Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В Перми нашли способ управлять твердыми осадками в технологических аппаратах
В химической и горнорудной промышленности используют аппараты погружного горения. Их применяют на производстве калийных удобрений для выпаривания загрязненных жидкостей или концентрированных растворов солей. Во время процесса образуется осадок в виде мелкодисперсных частиц, неуправляемое движение которых приводит к частым засорениям аппарата и длительным простоям оборудования для его очистки. Ученые Пермского Политеха изучили то, как появляется и перемещается осадок в установках. Это позволит организовать его движение, снизить риск замедления или прекращения производства.
Статья опубликована в журнале «Вестник томского государственного университета». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Аппараты погружного горения представляют собой устройства для прямого нагрева жидкости.
Процесс происходит при ее непосредственном контакте со струей горячих газов, которая разбивается на пузырьки. Нагретая субстанция переливается через порог, попадает в приемную емкость и смешивается с новыми поступающими порциями жидкости, а затем с помощью насоса подается в выпаривающий отсек. Так на дне оседают твердые частицы, забивающие аппарат и мешающие его эксплуатации.
Например, при выпаривании рассола с получением технической соли проблема стоит особенно остро – один кубический метр вещества дает 300 килограммов осадка. Если не предотвратить оседание соли на дне установки, ее работу придется прерывать ежесуточно на несколько часов, что неприемлемо для предприятий химической промышленности.
Для контроля засорения установки мелкодисперсными элементами необходимо выявить закономерность их движения. Для этого ученые Пермского Политеха проанализировали модельный случай теплового режима работы аппарата без последующего перехода жидкой фазы в пар.
«Мы провели полноценное трехмерное численное моделирование осаждения частиц и выплескивание пузырьковой фазы, построив траектории их движения. Выявили, что твердые включения некоторое время следуют за потоком жидкости, а затем осаждаются на определенных участках на дне аппарата», – рассказывает Алексей Костыря, аспирант кафедры общей физики ПНИПУ.
«Процент частиц, оседающих в выпарной части установки, возрастает с ростом их диаметра, превышая значение 95 процентов уже при размере частицы 0,12 миллиметра. Это говорит о том, что крупные частицы могут быть выведены из системы только в зоне быстрого восходящего потока жидкости, то есть вблизи горелки, пока крупные еще витают около свободной поверхности», – комментирует Виталий Демин, профессор кафедры общей физики ПНИПУ, доктор физико-математических наук.
Результаты исследования ученых Пермского Политеха помогут предотвратить неуправляемое осаждение частиц и за счет этого уменьшить риск остановки производственных процессов калийных предприятий из-за очистки оборудования.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Научное сообщество подходит к созданию квантовых компьютеров с разных сторон. В этой гонке технологий даже нежелательный эффект, сопровождающий еще ненайденную частицу, может стать частью вычислительной логики.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно