автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ

На правах рукописи

003 163758

МАМОНТОВ Василий Васильевич

КИНЕТИКА ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ МИНЕРАЛИЗИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЭЦ

Специальность 05 17 08 - «Процессы и аппараты химических технологий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2007

003163758

Диссертация выполнена на кафедре «Прикладная геометрия и компьютерная графика» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Лазарев Сергей Иванович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор химических наук, профессор Шапошник Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Клиот Михаил Беньяминович

Ведущая организация ГНУ «Всероссийский научно-исследо-

вательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН), г Тамбов

Защита состоится « ^ » 2007 г в часов на

заседании диссертационного совета Д^ 12 260 02 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу г Тамбов, ул Ленинградская, д 1, ауд 60

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу 392000, г Тамбов, ул Советская, д 106, ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212 260 02

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке Тамбовского государственного технического университета по адресу 392032, г Тамбов, ул Мичуринская, 112, корп «Б»

Автореферат разослан « / 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета I В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность исследования Важная роль в развитии мировой химической промышленности, энергетики и транспорта отведена прогрессивным методам мембранной технологии В последнее время во всем мире данная технология широко используется для разделения водных растворов солей в процессе водоподготовки, выделения вредных и ценных компонентов и очистки сточных вод

Данная работа направлена на изучение и применение обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ и выполнена в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы на 2006-2007 гг », по теме «Теоретические и прикладные аспекты элекгробаромембранного выделения и целевого получения веществ из промышленных стоков» (регистрационный номер РНП2 1 2 1188) В работе использовались материалы трудов отечественных и зарубежных ученых Ю И Дытнерского, Ф Н Карелина, Н И Николаева, Е Е Каталевского, С Т Хванга, К Каммермейера, А П Перепечкина, М Мудцера, В П Дубяги, В И Заболоцкого, В А Шапошника, В В Котова, К К Полянского, В И Коновалова, В Б Коробова, С Саурираджана, Т Маццуры, Р Е Кестинга и др

Целью данной работы является установление закономерностей кинетики массопереноса в процессе обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи. Разработаны конструкции экспериментальных установок и методики для исследования кинетических характеристик обратноосмотической очистки минерализированных растворов

Проведены экспериментальные исследования кинетических характеристик процесса обратноосмотической очистки минерализированных растворов и влияния физико-химических факторов на процесс разделения

Разработана математическая модель массопереноса при обратноосмоти-ческом разделении минерализированных водных растворов с учетом влияния основных параметров процесса

Разработана инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа

Разработана и запатентована конструкция мембранного аппарата трубчатого типа для обратноосмотической очистки минерализированных растворов

Модернизирована технологическая схема очистки промышленных минерализированных растворов предприятий ТЭЦ

Научная новизна. Впервые разработаны установка трубчатого типа и методики для проведения экспериментальных исследований по определению диффузионной и осмотической проницаемостей мембран

Впервые получены экспериментальные данные по диффузионной и осмотической проницаемостям мембран (ОПМ-К, МГА-95 и ESPA) на установке трубчатого типа для водных растворов сульфата натрия, сульфата кальция,

Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту В Л Голова-шину за научные консультации при выполнении данной работы

сульфата магния и сульфата железа в зависимости от температуры, концентрации и вида растворенных веществ и мембран

Разработана математическая модель процесса обратноосмотической очистки растворов, позволяющая рассчитывать среднее значение рабочего давления по длине кольцевого канала в мембранном аппарате трубчатого типа

Практическая ценность. Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания и удельной производительности для растворов малой минерализации (речная вода и циркуляционный раствор предприятия ОАО «Тамбовская генерирующая компания № 4», ТЭЦ, г Тамбов) и повышенной минерализации (промышленные стоки предприятия ОАО «ТГК-4») в зависимости от градиента давления и вида растворенных веществ и мембран Разработана и запатентована новая конструкция мембранного аппарата трубчатого типа (патент РФ № 2273512)

Предложена модернизированная технологическая схема подготовки технических растворов ТЭЦ Включение дополнительной стадии обратноосмоти-ческого разделения в схему подготовки технических растворов ТЭЦ позволит повысить качество очистки промышленных растворов (снизить общее содержание солей в технических растворах в 5 раз, жесткость в 5 - 9 раз), тем самым обеспечить стабильный режим работы технологического оборудования

Результаты исследований были использованы на предприятии ОАО «ТГК-4» (ТЭЦ, цех химической очистки) для разработки промышленной технологической схемы очистки растворов с рассчитанным экономическим эффектом 175 тыс р в год по ценам 2007 года

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Интенсификация тепломассобменных процессов, промышленная безопасность и экология» 16-18 мая 2005 г (г Казань), Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах ФАГРАН-2004» (г Воронеж, 2004 г ), XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г Воронеж, 2006 г), Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (г Тамбов, 2004 г ),

Публикации. Материалы диссертации изложены в 13 публикациях, из которых 7 опубликованы в журналах рекомендованных ВАК, и одном патенте Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и обобщающих выводов, списка используемых источников и приложения Диссертация содержит 193 страницы текста, в том числе 53 рисунка, 17 таблиц, список используемых источников включает 119 наименований отечественных и зарубежных авторов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность исследуемой темы Сформулированы цель и задачи исследования Обозначены научная новизна и практическая ценность работы Предоставлены положения, выносимые на защиту

В первой главе рассмотрены существующие методы разделения промышленных водных растворов Указаны область применения, преимущества и недостатки данных методов Произведен обзор работ, посвященных мембран-

ному разделению растворов Представлен обзор конструкций мембранных аппаратов и установок Приведены основные виды обратноосмотических мембран и гипотезы механизма массопереноса через них Произведен анализ явления массопереноса и основных кинетических характеристик для процессов обратного осмоса Проанализированы существующие математические модели и инженерные методики расчета обратноосмотических процессов и аппаратов

Во второй главе приводится описание усовершенствованных методик проведения экспериментальных исследований кинетических характеристик процесса обратноосмотического разделения с применением промышленных мембран (ОПМ-К, МГА-95 и ESPA) В качестве объектов исследования использовались модельные и реальные минерализированные растворы

Исследования коэффициента задержания и удельной производительности мембран проводились на экспериментальной обратноосмотической установке, схема которой изображена на рис 1

Значение коэффициента задержания определяли по формуле

Jfc = l-^»L (1)

Г

Значение удельной производительности рассчитывали по зависимости

V

G = —, (2)

где V— объем пермеата

Исследования диффузионной и осмотической проницаемостей мембран проводились на установке, схема которой представлена на рис 2

Коэффициент диффузионной проницаемости рассчитывали по формуле

где V2 — объем исследуемого раствора в емкости 3, С12 - концентрации растворенного вещества в емкостях 2 и 3 соответственно

Осмотический поток растворителя через мембрану рассчитывали по формуле

(4)

где Росы - коэффициент осмотической проницаемости, определяемый по формуле

р =_М__(5)

0СМ {C,-C2)FU Т' ( )

где V3 - объем перенесенного растворителя

Коэффициента распределения рассчитывали по формуле

С,

(6)

где См - концентрация растворенного вещества в мембране

dV,dr

Рис. 1. Схема экспериментальной обрагноосмотической установки:

1 — исходная емкость; 2 - насос: 3 - трубчатый модуль; 4 - дроссель; - ротаметр; 6 — ресивер; 7 - элекфокон-тактный манометр; 8 - манометр; 9 - компрессор; 10 - емкость

Рис. 2. Схема диффузионной установки трубчатого типа:

1 - трубчатый модуль; 2,3 - термостатированные емкости для исходного раствора и дистиллированной воды; 4 - термосопротивление; 5,6 — потенциометры

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований и анализ полученных данных по изучению кинетических характеристик процесса массопереноса при обратноосмотическом разделении минерализированных растворов. Исследования проводились при варьировании рабочего давления и концентраций минерализированных растворов. В результате исследований были получены зависимости для коэффициента задержания, удельной производительности, диффузионной и осмотической лроницаемо-стей мембран и коэффициента распределения.

