Кучеренко І. В

Сортировать по умолчанию названию
  • ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ МІКРОШАРУ ПРИ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ВОДОРОЗЧИННИХ ГУМІНОВИХ КОМПОНЕНТІВ ТОРФУ

    Розвиток суспільства неможливий без інтенсивного розвитку сільського господарства. Внесення добрив, які містять лише водорозчинні солі з необхідними хімічними елементами (азоту, калію, кальцію, сірки) призводить до значного вимивання цих добрив з ґрунтів за рахунок того, що солі зразу переходять в розчини. При цьому значна кількість розчинів попадає в навколишні водойми, що призводить до погіршення екологічного стану довкілля а рослини залишаються без необхідного живлення. Покращити умови внесення добрив та ефективність використання корисних хімічних елементів дозволяє одночасне використання разом з хімічними добривами гумінових компонентів з торфу. Такі компоненти доцільно виробляти з залишків торфу шляхом їх подрібнення та переведення нерозчинних гумінових солей в розчинні при додаванні лугів калію або натрію. В результаті багаторазового нанесення на центри грануляції багатокомпонентної суміші мінеральних та гумінових аморфних та водорозчинних речовин ми отримуємо добрива нового покоління з пролонгованою дією. Проте, під час створення таких добрив постає проблема забезпечення рівномірності розподілу гуміномістких компонентів по всьому об’ємі частинки, що утворюється. Задачею досліджень є визначення кількісного співвідношення гуміномістких компонентів у лужному розчині для забезпеченням рівномірності розподілу компонентів і визначення впливу концентрації на структуру мікрошару при ізотермічній кристалізації лужного розчину гуміномістких компонентів з торфу. Вплив концентрації визначили на основі прикладу зневоднення водних насичених розчинів із масовою часткою лугу КОН 5%, 3,75%, 2,5%, 1,25% до яких послідовно додавали 5%, 2,5%, 1% гумінових речовин у вигляді торфу. На предметне скло, наносився шар дослідного розчину завтовшки 1,0…1,5 мм з відповідними концентраціями. Потім предметне скло розміщувалось у експериментальній установці і знаходилось там до повного видалення волого розчинника при температурі 95 оС. При цьому проводились заміри температури, часу сушки. По даним концентрацій торфу і лугу в розчині і коефіцієнта заповнення зведено трьохвимірний графік залежності (Рисунок 1). За результатами досліджень було отримано математичну залежність між концентраціями водного розчину лугу калію і торфу та розмірами флокул при сушінні цих розчинів. Було встановлено, що зі зменшенням концентрації лугу КОН від 3,5 % до 1 % та зменшенням концентрації торфу від 2 % до 1% за стабільної температури 95 оС відбувається різкий спад коефіцієнта заповнення.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КРИСТАЛІЗАЦІЇ АМОРФНИХ ТА ВОДОРОЗЧИННИХ ГУМІНОВИХ КОМПОНЕНТІВ БУРОГО ВУГІЛЛЯ

    У сучасній промисловості, під час виробництва різних необхідних для суспільства компонентів, генерується надзвичайно велика кількість відходів. Доктрина «сталого розвитку» наголошує, що ці відходи необхідно переробляти у безпечні для довкілля компоненти. Запропонована авторами [1] методика переробляти відходи виробництва лактаму у необхідні сільському господарстві комплексні добрива значно здешевлює як саме виробництво лактаму, так і переробку відходів. Проте постає задача забезпечення добрив гуміновими аморфними компонентами. Такі компоненти можна отримати з торфу або бурого вугілля. Проте, під час створення таких добрив постає проблема забезпечення рівномірності розподілу гуміномістких компонентів по всьому об’ємі частинки, що утворюється. Задачею досліджень є визначення кількісного співвідношення гуміномістких компонентів у лужному розчині для забезпеченням рівномірності розподілу компонентів і визначення концентрації гумінових компонентів та лугу у відповідності до структури мікрошару при ізотермічній кристалізації гуміномістких компонентів у лужному розчині. Дослідження проводились на власноруч створеній установці для сушіння зразків при різних температурах. Під час проведення сушки, було помічено, що при різних концентраціях КОН та гумінових компонентів бурого вугілля, час до повного висушування був різний при нанесенні однакової кількості розчину по масі. Відповідно й товщина шару відрізняються одна від одної після повного висушування. Установлено, що мікроструктура шару гумінових компонентів, одержана після зневоднення, має виражену нерівномірність у вигляді кластерів різного розміру (рисунок 1, 2, 3). Із підвищенням концентрації одночасно КОН і бурого вугілля спостерігається збільшення питомої чисельності флокул, а також їх розміру. При більшій температурі відбувається швидке висушування, за якого волога розчинника швидко випаровується і відбувається винесення твердих частинок зі скла. За результатами досліджень було отримано математичну залежність між концентраціями водного розчину лугу калію та бурого вугілля і розмірами флокул при сушінні цих розчинів. Було встановлено, що зі зменшенням концентрації лугу КОН від 3,5 % до 1 % та зменшенням концентрації бурого вугілля від 2 % до 1% за стабільної температури 95 оС відбувається різкий спад коефіцієнта заповнення.

