¿л2). Прологарифмировав функцию 1п 1(з), можно выделить прямолинейные участки с различными углами наклона (рис. 4).

Выделяя данные участки и определив тангенсы угла их наклона, были рассчитаны радиусы пор мембраны:

гк=ЩД, (4)

где радиус инерции:

Рис. 3. Исходная днфрактограмма Рис. 4. Кривая (1п/, г.2)

для мембраны МГА-95 для мембраны МГА-95

0,6447^^0 • (5)

Значение радиусов инерции и радиусов пор для мембран сведены в табл. 1.

Таблица 1

Мембрана (нм) Г\ (нм) Л^(нм) Г г (НМ) Rgз (нм) г3 (нм)

ESPA 4,8 6,2 6,4 8,3 19 25

МГА-95 5 6,4 6,7 8,6 16 20

Экспериментальные зависимости мембранного потенциала от времени процесса сорбции воды и прямого осмоса гидрокарбоната натрия полупроницаемой мембраны вида МГА-95 приведены на рис. 5.

<с.в I

9. В

/

Ы /

Ö.t2 O.Oii 0.&4 G.Ö5

(.час

а)

б)

Рис. 5. Зависимость мембранного потенциала от времени <р(() при сорбции воды (а), при полном осмосе (б) мембраны МГА-95: сплошная - эксперимент, пунктир - расчет

Функциональная зависимость потенциала от времени при сорбции воды может быть представлена уравнением:

ф = фтах-ф0-е4", (6)

где р - коэффициент сорбции, а ср0-е~^ = С, — дзета-потенциал.

Уравнение (6) описывает возрастающую часть кривой на рис. 5, а и б. Для описания убывающей части (рис. 5, 6) предложено уравнение:

фосм = фтш + фо-е"Р('"Т>, (7)

где Р - коэффициент диффузионной проницаемости; ( - время эксперимента; т - время сорбции мембраны в растворе до максимального потенциала. 6

Коэффициент диффузионной проницаемости определяли из формулы (7):

I --. уиу

1-х

Данные р, Р, щ-е ''' т)= С, — дзета-потенциал представлены в табл. 2.

Таблица 2

Сорбция Прямой осмос

Марка ^-потенциал фтах Р ^-потенциал Фтт Р Р

мембраны 1ШП тах мВ •ю-3. гшп шах мВ •ю-3, •ю-7,

мВ мВ с"1 мВ мВ с"1 м2/с

МГА-95 -19,6 -53 164 9 +26 +70 28 5,5 11

МГА-100 -27 -75 215 5 +23 +62 202 2,5 3,4

Экспериментальные и расчетные данные по коэффициенту распределения для мембран в водном растворе АПАВ представлены на рис. 6.

Для расчета коэффициента распределения предложено выражение вида:

кр={ьс:су,(293/ту)/сисх, (9)

где Ь, п, т — эмпирические коэффициенты, зависящие от природы исследуемых растворов и типа мембран.

УПМ-К

УАМ-150

Ш

з и

сие*(»г/й

\ > 4 i

-т:2эзк нныя« ■

С*к*,ш/я

зозк -»-мо?». т^зкдом) —1»гз5к -в-т«г«$к -*-т«зоэк -*-т»зз>« -

'«ЗЭЭДж»)

Рис. 6. Зависимость коэффициента распределения от концентрации исходного раствора АПАВ для мембран УАМ-150 и УПМ-К:

сплошная - эксперимент, пунктир - расчет

Значения эмпирических коэффициентов уравнения (9) представлены в табл. 3.

Таблица 3

Мембрана Ь п т

УАМ-150 1,1510 0,2902 1,6781

УПМ-К 3,1651 0,4117 1,0360

Экспериментальные зависимости по коэффициенту задержания от давления и плотности тока для мембран УПМ-К и УАМ-150 в водном растворе АПАВ представлены на рис. 7 и 8.

УПМ-К ..

Рис. 7. Зависимость коэффициента задержания от давления раствора АПАВ (Спех = 1 мг/л) для мембран УПМ-К и УАМ-150:

сплошная — эксперимент, пунктир — расчет

¡,А/»>

-СиеXS.-U.Wf/i5

•*> ряс«

г ряо*

а) б)

Рис. 8. Зависимость коэффициента задержания от плотности тока в водном растворе АПАВ для мембраны УПМ-К прнанодной (а) и прнкатодной (б)

Для расчета коэффициента задержания использовалось уравнение, предложенное Б. В. Дерягиным и др.:

К = 1--;---1-—-. (Ю)

( \ -1 -1 Г л„к7) ■ехр(- Лъ)

1+ 1-ехр

ч^р^1 J 1 'Л ]

где ки к2, къ -эмпирические коэффициенты; Ар - коэффициент распределения мембран; Д, - коэффициент диффузии, м2/ с.