На рис. 3 показана зависимость коэффициента задержания мембран МГА-95 и ESPA от давления по отдельным компонентам раствора промышленных стоков (цех химической очистки, ТЭЦ, г. Тамбов).

■г-н, ___ !

3 чрГ* 2

— — — i (--- GT

3

2C'Ü 2 50 3 00 350 4 00 4 50 509 Р,МПэ 2 00 2 50 3 00 350 -100 4 50 500 Р. MI

а) б)

Рис. 3. Зависимость коэффициента задержания мембран МГА-95 (а) и F.SPA (б) от давления по отдельным компонентам раствора промышленных стоков:

1 - по ионам железа; 2 — по ионам магния; 3 - по ионам кальция; 4 - по сульфатам; сплошная линия - эксперимент; штриховая — расчет

Из приведенных на рис. 4 зависимостей видно, что увеличение рабочего давления приводит к снижению значений коэффициента задержания для всех исследуемых типов мембран. Это обусловлено увеличением влияния концентрационной поляризации на процесс массопереноса.

Коэффициент задержания зависит от вида мембран. У зарубежной мембраны ESPA его значения выше, чем у мембран МГА-95 (рис. 3). Это связано с различием в пористой структуре активного слоя мембран.

На рис. 4 представлена зависимость удельной производительности мембран МГА-95 и ESPA от рабочего давления.

Из рис. 4 видно, что при повышении давления происходит рост удельной производительности. Повышение удельной производительности наблюдается вследствие увеличения конвективного потока растворителя через мембрану.

На рис. 5, 6 показаны зависимости диффузионной и осмотической про-ницаемостей мембран МГА-95 и ESPA от концентрации и температуры модельных растворов сульфата кальция и сульфата магния.

Из рис. 5 следует, что коэффициент диффузионной проницаемости для всех исследованных растворов и мембран уменьшается с увеличением концентрации. Это связано с уменьшением сечения пор в результате сорбции мембраной растворенного вещества и образованием пространственных структур.

С повышением температуры раствора значение коэффициента диффузионной проницаемости увеличивается для всех исследуемых систем раствор -мембрана.

G * 106, ll'/(u!, с)

1

3

V

ф Ул 5

so ><1

1^

а)

Рис. 4. Зависимость удельной производительности G (м /(м • с)) мембран МГА-95 (а) и ESPA (б) от давления />(МПа):

1 - речная вода в районе гостиницы «Турист» (Пригородный лес, г. Тамбов); 2 - речная вода в районе базы отдыха «Сосновый угол» (Пригородный лес, г. Тамбов); 3 — речная вода в районе набережной, г. Тамбов; 4 — речная вода (водозабор в районе ТЭЦ, г. Тамбов); 5 - циркуляционный раствор (оборотная вода ТЭЦ, г. Тамбов); б- промышленные стоки (цех химической очистки ТЭЦ, г. Тамбов); 7 - речная вода в районе завода ОАО «Пигмент» (г. Тамбов); сплошная линия — эксперимент; штриховая — расчет

а) б)

в) г)

Рис. 5. Зависимость диффузионной проницаемости мембран МГА-95 (я, в) и ESPA (б, г) от концентрации и температуры растворов сульфата кальция (а, 6) и сульфата магния (в, г):

1 - Т= 295 К; 2 - 7"= 300 К; 3 - Т= 305 К; 4 - Т= 318 К; сплошная линия - эксперимент, штриховая - расчет

Это соответствует общепринятым представлениям о влиянии температуры на диффузионную проницаемость воды в полимерах.

На рис. 6 показаны зависимости осмотической проницаемости мембран ESPA и ОПМ-К от температуры и концентрации водного раствора сульфата магния. С ростом концентрации магния осмотическая проницаемость мембран возрастает в результате повышения осмотического давления раствора.

На рис. 7 приведены зависимости сорбции растворенных веществ мембраной ОПМ-К для растворов сульфата кальция и сульфата магния.

Как видно из рис. 7, с ростом концентрации исходного раствора сорбцион-ная способность мембран возрастает, а с ростом температуры падает, так как при увеличении температуры повышается растворимость веществ в растворе.

Г

о --1--- С„„ о

о 0,5 1 1.5 2 2.5 Kr(u. о 0,5 1 1,5 2 2,5 „,„3

а) б)

Рис. 6. Зависимость осмотической проницаемости мембран ОПМ-К (а) и ESPA (б) от концентрации и температуры раствора сульфата магния:

1 - Г= 295 К; 2 - Т= 300 К; 3 - Т= 305 К; 4 - Т= 318 К; сплошная линия - эксперимент; штриховая - расчет

f„.«', ю

MiC

s

G 4

2

Рис. 7. Сорбция растворенных веществ мембраной ОПМ-К:

а — сульфат кальция; б - сульфат магния; 1 - Т= 293 К; 2 — Т= 303 К; 3 - Г= 312 К; 4 -Т= 323 К; сплошная линия - эксперимент, штриховая - расчет

При расчете коэффициента задержания мембран использовалась модифицированная формула Б.В. Дерягина, Н.В. Чураева, Г.А. Мартынова, В.М. Старова, которая для наших исследований имеет вид:

1

к = \-

\kvk\

1-ехр

Д 7

(7)

где кь кг, к3 — коэффициенты, зависящие от типа исследуемого раствора и мембраны (табл. 1).

Для расчета удельной производительности мембран получено выражение в = К, (АР - кг С) ехр(к2 Скз)ехр(к4/Т) , (8)

где С — концентрация растворенного вещества в растворе, кг/м3, кх. к2, к3, кА — эмпирические коэффициенты (табл 2)

Для расчета коэффициента диффузионной проницаемости была использована аппроксимационная зависимость

Рд=*,с^ехр(с*з)ехр(^, (9)

где къ кг, к3, - коэффициенты, зависящие от типа исследуемых растворов и мембран (табл 3)

Для расчета осмотического потока растворителя через мембрану получено уравнение вида

/осм = КхкхС ехр С)ехр|^, (10)

где кь к2, къ - эмпирические коэффициенты (табл 4)

При описании сорбционных характеристик мембран использовали ап-проксимационное уравнение следующего вида

кр=$Сп-1{?0!тУ, (11)

где 9,п,т- экспериментальные коэффициенты (табл 5), Т0 - реперная температура (принятая нами 293 К)

1. Коэффициенты для формулы (7)

Компонент Мембрана ki 105 кг Ю5 кг 104

Кальций МГА-95 3,447 1,245 3,111

ESPA 0,06798 1,245 3,111

Магний МГА-95 13,14 52,43 4,082

ESPA 0,02556 1,245 3,549

Железо МГА-95 0,4817 52,43 6/80

ESPA 0,03202 1,245 2,138

Сульфаты МГА-95 73,79 1,245 5,505

ESPA 6,438 1,245 2,511

2. Коэффициенты для формулы (8)

Мембрана Kl 106 ki h 10 "2 къ 103 h 10 4

МГА-95 1,79 -1,04 -3,72 1,50 10,9

ESPA 16,0 -0,871 -997,0 0,0112 0,16

3. Коэффициенты для формулы (9)

