В данной работе рассматривается возможность создания нетрадиционных кормовых добавок из микроводорослей рода хлорелла и хитозана для мелкого и крупного рогатого скота и птицы. Сбалансированное питание сельскохозяйственных животных позволяет снизить их заболеваемость, увеличить прирост массы и повысить удои. Комплексное использование микроводорослей рода хлорелла и хитозана позволяет решить указанные проблемы.

Использование микроводорослей позволяет обогатить рацион сельскохозяйственных животных рядом полезных компонентов, таких как белки, полиненасыщенные жирные кислоты, пигменты, витамины и микроэлементы. Хитозан обладает противомикробными, иммуномодулирующими и ранозаживляющими свойствами.

В статье предлагается использовать нативную биомассу микроводорослей Chlorella sorokiniana и остаточную биомассу для получения кормовой добавки.

Культивирование биомассы проводили при следующих условиях: оптимальная интенсивность освещения 2500±300 лк, температура для роста биомассы 28±2 °С, кислотность среды 8,0±0,5 ед. рН, длительность культивирования 8–10 дней.

После извлечения из биомассы микроводорослей C. sorokiniana липидного комплекса остается целый спектр ценных компонентов, которые могут быть использованы для обогащения кормовой добавки. В свою очередь хитозан выполняет двойную функцию как связующий компонент для формирования гранул, так и рядом полезных свойств.

Гранулирование кормовой добавки проводится покапельным методом, путем растворения хитозана в уксусной кислоте и с последующим смешением с биомассой микроводоросли. Для формирования гранул смесь покапельно вводят в раствор
5%-ной щелочи. Предлагается изготавливать 2 вида гранул на основе нативной и остаточной биомассы микроводоросли C. sorokiniana.

Полученные гранулы имеют небольшой размер и могут быть использованы для введения в рацион как крупных, так и мелких сельскохозяйственных животных, а также как компонент питания птиц.

Ключевые слова: биомасса микроводоросли C. sorokiniana, хитозан, кормовая добавка, гранулирование, ценные компоненты.

Смятская Юлия Александровна (Санкт-Петербург, Россия) – кандидат технических наук, ведущий специалист НИЛ «Промышленная экология» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Инженерно-строительный институт (194064, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29; e-mail: Makarovayulia169@mail.ru).

1. Егоров И.А., Чесноков Н.Я., Давтян Д.А. Микосорб в слаботоксичных кормах для бройлеров // Птица и птицепродукты. – 2004. – № 1. – С. 15–17.

2. Егоров И.А., Шевяков А.Н. Контроль за качеством кормления птицы // V Междунар. ветеринар. конгр. по птицеводству. – М., 2009. – С. 38–44.

3. Таирова А.Р., Молоканов В.А. Иммунологические свойства хитинового препарата // Ветеринария. – 2002. – № 1. – С. 45–48.

4. Таирова А.Р., Самуйленко А.Я., Албулов А.И. Токсикологическая оценка хитозана из панциря камчатского краба // Доклады РАСХН. – 2002. – № 1. – С. 40–41.

5. Филимонова И., Попова Л., Еригина Р. Хитозан в кормлении несушек // Птицеводство. – 2007. – № 3. – С. 10–11.

6. Вахрамова О.Г, Овчаренко Э.В., Веротченко М.Н. Экологические и продуктивные аспекты влияния различных форм хитозана на организм кур-несушек// Известия ТСХА. – 2008. – Вып. 3. – С. 118–125.

7. Юдин М.Ф., Юдина H.A. Влияние хитозана на молочную продуктивность коров и состав молока // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2012. – № 5. – С. 124–126.

8. Культивирование и использование микроводорослей Chlorella и высших водных растений ряска Lemnа / Н.А. Политаева, Ю.А. Смятская, Т.А. Кузнецова, Л.Н. Ольшанская, Р.Ш. Валиев. – Саратов: Наука, 2017. – 125 с.

9. Богданов Н.И. Использование хлореллы в рационе сельскохозяйственных животных // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2004. – № 1. – С. 34–36.

10. Применение суспензии хлореллы в составе комбикормов / А.А. Шевцов [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2008. – № 6. – P. 68–69.

11. Черванев В.А., Тарасенко П.А., Петрова Ж.Г. Хлорелла – новый уровень повышения возможностей животноводства // Свиноводство. – 2011. – № 1. – С. 38–40.

12. Муханов Н.Б., Шорабаев Е.Ж., Дастанова Ж.К. Возможности использования биомассы хлореллы в кормлении сельскохозяйственных животных // Молодой ученый. – 2015. – № 7.2 (87.2). – С. 21–22.

13. Хлорелла – перспективный резерв животноводства. – URL: http://www.altagro22.ru/management/docs/?ELEMENT_ID=50946 (дата обращения: 18.07.2020).

14. Photobioreactors for microalga Chlorella Sorokiniana cultivation / N. Politaeva, Y. Smyatskaya, A.L. Timkovskii [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 337(1),012076.

15. Смятская Ю.А., Политаева Н.А., Собгайда В.С. Фотобиореакторы для культивирования микроводоросли Chlorella sorokiniana // Вестник Технологического университета. – 2018. – Т. 21, № 2. – С. 224–227.

16. Jime ́nez C., Coss ́ıo B.R., Niell F.X. Relationship between physicochemical variables and productivity in open ponds for the production of Spirulina: a predictive model of algal yield // Aquaculture – 2003. – № 221. – P. 331–345

17. Пат. 2694405 РФ, МПК С12N1/12 (2006.01) A01G33/00(2006/01) C 12M1/02 (2006/01). Способ извлечения липидов из микроводоросли / Политаева Н.А., Смятская Ю.А., Трухина Е.В.; заявитель, патентообладатель ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», RU. – № 2018142404/10(070696); заявл. 01.12.2018; опубл. 12.07.2019.

18. Смятская Ю.А. Оценка токсичности остаточной биомассы микроводоросли Chlorella sorokiniana // Бутлеровские сообщения. – 2019. – Т. 59, № 7. – С. 92–98.

19. Тарановская Е.А., Собгайда Н.А., Маркина Д.В. Технология получения и использования гранулированных сорбентов на основе хитозана // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2016. – № 5. – С. 42–44.

Ухудшение экологического статуса городских территорий и индустриализация пищевой промышленности приводят к высокой потребности дополнительного обогащения рациона биологически ценными компонентами, имеющими выраженную физиологическую активность и необходимыми для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний. Минорные биологически активные вещества в количестве, не превышающем суточной терапевтической дозы, применяются для поддержки функциональной активности систем органов.

Особый практический интерес представляют каротиноидные пигменты, являющиеся продуктами метаболизма фототрофных организмов. Использование каротиноидов в технологиях продуктов функционального назначения сильно затруднено низкой биодоступностью пигментов в нативной форме. Таким образом, проблема поиска дополнительных источников каротиноидов является актуальной. Перспективными в этом направлении являются инновационные пищевые продукты и добавки, полученные на основе гидробионтов с высоким содержанием каротиноидов.

Цель работы – разработать режим направленного культивирования микроводорослей C. sorokiniana для получения биомассы с высоким содержанием каротиноидов.

В данной работе изучено влияние стрессового фактора (перекиси водорода) и стимулятора роста (пиридоксина – витамина В6) на накопление фотосинтетических пигментов биомассой микроводоросли C. sorokiniana в процессе направленного культивирования. Отмечена взаимосвязь между активным накоплением биомассы и защелачиванием среды, и наоборот, закислением среды при переходе роста культуры в фазу стабилизации. Установлено, что в течение первых четырех суток совместное добавление перекиси и пиридоксина значительно не влияет на прирост биомассы, но стимулирует усиленное накопление фотосинтетических пигментов хлореллы. Выявлено, что сочетанное внесение этих добавок в культуральную среду увеличивает содержание каротиноидов и хлорофиллов в биомассе по сравнению с контролем в среднем в 2 раза. Методом экстракции с применением УЗ-дезинтегра­ции клеточной оболочки микроводорослей выделен пигментный комплекс C. sorokiniana, исследованы его спектральные характеристики. Получен концентрат каротиноидов для дальнейшего применения в рецептурах функциональных продуктов питания.

Ключевые слова: микроводоросли C. sorokiniana, направленное культивирование, добавки перекиси и пиридоксина, скорость роста биомассы, каротиноиды.