Для расчета коэффициента задержания с наложением электрического поля использовано модифицированное уравнение Б. В. Дерягина и др.: для прнанодной мембраны

К = 1--:-^-:---^-, (11а)

1 +

1

кр

-1

1-ехр

-/уп

О к ¡г[ + М.

эду

для прикатодной мембраны К =-;-

1 +

1

--1

)

1-ехр

к5Лс ¡X)

ехр(-А:6 У)

ОдЛр/г1 + Л/эдЛ

где кА, к5, кь - эмпирические коэффициенты; г - плотность тока, А/м2; г| - выход по току; Л/,д — электродиффузионный поток, кг/(м2 с).

Значения эмпирических коэффициентов уравнений (10) и (11) представлены в табл. 4.

Таблица 4

Мембрана к, кг кг Мембрана к., к, ке

УАМ-150 0,0025641 0,0002273 27351 УПМ-К (прианод) 0,0005574 0,346 26543

УПМ-К 0,0015354 0,0002112 25436 УПМ-К (прикатод) 0,204 8,653 27564

Экспериментальные зависимости удельного потока растворителя от давления и плотности тока для мембран УПМ-К и УАМ-150 в водном растворе АПАВ представлены на рис. 9 и 10.

УАМ-150

УПМ-К

НО'.к'/иЧ

С/ ' У-

Р.МПа

-»-С«».«»/»-». рхч С^.ыф— р.кч -»-Си«3,г»*«-»- (веч — Ода2.н,г,<я-> рз-сч

Р, МГТй —расч Си«-1,5.^.г/ярзч^

рзеч —С»'я-1 $v-г/я - ** глсч

а) б)

Рис. 9. Зависимость удельного потока растворителя от давления исходного раствора АПАВ для мембран УПМ-К (а) и УАМ-150 (б)

Для расчета удельного потока растворителя использовалась модифицированная формула закона Дарси:

J = k(AP-(B ехр(и Сисх )ехр(Л/7'))), (12)

где В, «, А — эмпирические коэффициенты; АР — рабочее давление, МПа.

Для расчета удельного потока растворителя с наложением электрического поля применено модифицированное уравнение, основанное на законе Дарси:

J = k{^P-(В, ехр(и, Сисх) ехр(^ /Г)/ л)), (13)

где В/, п,, Л, - эмпирические коэффициенты.

■ расч

<>.556 ¡¿•'Ж> ¿"5

и/м*

5г: .¡¡¿/Ж«

а) б)

Рис. 10. Зависимость удельного потока растворителя от плотности тока в водном растворе АПАВ для мембран УПМ-К прианодной (а) и прикатодной (б)

Значения эмпирических коэффициентов уравнений (12) и (13) представлены в табл. 5.

Таблица 5

Мембрана В п А Мембрана В, Л/ А,

УАМ-150 -10,530 -0,592 1,8570 УПМ-К (прианод) -2,1652 -1,953 2,78

УПМ-К -12,743 -0,962 3,8726 УПМ-К (прикатод) -0,742 -0,49325 9,671

Четвертая глава посвящена уточнению математической модели массопе-реноса в электроультрафильтрационных аппаратах. В предложенной модели, в отличие от ранее разработанных, учтены размер пор в мембране и мембранный потенциал. Математическое описание процесса основано на уравнении гидродинамики движения раствора и уравнении конвективной диффузии в канале, образованном двумя мембранами. В модели приняты допущения: скорость электродных реакций намного выше скорости массопереноса, поток жидкости стационарен, режим течения жидкости ламинарный, микропотоки учитываются через коэффициент задержания.

Уточненные уравнения математической модели:

1. Коэффициент диффузионной проницаемости учитывается при определении коэффициента задержания мембраны:

/ \ / \1

1 + 1 1 1-ехр к5Лср1Ц ехр(-¿6У)

; 1

где Р = ——--коэффициент диффузионной проницаемости.

/ — т

2. Радиус пор мембраны учитывается в электроосмотическом потоке для прикатодной и прианодной мембран, который используется в формуле для расчета удельного потока через прикатодную и прианодную мембраны: 10

У = к АР ± Кэо1>2,

(15)

где Кэо1 2 = ± _ электроосмотический поток для прикатодной и прианод-

ной мембран.