Раствор Мембрана ki 10 fe кг к4 10 "3

Сульфат кальция МГА-95 1,60 -1,08 0,537 -1,65

ESPA 2,04 -0,812 0,289 -1,65

Сульфат магния МГА-95 5357,4 -0,856 0,214 -1,03

ESPA 5211,2 -0,728 0,11 -1,03

4 Коэффициенты для формулы (10)

Раствор Мембрана Ki 106 ki кг 102 h 102

Сульфат ОПМ-К 3,85 0,05 0 -5,00

магния ESPA 16,0 0,05 0 -5,00

5. Коэффициенты для формулы (11)

Мембрана Раствор е п т

ОПМ-К Сульфат кальция 7,01 0,59 1,11

Сульфат магния 1,98 0,27 1,31

Четвертая глава посвящена математическому описанию процесса мас-сопереноса, проверке адекватности математической модели и инженерной методике расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа

Разработана математическая модель, позволяющая рассчитывать в зависимости от времени проведения процесса объем и концентрацию в емкости исходного раствора, концентрацию и удельную производительность пермеата на выходе из обратноосмотического аппарата трубчатого типа

На рис 1 изображена схема обратноосмотического разделения Приняты следующие допущения 1 Насос обеспечивает постоянство подачи, 2 В промежуточной емкости режим идеального перемешивания, 3 Режим течения жидкости - ламинарный (Яе < 2300) Математическая запись задачи. Начальные условия

Ир)=г„,

С/(о)=С/0

Материальный баланс по растворителю в промежуточной емкости

¿IV = +

(IV

■ '*к

dx

= -Gf+Gt

(12)

(13)

(14)

(15)

Материальный баланс по растворенному веществу в промежуточной емкости

¿{у cf)-~GfCfdт+Gkckdx (16)

Материальный баланс мембранного модуля по растворителю

0/=Ск+Ср (17)

Материальный баланс мембранного модуля по растворенному веществу

(18)

Gfcr-

Gk ck+G„c

Продифференцируем (16)

Су ¿V + Ус1с/ = -ву Су Ос+ ск ек (19)

Подставим в (19) выражение из (18)

су ¿У л-У ¿су =-Сгс/(1г + (Оу cf -врср)с!х (20)

Преобразуем (15) с использованием (17)

(21)

А у

¿V = -ар с!т (22)

Подставим (22) в (20)

- су Ср йх + Ус?су = -бу су А + (Оу су - ср)л (23)

После преобразований получим

Гс1сг =су0рс1т-Срср <Ь , (24)

Уйс{ = Су г/т - Ор су (1 -¿)Л , (25)

с?су Су Ср к

(26)

<Л К

Подставим в (26) и (21) выражение, определяющее удельную производительность модуля

йУ

¿X

= 'ОрРм, (27)

* Р и (28)

с/т V К ;

Систему нелинейных дифференциальных уравнений (27), (28) интегрируем с учетом начальных условий (12) и (13) и аппроксимационных зависимостей (7) - (11) В аппроксимационную зависимость (8) подставляем среднее давление по длине канала

Из уравнения гидродинамики и расхода было получено выражение для давления по длине канала

р( р» собИ (а л^тЬ (А х) - Рп собИ (а ¿)ятЪ (л *)+ Рк этЬ^х) ПХ)-— - ' (29}

где Р„ к — давление в начале и конце канала,

Л.^^А1 (30)

Среднее давление по длине канала определяли по уравнению

1 1

Ря = -_[>(*)<& (31)

о

Проверка на адекватность математической модели, проведенная путем сравнения экспериментальных и расчетных данных, показала хорошие результаты (рис 8)

V, м о 005 0.004 0.003 0.002 0.001 0

V1

ч\ V N» NN

s Ч N

4s N

0 4800 9600 14400 19200 24000 1, сек

а)

G,10®, 21 • m'/JH' Х с|

20 •

9600 14400 19200 24000 т. сек б)

19

■ч

N^ X >

N^íl > \ X-

0 4800 9600 14400 19200 24000 т, сек в)

4800 9600 14400 19200 24000 т, сек

г)

Рис. 8. Изменение концентрации (а) и объема (б) раствора (речная вода, забранная в районе гостиницы «Турист», г. Тамбов) в исходной емкости, удельной производительности (в) и коэффициента задержания (г) для мембраны ESPA от времени концентрирования:

сплошная линия - эксперимент; штриховая - расчет по математической модели

Инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа. Масса вещества, переносимая с пермеатом в одной трубке:

М = ClV{x)Fx = V(x)(\-k)CQF,, (32)

где Cí o - концентрация растворенного вещества у поверхности мембраны и в ядре потока, кг/м ; V(x) - средняя проницаемость по длине мембранного элемента, м/с; F, - площадь одного трубчатого мембранного элемента, м2.

Средняя проницаемость по длине мембраны:

V(x) = Kl- fj°(x)dx,

(33)

где I - длина мембранного элемента, м; Р(х) - распределение давления по длине аппарата, Па.

С другой стороны, масса вещества7переносимого к мембране:

М =МС1-С0) = р1(*/,С0-Со)> (34)

где (3, - коэффициент массоотдачи, м/с.

М = ^С0(кр-1) (35)

После преобразования получили выражение для рабочей площади мембраны

(зб)

Г(х)(1-к)

Коэффициент массоотдачи можно определить как

Nu£>0 d3

(37)

где Nu — диффузионный критерий Нуссельта, D0 — коэффициент диффузии в растворе, м2/с, d.} - диаметр трубчатой мембраны, м

Критериальное уравнение [Основные процессы и аппараты химической технологии / под ред Ю И Дытнерского - М , 1991]

Nu = 1,67 Re0'34 Pr0'33 {dJL) (38)

Количество трубок в аппарате

п = (39)

Г(х)

Площадь аппарата

FA=Fxn (40)

В пятой главе изложены вопросы практического применения обратно-осмотического разделения минерализированных растворов предприятий ТЭЦ и даны промышленные рекомендации Для реализации процесса разделения минерализированных растворов предложена новая конструкция обратноосмо-тического аппарата трубчатого типа (патент РФ № 2273512)

Включение дополнительной стадии обратноосмотического разделения в схему подготовки технических растворов ТЭЦ позволит повысить качество очистки промышленных растворов (снизить общее содержание солей в технических растворах в 5 раз, жесткость в 5 - 9 раз), тем самым обеспечить стабильный режим работы технологического оборудования

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Выполнен критический обзор литературных данных по разделению минерализированных растворов Рассмотрены существующие методы разделения промышленных растворов Определены область применения, преимущества и недостатки данных методов Произведен обзор конструкций мембранных аппаратов и установок Рассмотрены инженерные методы расчета обратноосмотических аппаратов

2 Разработаны установка трубчатого типа и методики для проведения экспериментальных исследований по определению диффузионной и осмотической проницаемостей мембран

3 Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания, удельной производительности, коэффициенту распределения, диффузионной и осмотической проницаемостям для минерализированных растворов в зависимости от концентрации, температуры, давления, вида растворенных веществ и мембраны Для мембран ESPA, МГА-95 и ОПМ-К соответственно коэффициент задержания по сульфатам — 0,78, 0,83 и 0,77, по хлоридам — 0,73, 0,79

и 0,71, по ионам железа - 0,95, 0,95 и 0,95, по ионам кальция - 0,84, 0,82 и 0,86, по ионам магния - 0,87, 0,86 и 0,85, удельная производительность -1,90 10~5, 3,64 Ю-6 и 4,40 Ю-6 м3/(м2 с) при Рра6 = 4 МПа

