CC BY
12
ОТХОДЫ АЗИДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА Кондратьева Людмила Александровна, к.т.н, доцент (e-mail: schiglou@yandex.ru) Самарский государственный технический университет, Россия
Рассмотрены отходы азидной технологии СВС на примере исследования отходов системы «NH4BF4+Ti+4NaN3», которые состояли из фторида натрия и представляли собой равноосные ультрадисперсные частицы среднего размера 80-130 нм. А так же описана фильтрационная система опытно-промышленной установки СВС-Аз и показана ее эффективность при удержании отходов (галогенидов) в процессе синтеза целевого продукта.
Ключевые слова: азид натрия, галогенид, отходы, фильтр, СВС.
В последнее время вопросам обеспечения чистоты окружающей среды во всем мире уделяется повышенное внимание и экология становится важным фактором человеческой деятельности. СВС-процесс принято считать экологически чистым. Это, действительно, так, потому что он образует полностью конденсированные (твердые) продукты. Но есть некоторые нюансы [1]. В процессе СВС происходит выделение газообразных примесей из исходных компонентов шихты, которые обусловлены недостаточной их чистотой и содержат летучие примеси, которые при горении испаряются или вступают с другими реагентами в побочные реакции.
Основным источником загрязнения атмосферы в результате синтеза СВС-Аз является выброс побочных продуктов химических реакций, которые представляют собой газообразный азот с температурой около 1500 °С, содержащий пары фторида натрия. Газообразные побочные продукты реакций СВС-Аз (хлориды, фториды, водород, азот, аммиак) способны частично выносить с собой в процессе горения из образца как компоненты исходной смеси, так и продукты синтеза, находящиеся в газообразном или взвешенном состоянии. Конденсируясь на любой внутренней поверхности реактора (стенки, дно, крышка ректора, предметный столик и т.д.) они образуют смесь побочных продуктов синтеза с компонентами исходной смеси и конечного продукта, вылетевшими в процессе синтеза из горящей шихты (рисунок 1). Эту смесь и считают отходами азидной технологии СВС.
Отходы технологии СВС-Аз, образующиеся в процессе синтеза на всех внутренних частях реактора внешне напоминают очень мелкий порошок -пудру. Цвет отходов технологии СВС-Аз может быть любой (золотой, черный, белый, серый и т.п). Все зависит от того, что планировалось получить (нитриды, карбиты и т.п.) и из каких исходных компонентов состояла реакционная шихта.
Рисунок 1 - Расположение отходов синтеза в лабораторном реакторе СВС-Аз
Чтобы установить из чего состоят отходы технологии СВС-Аз, осаждаемые на внутренних частях реактора, были проведены исследования на растровом электронном микроскопе «Jeol» JSM-6390A для определения морфологии и размера частиц и дифрактометре АКЬ Х'1гА-138 для определения фазового состава продукта-отхода. Результаты исследований отходов синтеза системы «КН4БЕ4+Т1+4КаК3» после горения представлены на рисунках 2 и 3.
Рисунок 2 - Морфология частиц отходов синтеза системы
«КН4ББ4+Т1+4КаК3»
Отходы, взятые с поверхности стенок реактора и предметного столика, представляют собой равноосные ультрадисперсные частицы фторида натрия КБ со средним размером 80-130 нм.
X
[ I |- г | ' I [-1-1-1-1 ' ' \ ^ 1 [-1-1-1-1 1 '—I—1—Г
30.0 34.0 39.0 42.0 46.0 30.0 54.0 58.0 62.0 66,0 70.0 74.0 70.0
20, град
Рисунок 3 - Дифрактограмма отходов синтеза системы «КН4ВЕ4+Т1+4КаК3»
После операции водной промывки отходы синтеза полностью исчезают, так как фторид натрия растворяется в воде.
Для предотвращения попадания отходов в окружающую атмосферу используют систему фильтров, располагающуюся в рабочем пространстве опытно-промышленного реактора. Описание фильтров приведено в работах [2, 3]. Последовательность расположения фильтров в реакторе опытно-промышленного типа представлена на рисунке 4.
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 4 - Схема расположения фильтров в реакторе опытно-промышленного типа: 1 - штуцер ввода газа; 2 - воспламенительная система; 3 - фильтрационный стакан с образцом исходной смеси; 4 - основной шаровой фильтр; 5 - дополнительный сетчатый фильтр; 6 - корпус реактора; 7 - вентиль сброса отработанных газов
Фильтрационный стакан представляет собой многоуровневый фильтр, внутри которого располагается образец с исходной смесью. Размер внутренней части фильтрационного стакана определяется диаметром синтезируемого образца и равен ему. Фильтрационного стакана представляет собой кальковый патрон. Он предназначен для расположения в нем образца с исходной смесью и предотвращению выброса исходных компонентов шихты из зоны реакции в результате газофазных процессов синтеза.