Уравнения для определения продольной и поперечной скоростей обозначим:

/1(х) = кАР1

4Пцх

(16)

Получим следующую систему уравнений, решением которой является распределение поля концентрации вещества в межмембранном канале:

5С

8С „ 8 С

(17)

/2(х,у)-+ /,(*)- = £>-

дх ду ду

С(0,у) = Снсх;

К1С(х,Я)У(х,Я)=В8С(Х'К);

ду

К2С(х, - я)у(х, -я)=

Для проверки адекватности математической модели массопереноса в электроультрафильтрационных аппаратах произвели расчет изменения коэффициента задержания на выходе из аппарата и сравнение с экспериментальными данными (рис. 11).

4 Сисх. мг/л

Рис. 11. Сравнение экспериментальных и расчетных данных по коэффициенту задержания:

/ - УПМ-К, 2 - УАМ-150. Сплошная линия - расчет, точки - эксперимент

Пятая глава. Предложена методика расчета электроультрафильтрационно-го аппарата для очистки промышленных стоков и растворов. В методике расчета используется уравнение взаимосвязи коэффициента задержания и удельной производительности

У = У0(1-к<-"*>). (18)

где к - коэффициент концентрирования; ^ - константа проницаемости по воде; К - коэффициент задержания.

Рабочая площадь мембраны в аппарате

(19)

Рабочая площадь элемента определяется с учетом общей площади мембраны /'„ = а„ К по формуле

^з = 2^и - 2 ((тг</п2ер /а)+ а • б), (20)

где с/пер, а, Ь — диаметр переточного канала, длина малой и большой полуоси эллипса.

Общее число элементов в аппарате

п = • (21)

Проверку количества элементов в электроультрафильтрационном аппарате проводим по формуле:

лэ=(К-(^-2£,,))/(|7Г,Л) , (22)

где Ел - сумма потенциалов разложения и перенапряжения на электродах; Ем -мембранное напряжение; К - внутреннее сопротивление аппарата.

С учетом полученной площади и числа элементов в аппарате переходим к методике расчета напряженно-деформированного состояния наиболее нагруженного элемента аппарата - крышки, выполненной из конструкционного полиамида ПА-6. Полная потенциальная энергия крышки мембранного аппарата:

П = ~Цр(х, уУМх, у)ск(1у + V. (23)

Целевая функция массы

М{И) = ,

где И = (Ль /г2,..., А,) — вектор управляемых параметров.

з

Рис. 12. Схема очистки сточных вод от АПАВ:

1 - исходная емкость; 2 - погружной насос; 3 - фильтр грубой очистки; 4 - шламосборник; 5 - тонкослойный отстойник; б - емкость с осветленной водой; 7 - насос-дозатор; 8 - электроультрафпльтрационный аппарат

Ограничения:

- по прочности < [а],, (/ = 1, 2, 3,...);

- по жесткости < [у|;

- по геометрическим параметрам Л, тт < /г, < /г, тах.

При оптимизации целевой функции массы используется математический аппарат МШФ (метод штрафных функций).

Далее рассмотрен вопрос практического применения исследуемого электро-ультрафильтрационного метода для очистки сточных вод от анионных поверхностно-активных веществ. Предложена модифицированная схема с электроультра-фильтрационным аппаратом для ОАО «Кирсановский завод текстильного машиностроения» (рис. 12).

Включение стадии электроультрафильтрационной очистки сточных вод ОАО «Кирсановский завод текстильного машиностроения» позволит повысить качество очистки, снизив содержание АПАВ в 6—7 раз.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Обобщены литературные данные по существующим методам разделения растворов и определены область применения, преимущества и недостатки известных методов. Выполненный литературный обзор позволил сформулировать цель и задачи исследуемой работы.

2. Разработаны конструкция ячейки и методики проведения экспериментальных исследований по определению радиусов пор мембран и мембранного потенциала. Предложены уравнения для расчета радиусов пор, мембранного потенциала и диффузионной проницаемости мембран.

3. Получены экспериментальные данные по радиусу пор мембран, мембранному потенциалу, коэффициенту задержания, удельному потоку растворителя и коэффициенту распределения в зависимости от концентрации раствора, давления, силы тока и типа мембраны. Получены численные значения эмпирических коэффициентов для теоретического расчета кинетических коэффициентов массо-переноса в полупроницаемых мембранах для водного раствора АПАВ.