4 Получены аппроксимационные зависимости для расчета кинетических коэффициентов процесса обратноосмотической очистки минерализированных растворов

5 Разработана математическая модель процесса обратноосмотической очистки растворов, позволяющая рассчитывать среднее значение рабочего давления по длине кольцевого канала в мембранном аппарате трубчатого типа Проверена адекватность математической модели путем сравнения экспериментальных и расчетных данных Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает ±10 % Предложена методика инженерного расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа

6 Разработана и запатентована новая конструкция мембранного аппарата трубчатого типа (патент РФ № 2273512)

7 Предложена модернизированная технологическая схема подготовки технических растворов ТЭЦ Результаты исследований были использованы на предприятии ОАО «ТГК-4» (ТЭЦ, цех химической очистки) для разработки промышленной технологической схемы очистки растворов с рассчитанным экономическим эффектом 175 тыс рублей в год по ценам 2007 года

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Спер и Сисх - концентрация растворенного вещества в пермеате и в исходном растворе соответственно, кг/м3, — площадь поверхности мембраны, м2,

1 - время, с, 8 - толщина мембраны, м, к — средний коэффициент задержания мембраны, У0, С0 - объем и концентрация в емкости исходной жидкости, м3, кг/м3, Ок, Ср - расход исходной жидкости, концентрата и пермеата, м3/с, С/, Ск, Ср - концентрация растворенных веществ в исходной жидкости, концентрате и пермеате, кг/м3, К1 - коэффициент водопроницаемости мембраны, м/(Па с), АР - рабочее давление, Па, Т — температура раствора, К, Ля - осмотическое давление, Па, р - плотность раствора, кг/м3

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Исследование коэффициента диффузионной проницаемости мембранного элемента трубчатого типа в водном растворе сульфата натрия /СИ Лазарев В Л Головашин, В В Мамонтов, С В Ковалев // Журнал прикладной химии - 2006 -Т 79 -Вып 6 - С 1038- 1039

2 Мамонтов, В В Установка трубчатого типа для исследования кинетических коэффициентов полимерных мембран / В В Мамонтов, С В Ковалев, В Л Головашин // Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология материалы Всерос студенческой науч -техн конф Казань, 16 - 18 мая 2005 г - Казань, 2005 - С 29-30

3 Исследование сорбционной емкости полимерных мембран в водном растворе сульфата натрия /СИ Лазарев, Г С Кормильцин, В В Мамонтов, С В Ковалев // Известия вузов Химия и химическая технология - Иваново, 2006 - Т 49 -Вып 8 -С 100-102

4 Лазарев, С И Очистка технической воды на обратноосмотической установке плоскокамерного типа/С И Лазарев, В В Мамонтов, С В Ковалев//Известия вузов Химия и химическая технология - Иваново, 2006 - Т 49 — Вып 9 -С 52-54

5 Коэффициенты диффузионной проницаемости кальция сернокислого через мембранные элементы трубчатого типа /СИ Лазарев, В В Мамонтов, С В Ковалев, К С Лазарев // Известия вузов Химия и химическая технология -Иваново, 2007 -Т 50 -Вып 5 - С 120-122

6 Сорбционные характеристики полимерных мембран в водных растворах сульфата натрия /СИ Лазарев, В В Мамонтов, С В Ковалев, В Л Головашин // Конденсированные среды и межфазные границы - Воронеж, 2006 - Т 8, № 2 -С 122-124

7 Лазарев, С И Исследование коэффициента диффузионной проницаемости кальция сернокислого через мембранный элемент трубчатого типа / СИ Лазарев, В В Мамонтов, С В Ковалев // Конденсированные среды и межфазные границы - Воронеж, 2006 -Т 8,№3 -С 223 - 225

8 Баромембранная модель массопереноса с учетом осмотического давления / В Л Головашин, В В Мамонтов, С В Ковалев, К С Лазарев // Математические методы в технике и технологии ММТТ-19 сб тр XIX Междунар науч конф Секция 3 / под общ ред В С Балакирева - Воронеж Воронеж гос технолог акад, 2006 -Т 3-С 37-38

9 Головашин, В Л Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных растворов морфолина / В Л Головашин, С И Лазарев, В В Мамонтов // Известия вузов Химия и химическая технология — Иваново, 2005 -Т 48 -Вып 11 -С 39-41

10 Головашин, В Л Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных раствора анилина в аппарате плоскокамерного типа / В Л Головашин, С И Лазарев, В В Мамонтов // Журнал прикладной химии - 2005 -Т 78 —Вып 7 -С 1117-1121

11 Головашин, В Л Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных растворов морфолина / В Л Головашин, С И Лазарев, В В Мамонтов // Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах материалы II Всерос конф - Воронеж, 2004 — Т 2 -С 561 -563

12 Мамонтов, В В Проточная установка трубчатого типа для исследования проницаемости полимерных мембран / В В Мамонтов, В Л Головашин, С И Лазарев // Прогрессивные технологии развития сб науч ст междунар науч -практ конф -Тамбов Изд-во ТГТУ, 2004 - С 190-192

13 Исследование коэффициента задержания и удельной производительности в процесс е обратноосмотической очистки технической воды / В В Мамонтов, Д Ю Редин, К С Лазарев, В Л Головашин // Известия вузов Химия и химическая технология - Иваново, 2007 -Т 50 -Вып 9 -С 18-20

14 Пат 2273512 РФ Электробаромембранный аппарат трубчатого типа / Лазарев С И , Головашин В Л Мамонтов В В -№ 2004117295 , опубл 10 04 2006

Подписано в печать 02 10 2007 Формат 60 х 84/16 0,93 уел -печ л Тираж 100 экз Заказ № 628

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к 14

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ.

1.1 Традиционные методы разделения промышленных растворов.

1.2 Мембранные методы разделения промышленных растворов.

1.3 Обзор работ посвященных мембранному разделению промышленных растворов.

1.4 Обзор конструкций мембранных установок и аппаратов.

1.5 Виды обратноосмотических мембран и основные гипотезы механизма массопереноса через них.

1.6 Уравнения массопереноса для процесса обратного осмоса.

1.7 Основные кинетические характеристики массопереноса в мембранах и в растворах.

1.8 Влияние внешних факторов на процесс массопереноса при л . обратноосмотическом разделении промышленных растворов.

1.9 Инженерные методики расчета обратноосмотических аппаратов и установок.

1.10 ВЫВОДЫ И ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты исследований.

2.1.1 Мембраны.

2.1.2 Растворы.

2.2 Установки и методики для проведения исследований.

2.2.1 Установка и методики определения коэффициента задержания и удельной производительности мембран.

2.2.2 Установка и методики определения диффузионной и осмотической проницаемостей мембран.

2.2.3 Методика проведения экспериментов по исследованию сорбционных свойств мембран.

2.2.4 Методика определения влагоемкости мембран.

2.3 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ.

3.1 Коэффициент задержания мембран.

3.2 Удельная производительность мембран.

3.3 Диффузионная проницаемость мембран.

3.4 Осмотической проницаемости мембран.

3.5 Коэффициент распределения мембран.

3.6 Влагоемкость мембран.

3.7 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА И НЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАССЧЕТА ДЛЯ

ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО АППАРАТА ТРУБЧАТОГО ТИПА

4.1 Математическая модель процесса обратноосмотической очистки.

4.2 Проверка адекватности математической модели.

4.3 Инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа.

4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ МИНЕРАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ.

5.1 Разработка обратноосмотического аппарата трубчатого типа.

