CC BY
17
Таким образом, хотя максимум им достигается при самой широкой полосе частот: 0,2/0 </< 4/0, сужение полосы до 0,3/0 </< 3/0 снижает им лишь незначительно.
Генерация СКИ с заданной формой сигнала представляет собой сложную техническую задачу. Здесь следует отметить важное полезное обстоятельство, облегчающее создание импульсов, обеспечивающих максимальное пиковое значение принимаемого сигнала. Не обязательно генерировать сигнал в виде оптимального
(9). К его фазочастотному спектру может быть добавлена произвольная функция, если при приёме использовать фильтр с фазочастотной характеристикой, описываемой той же функцией, но с обратным знаком. Изменяя фазоча-стотный спектр, можно подбирать наиболее удобную для практической реализации форму импульса. Итоговые характеристики принимаемых сигналов оказываются в этом случае тождественными. Примеры подобных СКИ приведены на рис. 3.
Рис.3. Модификации генерируемых СКИ, обеспечивающих одно и то же максимальное значение принимаемого сигнала
Полученные результаты моделирования свидетельствуют, что найденные решения являются устойчивыми.
Заключение. Оптимизация спектрального состава (или формы) СКИ позволяет получать хорошие результаты при использовании приближённых данных об ЭПР цели. Применение СКИ при измерении координат малозаметных целей позволяет резко повысить отношение сигнал/шум в принимаемом сигнале по сравнению с узкополосными РЛС.
Полученные теоретические результаты и результаты численных экспериментов на математической модели показывают: применение СКИ потенциально позволяет решать задачи радиолокационного обнаружения и измерения с необходимой точностью координат малозаметных целей, защищённых широкополосными поглощающими покрытиями, в том числе покрытиями типа «Стеллс».
Список литературы:
1. Бахрах Л. Д., Литвинов А. С., Морозов Н. Я. Перспективы разработок антенн, излучающих сверхкороткие импульсы. // Антенны. - 2006, № 7 (110), - с. 85- 91.
2. Lagovsky В.А. Superresolution: Data Mining. Progress
In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2012-Moscow) // PIERS Proceedings 2012. - P. 1309 - 1312.
3. Lagovsky B. A., Samokhin A. B. Image Restoration of Two-dimensional Signal Sources with Superresolution //Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings (PIERS 2013 - Stockholm). PIERS Proceedings 2013. - P. 315-319.
4. Lagovsky B.A. Pulse characteristics of antenna array radiates ultra-wideband signals. 24th Int. Crimean Conference "Microwave and Telecommunication Technology". Conference Proceedings 2014. IEEE Catalog Number CFP14788; ISBN 978-966-335-4125. pp. 503-506.
5. Лаговский Б.А. Сверхразрешение на основе синтеза апертуры антенными решетками. // Антенны. -2013. - № 6. - С. 9 -16.
6. Lagovsky B.A. Creating two-dimensional images of objects with high angular resolution. 24th Int. Crimean Conference "Microwave and Telecommunication Technology". Conference Proceedings 2014. IEEE Catalog Number CFP14788; ISBN 978-966-335-4125. pp. 1191-1192.
ВЛИЯНИЕ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ НА ПРОЦЕСС ПИРОЛИЗА ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА
Лагунова Екатерина Анатольевна
Аспирант, ассистент кафедры химии и химических технологий
Богданович Николай Иванович Докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой химии и химических технологий
Кузнецова Лидия Николаевна
Канд. техн. наук, доцент кафедры химии и химических технологий САФУ имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск
Промышленность химической переработки древесины отличается сравнительно невысоким коэффициентом использования сырья и является одним из агрессивных нарушителей экологического равновесия. Основную часть отходов, накапливающихся в огромных количествах, составляют так называемые технические лигнины.
В отличие от других видов сульфатный лигнин не является производственным отходом. На сульфат-целлюлозных заводах отработанные черные щелока, как правило, после упаривания и съема сульфатного мыла сжигают в содорегенерационных агрегатах с целью регенерации щелочи и серы, а также утилизации тепла от сжигания органической части [5]. Доказана техническая возможность и экономическая целесообразность частичного отбора сульфатного щелока, идущего на регенерацию, с целью выделения отдельных составляющих его компонентов [4]. Одним из способов переработки черного щелока с получением углеродных адсорбентов является пиролиз[1, 3].
На формирование сорбционных свойств и регенерацию реагентов при пиролизе черного щелока большое влияние имеют режимные параметры, такие как температура, продолжительность пиролиза, дозировка гидроксида натрия [2]. В данной работе основное внимание было уделено влиянию расхода NaOH на свойства углей и на состав ^-продуктов в промывных водах. На основе имеющихся данных границы экспериментального исследования были ограничены верхним пределом дозировок в 300 % по отношению к сухим веществам черного щелока. Дозировка
300 % является наиболее целесообразной при обработке органических материалов с невысокой начальной зольностью. Черный щелок отличается высоким содержанием зольных элементов, причем в составе золы преобладают соли натрия. Подобная специфика черного щелока позволила предположить, что дозировку гидроксида натрия можно несколько снизить, что и являлось одной из задач данного исследования.
Эксперимент проводили при следующих режимных параметрах: температура 600оС, продолжительность пиролиза 1 час. По окончании процесса сухой продукт термообработки выгружали из реторты и промывали 3 раза дистиллированной водой. Остаток после промывки высушивали и исследовали. Этот остаток представляет собой активный уголь с высокими адсорбционными свойствами.
На рисунке 1 представлена зависимость выхода угля от дозировки гидроксида натрия. Как следует из расположения опытных точек на графике, с увеличением дозировки щелочи выход активного угля снижается. Зависимость, отражающая изменение выхода угля с увеличением дозировок гидроксида натрия, с некоторым приближением можно считать линейной.
На рисунке 2 представлена зависимость дозировки гидроксида натрия на адсорбционные свойства активного угля. Сорбционные свойства активных углей по йоду и ме-тиленовому голубому (МГ) возрастают с увеличением дозировок щелочи вплоть до 160 % по отношению к сухим веществам черного щелока.
сорбция йода
сорбция МГ
0 50 100 150 200 250 300 350
Дозировка №ОН, %
4 на сухие вещества черного щелока • на органическую массу черного щелока
Рисунок 1 Влияние дозировки гидроксида натрия на выход угля
Дальнейший ввод гидроксида натрия в реакционную массу можно считать нецелесообразным, так как свойства активных углей стабилизируются. Таким образом, дозировку щелочи при условии получения активных углей с высокими сорбционными свойствами в первом приближении следует поддерживать на уровне 160 % к сухим веществам черного щелока
На основании зависимостей представленных на рисунке 3, можно заключить, что гидроксид натрия в значительной мере подвергается карбонизации за счет реакции с выделяющимся при пиролизе СО2. Особенно заметно этот процесс протекает при расходах NaOH до 250 % на активирование углеродной матрицы. При больших расхо-
120
^00
ев
§8°
«
* 60
ю40
а
(520 0
•
/ •
/ х- ■ в ■
/ А
7
-у
/
600
400
¡4
200
0
«
к а
ю
О
О
0 50 100 150 200 250 300 350 Дозировка №ОН, %
Рисунок 2 Влияние дозировки гидроксида натрия на адсорбционные свойства активного угля
дах указанного реагента процесс химического взаимодействия щелочи с углем ослабевает. Образование серосодержащих натриевых соединений весьма незначительно, несмотря на высокое их содержание в исходном щелоке. Это можно объяснить высоким расходом щелочи на процесс термохимического активирования.
Следовательно, можно утверждать, что пиролиз черного щелока в избытке №ОН приводит к получению активных углей с высокими сорбционными свойствами. Для формирования максимальных сорбционных свойств активного угля расход щелочи можно существенно снизить (до 160 %) по сравнению с аналогичными процессами, осуществляемыми с техническими лигнинами другого происхождения. Объяснение отмеченной
особенности по нашему мнению, заключается в высоком содержании в исходном щелоке натриевых соединений, которые могут выступать самостоятельными реагентами термохимической активации.
Один из образцов полученных активных углей был исследован на приборе ASAP 2020 фирмы Micromeritics
(США) для изучения формирования удельной поверхности и характера пористой структуры методом низкотемпературной адсорбции азота (рисунок 4). Полученная изотерма относится к I типу по классификации Брунауэра, характерная для микропористых твердых тел, содержащих в значительном количестве мезопоры.
100
80
„Ч
U 60
О
гч « 40
Z
20
0
3
100 200 300 Дозировка NaOH, %
400
Рисунок 3. Влияние дозировки гидроксида натрия на состав Na-продуктов
в промывных водах
1 - сумма сульфида, сульфита и тиосульфата натрия; 2 - гидроксид натрия; 3 - карбонат натрия
Isotherm Linear Plot
- ctís-1 -Adsorption ■ clis-1 - Desorplion
0.0 0-1 0.2 0.3 OA OS 0-6 0.7 0.8 0.9 1.0
Relator Pressure (P/Po)
Рисунок 4 Изотерма адсорбции-десорбции азота активированным углем
Изотерма была использована для расчета параметров пористой структуры угля.
Уд. площадь поверхности по БЭТ, м2/г Уд. площадь поверхности по Ленгмюру, м2/г Уд. площадь поверхности мезо- и макро-пор, м2/г Общий объем пор/ объем микропор, см3/г Средний размер пор, нм
1085,94 1996,78 415,18 0,81/0,36 3,00
0
Список литературы:
1. Богданович Н.И. Пиролиз технических лигнинов / ИВУЗ Лесной журнал, 1998, № 2, С. 120-132
2. Богданович Н.И., Лагунова Е.А. и др. Особенности термохимической активации лигноцеллюлоз-ных материалов гидроксидами щелочных металлов / Физикохимия лигнина: материалы III Междунар. конф., Архангельск,: АГТУ,2009 С.100-104
3. Лагунова Е.А. Богданович Н.И., Кузнецова Л.Н., Цаплина С.А. Получение углеродных адсорбентов из черного щелока в присутствии сульфата
натрия / Системы и технологии жизнеобеспечения, индикации, химической разведки и защиты человека от негативных факторов химической природы: мат-лы Международной научно-практической конф., г. Тамбов 9 окт. 2013 г С. 130-135
4. Мосягин В.И. Вторичные ресурсы целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности / М.: Лесная промышленность, 1987, 200 с.
5. Технология целлюлозы. В 3-х томах; Т.2. Непе-нин Ю.Н. Производство сульфатной целлюлозы. / М.: Лесная промышленность, 1990, 600 с.