Шлыкова Антонина Николаевна (Санкт-Петербург, Россия) – бакалавр Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (195251, С.-Петербург, ул. Политехническая, 29; e-mail: shantonina@inbox.ru).

Балабаев Алексей Александрович (Санкт-Петербург, Россия) – магистрант Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (195251, С.-Петербург, ул. Политехническая, 29; e-mail: lesha.all@mail.ru).

Трухина Елена Владимировна (Санкт-Петербург, Россия) – аспирант Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (195251, С.-Петербург, ул. Политехническая, 29; e-mail: trukhina_ev@spbstu.ru).

Базарнова Юлия Генриховна (Санкт-Петербург, Россия) – д-р техн. наук, профессор, директор Высшей школы биотехнологий и пищевых производств Санкт-Петер­бург­ского политехнического университета Петра Великого, (195251, С.-Петербург, ул. Политехническая, 29; e-mail: jbazarnova@yandex.ru).

1. Шашкина М.Я., Шашкин П.Н., Сергеев А.В. Каротиноиды как основа для создания лечебно-профилактических средств // Российский биотерапевтический журнал. – 2009. – Т. 8, № 4. – С. 91–98.

2. Ладыгин В.Г. Пути биосинтеза, локализация, метаболизм и функции каротиноидов в хлоропластах различных видов водорослей / Ин-т фундамент. проблем биологии. – Пущино, 2015. – 87 с.

3. Plant Carotenoids: Pigments for Photoprotection, Visual Attraction, and Human Health / Glenn E. Bartley, Pablo A. Scolnik // The Plant Cell. – 1995. – Vol. 7. – Р. 1027–1038. DOI:10.1105/tpc.7.7.1027

4. Дымова О.В., Головко Т.К. Фотосинтетические пигменты: функционирование, экология, биологическая активность // Известия Уфимского научного центра РАН. – 2018. – № 3. – С. 5–16.

5. Пат. 2695879 Рос. Федерация Способ получения пигментного комплекса из биомассы одноклеточных водорослей рода Chlorella / Ю.Г. Базарнова, Т.А. Кузнецова, Ю.А. Смятская. – № 2018142406; заявл. 01.12.2018; опубл. 29.07.2019. Бюл. №22. – 11 с.

6. Кузнецова Т.А., Никитина М.С., Севастьянова А.Д. Направленное культивирование Chlorella sorokiniana с целью увеличения синтеза каротиноидов // Вестник ВГУИТ. Пищевая биотехнология. – 2019. – № 4. –
С. 34–39. DOI: 10.20914/2310-1202-2019-4-34-39

7. A method for obtaining plastid pigments from the biomass of Chlorella microalgae / J. Bazarnova, T. Kuznetsova, E. Aronova, L. Popova, E. Pochkaeva // Agronomy Research. – 2020. – № 7. – 11 р. – URL: https://agronomy.emu.ee/wp-content/uploads/2020/07/AR2020_118_Bazarnova_V _doi_175.pdf#abstract-7807 (accessed 28 February 2020).

8. Дмитрович Н.П., Крыльчук А.С., Симончик Н.А. Влияние питательной среды и интенсивности барботажа на динамику физиологических параметров роста хлореллы // Вестник Полесского государственного университета. Серия природоведческих наук. – 2016. – № 2. – С. 13–18.

9. Influence of media composition on the growth rate of Chlorella vulgaris and Scenedesmus acutus utilized for CO2 mitigation / C. Crofcheck, A. Shea
[et al.] // J. Biochem. Tech. – 2012. – Vol. 4, no. 2. – P. 589–594. DOI: 10.13031/2013.41734

10. Spectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents / S. Nayek, C.I. Haque, J. Nishika, R. Suprakash // Research Journal of Chemical Sciences. – 2014. – Vol. 4, no. 9. – P. 63–69. DOI: 10.1055/s-0033-1340072

11. Шавырина О.Б. Токсичность меди для культуры зеленой водоросли Scenedesmus quadricauda при флуктуациях уровня активной реакции среды (pH) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 4. – С. 741–743.

12. Галицкая А.А. Эколого-биохимическая адаптация WOLFFIA ARRHIZA (L.) к абиотическим и биотическим факторам среды: автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Саратов, 2012. – 20 с.

13. Физиолого-биохимические характеристики микроводоросли Еttlia Сarotinosa Кomárek 1989 (Сhlorophyceae) в условиях экспериментального стресса / Э.С. Челебиева, Г.С. Минюк, И.В. Дробецкая, И.Н. Чубчикова. –
2-е изд. – Севастополь: Морський Екологiчний журнал, 2013. – С. 78–87.

14. Solovchenko А.E. Physiology and Adaptive Significance of Secondary Carotenogenesis in Green Microalga // Russian Journal of Plant Physiology: Biology, Moscow. – 2013. – Vol. 60, no. 1. – P. 1–13. DOI: 10.1134/S1021443713010081

15. Farghl A.A., Thiamine and Pyridoxine Alleviate Oxidative Damage by Copper Stress in Green Alga Chlorella vulgaris // Egypt. J. Microbiol. – 2012. – No. 47. – P. 97–110.

16. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир, 1986. – 422 с.

17. Курегян А.Г. Спектрофотометрия в анализе каротиноидов // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2(23). – С. 5166–5172.

Представлены материалы по химическому составу культуральной жидкости гриба Medusomyces Gisevi, ее влиянию на организм человека, проведена оценка безопасности биологически активной добавки на основе Medusomyces Gisevi. Экспериментально и теоретически обоснована целесообразность использования зооглеи в качестве перспективного сырья для создания биологически активной добавки.

Разработана рациональная технология получения биологически активной добавки, содержащей гомогенизат мицелия гриба Medusomyces Gisevi. Биологически активную добавку получали путем гомогенизации зооглеи мицелия гриба Medusomyces Gisevi, с последующей обработкой ультразвуком и лиофильным высушиванием. Стандартизация препарата проводилась с использованием хроматографических и спектрофотометрических методов.

Изучены параметры безопасности полученной биологически активной добавки. Определение острой токсичности лиофилизированного гомогенизата зооглеи мицелия гриба Medusomyces Gisevi проводили на сертифицированных половозрелых животных обоего пола – белых мышах стока CD-1. При изучении токсичности при курсовом введении добавки было выявлено, что общее состояние животных, получавших добавку в дозе 500 мг/кг и в контрольной группе животных, оставалось стабильным в течение всего срока наблюдения.

Проведена сравнительная оценка массы тела мышей до введения и через 14 сут после введения сухого гомогенизата мицелия гриба Medusomyces Gisevi, определены морфологические показатели крови мышей, получавших добавку БАД ЧГ-1 в дозе 500 мг/кг. Сделан вывод об отсутствии острой токсичности биологически активной добавки БАД ЧГ-1. При макроскопическом исследовании органов выявлено, что добавка в дозе 500 мг/кг влияла на печень, вызывая ее уменьшение, поэтому механизм влияния добавки на печень требует дальнейшего изучения.

Ключевые слова: Medusomyces Gisevi, биологически активная добавка, острая токсичность, мыши.

Волкова Лариса Владимировна (Пермь, Россия) – доктор медицинских наук, профессор кафедры химии и биотехнологии (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: wolkowalw@mail.ru).

Дулькевич Анна Алексеевна (Пермь, Россия) – студент кафедры химии и биотехнологии, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29).

Семкова Алена Владиславовна (Пермь, Россия) – студент кафедры химии и биотехнологии, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: alen.petrukhina@yandex.ru).

1. Барбанчик Г.Ф. Чайный гриб и его лечебные свойства. – Омск: Ом. обл. кн. изд-во, 1957. – 54 с.

2. Шакарян Г.А., Даниелова Л.Т. Антибиотические свойства настоя Medusomyces Gisevi (чайного гриба) // Труды Ереванского зооветинститута. – 1948. – № 10. – С. 38.

3. Даниелян Л.Т. Чайный гриб и его биологические особенности. – М.: Медицина, 2005. – 176 с.

4. Неумывакин И.П. Чайный гриб природный целитель. Мифы и реальность. – М.: Диля, 2007. – 160 с.

5. Об ответственном обращении с животными и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федер. закон от 27 дек. 2018 г. № 498-ФЗ. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

6. Методические рекомендации по изучению общетоксического действия фармакологических средств. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. – Ч. 1. – М., 2012.

7. Пат. 2500198 Рос. Федерация. Способ получения биологически активного биоматериала и биоматериал, полученный данным способом / В.Х. Хачатрян. – № 2012135672/13; заявл. 21.08.2012; опубл. 10.12.2013.

8. Лунева Н.М., Серкова А.Н., Глазова Н.В. Белковый состав нативного раствора чайного гриба (Medusomyces gisevi Lindau) // Современные тенденции развития науки и технологий. – 2016. – № 1–5. – С. 21–24.

9. Алиев Р.К., Аллахвердибеков Г.Б., Тагдиев Д.Г. К характеристике химического состава и некоторых фармакологических свойств настоя чайного гриба // Изв. АН Азербайджанской ССР. – 1955. – № 7. – С. 285–287.

10. Юркевич Д.И., Кутышенко В.П. Медузомицет (Чайный гриб): научная история, состав, особенности физиологии и метаболизма // Биофизика. – 2002. – № 6. – С. 1116–1129.

11. Веревкина М.Н. Содержание минеральных элементов и соединений в культуральной жидкости и теле «чайного гриба» // Актуальные вопросы микробиологии и биотехнологии ХХI века и инновационные пути их решения. Научно-практическая конференция к 100-летию СГАУ им. Н.И. Вавилова. – М., 2012. – С. 10–13.

12. Природные микробные ассоциации / М.Н. Веревкина, Е.В. Светлакова, С.Н. Поветкин, С.В. Пруцаков // Ветеринария Кубани. – 2010. –№ 4. – С. 19–20.

13. ГОСТ 33215–2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур. – М., 2013.

14. Greenwalt C.J., Steinkraus K.H., Ledford R.A. Kombucha, the fermented tea: microbiology, composition, and claimed health еffects // J. Food Prot. – 2000. – № 63(7). – Р. 976–981.

15. Antibacterial Activity of Polyphenolic Fraction of Kombucha Against Enteric Bacterial Pathogens / D. Bhattacharya, S. Bhattacharya, M.M. Patra, S. Chakravorty, S. Sarkar, W. Chakraborty, H. Koley, R. Gachhui // Curr. Microbiol. – 2016. – № 73(6). – Р. 885–896.

Представлена разработка биохимического метода концентрирования ртути, выделенной из технологических потоков и промышленных сточных вод для возврата ее в производственный цикл.

Тяжелые металлы чрезвычайно токсичны в водных средах, так как вызывают угнетение живых организмов на молекулярном и клеточном уровне. Одним из самых опасных тяжелых металлов является ртуть, обладающая высоким коэффициентом растворения в воде.

Выделена культура Trichoderma harzianum, способная к сорбции ионов ртути (II). Проведено ее физико-морфологическое описание и исследованы сорбционные свойства по извлечению ионов ртути из модельных растворов. Показано, что при содержании ртути в растворе 1,146 мг/дм3 степень ее извлечения составила 78 %.

Изучены сорбционные свойства слоя активных углей марок БАУ-МФ и КАУ в динамических условиях сорбции и десорбции. В ходе исследований было показано, что выбранные марки обеспечивают степень извлечения ртути из очищаемого раствора более 99 %.

Изучены сорбционные свойства биосорбентов, полученных путем иммобилизации клеток микромицет на поверхности активных углей марок БАУ-МФ и КАУ в динамических условиях. Установлено, что биосорбент на основе активного угля БАУ-МФ проявляет емкость поглощения ртути более 90 %, чем активный БАУ, а биосорбент на основе активного угля марки КАУ по емкости превосходит основу выше 60 %.

Исследована возможность концентрирования ртути в растворе путем десорбции ее с поверхности биосорбента. Показана высокая степень десорбции сорбированной ртути (более 99 %) в небольшом объеме экстрагента. Концентрация ртути в растворе может быть повышена более чем в 10 раз, что позволит возвращать ртуть в технологический процесс и снизить ее выбросы в водоемы.

Ключевые слова: биосорбент, ионы Hg2+, иммобилизация, активный уголь, Trichoderma harzianum.

Фарберова Елена Абрамовна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: elenafarb@gmail.com).

Шадрин Дмитрий Сергеевич (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: sir.shadrindmitri@yandex.ru).

Ходяшев Николай Борисович – доктор технических наук, заведующий кафедрой химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: vvv@pstu.ru).

Тиньгаева Елена Александровна (Пермь, Россия) – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: teengaeva@mail.ru).

1. Аронбаев С.Д. Биосорбционное концентрирование тяжелых металлов и радионуклидов микроорганизмами и сорбентами на их основе // Молодой ученый. – 2015. – № 24. – С. 31–50.

2. Жизнь растений: энцикл.: в 6 т. – Т. 2. Грибы. – М.: Просвещение, 1976. – 480 с.

3. Kapoor A., Viraraghavan T., Cilliimore D.R. Removal of heavy metals using rhe fungus Aspergillus niger // Bioresour Technol. – 1999. – Vol. 70. – P. 95–104.

4. Filipovic-Kovacevic Z., Sipos Lbriski F. Biosorption of chromium, copper, nickel and zinc ions onto fungal pellets of Aspergillus niger 405 from aqueous solutions // Food Technol. Biotechnol. – 2000. – Vol. 38. – P. 211–216.

5. Natarajan K.A., Subramanian S., Modak J.M. Biosorption of heavy metal ions from aqueous and cyanide solutions using fungal biomass. Biohydro­metallurgy and the environment toward the mining of the 21st century // Process Metallurgy Amsterdam: Elsevier Science Publ. – 1999. – Vol. 5. – P. 351–361.

6. Volesky B. Biosorption by fungal biomass // Biosorption of heavy metals. – Florida: CRC press, 1990. – P. 139–71.

7. Aksu Z., Isoglu I.A. Removal of copper (II) ions from aqueous solution by biosorption onto agricultural waste sugar beet pulp // Process Biochem. – 2005. – Vol. 40. – P. 3031–3044.

8. Алимова Ф.К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma: моногр. / Казан. гос. ун-т им. В.И. Ульянова-Ленина. – Казань, 2006. – 209 с.

9. Donzelli B.G.G., Siebert K.J., Harman G.E. Response surface modeling of factors influencing the production of chitinolytic and β-1,3-glucanolytic enzymes in Trichoderma atroviride strain P1 // Enzyme and Microbial Technology. – 2005. – № 37. – P. 82–92.

10. Hypocrea flaviconidia, a new species from Costa Rica with yellow conidia / Druzhinina I., Chaverri P., Fallah P., Kubicek C.P., Samuels G.J. // Studies in Mycology. – 2004. – Vol. 50. – P. 401–407.

11. Олонцев В.Ф., Безруков Р.А. Российские активные угли. – М.:
Изд-во ГУ ВШЭ, 1999. – 90 с.

12. Нетрусов А.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. Практикум по микробиологии. – М.: Академия, 2005. – 608 с.

13. Фарберова Е.А., Тиньгаева Е.А., Кобелева А.Р. Технология получения активных углей и их применение. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 147 с.

14. Никовская Г.Н. Адгезионная иммобилизация микроорганизмов в очистке воды // Химия и технология воды. – 1989. – Т. 11, № 2. – С. 158–169.

15. Очистка сточных вод от ртути углеродными сорбентами / Е.А. Фарберова, А.В. Трапезникова, Д.С. Шадрин, Е.А. Тиньгаева, А.М. Морева, А.С. Хра­мухина // Вестник Пермского исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2019. – № 4. – C. 46–61.

16. Фарберова Е.А., Ходяшев Н.Б., Шадрин Д.С. Исследование сорбционных свойств активированных углей БАУ МФ и КАУ при очистке воды от ионов ртути // Химия. Экология. Урбанистика: материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Пермь, 2020. – С. 206–210.

