CC BY
12
Впровадження розроблених матерiалiв на ТОВ "СК "Марина груп" (м. Херсон) забезпечило:
• тдвищення стiйкостi до гiдроабразивного зношування деталей у 2,0...2,3 рази;
• тдвищення антикорозшних властивостей механiзмiв, агрегаив та устаткування
у 3,6...3,8 рази;
• збшьшення мiжремонтного ресурсу експлуатацп деталей у 3,6... 3,8 рази.
Надат розробленi матерiали можливо використовувати у виглядi пок-
риттш для деталей i корпусiв середньо- та великогабаритних суден, ят експлу-атуються в умовах впливу агресивних середовищ, а також як матерiали, яи експлуатуються в разi статичних i динашчних навантажень.
Лiтература
1. Кудрин А.П. Износостойкость покрытий в условиях гидроабразивного изнашивания / А.П. Кудрин, В.Ф. Лабунец, О. А. Вишневский, Али Ризк // Промислова пдравлша i пневматика. - 2004. - № 4(6). - С. 67-72.
2. Букетов А.В. Властивост модифшованих ультразвуком епоксипластш / А.В. Букетов, П.Д. Стухляк, IB. Чихiра. - Тернопiль : Вид-во "Крок", 2011. - 201 с.
3. Энциклопедия полимеров / ред. колегш. В.А. Кабанов. - М. : Изд-во "Советская Энциклопедия", 1974. - Т. 2. - 1032 с.
Букетов А.В., Сапронов А.А., Моисеенко Л.Л., Ивченко Т.И., Клевцов К.Н. Разработка и внедрение эпоксикомпозитных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками
Разработаны защитные покрытия и технологии их формирования, которые непосредственно внедрены на предприятии Херсонской области. Это позволило повысить гидроабразивную стойкость, антикоррозионные свойства, увеличить межремонтный ресурс эксплуатации механизмов, агрегатов промышленного оборудования.
Ключевые слова: эпоксидный олигомер, покрытия, адгезионный слой, поверхностный слой.
Buketov A.V., Sapronov O.O., Moiseenko L.L., Ivchenko T.I., Klevtsov K.N. Development and Introduction of Epoxide Composite Coating with High Performance Characteristics
Protective coatings and methods of their formation that are directly introduced into the enterprise of Kherson region are developed. It enabled hydro adhesive and corrosive resistance to increase, interrepairing resource for exploitation of mechanism and industrial equipment units to enhance.
Keywords: epoxide oligomer, coating, adhesive layer, surface layer.
УДК 628.4:544.4 Проф. Л.1. Челядин, д-р техн. наук -
1вано-Франшвсьшй НТУ нафти i газу
ХЕМОСОРБЦ1ЙНЕ ОЧИЩЕННЯ ВИКИДНИХ ГАЗ1В 13 ВМ1СТОМ КАРБОН (II) ОКСИДУ ВУГЛЕЦЕВОМШЕРАЛЬНИМ МАТЕР1АЛОМ
Наведено даш щодо техногенних забруднень у довкшля та шкщливих в1д транспортних засобiв. Для очищення викидних газiв дослщжено вуглецевомшеральш матерiали (ВММ). За результатами експериментальних дослщжень встановлено, що ак-тившсть ВММ за температур 250-350 0С викидних газiв е найвищою. Дослщження iз впливу хiмiчних сполук на поверхш ВММ довело, що найбшьш активними матерiала-ми е з покриттям феритами шкелю i хрому. На основi експериментальних даних побу-
довано iзотерми адсорбцй та встановлено, що методом контакту викидних газш забруд-нених СО з ВММ ступень очищения становить до 75-85 %.
Ключевг' слова: довкшля, адсорбцiя, шкiдливi компоненти, стушнь очищення, сорбент.