5.2 Использование обратноосмотического метода очистки минерализированных растворов на ОАО «ТГК-4».

5.3 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ.

Важная роль в развитии мировой химической промышленности, энергетики и транспорта, отведена прогрессивным методам мембранной технологии. В последнее время во всем мире данная технология широко используется для разделения водных растворов солей в процессе водоподготовки, выделения вредных и ценных компонентов и очистки сточных вод. Известно, что при помощи мембранных методов очистки можно удалить 80-^90% солей растворенных в воде [1].

Потребность в такой технологии требует проведения комплекса систематизированных исследований по изучению и описанию кинетики процесса мембранного разделения.

Данная работа направлена на изучение и применение обратноосмотиче-ского метода разделения минерализированных промышленных растворов предприятий ТЭЦ и выполнена в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы на 20062007 гг.», по теме «Теоретические и прикладные аспекты электробаромембран-ного выделения и целевого получения веществ из промышленных стоков» (регистрационный номер РНП.2.1.2.1188). В работе использовались материалы трудов отечественных и зарубежных ученых Ю.И. Дытнерского, Ф.Н. Карелина, Н.И. Николаева, Е.Е. Каталевского, С.Т. Хванга, К. Каммермейера, А.П. Пе-репечкина, М. Мулдера, В.П. Дубяги, В.И. Заболоцкого, В.А. Шапошника, В.В. Котова, К.К. Полянского, В.И. Коновалова, В.Б. Коробова, С. Саурираджана, Т. Маццуры, Р.Е. Кестинга и д.р.

Целью данной работы является установление закономерностей кинетики массопереноса в процессе обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать конструкции экспериментальных установок и методики для исследования кинетических характеристик обратноосмотической очистки минерализированных растворов.

2. Провести экспериментальные исследования кинетических характеристик процесса обратноосмотической очистки минерализированных растворов и определить влияние физико-химических факторов на процесс разделения.

3. Разработать математическую модель массопереноса при обратноосмо-тическом разделении минерализированных водных растворов с учетом влияния основных параметров процесса.

4. Проверить адекватность разработанной математической модели на обратноосмотической установке трубчатого типа.

5. Разработать инженерную методику расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа.

6. Разработать и запатентовать конструкцию мембранного аппарата трубчатого типа для обратноосмотической очистки минерализированных растворов.

7. Разработать технологическую схему очистки промышленных минерализированных растворов предприятий ТЭЦ.

Научная новизна.

Разработана установка трубчатого типа и методики для проведения экспериментальных исследований по определению диффузионной и осмотической проницаемостей мембран.

Впервые получены экспериментальные данные по диффузионной и осмотической проницаемостям мембран (ОПМ-К, МГА-95 и ESPA) на установке трубчатого типа для водных растворов сульфата натрия, сульфата кальция, сульфата магния и сульфата железа в зависимости от температуры, концентрации и вида растворенных веществ и мембран.

Разработана математическая модель процесса обратноосмотической очистки растворов, позволяющая рассчитывать среднее значение рабочего давления по длине кольцевого канала в мембранном аппарате трубчатого типа.

Практическая ценность.

Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания и удельной производительности для растворов малой минерализации (речная вода и циркуляционный раствор предприятия ОАО «Тамбовская генерирующая компания №4», ТЭЦ, г. Тамбов) и повышенной минерализации (промышленные стоки предприятия ОАО «ТГК-4») в зависимости от градиента давления и вида растворенных веществ и мембран.

Разработана и запатентована новая конструкция мембранного аппарата трубчатого типа (патент РФ № 2273512).

Предложена модернизированная технологическая схема подготовки технических растворов ТЭЦ. Включение дополнительной стадии обратноосмоти-ческого разделения в схему подготовки технических растворов ТЭЦ, позволит повысить качество очистки промышленных растворов (снизить общее содержание солей в технических растворах в 5 раз, жесткость в 5 - 9 раз) тем самым обеспечить стабильный режим работы технологического оборудования.

Результаты исследований были использованы на предприятии ОАО «ТГК-4» (ТЭЦ, цех химической очистки) для разработки промышленной технологической схемы очистки растворов с рассчитанным экономическим эффектом 175 тыс. рублей в год по ценам 2007 года.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Интенсификация тепломассообменных процессов, промышленная безопасность и экология» 16-18 мая 2005 г. (г. Казань); Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах ФАГРАН-2004» (г. Воронеж, 2004 г.); XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Воронеж, 2006 г.); Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» (г. Тамбов 2004 г.);

Публикации. Материалы диссертации, изложены в 13 публикациях, из которых 7 опубликованы в журналах рекомендованных ВАК и одном патенте.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и обобщающих выводов, списка используемых источников и приложения. Диссертация содержит 193 страниц текста, в том числе 53 рисунка, 17 таблиц, список используемых источников включает 119 наименований отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Выполнен критический обзор литературных данных по разделению минерализированных растворов. Рассмотрены существующие методы разделения промышленных растворов. Определена область применения, преимущества и недостатки данных методов. Произведен обзор конструкций мембранных аппаратов и установок. Рассмотрены инженерные методы расчета обратноосмотических аппаратов.

2. Разработана установка трубчатого типа и методики для проведения экспериментальных исследований по определению диффузионной и осмотической проницаемостей мембран.

3. Получены экспериментальные данные по коэффициенту задержания, удельной производительности, коэффициенту распределения, диффузионной и осмотической проницаемостям для минерализированных растворов в зависимости от концентрации, температуры, давления, вида растворенных веществ и мембраны. Для мембран ESPA, МГА-95 и ОПМ-К соответственно: коэффициент задержания по сульфатам - 0,78; 0,83 и 0,77; по хлоридам - 0,73; 0,79 и 0,71; по ионам железа - 0,95; 0,95 и 0,95; по ионам кальция - 0,84; 0,82 и 0,86; по ионам магния - 0,87; 0,86 и 0,85; удельная производительность - 1,90-10-5 мЗ/(м2с); 3,64-10-6 мЗ/(м2с) и 4,40-10-6 мЗ/(м2с) при Рраб =4МПа.

4. Получены аппроксимационные зависимости, для расчета кинетических коэффициентов процесса обратноосмотической очистки мин. растворов.

5. Разработана математическая модель процесса обратноосмотической очистки растворов, позволяющая рассчитывать среднее значение рабочего давления по длине кольцевого канала в мембранном аппарате трубчатого типа. Проверена адекватность математической модели путем сравнения экспериментальных и расчетных данных. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает ±10%. Предложена методика инженерного расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа.

6. Разработана и запатентована новая конструкция мембранного аппарата трубчатого типа (патент РФ № 2273512).

7. Предложена модернизированная технологическая схема подготовки технических растворов ТЭЦ. Результаты исследований были использованы на предприятии ОАО «ТГК-4» (ТЭЦ, цех химической очистки) для разработки промышленной технологической схемы очистки растворов с рассчитанным экономическим эффектом 175 тыс. рублей в год по ценам 2007 года.

1. Брок Т. Мембранная фильтрация. / пер. с англ. / Брок Т. М.: Мир, 1987.464 с.

2. Плановекий А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 3-е изд. / Плановекий А.Н., Николаев П.И. М.: Химия, 1987.- 496 с.

3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд. / Касаткин А.Г. М.: Химия, 1973,- 752 с.

4. Хаммер М. Технология обработки природных и сточных вод. / пер. с англ. / Хаммер М. М.: Стойиздат, 1979,- 400 с.

5. Ковалева И.Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности. / Ковалев И.Г., Ковалев В.Г. М.: Химия, 1966.- 724 с.