Рассмотрены вопросы влияния на физико-механические свойства растительных пластиков без добавления связующих веществ (РП-БС) сульфата меди (медного купороса). Высказано предположение, что сульфат меди может выступать в процессе образования растительных пластиков и как модификатор, увеличивая текучесть пресс-материала и тем самым увеличивая физико-механические свойства получаемого материала, и как антисептик, придавая получаемому материалу биостойкие свойства. Проведены экспериментальные исследования по получению
РП-БС на основе отходов шелухи пшеницы с добавлением модификатора в виде сульфата меди. Установлено, что использование сульфата меди за счет введения его непосредственно в пресс-композицию приводит к улучшению физико-механических свойств РП-БС. Рассмотрено влияние сульфата меди при его поверхностной обработке на физико-механические свойства РП-БС. Использование сульфата меди в качестве пропиточной жидкости (антисептика) физико-механические показатели пластиков ухудшаются. Изучена динамика изменения физико-механических свойств РП-БС на основе шелухи пшеницы при использовании сульфата меди по отношению к активному грунту в течение 3 недель. Установлено, что на биостойкость влияет способ введения антисептика в пластик. Выявлены высокие прочностные свойства и водостойкость после испытаний на биодеградацию у материала РП-БС на основе шелухи пшеницы с добавлением сульфата меди и подверженных дополнительной поверхностной обработке сульфатом меди. Это косвенно подтверждает возможную эксплуатацию РП-БС в местах, подверженных биологической деградации только после соответствующей антисептической обработки. Полученные результаты исследований дают основание для проведения специальных экспериментов, направленных на разработку методов модификации пресс-материала и антисептической обработки изделий на основе РП-БС.

Ключевые слова: растительный пластик, шелуха пшеницы, медный купорос, модификатор, антисептик, биостойкость.

Савиновских Андрей Викторович (Екатеринбург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5;
e-mail: savinovskihav@m.usfeu.ru).

Артёмов Артем Вячеславович (Екатеринбург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5;
e-mail: artemovav@m.usfeu.ru).

Шкуро Алексей Евгеньевич (Екатеринбург, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: shkuroae@m.usfeu.ru).

Бурындин Виктор Гаврилович (Екатеринбург, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5;
e-mail: buryndinvg@m.usfeu.ru).

Ершова Анна Сергеевна (Екатеринбург, Россия) – магистрант кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: ershovaas@m.usfeu.ru).

Васильева Алина Аркадьевна (Екатеринбург, Россия) – магистрант кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов, Уральский государственный лесотехнический университет (620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37/5; e-mail: voyc_alina@mail.ru).

1. Кривоногов, П.С. Получение и свойства новых материалов на основе лигноцеллюлозных аграрных отходов: автореф. дис. … канд. техн. наук (24.06.2020) / УГЛТУ. – Екатеринбург, 2020. – 19 с.

2. Вураско А.В., Симонова Е.И., Минакова А.Р. Сорбционные материалы на основе технической целлюлозы из соломы и шелухи риса // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2019. – № 226. – С. 139–154.

3. Сусоева И.В., Вахнина Т.Н. Неиспользуемые растительные отходы и теплоизоляционные композиционные плиты на их основе // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2019. – № 7 (727). – С. 49–59.

4. Шкуро А.Е., Глухих В.В., Мухин Н.М. Получение и изучение свойств древесно-полимерных композитов с наполнителями из отходов растительного происхождения // Лесной вестник. – 2016. – Т. 20, № 3. –
С. 101–105.

5. Закономерности образования растительных пластиков на основе шелухи пшеницы без добавления связующих / А.В. Савиновских, В.Г. Бурындин, О.В. Стоянов, С.С. Ахтямова, Е.В. Масленникова // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – Т. 17, № 13. – С. 231–233.

6. Исследование физико-механических свойств древесных пластиков, полученных методом экструзии / А.В. Артемов, В.Г. Бурындин, В.В. Глухих, В.Г. Дедюхин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2009. – № 6. – С. 101–106.

7. Plastics: physical-and-mechanical properties and biodegradable potential / V.V. Glukhikh, V.G. Buryndin, A.V. Artyemov, A.V. Savinovskih, P.S. Krivo­nogov, A.S. Krivonogova // Foods and Raw Materials. – 2000. – Vol. 8,
№ 1. – Р. 149–154.

8. Савиновских А.В., Артемов А.В., Бурындин В.Г. Влияние модификаторов на физико-механические свойства древесных пластиков без добавления связующих // Лесной вестник. – 2016. – Т. 20, № 3. – С. 55–59.

9. Скурыдин Ю.Г., Скурыдина Е.М. Физико-механические характеристики композиционных материалов, получаемых из древесины березы, гидролизованной в присутствии органических кислот // Системы. Методы. Технологии. – 2020. – № 1 (45). – С. 113–120.

10. Изучение получения древесных и растительных пластиков без связующих в присутствии катализаторов типа полиоксометаллатов / В.Г. Бурындин, Л.И. Бельчинская, А.В. Савиновских, А.В. Артемов, П.С. Кривоногов // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8, № 1 (29). – С. 128–134.

11. Минин А.Н. Технология пьезотермопластиков. – М.: Лесная промышленность, 1965. – 296 с.

12. Петри В.Н. Плитные материалы и изделия из древесины и других одревесневших остатков без добавления связующих. – М.: Лесная промышленность, 1976. – 360 с.

13. Катраков И.Б. Древесные композиционные материалы без синтетических связующих: моногр. – Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2012. – 164 с.

14. Разработка режимов горячего прессования плит без связующих веществ из механоактивированных древесных частиц / С.Н. Казицин, В.Н. Ермолин, М.А. Баяндин, А.В. Намятов // Хвойные бореальные зоны. – 2016. – Т. 48, № 5–6. – С. 315–318.

15. ГОСТ 9.060–75. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению. – Введ.: 01.01.1977. – М., 1976.

16. Глухих В.В. Прикладные научные исследования: учеб. / Урал. гос. лесотехн. ун-т. – Екатеринбург, 2016. – 240 с.

17. Технические свойства полимерных материалов: учеб.-справ. пособие / В.К. Крыжановский [и др.] – СПб.: Профессия, 2003. – 240 с.

18. Зависимость прочности при изгибе и водопоглощения от плотности древесного пластика без связующего / А.В. Артемов, В.Г. Бурындин, В.Г. Дедюхин, В.В. Глухих // Технология древесных плит и пластиков: межвуз. сб. / УГЛТУ. – Екатеринбург, 2004. – С. 24–31.

Представлены результаты модернизации системы усовершенствованного управления установки ректификации стирола, предназначенной для разделения продуктов каталитического дегидрирования этилбензола.

Многопараметрический контроллер данной системы состоит из трех субконтроллеров для трех ректификационных колонн установки соответственно. Для каждого из субконтроллеров проведен предварительный анализ с выявлением ключевых проблем текущей конфигурации системы усовершенствованного управления и возможными путями решения поставленных задач.

Рассмотрен пример структурного обновления субконтроллера ректификационной колонны с заведением в контур управления новых управляющих параметров и изменением внутренних динамических связей между переменными с целью снижения количества конкурирующих задач в работе многопараметрического контроллера и подстройки системы под текущий технологический режим. Рассмотрено решение задачи стабилизации температурного режима ректификационной колонны и качественного состава разделяемых фракций путем введения комбинированного флегмового числа, учитывающего отклонение текущего значения от задания в системе автоматического регулирования температуры потока конденсируемого низкокипящего компонента. Рассмотрен пример реализации алгоритма автоматической подстройки схемы управления ректификационной колонны в зависимости от текущего технологического режима.

Описанный подход к решению задачи стабилизации технологического процесса в рамках обновления системы усовершенствованного управления является типовым и может быть применен для производств и установок любого типа. Однако реализованные решения по обновлению расчетных параметров, изменению структуры контроллера и созданию алгоритмов автоподстройки схем управления под текущий технологический режим уникальны и сформированы с учетом технологии, агрегирования опыта оперативного персонала и особенностей управляемого объекта.

Ключевые слова: система усовершенствованного управления технологическим процессом, многопараметрический контроллер, ректификация.

Работников Михаил Алексеевич (Пермь, Россия) – эксперт отдела систем усовершенствованного управления технологическими процессами АО «Сибур-Химпром» (614055, г. Пермь, ул. Промышленная, 98; e-mail: rabotnikovma@shp.sibur.ru).

Тихомиров Александр Владимирович (Москва, Россия) – эксперт технического центра СУУТП ООО «Сибур» (117218, г. Москва, ул. Кржижановского, 16; e-mail: tihomirovalv@sibur.ru).

Вялых Илья Анатольевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: ilya.vyalyh@pstu.ru).