Постановка проблеми. Важливим чинником екологiчного забруднення атмосфери е стацiонарнi джерела викидiв шкщливих компонентiв разом з димо-вими газами ТЕС, якi частково залишаються в повiтрi, а iнша частина освдае на грунт, забруднюючи його та водш ресурси. Основнi техногенш забруднення надходять в атмосферу вщ теплово!' енергетики (25,7 %), що обумовлюеться бiльшим використанням вугiлля i становлять близько 27,2 тис. тонн/рш. [1] Од-нак значним джерелом забруднення атмосфери е моторш агрегати транспорту (рухомi джерела забруднення), викинуто близько 11,9 тис. т. забруднювальних речовин, в т.ч. автомобiлями - 8,6 тис. т. За шформащею [2], протягом 2010 р. вщ стацiонарних джерел забруднення в атмосферу Украши надiйшло 102 млн т штдливих речовин (карбон (II) оксиду, сульфур (IV) оксиду та шш), iз них 44,4 млн т карбон (IV) оксиду, який спричиняе негативну парникову дда. Таким чином, значний вплив на навколишне середовище мають викиди забрудне-них газiв вiд автотранспорту.
Таким чином, обсяг забруднень у довкiллi збшьшуеться, що зумовлюе зменшення народжуваностi та збшьшення смертностi [3], тому це загрожуе бь ологiчно-генетичною деградацiею народу Украши.
Мета дослвджень. Дослiдити зменшення забруднення довкшля СО методом контактування викидних газiв транспортних засобiв з вуглецевомше-ральним матерiалом.
Одним iз методiв зменшення шкiдливих iнгредiентiв у газових викидах транспорту е застосування системи каталiтичноí нейтралiзацií [4], що дае змогу знизити вмкт штдливих компонентiв у газових викидах на 60-90 %. Основу цих систем складае нейтралiзатор, який вмщае матерiали з каталiтичними спо-луками, що перетворюють шкiдливi компоненти викидних газiв у безпечнi чи сорбують !х на свош поверхнi.
Теоретичш i експериментальнi дослiдження. Основнi теоретичш ос-нови процесу адсорбцií описано у монографц [5], а технологи очищення газiв -у [6,7] та шших публiкацiях. Сорбщя шкщливих компонентiв на пористих адсорбентах е складним багатофакторним процесом i дослiдження адсорбцií рiз-них газiв пористими поверхнями матерiалiв дають змогу виршити реальнi проблеми екологií, наприклад вибору чи одержання сорбенту для очищення забруднених середовищ вiд шшдливих компонентiв. Величина адсорбцií молекул залежить вiд рацiонального вибору адсорбенту з певною пористою структурою i молекул речовин, якi необхiдно зменшити в забрудненому газоподiбному середовишд. Залежнiсть адсорбцií вiд концентрацií або тиску виражаеться емш-ричним рiвнянням Фрейндлiха: А = х/т = к • Ср, де А - величина адсорбцй, кмоль/кг; х - кшьккть адсорбовано!' речовини, кмоль; т - маса адсорбенту, кг; Ср - рiвноважна концентращя розчину, кмоль/м3; К, п - константи, характерш для даного процесу адсорбцй, причому п<1.
Для зниження токсичностi викидних газiв, що утворюються у процесi окиснення вуглеводневого палива, запропоновано використовувати каталiзатор, який виготовлений методом термоокиснювально'1 технологи зi шлакошламових вiдходiв [8]. Оскiльки пiд час апробацшних дослiджень з окиснення на ВММ еколопчно шкiдливого карбону (II) оксиду до бшьш безпечного карбону (IV) оксиду одержали позитивний результат, тому провели детально дослщження цього процесу.
Теоретично процес окиснення СО на феритному матерiалi, згщно з крис-талоквазiхiмiчним механiзмом [9], можна описати таким чином. Спочатку СО адсорбуеться на активних центрах ВММ, а поим вщбуваеться окиснення СО до СО2. Дослщження з очищення викидного газу вщ СО проводили пропусканням через фракцдо 3-5 мм феритного матерiалу (ДДВММ). Для дослщжень вико-ристовували одержанi вуглецевомiнеральнi матерiали з вмiстом фериту мiдi 5,6 %, фериту хрому 4,1 %, та фериту нiкелю 4,5 % за методикою, описаною у [10], а результати каталггичного окиснення СО наведено в табл. i на рис.