6. Когановский A.M. Адсорбция растворенных веществ. / Когановский A.M., Левченко Т.М., Кириченко и др. Киев: Наукова думка, 1977.- 223 с.

7. Трейбал Р.З. Жидкостная экстракция. / Трейбал Р.З. М.: Химия, 1966.724 с.

8. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. / Дытнерский Ю.И. М.: Химия, 1986.- 272 с. (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии).

9. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. / Дытнерский Ю.И. М.: Химия, 1978.- 352 с.

10. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. / Карелин Ф.Н. -М.: Стройиздат, 1988.- 208 с.

11. Духин С.С. Обратный осмос и диэлектрические свойства мембран. / Духин С.С., Чураев Н.В., Ярощук А.Э. / Химия и технология воды. -1984.-Т. 6, №4.-С. 291 -301.

12. Дубяга В.П. Полимерные мембраны. / Дубяга В.П., Перепечкин Л.П., Каталевский Е.Е. -М.: Химия, 1981.-232 с.

13. Хванг С. Т. Мембранные процессы разделения. / пер. с англ. / Хванг С. Т., Каммермейер К. / Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1981. -464 с.

14. Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей/ Ю.И. Дытнерский М.: Химия, 1975.- 252 с.

15. Лейси Р.Е. Технологические процессы с применением мембран. / Р.Е. Лейси и С. Леба / Пер. с англ. Л.А. Мазитова и Т.М. Мноцаканян. М.: Мир, 1976.-370 с.

16. Карелин Ф.Н. Обработка воды обратным осмосом. / Ф.Н. Карелин, А.А. Ясминов, А.К. Орлов и др. М.: Стройиздат, 1978. - 122 с.

17. Брык М.Т. Ультрафильтрация. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк Киев: Наук, думка, 1989.-288 с.

18. Чагоровский А.П. Ультрафильтрационная обработка молочного сырья и тенденции дальнейшей его переработки. Обзорная информация. / А.П. Чагоровский, М.А. Гришин, В.П. Чагоровский и др. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1986. -57 с.

19. Чагоровский А.П. Переработка ультрафильтрата молочного сырья. Обзорная информация. / А.П. Чагоровский, М.А. Гришин. М.: АгроНИЙТЭИММП. - 1987. - 32 с.

20. Зубарев С.В. Применение мембранных процессов в нефтехимической и нефтеперабатывающей промышленности. Обзорная информация. / С.В. Зубарев, Н.А. Алексеева, Н.С. Баринов и др. М.: ЦНИИТЭнефтехим. -1989. 76 с.

21. Климкин Е.Н. Очистка жиросодержащих сточных вод ультрафильтрацией. Очистка промышленных выбросов и утилизация отходов. / Е.Н. Климкин, B.C. Мачигин. Л.: 1985. - С. 31-36.

22. Козлов М.П. Ультрафильтрационная очистка сточных вод от красителя ярко-голубого. / М.П. Козлов, Г.И. Гасанов, В.И. Тихонов и др. // Мембраны и мембранная технология: Сборник научных трудов ВНИИСС. НИИТЭХИМ. - М.: 1985. - С. 42-47.

23. Осипов JI.А. Очистка сточных вод красильного производства ультрафильтрацией/ Массообмен в химической технологии. Сб. статей. / Л.А.Осипов, Э.М. Гуревич, А.Ф. Искендеров. Рига: - 1986. - С. 109 -115.

24. Греков К.Б. Ультрафильтрационное извлечение органических загрязнений из сточных вод производства печатных плат/ К.Б. Греков, Н.А. Мартикова, Е.Г. Ризо / Журнал прикладной химии. 1988. №7. - С. 1615-1617.

25. Ярошенко Н.А. Очистка отработанных дубильных растворов методом ультрафильтрации/ Кожевенно-обувная промышленность. 1989. - №2. -С. 42-45.

26. Тимашев С.Ф. Физико-химия мембран. / С.Ф.Тимашев М.: Химия, 1988.- 240 с.

27. Литвинова Т.А. Состояние и перспективы применения мембранных технологий в автомобилестроении. / Литвинова Т.А., Котова Г.А. // Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИавтопром. - 1989. - 46 с.

28. Ясминов А.А. Анализ основных параметров микро- и ультрафильтрации; особо чистых веществ. / А.А. Ясминов, И.П. Гайдукова, А.В. Греков и др. // Высокочистые вещества. 1987. - №6. - с. 89-98.

29. Бильдюкевич А.В. Ультрафильтрация модельных растворов высокомолекулярных соединений. / А.В. Бильдюкевич, Островский Э.Г., Капуцкий Ф.Н. // Коллоидный журнал. 1989 №1 - с. 133-137.

30. Дубицкая Н.И. Применение метода обратного осмоса для очистки сточных вод. / Н.И. Дубицкая, С.А. Перлов // Бумажная промышленность. 1987, №6. С. 5-6.

31. Кульский Л.А. Перспективы мембранной очистки промышленных вод от ПАВ и красителей. / Л.А. Кульский, Т.В. Князькова, И.А. Клименко и др. -Киев.- 1986.-48 с.

32. Карнаух Г.С. Концентрирование соленых стоков нефтеперерабатывающих заводов методом обратного осмоса. / Г.С.

33. Карнаух, В.И. Костюк // Химия и технология топлив и масел. 1983, №7. -с. 38.

34. Окунь ЯЗ. Принципиальные технологические схемы установок обратного осмоса для ТЭС. / ЯЗ. Окунь, Н.М. Рудерман, В.К. Тяпченко // Электрические станции. 1986, №1. - с. 39-42.

35. Бон А.И. Обратноосмотические композитные мембраны. / А.И. Бон, И.С. Беляев, Е.В. Комкова и др.// Экологические проблемы производства синтетических каучуков. Тез. докл. Всес. конф., сентябрь 1990, г. Воронеж. М.: ЩИИТЭнефтехим. - 1990. - с. 8-9.

36. Богданов А.П. Физико-химические характеристики обратно-осмотических мембран с тонким делящим слоем/ А.П.Богданов, Н.В.Чураев, М.И.Эман //Коллоидный журнал, 1988. Т.50, №6, С. 10581061.

37. Sourirajan S. The sciense of reverse osmosis Mehanisms, membranes, transport and applications/ S.Sourirajan // Pure and applied chemistry. - 1978. V. 50.-P. 593 -615.

38. Кестинг P.E. Синтетические полимерные мембраны. -M.: Химия, 1991. -336 с.

39. Кулов Н.Н. Влияние малекулярно-кинетических свойст водных растворов неэлектролитов на селективность обратноосмотических мембран. / Н.Н. Кулов, А.С. Лилеев, А.К. Лященко и др. // ДАН СССР. -1989.-Т. 308,№6.-с. 1430-1432.

40. Matsuura Т. Reverse osmosis separation of organic acids in aqueous solutions using porous cellulose acetate membranes. / T. Matsuura, S. Sourirajan.// Journal of applied polymer sciense. 1973. V. 17, №12. - P. 3661-3682.

41. Мартынов Г.А. К теории мембранного разделения растворов. I. Постановка задачи и решение уравнений переноса./ Г.А. Мартынов, В.М. Старов, Н.В. Чураев // Коллоидный журнал. 1980. - Т. 42, №3. - С. 489499.

42. Мартынов Г.А. К теории мембранного разделения растворов. 2. Анализполученных решений. / Г.А. Мартынов, В.М. Старов, Н.В. Чураев // Коллоидный журнал. 1980. - Т. 42, №4. 657-664.