1. Системы усовершенствованного управления установкой первичной переработки нефти: создание, внедрение, сопровождение / Д.Х. Файрузов, Ю.Н. Бельков, Д.В. Кнеллер, А.Ю. Торгашов // Автоматизация в промышленности. – 2013. – № 8. – С. 3–10.

2. Практические аспекты четвертой промышленной революции / Р.А. Владов, В.М. Дозорцев, Р.А. Шайдуллин, М.М. Шундерюк // Автоматизация в промышленности. – 2017. – № 7. – С. 7–13.

3. Lehman Keight A. Implement Advanced Process Control // Chemical engineering progress. – 2018. – Vol. 114, no. 1. – P. 60–66.

4. Камалиева К.В., Камалиев Т.С., Долганов А.В. Система усовершенствованного управления центральной газофракционирующей установки // Вестник технологического университета. – 2016. – Т. 19, № 24. – С. 106–108.

5. Работников М.А., Вялых И.А., Немтин А.М. Техническое проектирование системы усовершенствованного управления установки каталитического риформинга // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2019. – № 2. – С. 119–132.

6. Опыт разработки системы виртуального анализа показателей качества продуктов установок каталитического риформинга бензиновых фракций и системы их подстройки в режиме реального времени / А.Г. Шумихин, М.П. Зорин, А.М. Немтин, В.Г. Плехов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 2. – С. 45–62.

7. Опыт разработки и внедрения систем усовершенствованного управления технологическими процессами нефтепереработки на базе виртуальных анализаторов качества / А.Г. Шумихин, Д.А. Мусатов, С.С. Власов, А.М. Немтин, В.Г. Плехов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2016. – № 2. – С. 39–53.

8. Хромов Д.А., Камалиев Т.С., Долганов А.В. Система усовершенствованного управления блока фракционирования установки гидрокрекинга // Вестник технологического университета. – 2018. – Т. 21, № 5. – С. 174–177.

9. Тугашова Л.А., Гончаров А.А. Управление процессом ректификации нефти с применением моделей процесса и виртуальных анализаторов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2018. – № 1. – С. 124–132.

10. Опыт внедрения системы усовершенствованного управления на производстве олефинов ЭП-360 / А.В. Борисов, А.В. Спиридонов, М.Р. Хамитов, И.Ш. Исмаков, Д.А. Рыжов // Автоматизация в промышленности. – 2017. – № 8. – С. 46–50.

11. Бахтандзе Н.Н., Потоцкий В.А. Современные методы управления производственными процессами // Проблемы управления. – 2009. – № 3. – С. 56–63.

12. Тарасов И.В., Попов Н.А. Индустрия 4.0: трансформация производственных фабрик // Стратегические решения и риск-менеджмент. – 2018. – № 3. – С. 38–53.

13. Шашков В.Б.. Прикладной регрессионный анализ. Многофакторная регрессия / Оренгбург. гос. ун-т. – Оренбург, 2003. – 363 с.

14. Самойлов Н.А., Мнушкин Н.А., Мнушкина О.А. Особенности работы реакционно-ректификационной колонны при различных способах ввода сырья // Журнал прикладной химии. – 2007. – Т. 80, № 7. – С. 1504–1510.

15. Волков Д.Н., Вилков Г.Г. Энтропийное моделирование сложных ректификационных колонн // Научно-технический вестник Поволжья. – 2013. – № 5. – С. 134–139.

Рассматривается задача измерения влажности хлористого калия в интервале значений, соответствующих зоне выгрузки при сушке его в печи с кипящим слоем (КС), решение которой позволяет оптимизировать подачу топливного газа в печь с КС с целью улучшения технико-экономических показателей производства. Анализ литературных источников по методам инструментального поточного измерения влажности с достаточной точностью в интересующем диапазоне значений показал, что приборы, их реализующие, дороги и сложны в использовании. Поэтому в практике промышленного производства определение влажности хлористого калия после сушки осуществляется лабораторным анализом периодически отбираемых проб. В качестве альтернативы аппаратным средствам для задачи непрерывного мониторинга показателя качества предлагается использовать виртуальный анализатор (ВА). ВА представляет собой программно-аналитический комплекс, реализующий математическую модель связи показателя качества с текущими значениями измеряемых технологических параметров процесса.

Предложено использовать как ВА влажности хлористого калия на выходе аппарата сушки в КС аналитическую модель (АМ), построенную на основе уравнений материально-энергетического баланса процесса сушки и теоретико-эмпирических зависимостей между параметрами процесса сушки и показателем качества продукта. Разработана аналитическая модель процесса сушки в КС. На данных реального процесса оценено качество ее работы. В структуру ВА влажности на выходе печи КС входят аналитическая модель и статистические модели, построенные на основе методов регрессионного анализа, нечеткой логики и искусственных нейронных сетей. Они в задаче оценки влажности выступают как модели-эксперты. Кроме того, в структуру входят модели, учитывающие динамику технологического процесса, а также блок выбора по результатам оценивания моделями-экспертами значения показателя влажности. Разработанную аналитическую модель предлагается использовать также при формировании обучающих выборок статистических моделей в составе предлагаемой структуры ВА. При включении ВА в работу первоначальная актуализация моделей-экспертов осуществляется путем их обучения на результатах прогнозирования влажности АМ.

Ключевые слова: хлористый калий, сушка в кипящем слое, аналитическая модель сушки, виртуальный анализатор, экспериментально-статистические модели.

Дадиомов Роман Юрьевич (Пермь, Россия) – руководитель направ­ления «Цифровое производство» ООО «Спутник-2», e-mail:
roman.dadiomov@sputnic2.ru

Шумихин Александр Георгиевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры оборудования и автоматизации химических производств (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: atp@pstu.ru).

Корнилицин Дмитрий Константинович (Пермь, Россия) – магистрант кафедры оборудования и автоматизации химических производств (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: kornilitsin.dima@mail.ru).

1. Собина Е.П. Исследование источников неопределенности измерений влажности твердых веществ методом ИК-спектроскопии // Certified Reference Materials. – 2007. – № 4. – С. 20–24.

2. Block B., Lipták B.G., Shinskey F.G. Instrument Engineer's Handbook // Process Control and Optimization. – 2006. – Vol. II, Chapter 8.22: Dryer Controls. – CRC Press, 2006. – 2302 p.

3. Мусаев А.А. Виртуальные анализаторы: концепция построения и применения в задачах управления непрерывными ТП // Автоматизация в промышленности. – 2003. – № 8. – С. 28–33.

4. Опыт разработки системы виртуального анализа показателей качества продуктов установок каталитического риформинга бензиновых фракций и системы их подстройки в режиме реального времени / А.Г. Шумихин, М.П. Зорин, А.М. Немтин, В.Г. Плехов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 2. – С. 45–62.

5. Гурьева Е.М., Ибатуллин А.А. Виртуальные анализаторы качества в нефтепереработке // Автоматизация, мехатроника, информационные технологии: материалы VI междунар. науч.-техн. интернет-конф. молодых ученых / Омский гос. техн. ун-т. – Омск, 2016. – С. 181–186.

6. Александров И.М. Построение виртуального датчика на примере датчика концентрации этан-этиленовой колонны // Вестник АГТА. – 2011. – № 5. – С. 45–51.

7. Системы управления качеством производства минеральных удобрений на основе виртуальных анализаторов / Н.А. Туманов, Д.Н. Туманов, В.М. Чадаев, Н.Н. Бахтадзе // Автоматизация в промышленности. – 2003. – № 8. – С. 33–35.

8. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Химия, 1968. – 360 с.

9. Алексанян И.Ю., Титова Л.М., Нугманов А.Х.-Х. Моделирование процесса сушки дисперсного материала в кипящем слое // Техника и технология пищевых производств. – 2014.– № 3. – С. 96–102.

10. Овчинников Л.Н. Моделирование процесса сушки минеральных удобрений во взвешенном слое // Химия и химическая технология. – 2009. – Т. 52, вып. 7. – С. 122–124.

11. Каганович Ю.Я. Промышленное обезвоживание в кипящем слое. – М.: Химия, 1990. – 144 с.

12. Прикладной статистический анализ: учеб. пособие для вузов / С.В. Алексахин, А.В. Балдин, А.Б. Николаев, В.Ю. Строганов. – М.: Приор, 2001. – 221 с.

