Перегляд за Автор "Сидоренко, Віталій Володимирович"

Зараз показуємо 1 - 13 з 13

Визначення гідродинамічних характеристик роботи масообмінних колонних апаратів в циклічному режимі
(2019) Булій, Юрій Володимирович; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович
Загальні методи розрахунку меж гідродинамічних режимів роботи провальних тарілок в циклічному режимі відсутні. Тому при проектуванні таких тарілчастих колонних апаратів розрахунковим шляхом необхідною умовою є визначення швидкості пари, що відповідає нижній і верхній межі роботи тарілки, і робочої швидкості пари у вільному перерізі колони та в щілинах контактних пристроїв. Для підвищення ефективності масообміну колонні апарати оснащують провальними тарілками. Відсутність зливних пристроїв спрощує їх конструкцію, дозволяє збільшити робочу площу на 15-30 % і підвищити продуктивність апаратів в 1,5-2 рази. Недоліком їх роботи є недостатній проміжок часу контакту пари і рідини та відсутність методів визначення гранично допустимих значень швидкості пари в їх отворах.
Вплив кількості циклів обробки в роторно-пульсаційному апараті на дисперсність часток рослинної сировини
(2019) Мирончук, Валерій Григорович; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович
В статті розглянуто як впливає кількість циклів обробки в роторно-пульсаційному апараті дисперсність часток рослинної сировини. В якості вихідної сировини було вибрано солому пшениці та стебла кукурудзи. При обробці водної дисперсії соломи пшениці в роторно-пульсаційному апараті з частотою пульсацій 1 кГц для досягнення розміру 100% часток менше за 80 мкм необхідно 42 цикли. The article examines how the number of cycles of processing in the rotary pulsating apparatus affects the dispersion of particles of vegetable raw materials. Wheat and corn stalks were selected as feedstock. When processing an aqueous dispersion of wheat straw in a rotary pulsation machine with a pulsation frequency of 1 kHz to achieve a size of 100% of particles less than 80 μm requires 42 cycles.
Енергоощадна технологія ректифікації в масообмінних колонних апаратах
(2022) Булій, Юрій Володимирович; Карпутіна, Маргарита Віталіївна; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович
Запропоновано енергозберігаючу технологію циклічної ректифікації в масообмінних апаратах, оснащених провальними тарілками. Результатом застосування технології стало підвищення ступеня очистки етилового спирту від домішок на 30 %, збільшення концентрації спирту в бражному дистиляті на 28 %, зменшення витрат гріючої пари на 37-40 %.
Застосування дискретно-імпульсного введення енергії для очищення стічних вод теплоелектростанцій (ТЕС)
(2023) Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Булій, Юрій Володимирович
До стічних або скидних вод тепло і електростанцій, крім вод систем охолодження, відносяться: скидні води систем гідро-золоуловлювання, відпрацьовані розчини після хімічних промивань теплосилового обладнання або його консервації: регенераційні та шламові води від водопідготовчих (водоочисних) установок: нафтозабруднені соки, розчини а суспензії, що виникають при обмиванні зовнішніх поверхонь нагріву, головним чином повітропідігрівачів і водяних економайзерів котлів , що спалюють сірчистий мазут. Метою досліджень є класифікація стічни вод ТЕС, аналіз існуючих технологій та обладнання для їх очищення, визначення гранично допустимих концентрацій шкідливи речовин, що характерні для енергетики перед скиданням у водойоми. Презентація нового енергоефективного обладнання для очищення стоків. В ІТТФ НАНУ розроблено багатоцільову аераційно-окислювальну установку роторного типу (АОТ), яка працює за методом дискретно-імпульсного введення енергії. Ця установка дозволяє пришвидшити тепломасообмін, хвімічні реакції у воді та водни системах на 25-30%. Вона дає можливість скоротити тривалість процесів очищення, у 2-3 рази зменшити енерговитрати та витрату реагентів на 20-25%. Установку АОТ застосовують для очищення стоків від заліза, марганцю, сірководню, діоксиду вуглецю, сульфатів, нітратів. За її допомогою можна підвищити рН води. Очищення стічни вод ТЕС є важливим та необхідним фактором. Вибір раціонального режиму очищення залежить від хімічного складу стоків, який в свою чергу залежить від типу ТЕС, встановленого обладнання, потужності ТЕС, початкового складу вихідної води, обраного способу водопідготовки та рівня експлуатації. Запропоновано нове енергоефективне обладнання, за допомогою якого можна очищати воду від цілого ряду шкідливи речовин до їх гранично допустимих концентрацій та нижче.