Табл. Очищення викидного газу вiд СО на ВММ за р'у
Показник Частка СО (%), що прореагувала, за температури, оС
ВММ№ 20 150 300 500
2 - Си(БеО2)2 16,5 16,9 83,2 64,0
5 - №(БеО2)2 14,1 24,1 85,5 77,8
3 - №(РеО2)2 + Сг(БеО2)з 18,7 21,5 86,2 74,1
4 - №(РеО2)2 21,5 23,0 89,4 78,3
6 - Сг(БеО2)з 22,3 27,1 85,6 80,9
Аналiз результат очищення газово'1 сумМ вiд СО засвщчив, що за умови збшьшення температури процесу окиснення до 3000С, частка окисненого СО збшьшуеться до 80 %. Дослщження залежносп активносп феритних сумь шей у реакци окиснення СО киснем здшснювали за рiзних температур, що показано на рисунку.
Т,К
Рис. 1. Змта каталШичноХ активност1 ВММмодифжованихриними оксидами в окиснення СО вiд температури
Аналiз каталггично'1 активной (В) дослщжених зразкiв ВММ показуе, що актившсть ВММ №№1-6, якi одержат покриттям 1х поверхнi гiдроксидами
металiв (шлам водоочищення гальвашки), е вищою -близько 75-80 % порiвняно з ВММ, що покритi оксидами СиО, Сг2О3 чи !х сумiшшю -55-65 % (рис. 1, 2).
Наведеш результати дослщжень показують, що ферити-шпiнелi прояв-ляють бшьшу активнiсть порiвняно з шдивщуальними оксидами. Теоретичне пояснения цього явища можна орiентовно пояснити таким припущенням. Внас-лiдок очищення викидних газiв вiд СО на поверхш феритiв адсорбуються моле-кули СО, а продукти окиснення акцептори (СО2) - на октаедричних Ге-актив-них центрах, що неможливе на поверхш оксидш.
Експериментальнi дослiдження з очищення викидних газiв забруднених СО на поверхш ВММ проводили за методикою, яку описано в [10]. На основi експериментальних дослщжень на рис. 2 наведено iзотерми адсорбцií СО на ВММ за рiзних температур.
100 -- — 1
80
I 60 «
40 20
г,-1-----Г
р/ро
Рис. 2.1зотерми адсорбци СО за температур, °С: 1- 200; 2-320; 3-450.
1зотерма адсорбци за 200 °С розмiщена найвище, тодi як iзотерма за 450,0 °С мае дуже малий нахил до осi абсцис, що свщчить про незначний вплив на процес сорбцií СО iз викидних газiв транспорту.
На основi проведених лабораторних дослiджень окиснення чадного газу на одержаних матерiалах встановлено, що сорбенти-каталiзатори з шлаку ТЕС та шламiв водоочищення стокiв гальвашки проявляють ступiнь активностi (" 70 %) у процесi окиснення СО. Отже, контактування дрiбнодисперсних ВММ з СО знижуе забруднення атмосфери цим шкiдливим компонентом.
Висновок. Отже, вуглецево-мшеральш матерiали з нiкелево-феритним покриттям дають змогу очищати викиднi гази транспорту вщ СО з 75,3-80,1 % ступенем очищення, що зменшуе негативний вплив цих газiв на навколишне се-редовище. Встановлення нейтралiзаторiв з ВММ, що вмщають на свош повер-хнi феритнi матерiали, на 100 автомобшях дае змогу зменшити кiлькiсть СО з викидними газами в атмосферу теоретично становитиме за рiк близько 300 т, ят не забруднять довкшля.
Лггература
1. Довкiлдя Ьано-Франювщини у 2010 рощ // Статистичний зб. - м. 1вано-Франювськ. -2011. - 150 с.
2. Фшпов А.З. Промислова екологш (транспорт) / А.З. Фшпов. - К. : Вид-во "Вища шк.", 1995. - 80 с.