13. Francisco Alexandre Andrade de Souza, Computational Intelligence Methodologies for Soft Sensors Development in Industrial Processes. Ph.D. theses / University of Coimbra Faculty of Sciences and Technology Department of Electrical and Computer Engineering. – Coimbra, 2014. – 184 p.

14. Francisco Souza, Rui Araújo. Mixture of partial least squares experts and application in prediction settings with multiple operating modes // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. – 2014. – Vol. 130. – P. 192–202.

15. Шумихин А.Г., Бояршинова А.С. Применение нейросетевых динамических моделей в задаче параметрической идентификации технологического объекта в составе системы управления // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2015. – № 3. – С. 21–38.

16. Shumikhin A.G., Boyarshinova A.S. Identification of a complex control object with frequency characteristics obtained experimentally with its dynamic neural network model // Automation and Remote Control. – 2015. – Vol. 76,
№ 4. – С. 650–657.

17. Шумихин А.Г., Александрова А.С. Идентификация управляемого объекта по частотным характеристикам, полученным экспериментально на нейросетевой динамической модели системы управления // Компьютерные исследования и моделирование. – 2017. – Т. 9, № 5. – С. 729–740.

18. Самотылова С.А., Торгашов А.Ю. Построение виртуального анализатора процесса ректификации в условиях малой обучающей выборки данных // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. междунар. науч. конф. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2019. – Т. 2. – С. 10–13.

При литье титановых сплавов на поверхности отливки образуется слой с видоизмененной структурой, так называемый α-слой, наличие которого на поверхности детали недопустимо. Точные причины образования α-слоя неизвестны, но считается, что его наличие является следствием взаимодействия металла и формы в процессе литья, поэтому с целью подавления его образования рекомендуется использовать формы с низкой реакционной способностью по отношению к титану. Традиционный метод создания формы с лицевым слоем имеет ряд серьезных недостатков. Альтернативным является метод создания лицевого слоя на внутренней поверхности уже готовой формы посредством нанесения на нее оксида алюминия с последующей его пропиткой термически разлагаемыми солями. При этом слой оксида алюминия может быть получен с использованием алюмозоля.

Представленные в статье результаты исследований были получены в два этапа: первый – создание на поверхности литьевой керамики бездефектного слоя оксида алюминия, второй – модификация слоя оксида алюминия посредством внесения в его объем инертных к титану оксидов. В ходе исследований было определено, что перед нанесением раствора алюмозоля поверхность формы следует увлажнять и использовать достаточно разбавленные растворы алюмозоля, не стремясь создать слой оксида алюминия максимальной толщины по причине его склонности к дефектам. В ходе модификации данного покрытия было определено, что для его пропитки можно использовать как раствор нитрата иттрия, так и нитрата лантана, однако использование нитрата лантана предпочтительнее, так как это приводит к большей поверхностной концентрации оксида лантана в покрытии. При этом концентрация оксидов в поверхностном слое практически не зависит от условий создания на первом этапе покрытия из оксида алюминия, поэтому следует использовать способ, позволяющий создать из алюмозоля покрытие с минимальным количеством дефектов.

Ключевые слова: литье титановых сплавов, α-слой, алюмозоль, оксид алюминия, оксид иттрия, оксид лантана, нанесение.

Тиунова Анастасия Валерьевна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: AnastasiaTiunova@mail.ru).

Саулин Дмитрий Владимирович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sdv_perm@mail.ru).

1. Ламзина И.В., Тарасов А.П., Желтобрюхов В.Ф. Разработка технологии процесса нейтрализации травильных растворов металлургических производств // Вестник БГУ. – 2016. – № 4. – С. 9–15.

2. Бибиков Е.Л., Ильин А.А. Литье титановых сплавов. – М.: Альфа-М, 2014. – 314 с.

3. Si-Young Sung1, Beom-Suck Han1, Young-Jig Kim. Formation of Alpha Case Mechanism on Titanium Investment Cast Parts //Titanium Alloys – Towards Achieving Enhanced Properties for Diversified Applications. – 2012. – InTech. – P. 29–42.

4. Изучение термодинамической возможности взаимодействия материалов литьевой формы с металлом при литье титановых сплавов / М.Н. Никитченко, А.С. Семуко, Д.В. Саулин, А.Ю. Ябуров // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2017. – № 4. – С. 249–263.

5. Научно-технический центр Компас [Электронный ресурс]. – URL: http://www.compass-kazan.ru/alumozol.php (дата обращения: 17.06.2020).

6. Научно-технический центр Компас [Электронный ресурс]. – URL: http://www.compass-kazan.ru/kremnezoli.php (дата обращения: 17.06.2020).

7. Разработка технологии создания химически стойких покрытий лицевого слоя форм для литья титановых сплавов / М.Н. Никитченко, А.В. Тиунова, Д.В. Саулин, С.А. Смирнов, В.З. Пойлов // Химия. Экология. Урбанистика. – 2019. – Т. 2. – С. 347–351.

8. Особенности технологии изготовления высокоогнеупорных керамических форм для получения отливок из g-TiAl сплавов / Л.И. Рассохина, О.Н. Битюцкая, М.В. Гамазина, А.С. Кочетков // Труды ВИАМ. – 2020. –
Вып. 2 (86). – С. 31–40.

9. Тиунова А.В., Саулин Д.В., Пойлов В.З. Разработка технологии создания неорганических пленок заданного состава на поверхности материалов с использованием алюмозоля // Химия. Экология. Урбанистика. – 2020. –
Т. 4. – С. 178–182.

10. Спектор Ю.Е., Еромасов Р.Г. Технология нанесения и свойства покрытий: курс лекций. – Красноярск, 2008. – 271 с.

11. Орлов Н.С. Ультра- и микрофильтрация: учеб. пособие / РХТУ им. Менделеева. – М., 2014. – 117 с.

12. Мембранная технология [Электронный ресурс]. – URL: http://adymis.com/templates/adymis/MEMBRAFLOW.pdf (дата обращения: 13.12.2019).

13. Перих Е.Ю., Исакова И.В. Стекловолокнистые катализаторы на службе экологии и охраны окружающей среды [Электронный ресурс]. – URL: http://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/Ecoprom/2018/egpp/pages/ Articles/433.pdf (дата обращения: 13.03.2020).

14. Стекловолокнистые тканевые катализаторы [Электронный ресурс]. – URL: http://www.chemphyst.com/ru/produkty-i-uslugi/steklovoloknistye-tkanye-katalizatory.html (дата обращения: 13.12.2019).

15. Газоаналитическая мультисенсорная система на основе термокаталитических датчиков [Электронный ресурс]. – URL: http://sstu.ru/files/ftf/docs/ Lashkov.pdf (дата обращения: 12.05.2020).

Спрос на метанол, как и его производство, увеличивается с каждым годом. Сейчас существуют планы по строительству заводов мощностью 10 000 т в сутки. Конечно, это связано с широким спросом метилового спирта, который нашел применение в органическом синтезе различных соединений. При использовании в качестве сырья природного газа получают наиболее дешевый метанол. Типичное производство метанола – сложный «организм», состоящий из различных блоков.

Стадия синтеза напрямую влияет на производительность установок по производству метанола, поэтому ее модернизация является актуальной.

Основными направлениями усовершенствования стадии синтеза в производстве метанола являются модернизация теплообменных процессов и оборудования, а также использование более современных реакторов, поддерживающих изотермический режим.

Использование реакторов, работающих в изотермическом режиме, актуально на сегодняшний день. Такая конструкция аппарата дает наиболее эффективный контакт газа и катализатора за счет распределительных устройств и способствует поддержанию оптимальной температуры за счет охлаждающих байпасов.

Реакция синтеза метанола является экзотермической, при этом используется низкотемпературный катализатор. Это приводит к трудностям поддержания температурного режима и отвода тепла из колонны.

Еще одним направлением модернизации является необходимость охлаждения газовых потоков с целью конденсации метанола-сырца после протекания стадии синтеза. В настоящее время на крупных установках синтеза метанола широко применяют более эффективные конденсаторы воздушного охлаждения. Их устройство, рациональная система подачи охлажденного воздуха, высокие скорости перемещения теплоносителей обеспечивают эффективность работы, компактность и небольшую металлоемкость.