43. Дерягин Б.В. Теория разделения растворов методом обратного осмоса / Б.В.Дерябин, Н.В.Чураев, Г.А.Мартынов и др. // Химия и технология воды. 1981.- Т.З, №2.- С.99-104.

44. Jonsson G. The mehanism of reverse osmosis separation of organic solutes using cellulose acetate membranes./ G. Jonsson, C.E. Boesen // Desalination. 1978.-V. №1/3.-p. 17-18.

45. Мулдер, M. Введение в мембранную технологию: пер. с анг. /под ред. С.И. Япольского, В.П. Дубяги. М.: Мир, 1999.- 513 с.

46. Matsuura Т. Reverse osmosis separation of organic acids in aqueous solutions using porous cellulose acetate membranes. / T. Matsuura, S. Sourirajan.// Journal of applied polymer sciense. 1972. V. 16, №10. - P. 2531-2554.

47. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. М.: Стройиздат. 1988.-208 с.

48. Чалых, А.Е. Диффузия в полимерных системах. / А.Е.Чалых. М.: Химия, 1987.-312 с.

49. Пилипенко А.Т. Развитие методов опреснения вод. / А.Т. Пилипенко, И.Г. Вахнин, В.И. Максин // Химия и технология воды. 1984. - Т. 6, №5. -С. 414-441.

50. Накагаки М. Физическая химия мембран./ М. Накагаки; пер. с японск. -М.: Мир, 1991.-255 с.

51. Николаев Ю.Т., Якубсон A.M. Анилин. М.: Химия, 1984. -152 с

52. Артемов Н.С. Аппараты и установки для мембранных процессов. М.: Машиностроение, 1994. - 240 с.

53. Ивара М. Механизм разделения растворенных веществ методом обратного осмоса. / Перевод с японского языка статьи из журнала «Хёмэи», 1978. Т. 16, И7. С. 399-412/ Перевод №Г-16892 ВШ. -М.: 1981. -38 с.

54. Tone S. Separation of aromatic substances from aqueonssolutions using areverse osmosis technique with thin, dense cellulose acetate membranes// Journal of membrane sciense/ S.Tone и др. 1984. - V. 19, P. 195 - 208.

55. Цапюк E.A. Влияние заряда полупроницаемых мембран, природы и концентрации электролита на их обессоливающие действие при обратном осмоск. / Е.А. Цапюк, В.П. Бадеха, Д.Д. Кучерук. // Химия и технология воды. 1981. - Т.З, №4. - С. 307-314.

56. Эман М.И. Исследование диффузии ионов при очистки воды обратным осмосом. //Химия и технология воды. 1981. Т.З., №4. - С. 315-317.

57. Эман М.И. Разделение обратным осмосом. //Химия и технология воды. -1980. Т.2., №2. С. 107-111.

58. Кульский J1.A. Зависимость селективности ацетатцеллюлозных мембран от гидродинамической проницаемости. / JI.A. Кульский, Н.И. Жарких, Т.В. Князькова и др. II ДАН ССР. 1987. - Т. 296. №1. - С. 175-178.

59. Брык М.Т. Мембранная технология в промышленности. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк, А.А.Твердый Киев: Тэхника, 1990.- 247 с.

60. Волгин Д.В. Математическое описание процесса обратного осмоса. / Д.В. Волгин, Е.Д. Максимов, В.И. Новиков. // Химия и технология воды. 1989.-Т.2. №3.~С. 222-225.

61. Брык М.Т. Применение мембран для создания систем кругового водопотребления. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк, К.Б. Греков и др. М.: Химия, 1990.-40 с.

62. Слесаренко В.Н. Опреснение морской воды. М.: Энергоатомиздат, 1991.-278 с.

63. Зацепина Г.И. Физические свойства и структура воды. Изд. 2-е. перераб. -М.: Изд-во МГУ, 1987.- 171 с.

64. Чураев Н.В. Физикохимия процессов массопереноса в капиллярно-пористых телах. М.: Химия.- 1990.- 272 с.

65. Дерягин Б.В. Поверхностные силы. / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В.М. Муллер М.: Наука, 1985. - 396 с.

66. Дерягин Б.В. Смачивающие пленки. / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев М.:1. Наука, 1984.-160 с.

67. Антонченко В.Я. Микроскопическая теория воды в порах мембраны. -Киев: Наукова думка, 1983. 160 с.

68. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов / С.А. Рейтлинг. М.: Химия, 1974. - 272 с.

69. Chen J.Y. Temperature dependense of membrane transport parametrs in haperflltration // Desalination, 1983. - V.46. - P. 473-446/

70. Гринчик H.H. Процессы переноса в пористых средах, электролитах и мембранах. Минск: Изд-во АНК «Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова», 1991.252 с.

71. Кочергин Н.В. К исследованию полупроницаемости обратноосмотических мембран в разбавленных растворах. / Н.В. Кочергин, С.В. Фомичев, А.В. Огневский // Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1982, -Вып. 122. С. 3-15.

72. Волынский А.Л. Влияние взаимодействия пенетрат-мембрана на проницаемость полимерных мембран, получаемых вытяжкой полимерных пленок в жидких средах. / А.Л. Волынский, О.В. Козлова, Л.М. Ярышева и др. // Моск. гос. унив-т. М., 1985. - 15 с.

73. Абоносимов О.А. Кинетика процесса массопереноса при обратноосмотическом разделении гальваностоков и сточных вод химводоочистки: Дис. .канд. тех. наук. -Тамбов, 2000. -196с.

74. Прохоренко Н.И. Зависимость характеристик ацетатцеллюлозных мембран в процессе обратного осмоса от температуры и природы электролита. / Н.И. Прохоренко, М.А. Корбутяк, Д.Д. Кучерук, А.Т. Пилипенко // ДАН УССР. Сер. Б. №1. - С. 50-53.

75. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. М.: Химия, 1980. -232 с.

76. Чалых, А.Е. Современные представления о диффузии в полимерных системах. / А.Е.Чалых, В.Б.Злобин // Успехи химии. 1988. - Т. 57, Вып. 6. - С. 903-928.

77. Пилипенко А.Т. Комплексная переработка минарализированных вод. /

78. А.Т. Пилипенко, Б.С. Вахнин, И.Т. Гороновский и др. К.: Наукова думка, 1981.284 с.

79. Справочник химика. М.: Химия, 1964. - Т.З. 1008 с.

80. Бестереков У. Разделение водных растворов капролактама методом обратного осмоса. / У. Бестереков, Н.В. Кочергин, Ю.И. Дытнерский. // Труды МХТИ. 1976. - Вып. 90. - С. 147-150.

81. Палейчук B.C. Концентрирование водных растворов м-бензолдисульфоната натрия методом обратного осмоса. // Химия и технология воды. 1980. - Т.2, №3. - С. 230-233.

82. Кочергин Н.В., Бестереков У., Дытнерский Ю.И. // ВКММ-77, Владимир, Изд. ВНИИСС, 1977. С. 347-349.

83. Муравьев Л.Л. Моделирование работы обратноосмотических установок с рулонными фильтрующими элементами. // Химия и технология воды. -1989.-T.il, №2.-С. 107-109.

84. Агеев Е.П. Основы математического описания проницаемости кристаллизующихся полимерных мембран. / Е.П. Агеев, А.В. Вершубский. // Высокомолекулярные соединения. 1988. Т.30, №9. - С. 647-650.

85. Matsuura Т. Computer simulation of membrane separation processes. / T. Matsuura, S. Sourirajan, R.E. Lebrun, C.R. Bouchard, A.L. Rollin. // Cbem. Eng. Sci. 1989. - 44, №2, - C. 366-375.