Застосування метода дискретно-імпульсного введення енергії в технологіях обробки крохмалевмісної сировини
(2023) Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Булій, Юрій Володимирович; Степанова, Олеся Євгенівна
Для інтенсифікації процесів перемішування, гомогенізації, диспергування, емульгуванняі і нагрівання в харчових технологіях доцільно застосовувати метод дискретно-імпульсного введення енергії (ДІВЕ), розроблений в Інституті технічної теплофізики НАН України. Для його реалізації використовують роторно-пульсаційній апарат. Дослідження проводили на експериментальній установці. На першому етапі експериментів змінювали кутову швидкість обертання ротора і кількість циклів обробки. Встановлено, що із збільшенням кількості циклів обробки і кутової швидкості середньоповерхневий розмір часток зернової сировини, що обробляється, зменшується. Зі зменшенням зазору між статором і ротором та збільшенням кількості циклів обробки середньоповерхневий розмір часток також зменшується. Доведено, що ефективність диспергування залежить від кількості твердої фази в середовищі, що обробляється. Найбільш ефективно обробляти зернову сировину з вмістом твердої фази 50 %. При цьому після 20 циклів обробки всі частинки мають середньоповерхневий розмір, який не перевищує 300 мкм. Збільшення вологості зерна від 12 до 45 % під час його замочування дозволяє зменшити кількість циклів обробки від 30 до 20-23 одиниць для досягнення середнього діаметра частинок 300 мкм. При цьому тривалість диспергування змешується на 20-25 %. Включення в технологічну схему роторно-пульсаційного апарата дозволило зменшити енерговитрати в процесі розварювання замісу на 30 %, скоротити тривалість процесу в два рази, зменшити втрати зброджуваних речовин від 8-10 % до 2-4 % і збільшити вихід спирту на 1,5-3,0 % із однієї тони умовного крохмалю. To intensify the processes of mixing, homogenization, dispersion, emulsification and heating in food technology it is advisable to apply the method of discrete-pulse energy input (DPEІ), developed at the Institute of Technical Thermophysics of National Academy of Sciences of Ukraine. For its implementation a rotary-pulse apparatus is used. The research was carried out on an experimental unit. At the first stage of the experiments, the rotor angular speed and the number of treatment cycles were varied. It was found that with increasing the number of cycles of processing and angular velocity of the average surface size of the particles of processed grain raw materials decreases. With increasing the gap between stator and rotor, and increasing the number of cycles of treatment the average surface size of the particles also decreases. It is proved, that efficiency of dispersing depends on quantity of a solid phase in the processed material. It is most effective to treat grain raw materials with solids content of 50%. In this case after 20 cycles of treatment all particles have the average surface size not exceeding 300 microns. The increase of grain moisture from 12 to 45% in its soaking allows reducing the number of treatment cycles from 30 to 20-23 units to achieve an average particle diameter of 300 microns. At the same time the duration of dispersion is reduced by 20-25%. Inclusion of the rotary pulsation device into the technological scheme made it possible to reduce energy consumption in the process of digestion of the batch by 30%, shorten the duration of the process by half, reduce losses of digested substances from 8-10 % to 2-4 % and increase the alcohol yield by 1,5-3,0 % from one tone of conditional starch.
Зменшення жорсткості води за рахунок підвищення ефективності видалення гідрокарбонату кальцію
(2023) Ободович, Олександр Миколайович; Булій, Юрій Володимирович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Целень, Богдан Ярославович
Зниження жорсткості води є актуальною проблемою як для харчової промисловості, так і для муніципальних систем водопостачання. Особливо відчутною дана проблема є там, де для водопостачання використовують підземні та ґрунтові води з високим показником жорсткості, зумовленим наявністю в них мінеральних домішок, зокрема гідрокарбонатів кальцію і магнію. При нагріванні такої води іони кальцію і магнію, що зумовлюють жорсткість води, утворюють малорозчинні сполуки. Ці сполуки відкладаються на поверхнях теплообмінних апаратів, теплоенергетичних установок, трубопроводів, що призводить до зниження ефективності їх роботи, перевитрати палива, частих зупинок для очищення тощо. Метою дослідження є підвищення ефективності видалення гідрокарбонату кальцію і зменшення жорсткості води за рахунок застосування принципу дискретно-імпульсного введення енергії. Це дасть можливість вдосконалити технологію очищення води для муніципальних систем водопостачання, для промислових підприємств та теплових станцій. Об'єктом досліджень була вода з артезіанської свердловини, що піддавалась обробленню на роторно-пульсаційному апараті з принципом дискретно-імпульсного введення енергії в аераційно-окислювальній установці роторного типу. Визначено, що при обробці води в роторно-пульсаційному апараті без додавання розчину гідроксиду амонію можна знизити вміст іонів кальцію з 77,1 до 57,1 мг/дм3, а загальну жорсткість – з 6,7 до 3,8 °Ж. Доведено, що додавання до води, що обробляється, гідроксиду амонію в кількості 0,1 мас% і її обробки в роторно-пульсаційному апараті при швидкості зсуву потоку 40∙103 с-1 протягом 10 циклів обробки дозволяє знизити вміст іонів кальцію на 99,3 %, а загальну жорсткість зменшити до 0,08 °Ж. Обробку води за принципом дискретно-імпульсного введення енергії в роторно-пульсаційному апараті рекомендовано використовувати при реалізації низки хімічних методів пом'якшення для зменшення витрати реагентів та підвищення ступеня очищення.