Важным «местом» является отделение метанола-сырца от циркуляционного газа, которое осуществляется в вертикальных или горизонтальных сепараторах. Очень важно использовать современные аппараты усовершенствованной конструкции, так как разделение смеси происходит за счет резкого расширения (уменьшения давления), снижения скорости газового потока и изменения направления на входе в сепаратор. Современные конструкции аппаратов обеспечивают рациональную подачу газа в сепарационные элементы, направлены на сокращение уноса абсорбента с осушаемым газом, снижение вероятности попадания механических примесей вместе с осушаемым газом в массообменную абсорбционную секцию.

Ключевые слова: метанол, метанол-сырец, синтез, катализатор, реактор, теплообменник, газ, режим, механизм, температура, давление.

Хазеев Алексей Алекович (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: a.xazeev@mail.ru).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

1. Proven autothermal reforming technologyfor modern large-scale methanol plants / P.J. Dahl, T.S. Christensen, S. Winter-Madsen, S.M. King // Nitrogen + Syngas 2014 Internation conference and exhibition. – Paris, 2014.

2. Хазеев А.А., Черепанова М.В. Проблемы узла ректификации метанола-сырца и пути его модернизации // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2020. – № 1. – С. 80–98.

3. A comparative analysis of methanol production routes: synthesis gas versus CO2 hydrogenation / C.F.R. Machado, J. Luiz de Medeiros, O.F.Q. Araújo, R.M.B. Alves // Proceedings of the 2014 International Conference on Industrial Engineering and Operations Management Bali. – Indonesia, 2014.

4. Технология синтетического метанола / М.М. Караваев, В.Е. Леонов, И.Г. Попов, Е.Т. Шепелев. – М.: Химия, 1984. – 144 с.

5. Демидов Д.В., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А. Пароуглекислотная конверсия метана как метод получения синтез-газа заданного состава для малогабаритных производств метанола и синтетических углеводородов // Инновации в науке. – 2012. – № 8–1. – С. 15.

6. Орлов А.А., Хорьков А.С. Современные технологии производства метанола в разработках фирмы «Метанол Казале» // Газохимия. – 2009. –
№ 7. – С. 1–9.

7. Махмутов Р., Жирнов Б., Хасанов Р. Оптимизация технологии малотоннажного процесса синтеза метанола. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 116 c.

8. Ложкин А.Ф. Оборудование крупнотоннажных агрегатов метанола: учеб. пособие / Перм. политехн. ин-т. – Пермь, 1984. – 86 с.

9. Пат. 5035867 US, МПК В01J 8/02, F28D 9/00. Reactor and reaction method with internal heat control by hollow heat exchanger plates / Q.D. Vu, R. Huin, M. Labore, J. Euzen. – № 296179; заявл. 12.06.1989; опубл. 30.07.1991.

10. Пат. 2298432 Рос. Федерация, МПК В01J 8/02. Теплообменник для изотермических химических реакторов / Ф. Эрманно, Р. Энрико, Т. Мирко. – № 2004115336/12; заявл. 02.10.2002; опубл. 10.05.2007.

11. Робертс П.М., Тарарышкин М.В. Крупнотоннажные метанольные агрегаты – альтернативный путь модернизации природного газа // Creon Methanol Conference / Компания Джонсон Матти. – М., 2006. – С. 1–14.

12. Пат. 2716341 Рос. Федерация, МПК F28D 1/00, F28F 7/00. Способ повышения аэротермодинамической эффективности аппарата воздушного охлаждения и устройство для его реализации / А.В. Лифанов, Н.В. Макаров, А.Ю. Матеров, В.Н. Макаров, А.В. Угольников, И.В. Свердлов. – № 2019102731; заявл. 31.01.2019; опубл. 11.03.2020.

13. Пат. 192173 Рос. Федерация, МПК F24F 3/14. Аппарат воздушного охлаждения нагнетательного комбинированного типа / А.С. Кумицкий, А.О. Плешивцев, В.А. Разин. – № 2019102834; заявл. 01.02.2019; опубл. 05.09.2019.

14. Пат. 2700311 Рос. Федерация, МПК F28D 7/16, F28F 9/26. Теплообменник / Д.Р. Абубикеров, А.П. Матвеев, А.В. Подсекин, Ю.В. Рогов. – № 2018146718; заявл. 25.12.2018; опубл. 16.09.2019.

15. Пат. 2252813 Рос. Федерация, МПК В01D 45/12, В01D 53/26. Сепаратор для осушки газа / О.П. Андреев, З.С. Салихов, Р.М. Минигулов, А.К. Арабский, З.Г. Якупов, А.З. Саньков, В.В. Гришин, В.И. Лысов, Н.Я. Зайцев. – № 2004101025/15; заявл. 16.01.2004; опубл. 27.05.2005.

16. Пат. 2446001 Рос. Федерация, МПК В01D 53/26. Сепаратор для осушки газа / А.В. Яшин. – № 2010143839/05; заявл. 26.10.2010; опубл. 27.03.2012.

Минеральные соли при транспортировке и хранении требуют особых условий для того, чтобы готовая продукция сохраняла свои свойства для потребителя. Важнейшим свойством кристаллических и зернистых минеральных солей является сыпучесть – способность свободно вытекать под действием гравитационных сил. Под действием больших масс нижние слои соли подвержены сдавливанию, число взаимодействий между частицами увеличивается, вследствие чего материал уплотняется и теряет сыпучесть.

Применение кондиционирующих добавок в процессе производства удобрений способствует улучшению сыпучести и предотвращению слипания частиц. Для увеличения сыпучести и предотвращения слипания кристаллов хлористого калия на стадии кондиционирования применяют эффективную добавку гексацианоферрат (II) калия (ЖСК – железосинеродистый калий). Однако ЖСК с течением времени и в зависимости от различных факторов среды подвержен деструкции. Деструкция ЖСК приводит к уменьшению его количества примерно на 20 % в обработанном продукте и, как следствие, снижение антислеживающих свойств данной добавки.

Использование ультразвуковых воздействий оказывает значительное влияние на увеличение скорости и эффективности различных процессов. Возможно ускорение перемешивания жидких несмешивающихся фаз, разрушение агрегированных частиц, повышение степени диспергации эмульсий, используемых на различных стадиях изготовления минеральных удобрений (хлористого калия, в частности). Применение ультразвука в различных отраслях промышленности способствует облегчению протекания тех или иных процессов и увеличивает качество получаемых продуктов.

В данной статье представлены возможные пути сокращения деструкции гексацианоферрата (II) калия и увеличения сыпучести хлористого калия с использованием ультразвука как способа повышения эффективности процесса обработки вещества растворами ПАВ.

Ключевые слова: слеживаемость, антислеживатель, ультразвук, ультразвуковая обработка, гексацианоферрат (II) калия, хлорид калия.

Чернышев Алексей Владимирович (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: AlexCher-1997@yandex.ru).

Галлямов Андрей Николаевич (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: andrewg96@mail.ru).

Черепанова Мария Владимировна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: syromyatnikova.maria@yandex.ru).

Федотова Ольга Александровна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: chydinova.olga@rambler.ru).

1. Федотова О.А., Потапов И.С., Пойлов В.З. Моделирование изменений физико-химических характеристик калийных удобрений в процессах хранения и транспортировки [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. – 2014. – № 2. – С. 2–13. – URL: http://www.ivdon.ru/uploads/article/ pdf/IVD_63_Fedotova.pdf_2390.pdf (дата обращения: 16.07.2020).

2. Химия ферроцианидов / И.В. Тананаев, Г.Б. Сейфер, Ю.Я. Харитонов, В.Г. Кузнецов, А.П, Корольков. - М.: Наука, 1971. - 320 с.

3. Пат. 2522921 Рос. Федерация, МПК С22В 11/08. Способ извлечения золота из руд и концентратов / Стрижко Л.С., Бобоев И.Р., Гурин К.К., Трещетенков Е.Е., Саруханова Я.Р., Трещетенкова И.Л., Чурикова О.А., Алексахин А.В. – № 2013111290/02; заявл. 14.03.2013; опубл.20.07.2014.

4. Пат. 2304460 Рос. Федерация, МПК В01F 11/02. Способ приготовления эмульсии / Шестаков С.Д. – № 2006127093/15; заявл. 26.07.2006; опубл. 20.08.2007.

