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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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