4. На основе проведенных экспериментальных исследований уточнена математическая модель массопереноса в электроультрафильтрационных аппаратах посредством учета радиуса пор мембраны и мембранного потенциала, что позволяет получать уточненные значения концентрации веществ в пермеате и коэффициента задержания. Проверена адекватность математической модели сравнением экспериментальных и расчетных данных по коэффициенту задержания.

5. Предложена инженерная методика и программа для ЭВМ (св-во о рег. № 2012616716), которая позволяет определять геометрические параметры и рабочую площадь трубчатого электробаромембранного аппарата.

6. Предложена методика расчета корпуса электробаромембранного аппарата на прочность и жесткость, позволяющая определить рациональные конструктивные параметры элементов, работающих под высоким давлением, в результате использования которой масса аппарата снижается на 25%.

7. Разработана и предложена к внедрению в ОАО «Кирсановский завод текстильного машиностроения» схема очистки сточных вод от анионных поверхностно-активных веществ, включающая в себя электроультрафильтрационный аппарат и позволяющая очищать стоки до предельно допустимых концентраций. Ожидаемый экономический эффект от внедрения данной схемы очистки составляет 200 тыс. р. в год в ценах 2014 г.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АР — рабочее давление, МПа; Т-температура раствора, К; У—удельный поток растворителя, м3/(м2-с); К- коэффициент задержания мембран; II, V- продольная и поперечная скорость раствора, м/с; к - коэффициент водопроницаемости мембраны, м3/(м2-Па-с); — рабочая площадь мембраны, м2; р — коэффициенты динамической вязкости раствора, Па-с; С, - дзета-потенциал, мВ; £, ц, х ~ соответственно

диэлектрическая проницаемость, динамическая вязкость и электропроводность раствора; с; — пористость мембраны; К,0, Мэц — электроосмотический и электродиффузионный потоки, м3/(м2-с), кг/(м2-с); <р - мембранный потенциал, мВ; / -плотность тока, А/м2; АПАВ — анионные поверхностно-активные вещества; ЭВМ — электронная вычислительная машина; ПДК - предельно допустимая концентрация.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО

в периодических изданиях, реко.мендованных ВАК РФ'.

1. Исследование электрокинетических характеристик обратноосмотиче-ских мембран в водных растворах гидрокарбоната натрия / Ю. М. Головин, И. П. Мицул, Д. О. Никитенков, В. М. Поликарпов, С. И. Лазарев, И. В. Хорохорина, В. Н. Холодилин // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2014. -Т. 14, вып. 3. — С. 530-536.

2. Котельникова (Хорохорина), И. В. Влияние методов обработки на эффективность обратноосмотической очистки от анилина промышленных растворов и стоков / И. В. Котельникова (Хорохорина), С. И. Лазарев // Известия вузов. Химия и химическая технология. — 2013. — Т. 56, № 9. — С. 57 — 59.

3. Исследование осмотической проницаемости мембран в водном растворе сульфата железа / С. В. Ковалев, И. В. Котельникова (Хорохорина), К. С. Лазарев, М. С. Селезнева // Известия вузов. Химия и химическая технология. — 2012. -Т. 55, вып. 1.-С. 89-97.

4. Сравнительный анализ исследования напряженно-деформированного состояния в элементах конструкции электробаромембранного аппарата плоскокамерного типа / И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Ю. Попов, В. И. Кочетов, С. И. Лазарев // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2011.-Вып. 5.-С. 1279- 1281.

5. Котельникова (Хорохорина), И. В. Исследование кинетических характеристик мембранного разделения растворов, содержащих поверхностно-активные вещества и нефтепродукты / И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Л. Головашин, С. И. Лазарев // Вестник Тамбовского университета. Серия : Естественные и технические науки. - 2012. - Вып. 2. - С. 685 - 687.

6. Экспериментальные и теоретические исследования структуры поверхности полупроницаемых обратноосмотических мембран методом рентгеновского рассеивания / С. И. Лазарев, В. С. Быстрицкий, Ю. М. Головин, В. Н. Холодилин, И. В. Котельникова (Хорохорина), В. М. Поликарпов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. — 2012. — Вып. 4. — С. 1260- 1262.

7. Применение электробаромембранного аппарата трубчатого типа в процессе очистки и утилизации сточных вод / С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина), А. А. Лавренченко, В. Л. Головашин // Наука и бизнес: пути развития. - 2012. - Т. 16, вып. 4. - С. 45 - 47.

8. Лазарев, С. И. Электроультрафильтрационное извлечение анилина и морфолина из промышленных растворов и стоков / С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина), М. А. Костылева // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. — 2013. - Вып. 4. - С. 1449 - 1450.

9. Головашин, В. Л. Ультрафильтрационное разделение фосфатсодержа-щих растворов на мембране УПМ-100 / В. Л. Головашин, С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина) // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. — 2013. — Вып. 4. — С. 1461 — 1462.

10. Оптимизация конструктивных элементов электробаромембранного аппарата плоскокамерного типа / В. Ю. Попов, В. И. Кочетов, С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина) // Прогресивш технологи' та системи машино-будування. - Украина, 2013. - Вип. 1, 2 (45). - С. 217 - 220.

в материалах научных конференций:

11. Kotelnikova (Khorokhorina), I. Caulations of electrobaromembrane apparatus of flat chamber type /1. Kotelnikova (Khorokhorina), V. Kochetov, S. Lazarev // International conférence «Ion transport in organic and inorganic membranes». - Krasnodar, 2011.-P. 98-100.

12. Исследование напряженно-деформированного состояния в элементах конструкции электромембранного аппарата плоскокамерного типа / В. Ю. Попов, В. И. Кочетов, С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина) // Решение региональных экологических проблем : материалы международной научно-практической конференции. — Тамбов, 2011. — С. 91 — 95.

13. Котельникова (Хорохорина), И. В. Ультрафильтрационная очистка токсичных сточных вод агропромышленных производств / И. В. Котельникова (Хорохорина), С. И. Лазарев, В. Л. Головашин // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства : сборник научных докладов XVI Международной научно-практической конференции. - Тамбов, 2011. - С. 247 - 249.

14. Котельникова (Хорохорина), И. В. Технологическая схема очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Л. Головашин, С. И. Лазарев // Перспективные разработки науки и техники : сборник докладов международной конференции. - Польша, 2011. - С. 65 — 68.

15. Котельникова (Хорохорина), И. В. Исследование электробаромембранного аппарата в процессах очистки и утилизации промышленных растворов / И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Л. Головашин, А. М. Воробьев // Инноваци-

онные проекты в области агроинженерии : материалы международной научно-практической конференции. - Москва, 2012. - С. 61 - 64.

16. Котельникова (Хорохорина), И. В. Ультрафильтрационная очистка промышленных растворов автомоечных станций / И. В. Котельникова (Хорохорина), А. Е. Позднякова // Аспекты техносферной безопасности в приоритетных направлениях деятельности человека : материалы международной научно-практической конференции. - Тамбов, 2012. - С. 87 - 89.

17. Лазарев, С. И. Разработка конструкции электробаромембранного аппарата / С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Л. Головашин // Дни науки-2012 : материалы 8-й Международной научно-практической конференции. -Прага, 2012.-С. 51-52.

18. Головашин, В. Л. Технологическая схема очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / В. Л. Головашин, И. В. Котельникова (Хорохорина), С. И. Лазарев // Ключевые аспекты научной деятельности : материалы 8-й Международной научно-практической конференции. - Польша, 2012. - С. 32 - 34.

19. Очйстка сточных вод пищевых предприятий от маслосодержащих компонентов / С. И. Лазарев, В. Л. Головашин, А. Е. Позднякова, И. В. Котельникова (Хорохорина), В. Г. Мирончук, Ю. Г. Змиевский // Материалы 78-й Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Киев, 2012. - С. 71-72.

20. Котельникова (Хорохорина), И. В. Исследование кинетических характеристик мембранного разделения растворов, содержащих поверхностно-активные вещества / И. В. Котельникова (Хорохорина), М. А. Костылева // Наука и образование для устойчивого развития экономики, природы и общества : сборник материалов международной научной конференции им. В. И. Вернадского. - Тамбов 2013.-С. 95-98.

21. Хорохорина, И. В. Сорбция анионных поверхностно-активных веществ из водного раствора / И. В. Хорохорина, С. И. Лазарев // Иониты-2014 : сборник материалов XIV конференции с международным участием. - Воронеж 2014 -С. 327-328.

Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ:

22. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012616716. Расчет конструктивных параметров трубчатого электробаромембранного аппарата / В. Л. Головашин, С. И. Лазарев, И. В. Котельникова (Хорохорина), С. А. Вязовов. - 26.07.2012.

Подписано в печать 28.10.2014. Формат 60 х 84 /16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 499

Издательско-полиграфический центр ФГБОУ ВПО «ТГТУ» 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, к. 14 Тел. 8(4752) 63-81-08. E-mail: izdatelstvo@admin.tstu.ru