3. 1.В. Беляева, О.М. Калшюна, Н.А. Боброва Вплив забруднення атмосфери повпря на темпи старiння людини / 1.В. Беляева, О.М. Калшюна, Н.А. Боброва // Проблеми екологи. - 2005. - № 4. - С. 94-102.
4. Иоффе И.И. Инженерная химия гетерогенного катализа / И.И. Иоффе, Л.М. Писемен. -Л. : Изд-во "Наука", 1972. - С. 60-67.
5. Комаров В.С. Адсорбенты: вопросы теории синтеза и структуры / В.С. Комаров. - Мн. : Изд-во "Белорусская навука", 1997. - 287 с.
6. Каталiзатори та сорбенти / Уклад.: М.Д. Волошин, Л.О. Зеленська. - Дншропетровськ : Вид-во "Системы технологи", 2001. - 114 с.
7. Состояние и перспективы каталитической очистки газовых выбросов (обзор) / Е.А. Тру-сова, М.В. Цодиков и др. // Нефтехимия. - 1995. - Т. 35, № 1. - С. 3-24.
8. Челядин Л.1. Одержання гранульованих вуглецевомшералъних матерiалiв з техногенних вщходш / Л.1. Челядин, В.Р. Процюк, В.Л. Челядин // Экотехнологии и ресурсосбережение. -2004. - № 2. - С. 38-40.
9. Лисняк С.С. Кристалоквазихимический механизм высокотемпературных превращений на шпинелидных соединениях : автореф. дисс. на соискание учен. степени д-ра хш. наук / С.С Лисняк. - Лъвш : Вид-во НГУ, 1993. - 32 с.
10. ТУ-320.001587.64.007.
Челядын Л.И. Хемосорбционное очищение выхлопных газов с содержанием карбон (II) оксида углеродминеральным материалом
Приведены данные по техногенным загрязнениям в окружающую среду и вредных от транспортных средств. Для очистки выхлопных газов исследованы углеродоми-нералъные материалы (ВММ). По результатам экспериментальных исследований установлено, что активность ВММ при температурах 250-350 0С выхлопных газов является наивысшей. Исследования по влиянию химических соединений на поверхности ВММ показало, что наиболее активными материалами являются с покрытием феритами никеля и хрома. На основе экспериментальных данных построены изотермы адсорбции и установлено, что методом контакта выхлопных газов загрязненных СО с ВММ степень очистки составляет до 75-85 %.
Ключевые слова: окружающая среда, адсорбция, вредные компоненты, степень очистки, сорбент.
Chelyadyn L.I. Chemosorbtion treating of exhaust gases containing carbon (II) oxide throught carbon-mineral material
Powered number of man-made contaminants in the environment and harmful to vehicles is identified. To clean the exhaust gases vuhletsevomineralni Materials (AMM) are studied. According to the experimental results it is revealed that the activity of AMM at temperatures of 250-350°С exhaust gas is the highest. Studies on the effects of chemical compounds on the surface of the AMM showed that the most active material are coated ferrite nickel and chromium. Based on the experimental adsorption isotherm data is obtained. The exhaust gas by contacting with contaminated CO AMM degree of purification of up to 75-85 % is proved.
Keywords: environment, adsorption, harmful components, the degree of purification, sorbent.
УДК536.532 Доц. В.О. Фединець, д-р техн. наук -
НУ "Львiвська полтехшка"
АНАЛ1З ТА ОЦ1НЮВАННЯ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИХ МАТЕР1АЛ1В ДЛЯ ЗАСОБ1В ВИМ1РЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ГАЗОВИХ ПОТОК1В
Проведено анал1з 1 ощнку термоелектричних матер1ал1в 1з шляхетних металгв 1 стошв як чутливих елементгв засоб1в вишрювання температури газових потоюв. Досль джено !х термоелектричну стабшьшсть залежно в1д властивостей газового потоку 1 конструкцшних матер1ал1в, що безпосередньо контактують з ними.