Особливості попередньої підготовки соломи пшеничної для гідролізу
(2024) Булій, Юрій Володимирович; Сидоренко, Віталій Володимирович
В роботі наведено результати застосування різних способів проведення лужної попередньої підготовки лігноцелюлозної сировини (соломи пшеничної) до гідролізу в технології отримання паливного етанолу. Досліджені способи обробки в автоклаві та в роторно-пульсаційному апараті. Ефект обробки визначали за кількістю видаленого із сировини лігніну. Параметрами варіювання були тривалість обробки, концентрація лугу та температура процесу. Процес відокремлення лігніну та геміцелюлози від лігноцелюлозного комплексу є невід'ємною частиною попередньої підготовки сировини до гідролізу, проте є найбільш енерговитратним в процесі отримання паливного етанолу. Високі енерговитрати обумовлені тим, що цей процес відбувається за підвищених температур та тиску. В роботі наведено приклади основних способів попередньої підготовки рослинної біомаси до гідролізу: розчиненою сірчаною кислотою, лугами, амонійні методи та органосольвентна попередня обробка. Для інтенсифікації процесу попередньої обробки лужних розчинів соломи пшеничної запропоновано використання роторно-пульсаційного апарату. Метою даної роботи було порівняння впливу температури, концентрації лугу та часу обробки лужних розчинів соломи пшеничної в роторно-пульсаційному апараті (далі РПА) та автоклавування на процес видалення лігніну протягом попередньої підготовки сировини до гідролізу. Кислоторозчинний лігнін визначали у фільтраті, що залишився після вилучення кислотонерозчинного лігніну шляхом вимірювання оптичної густини. В ході роботи визначали залежність ступеню видалення лігніну від концентрації лугу, температури і тривалості обробки подрібненої сировини. Досліджекно, що використання РПА прискорює вивільнення лігніну порівняно з автоклавуванням для всього діапазону концентрацій лугу (0,5-4,0 % мас.). З підвищенням концентрації лугу від 0,5 до 4 % мас. вміст лігніну в зразку зменшується до 4,17 % від загальної кількості твердих речовин для автоклавування при 90 ºС; при автоклавуванні за температури 121 ºС вміст лігніну зменшувався до 2,98 %. Обробка соломи пшеничної за температури 90 ºС в РПА призводить до зменшення вмісту лігніну до 3,15 %. Оптамальними параметрами попередньої обробки сировини в РПА є концентрація лугу 4 % мас., температиура 90 оС, тримвалість 60 хв.
Очищення стічних вод теплоелектростанцій (ТЕС)
(2023) Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Булій, Юрій Володимирович; Степаненко, Олеся Євгеніївна
Проведено аналіз стічних вод ТЕС, а також технологій та обладнання для їх очищення, для вибору раціонального режиму та визначення гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин, характерних для енергетичної галузі перед скиданням у водойми. Склади перерахованих стоків різні та визначаються типом теплових електростанцій (ТЕС) та основного обладнання, його потужністю, видом палива, складом вихідної води, способом водопідготовки тощо. Наприклад, вода після охолодження конденсаторів турбін і охолоджувачів повітря зазвичай несе так звані теплові забруднення, оскільки її температура на 8-10 ºС вище температури води у вододжерелі. У деяких випадках вода, що охолоджує, може привносити в природні водойми сторонні речовини. Для зниження рівня забруднення ґрунту та ґрунтових вод на теплових електростанціях були побудовані локальні очисні споруди. Другий спосіб полягає в зборі стічних вод у спеціально створені ємності з подальшим очищенням за допомогою відстійників і фільтрів, в яких як фільтруючий матеріал використовується антрацит або активоване вугілля. В ІТТФ Національної академії наук розроблено багатоцільову аераційно-окислювальну установку (АОРТ) роторного типу, що працює за методом дискретно-імпульсного введення енергії (ДІВЕ). Ця установка дозволяє прискорити швидкість тепло- та масообміну хімічних реакцій у воді та водних системах на 25-30 %. Це дає можливість скоротити тривалість процесів очищення, знизити енергоспоживання у 2-3 рази та витрати реагентів на 20-25 %. Установка АОРТ використовується для очищення стічних вод від заліза, марганцю, сірководню, вуглекислого газу, сульфатів та нітратів. An analysis of TPP wastewater, as well as technologies and equipment for their treatment, for choosing a rational mode and determining the maximum permissible concentrations of harmful substances characteristic of the energy industry before discharge into reservoirs was carried out. The compositions of the listed effluents are different and are determined by the type of thermal power plants (TPP) and the main equipment, its capacity, type of fuel, composition of the source water, method of water treatment, etc. For example, water after cooling turbine condensers and air coolers usually carries so-called thermal pollution, since its temperature is 8-10 ºС higher than the temperature of water in the water source. In some cases, cooling water can introduce foreign substances into natural reservoirs. In order to reduce the level of soil and groundwater pollution, local wastewater treatment facilities were constructed at thermal power stations. The second method is the collection of waste water in specially created containers with subsequent purification using sedimentation tanks and filters, which have anthracite or activated carbon as a filter material. The ITTF of the National Academy of Sciences has developed a multi-purpose rotor-type aeration and oxidation plant (AORT), which works according to the method of discrete-pulse energy input (DPEI). This installation makes it possible to speed up the rate of heat and mass exchange of chemical reactions in water and water systems by 25-30 %. It makes it possible to reduce the duration of cleaning processes, reduce energy consumption by 2-3 times and consumption of reagents by 20-25 %. The AORT installation is used to clean sewage from iron, manganese, hydrogen sulfide, carbon dioxide, sulfates, and nitrates.
Пілотне тепломасообмінне обладнання для комплексної переробки рослинних відходів в біопаливо і побічні продукти
(2022) Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Булій, Юрій Володимирович; Азаров, Сергій Павлович
В статті представлено пілотне, дослідно-промислове тепломасообмінне обладнання для проведення комплексної переробки рослинних відходів сільськогосподарського виробництва в тверде (лігнін) та рідке (біоетанол) біопаливо і побічні продукти. Описано конструкцію та принцип роботи установки. Представлено результати досліджень по делігніфікації соломи пшеничної на пілотній дослідно-промисловій установці. The most significant source of biomass is wood and agricultural crops. The experience of a number of productions, in particular hydrolysis, allows solving the problem of the profitability of processing organic biomass by means of its deep complex processing with obtaining components, the cost of which exceeds the cost of the original organic raw materials, such as fuel. The main results of the complex processing of organic raw materials are increasingly energy-containing products, namely bioethanol and hydrolyzed lignin, which have energy characteristics comparable to fossil fuels. One of the stages of bioethanol production is the hydrolysis stage, which consists of the pretreatment of raw materials before hydrolysis and direct hydrolysis (acidic or enzymatic).
Реалії сьогодення та перспективи майбутнього підготовки питної і технологічної води
(2018) Долінський, А. А.; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Гусятинська, Наталія Альфредівна
У статті проаналізовано екологічні проблеми України, пов ’язані із забрудненням р. Дніпр як основного джерела питного й технологічного водопостачання. Обґрунтовано необхідність використання артезіанських вод для питного водопостачання. Визначено основні проблеми якості, зумовлені наявністю забруднюючих речовин у складі артезіанської води. Проведено аналіз сучасних аераційних методів знезалізнення води. Представлено опис і принцип дії нового технологічного обладнання для інтенсифікації очищення артезіанської води від сполук заліза. Визначено ефективність знезалізнення артезіанської води шляхом дискретно-імпульсного введення енергії в процесі аераційної обробки води. Наведено результати експериментальних досліджень знезалізнення артезіанської води за різних режимів обробки та конструктивних особливостей аератора-окиснювача, енергетичні й технологічні показники запропонованого способу очищення артезіанської води порівняно з відповідними показниками інших способів знезалізнення. Встановлено раціональні параметри процесу з урахуванням енергетичних і технологічних характеристик запропонованого способу. Визначено, що запропонований спосіб очищення артезіанської води сприяє вирішенню екологічних проблем за рахунок енергозберігаючого тепломасообмінного обладнання для підготовки питної та технологічної води. The article analyzes the environmental problems of Ukraine related to the pollution of the Dnipro River as the main source of drinking and technological water supply. The necessity of using artesian waters for drinking water supply is substantiated. The basic problems of quality due to the presence of pollutants in the artesian water are determined. The analysis of modern aeration methods of iron removal from water was carried out. The description and principle of the operation of new technological equipment for the intensification of the purification of artesian water from iron compounds is presented. The efficiency of iron removal from artesian water by discrete-pulse energy input in the aeration water treatment is determined. The results of experimental studies of iron removal from artesian water during various treatment regimes and design features of an aerator-oxidizer are given. The energy and technological parameters of the proposed method of artesian water treatment are given in comparison with the corresponding indicators of other methods of iron removal. The rational parameters of the process taking into account the energy and technological characteristics of the proposed method are established. It is determined that the proposed method of artesian water treatment contributes to the solution of environmental problems at the expense of energy-saving heat and mass exchange equipment for the preparation of drinking and technological water.