    Переглянути
  • СТВОРЕННЯ ДОСЛІДНОЇ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ТЕПЛОМАСООБМІНУ ТА ПЕРЕКРИСТАЛІЗАЦІЇ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ КОМПЛЕКСНИХ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ З ГУМІНОВИМИ КОМПОНЕНТАМИ ТОРФУ

    При внесенні мінеральних добрив з гуміновими речовинами відбувається підвищення їх ефективності на 40%, тобто краще засвоєння їх рослинами, а це відіграє важливу екологічну роль, адже не спожиті розчинені добрива потрапляють в ґрунтові підземні води і забруднюється довкілля, що недопустимо. Тому дослідження процесу тепломасообміну та перекристалізації при виробництві комплексних мінеральних добрив з гуміновими компонентами торфу має велике значення для промисловості та сільського господарства країни. Дослідження цього процесу проводяться на установці сушіння зразків розчину (рис.1), властивістю якої є можливість регулювання температури вихідного теплоносія а також його витрати. Установка працює таким чином. Двигун 1 приводить в дію технічний вентилятор 2, що в свою чергу подає сушильний агент до нагрівального приладу 3, який потім потрапляє до корпуса 4, де власне і відбувається сушіння попередньо встановленого дослідного зразка 5. Там же встановлені всі необхідні вимірювальні прилади 6, 7, 8, за допомогою яки проводяться вимірювання температури, витрати та часу відповідно, а також дозатор 9. Метою дослідження є пошук оптимальних співвідношень концентрацій компонентів розчину, який проводиться методом підбору вмісту його складових. Задаються концентрації лугу і торфу, звідки відповідно знаходиться частка води. Потім все переводиться в масові долі, що дає змогу приготувати закваску. Вихідні розчини готуються для кожної серії дослідів в окремих посудинах. Для проведення дослідів заготовлюється 8 посудин з різними концентраціями компонентів. Спочатку в посудину засипається необхідна, попередньо розрахована кількість торфу, потім заливається вода, а вже вкінці додається луг. Все ретельно перемішується, після чого готуються зразки, які можна завантажувати на установку. Для більшої точності висновків, наочної оцінки і розрахунків на кожну концентрацію робиться по два досліди, тобто загальна кількість зразків становить 16, кожен з яких завантажується в установку окремо. На останній задається температура і витрата теплоносія. Температура приймається приблизно 90о С, а витрата задається такою, щоб не було виносу дослідного матеріалу зі скла, на якому він подається в установку. В результаті проведення досліджень робляться мікрофотознімки, проводяться розрахунки, будуються відповідні залежності і узагальнюються результати проведеної роботи.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИЛУЧЕННЯ ГУМІНОВМІСНИХ РЕЧОВИН З ТОРФУ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ МІНЕРАЛЬНО- ГУМІНОВИХ ТВЕРДИХ КОМПОЗИТІВ

    З погляду практичного рослинництва найважливішим засобом поліпшення харчування сільськогосподарських культур є застосування органічних і мінеральних добрив. Ріст рослинної продукції визначається безліччю факторів, серед яких ведуча роль все-таки належить добривам і особливо комплексним, виробництво яких нарощує високі темпи. Для здійснення багатофакторних процесів екстракції при отриманні вихідного розчину для з одержання гуміново-мінеральних композитів із заданим властивостями необхідно визначити вплив технологічних параметрів на ефективність процесу вилужування при різних умовах організації процесу. Метою роботи є дослідження процесу екстракції,визначення впливу технологічних параметрів на ефективність вилужування гуміновмісних речовин з торфу. Експерименти проводились на дослідній установці що містить екстрактор, центрифугу для розділення фаз, а також піч для випарювання рідини. Вихідним робочим розчином був розчин гідроксиду калію з дрібнодисперсним торфом. Температурний режим підтримувався за нормальних умов. Попередніми дослідами встановлено, що найбільш суттєвий вплив на процес твердофазової екстракції мають концентрація лугу С1, % – Х1, концентрація сухого торфу в розчині С2, % – Х2 та тривалість процесу вилужування τ, год – Х3. В якості цільової функції вибрано коефіцієнт вилучення , який визначався, як різниця сухої речовини до екстракції та після розділена на всю масу розчину, у %. Для встановлення залежності коефіцієнту вилучення від вказаних параметрів застосовувався повний факторний експеримент. Після визначення коефіцієнтів регресії і перевірки їх на значимість отримано рівняння 1. Перевірка адекватності рівняння проводилась за критерієм Фішера. Розрахунковий критерій Фішера становить F = 2,09, що значно менше табличного значення FT = 9,12. Тобто одержане регресійне рівняння (1) з адекватністю 0,93 описує результати експериментальних даних в діапазоні зміни дослідних величин. Висновки Була підібрана фізична та створена математична модель процесу екстракції гуматів з торфу. Перевірена адекватність створеної математичної моделі. Найбільший за значенням коефіцієнт при концентрації лугу - 15,71 свідчить про суттєвий вплив концентрації в розчині КОН в характеристичній точці на процес вилучення. Це підтверджує правильність вибору каналу регулювання багатофакторного процесу вилужування за показаннями цього параметру. Оцінка фактичних значень коефіцієнтів в рівнянні (1) дозволяє визначити стратегію формування системи керування з метою здійснення процесу екстракції в кінетично стабільні області.

    Переглянути
  • Вплив температури на структуру мікрошару під час масової кристалізації гуміново-мінеральних рідких систем

    Визначено вплив температури на структуру мікрошару під час масової кристалізації гуміново-мінеральних рідких систем на основі сульфату амонію.

    Experimental determination of influencing of temperature on a microlayer structure during mass crystallization of the humic mineral liquid systems on the basis of ammonium sulfate is determined.

    Переглянути
  • Вилучення гуміновмісних речовин із торфу

    Виконано математичне моделювання вилучення гуміновмісних речовин із торфу з метою одержання мінерально-гумінових твердих композитів і визначено ступінь впливу різних чинників на процес.

    Переглянути