86. Evangelista T. Improved graphical-analitical method for the desing ofreverse-osmosis plants. // Ind. and Eng. Chem. Process Pess. and Dev. 1986. №2. C. 366-375.

87. Мембраны и мембранная техника: Каталог. Черкассы: НИИТЭХИМ, 1988.-32 с.

88. Лазарев С.И. Мембранное разделение сточных вод производств химикатов добавок // Синтез и исследование эффективности для полимерных материалов/Тез. докл. Всесоюзн. науч. - техн. конф. - 1990. -С. 206-207.

89. Лурье Ю.Ю. Химический анализ производственных сточных вод. / Ю.Ю. Лурье, А.И. Рыбников//Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Химия, 1974. -336 с.

90. Лазарев С.И. Очистка сточных вод производства сульфенамида Ц обратным осмосом/С.И.Лазарев, В.Б.Коробов, М.Б.Клиот. Иваново: Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 1993. - №6. - С.79-80.

91. Лазарев С.И. Выделение анилина из водного раствора методом обратного осмоса. / С.ИЛазарев, В.Б.Коробов, В.И. Коновалов // Ученые вуза -производству, Тамбов: Тез. докл. XXV обл. конф. 1989. - С. 50.

92. Лазарев С.И. Очистка сточных вод производства сульфенамида Ц обратным осмосом. / С.И.Лазарев, В.Б.Коробов, М.Б.Клиот. Иваново: Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 1993. - №6. - С. 79-80.

93. Лазарев С.И. Выделение анилина из водного раствора методом обратного осмоса. / С.И.Лазарев, В.Б.Коробов, В.И.Коновалов // Ученые вуза -производству, Тамбов: Тез. докл. XXV обл. конф. 1989. - С. 50.

94. Лазарев С.И. Исследование кинетических характеристик обратноосмотического разделения водных растворов сульфанилата натрия. / С.И.Лазарев, А.С.Горбачев, В.А. Шапошник, В.М. Стамов. СПБ: Прикладная химия. - 2006. - Т.79. - вып. 5. - с. 1515-1518.

95. Головашин В.Л. Проницаемость водных растворов через обратноосмотическую ацетатцеллюлозную мембрану. / В.Л. Головашин, С.И. Лазарев. // Известие вузов. Химия и химическая технология. 2000. -Т.43. Вып. 5.

96. Головашин В.Л. Диффузионная проницаемость водных растворов гидрохинона через обратноосмотическую ацетатцеллюлозную мембрану МГА-95К. // V Научная конференция ТГТУ. Тезисы докладов. Тамбов, 2000. С57.

97. Головашин В.Л. Проницаемость водного раствора уротропина через обратноосмотическую мембрану ОПМ-К. / В.Л. Головашин, С.И. Лазарев. // Международная конференция «Экология и жизнь 2000». - С58-59.

98. Черемский П.Г. Методы исследования пористости твердых тел. М.:

99. Энергоиздат. 1985. - 110 с.

100. Ярощук А.Э Влияние распределения пор в мембране по размерам на обратный осмос/ Э.А.Ярощук, Е.В.Мещерякова// Химия и технология воды, 1983. -Т.5, №1 С.8-12.

101. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов. / С.А. Рейтлинг. М.: Химия, 1974. - 272 с.

102. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Изд. 2-е. М.: Химия, 1976. -512с.

103. Лазарев, С.И. Исследование диффузионной и осмотической проницаемости полимерных мембран. / С.И. Лазарев, В.Б. Коробов, В.И. Коновалов. // Тамб. ин-т хим. машиностр. Тамбов, 1989. - 12 с. - Деп. в ОНИИТЭХИМа 21.08.89, №. 807-хп 89.

104. Абоносимов О.А. Кинетика процесса массопереноса при обратноосмо-тическом разделении гальваностоков и сточных вод химводоочистки: Дис. канд. тех. наук. Тамбов, 2000. - 196 с.

105. Шапошник В.А. Явление переноса в ионообменных мембранах. / В.А. Шапошник, Васильева В.И., Григорчук О.В. -М.: МФТИ, 2001. -200с.

106. Заболоцкий В.И. Перенос ионов в мембранах. / В.И. Заболоцкий, Никоненко В.В. М.: Наука, 1996.

107. Коновалов В.И. О методах описания массо и теплопереноса в процессах электродиализа. / В.И. Коновалов, В.Б. Коробов // ЖПХ. - 1989. -№9. -С. 1975-1982.

108. Коробов В.И. Взаимосвязанный тепломассообмен в многоступенчатых электромембранных устройствах для разделения жидких смесей. / В.Б. Коробов, В.И. Коновалов // ИФЖ. 1993. - Т. 65, №3. -С. 356-373

109. Лазарев С.И. Исследование сорбционной емкости полимерных мембран в водном растворе сульфата натрия. / С.И. Лазарев, Г.С. Кормильцин,

110. B.В. Мамонтов, С.В. Ковалев // Известия вузов. Химия и химическая технология. Иваново, 2006.-Т. 49.-Вып. 8. - С. 100-102.

111. Лазарев С.И. Очистка технической воды на обратноосмотической установке плоскокамерного типа. / С.И. Лазарев, В.В. Мамонтов, С.В. Ковалев // Известия вузов. Химия и химическая технология. Иваново, 2006. -Т. 49.-Вып. 9.-С. 52-54.

112. Лазарев С.И. Сорбционные характеристики полимерных мембран в водных растворах сульфата натрия. / С.И. Лазарев, В.В. Мамонтов, С.В. Ковалев, В.Л. Головашин // Конденсированные среды и межфазные границы.- Воронеж, 2006. Т. 8. - № 2. - С. 122-124.

113. Лазарев С.И. Исследование коэффициента диффузионной проницаемости кальция сернокислого через мембранный элемент трубчатого типа. /

114. C.И. Лазарев, В.В. Мамонтов, С.В. Ковалев // Конденсированные среды и межфазные границы.- Воронеж, 2006. Т. 8. - № 3. - С. 223-225.

115. B.C. Балакирева. Воронеж: Воронеж, гос. технолог, акад., 2006. - С. 3738.

116. Головашин B.JI. Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных растворов морфолина. / B.JI. Головашин, С.И. Лазарев, В.В. Мамонтов // Известия вузов. Химия и химическая технология. -Иваново, 2005. Т. 48. - Вып. 11. - С. 39-41

117. Головашин В.Л. Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных раствора анилина в аппарате плоскокамерного типа. / В.Л. Головашин, С.И. Лазарев, В.В. Мамонтов // Журнал прикладной химии. 2005. - Т. 78. - Вып. 7. - С. 1117-1121.

118. Головашин В.Л. Кинетические характеристики обратноосмотического разделения водных растворов морфолина./ В.Л. Головашин, С.И. Лазарев,

119. B.В. Мамонтов // Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах: материалы II Всерос. конф. Воронеж, 2004. - Т. 2. - С. 561-563.

120. Мамонтов В.В. Проточная установка трубчатого типа для исследования проницаемости полимерных мембран / В.В. Мамонтов, В.Л. Головашин,

121. C.И. Лазарев // Прогрессивные технологии развития: Межд. науч.- практ. конференции. Сб. науч. ст. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2004. - С. 190-192.

122. Патент РФ №2273512 Электробамембранный аппарат трубчатого типа/ Лазарев С.И., Головашин В.Л. Мамонтов В.В.; опубл. 10 апреля 2006г. -заявка №2004117295.