Способи сумісної розгонки головної та сивушних фракцій
(2021) Булій, Юрій Володимирович; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович
Під час сумісної розгонки головної та сивушних фракцій відомі способи ректифікації, які відбуваються у стаціонарному режимі, не забезпечують ефективного видалення головних і проміжних домішок, що негативно впливає на якість товарного спирту.
Інноваційна технологія вакуумної перегонки із збереженням життєдіяльності дріжджів
(2021) Булій, Юрій Володимирович; Карпутіна, Маргарита Віталіївна; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович; Хоменко, В. А.
Представлено результати вакуумної дистиляції за визначених технологічних параметрів роботи бражної колони. Визначено, що в бражній колоні призупиняється новоутворення домішок, в бражному дистиляті зменшується вміст органічних домішок спирту, в післяспиртовій барді зберігаються цінні амінокислоти і вітаміни, та залишаються «живими» дріжджі.
Інноваційні способи спільної переробки головної та сивушних фракцій у виробництві ректифікованого спирту і біоетанолу
(2021) Булій, Юрій Володимирович; Юрик, Іван Іванович; Ободович, Олександр Миколайович; Сидоренко, Віталій Володимирович
У виробничих умовах досліджена ефективність сумісної перероб-ки головної та сивушних фракцій в розгінній колоні циклічної дії. Визначені оптимальні технологічні параметри ро-боти колони. Розроблені математич-на модель, програма управління і лю-дино-машинний інтерфейс (SCADA). Інноваційні способи дозволяють суттєво зменшити енерговитрати, ви-трати гарячої технологічної води на гідроселекцію, скоротити втрати ети-лового спирту, кількість спиртовмісних відходів, в повній мірі виділяти головні домішки, підвищити ступінь вилучен-ня і кратність концентрування летких домішок сивушних фракцій і отримати спирт сорту «Люкс». В умовах зростаючих цін на енергоносії розроб-ка і впровадження інноваційних енергозберігаючих технологій, що забезпечують збільшення виходу ректифікованого етилового спирту завдяки його вилу-ченню із спиртовмісних побічних продуктів і відходів виробництва, а також зменшення об’єму останніх є пріоритетним завданням у виробництві ректифікованого спирту і біоетанолу. Побічними продуктами ректифікації є головна фракція (ГФ) етилового спирту, сивушне мас-ло і сивушний спирт. Відомо, що вихід ректифікованого спирту на ти-пових брагоректифікаційних установках непрямої дії складає 93...95 % від кількості спирту, введеного з бражкою. Частина спирту (0,8...1,2 %) втрачається з відходами - бардою, лютерною водою та неконденсова-ними газами. з головною фракцією і сивушним спир-том із установки виводиться 3...5 % етилового спирту, з сивушним маслом 0,3...0,45 % умовного спирту. У безводній частині головної фракції, що відбирається із конденсатора епюраційної колони, міститься 92...97% етилового спирту і 3...8 % летких домішок. завдяки включенню в технологічну схему розгінної колони мож-ливо виділити основну масу етанолу, а головні домішки отримати у концентрованому вигляді, внаслідок чого вихід ректифікованого спирту підвищується від 94...96 до 98...98,5 % від спирту, введеного з бражкою. У складі сивушного спирту міститься 25 - 30 % води, 45...60 % етанолу, 5...20 % вищих спиртів С3 ... С5 (в основно-му пропанол і ізобутанол), ефірів 0,3...0,8 %, невелика кількість летких азотистих речовин, альдегідів і кислот. Сивушний спирт відбирають із 18, 20, 22 і 24-ї тарілок спиртової колони у кількості 0,8...2,5 % від спирту, введеного на її тарілку живлення. Сивушну фракцію відбирають з 5, 7, 9 і 11-ї тарілок цієї колони у кількості 3...5 % від кількості спирту, введеного на тарілку жив-лення. Вміст етилового спирту в ній становить 5...40 %.