Основной шаровой фильтр предназначен для фильтрации отработанных газов и газообразных побочных продуктов реакций. Шаровой фильтр изготовлен в один размер с диаметром внутренней поверхности стенок реактора. Он состоит из двух дисков с отверстиями диаметром 6 мм по всей поверхности, полого цилиндра и шаров из стали 12Х18Н10Т или ШХ15 диаметром 30 мм, заполняющих внутреннюю полость цилиндра. Диаметр отверстий в шаровом фильтре и диаметр шаров подбираются с таким расчетом, чтобы шары, при их свободном засыпании в фильтр, не могли закупоривать отверстия.
Дополнительный сетчатый фильтр предназначен для тонкой фильтрации отработанных газов и побочных продуктов реакций. Фильтр состоит из двух фланцев с отверстиями диаметром 6 мм, имеющих внутри набор сеток из стали 12Х18Н10Т с размером ячейки 2x2 мм. Дополнительный сетчатый фильтр устанавливается после основного шарового фильтра.
Во время сброса давления из реактора, побочные продукты реакции, находящиеся в отработанных газах, после прохождения их через основной и дополнительный фильтры, могут конденсироваться на штоке вентиля сброса. Он также подлежат очистке один раз в полгода.
Трубопровод сброса давления вносит дополнительный эффект в еще более глубокую очистку отработанных газов. Имея длину не менее 10-15 м и естественный теплоотвод, в трубопроводе происходит конденсация гало-генидов.
Количество задерживающихся отходов на рассмотренных частях фильтрационной системы опытно-промышленного реактора СВС следующее: на фильтрационном стакане задерживается от 5 до 10 % галогенидов, на основном шаровом фильтре - от 15 до 20 % галогенидов, на дополнительном сетчатом фильтре - от 30 до 40 % галогенидов. Шток вентиля сброса газов задерживает от 1 до 2 % галогенидов, а трубопроводная система выброса газов - от 2 до 3 % галогенидов.
Список литературы
1. Концепция развития самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как области научно-технического прогресса / Сборник статей под ред. А.Г. Мержанова.- Черноголовка: Территория, 2003.- 368 с.
2. Бичуров Г.В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов с применением неорганических азидов и галоидных солей: дисс. ... докт.техн.наук.- Самара: СамГТУ, 2003.- 250 с.
3. Амосов А.П., Бичуров Г.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов: Монография.- М.: Машиностроение-!, 2007.- 526 с.
Kondratieva Lyudmila Aleksandrovna,
candidate of technical science, associate Professor
(e-mail: schiglou@yandex.ru)
Samara state technical University, Samara, Russia
WASTE ASIDNEY TECHNOLOGY OF SELF-PROPAGATING
HIGH-TEMPERATURE SYNTHESIS
Abstract. Considered waste asidney technology SVS on the example of waste system ««NH4BF4+Ti+4NaN3», which consisted of sodium fluoride and consisted of equiaxed ultrafine particles the average size of80-130 nm. And described the filtration system of the pilot facility SHS-AZ and its efficiency is shown when you hold waste (halides) during the synthesis of the target product.
Keywords: sodium azide, halide, waste, filter, SHS.
ПЕРСПЕКТИВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ЛИЦЕНЗИЯМИ НА ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ ОАО «ПО «КРИСТАЛЛ» Маслова Анастасия Сергеевна, студент (e-mail: nastyamaslova333@gmail.com) науч. руководитель - Какатунова Татьяна Валентиновна, д.э.н., проф.
ФГБОУВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске, Россия
В данной статье проводится анализ и сравнение наиболее распространенных информационных систем для автоматизации информационного процесса управления лицензиями на ПО, а также отслеживание их использования.
Ключевые слова: рынок ПО, управление лицензиями, автоматизация, ОАО «ПО «Кристалл», LANDesk Software License Monitoring, System Center Configuration Manager, Microsoft Assessment and Planning, 10-Страйк: Инвентаризация Компьютеров.
Современные технологии уже давно используются в крупных организациях, облегчая процесс ведения бизнеса и делая его более эффективным. Ручной труд заменяется машинным либо в производственном процессе человек напрямую взаимодействует с машиной. В роли машины может выступать как, например, станок, который берет на себя часть функций в производственном процессе, так и обычный компьютер или дисплей, отображающий необходимую информацию либо детализируя мелкие производственные объекты. »о компьютеры необходимы не только для поддержки производственных организаций, они также являются неотъемлемой частью непроизводственных организаций. Так как для обеспечения работоспособности компьютеров и большей части других машин, задейст-