5. Пат. 2626355 Рос. Федерация, МПК В01F 3/00. Способ смешивания жидких сред / Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Колесов В.В., Акопян В.Б., Бамбура М.В., Богомолова М.Л., Саруханов Р.Г. – № 2016139246; заявл. 06.10.2016; опубл. 26.07.2017.

6. Пат. 2641527 Рос. Федерация, МПК B02С 19/18. Способ измельчения минерального сырья / Лобанов В.Г., Замотин П.А., Абдрахманов И.С., Павченко А.С., Колмачихина О.Б., Оношнян В.И. – № 2017109264; заявл. 20.03.2017; опубл. 18.01.2018.

7. Пат. 2477650 Рос. Федерация, МПК В01J 19/10, В01F 11/02. Способ ультразвуковой кавитационной обработки жидких сред / Геталов А.А., Дедюхин Е.Е., Гиниятуллин М.М., Сироткин А.С. – № 2011130933/05; заявл. 25.07.2011; опубл.20.03.2013.

8. Обесшламливание сильвинитовой руды при ультразвуковой обработке [Электронный ресурс] / В.В. Вахрушев, В.А. Рупчева, В.З. Пойлов, О.К. Косвинцев // Инженерный вестник Дона. – 2012. – № 4. – С. 1–4. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1369 (дата обращения: 16.07.2020).

9. Кинетика обесшламливания сильвинитовой руды при ультразвуковой обработке [Электронный ресурс] / В.В. Вахрушев, В.З. Пойлов, О.К. Косвинцев, О.А. Федотова // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 3. –
С. 1–7. – URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1638 (дата обращения: 16.07.2020).

10. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред. – М.: Наука, 1982. – 337 с.

11. Косвинцев О.К., Миронова С.А., Лановецкий С.В. Исследование влияния ультразвукового воздействия на стадии шламовой флотации сильвинитовой руды [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 2. – С. 1–11. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n2p2y2015/3024 (дата обращения: 16.07.2020).

12. Влияние ультразвуковой обработки на водную эмульсию солянокислого амина / А.Э. Осипович, В.В. Вахрушев, А.Л. Казанцев, В.З. Пойлов, С.Н. Алиферова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. – 2014. – № 3. – С. 89–96.

13. Вахрушев В.В., Пойлов В.З., Косвинцев О.К. Удаление хлорида натрия из флотоконцентрата KCl при ультразвуковой обработке // Известия Томского политехнического университета. – 2013. – Т. 322, № 3. – С. 15–18.

14. Исследование влияния ультразвукового воздействия на диспергацию флокул стеариламина в аминомасляной эмульсии [Электронный ресурс] / В.В. Вахрушев, А.Л. Казанцев, Т.А. Горожанинова, В.Д. Шипков, В.З. Пойлов // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 4. – С. 1–11. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3425 (дата обращения: 16.07.2020).

15. Курмаев Р.Х. Флотационный способ получения хлорида калия из сильвинита / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 1993. – 84 с.

Представлены условия химического осаждения рентгеноаморфного ортофосфата железа состава FePO4∙2,5H2O и гидротермальной кристаллизации FePO4∙2H2O, имеющего моноклинную структуру. Исследован процесс и продукты термической дегидратации FePO4∙2,5H2O и FePO4∙2H2O. Установлена зависимость количества удаляемой воды от температуры и продолжительности дегидратации кристаллического FePO4∙2H2O. Показано влияние температуры на фазовый состав продуктов термообработки. Приведена схема фазовых превращений, протекающих при термообработке гидратированных железофосфатов. Установлены температурные интервалы образования и формирования кристаллических безводных железофосфатов со структурой тридимита и кварца, которые использовали как дисперсную фазу в электрореологических суспензиях. Исследована электрореологическая активность (ЭР-активность) электрореологических суспензий (ЭРС), содержащих безводный железофосфат со структурой тридимита и кварца. Показана зависимость ЭР-активности суспензий от структуры и дисперсности безводного железофосфата, продолжительности ее формирования при заданной температуре, природы исходного гидрата железофосфата. Исследованы условия получения безводного железофосфата как электрочувствительного наполнителя ЭРС. Отмечено, что значение напряжения сдвига (τ, Па) при напряженности электрического поля Е = 4 мВ/мм достигает 340 Па для ЭРС на основе тридимитоподобного железофосфата, полученного термообработкой при 550 °С в течение 90 мин.

Ключевые слова: химическое осаждение, кристаллизация, гидратированный ортофосфат железа, тридимитоподобная структура, кварцеподобная структура, безводный железофосфат, термическая дегидратация, фазовый состав, дисперсность, наполнитель, электрореологическая суспензия, электрореологический эффект (ЭР-эффект).

Ещенко Людмила Семеновна (Минск, Беларусь) – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии неорганических веществ и общей химической технологии, Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а).

Понятовский Олег Витальевич (Минск, Беларусь) – магистрант кафедры технологии неорганических веществ и общей химической технологии, Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а).

Вечерская Эллада Ивановна (Минск, Беларусь) – младший научный сотрудник, заведующая учебной лабораторией кафедры технологии неорганических веществ и общей химической технологии, Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а).

Коробко Евгения Викторовна (Минск, Беларусь) – доктор технических наук, профессор, заведующая лабораторией реофизики и макрокинетики, Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси (220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15).

Новикова Зоя Анатольевна (Минск, Беларусь) – младший научный сотрудник, Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси (220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15).

1. Hao T. Electrorheological suspensions // Advances in Colloid and Interface Science. – 2002. – Vol. 97. – P. 1–35.
2. Lu K., Shen R., Wang X. Polar-molecule-dominated electrorheological (PM-ER) fluids: the properties and evaluations // International Journal of Modern Physics. – 2011. – Vol. 25, № 7. – P. 957–962.
3. Korobko E.V., Bedik N.A., Eshchenko L.S. ER-Activity of suspensions based on hydrated metal oxides // Electro-Rheological Fluids and Magneto-Rheological Suspensions: Proceedings of the 12th International Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions. – Philadelphia, USA, 2011. – P. 293–299.
4. Коробко Е.В. Электроструктурированные (электрореологические) жидкости: особенности гидромеханики и возможности использования. – Минск, 1996. – 190 с.
5. Исследование влияния состава гидратированных оксидов хрома на их электрореологическую активность / Л.С. Ещенко, Е.В. Лаевская, Е.В. Коробко, Н.А. Бедик // Коллоидный журнал. – 2015. – Т. 77, № 3. – С. 311–317.
6. Time stability studies of electrorheological response of dispersions with different types of charge carriers / E.V. Korobko, Z.A. Novikova, E.S. Sermyazhko, A.N. Murashkevich, L.S. Eshchenko // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. – 2015. – Vol. 26, № 14. – P. 1782–1788.
7. Получение наполнителей для ЭРС на основе гидратированного ортофосфата алюминия / Л.С. Ещенко, Е.В. Лаевская, Е.В. Коробко, З.А. Новикова // Труды БГТУ. Химия. – 2015. – № 3. – С. 56–63.
8. Физико-химические и электрореологические свойства диоксида титана, модифицированного оксидами металлов / А.Н. Мурашкевич, О.А. Алисиенок, И.М. Жарский, Е.В. Коробко, Н.А. Журавский, З.А. Новикова // Коллоидный журнал. – 2014. – Т. 76, № 4. – С. 506–512.
9. Лапко К.Н., Макатун В.Н., Уголев И.И. Протонная структура кристаллического дигидрата дигидротриполифосфата алюминия // Журнал неорганической химии. – 1980. – Т. 6. – С. 1688–1691.
10. Уголев И.И., Потапович А.К., Макатун В.Н. Состояние и динамика воды в поликристаллических двуводных фосфатах алюминия // Докл. АН БССР. – 1977. – Т. 21, № 3. – С. 232–235.
11. Characteristics of charge transport in the disperse phase of electrorheological suspensions / V.N. Makatun, K.N. Lapko, A.D. Matsepuro, V.F. Tikavyi // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 1983. – Vol. 45, № 4. – P. 1138–1142.
12. Влияние структуры дигидрата ортофосфата алюминия на его электрореологическую активность / Е.В. Лаевская, Л.С. Ещенко, Е.В. Коробко, З.А. Новикова, Х.И. Унал // Тепло- и массоперенос-2014: сб. науч. тр. / Ин-т тепло- и массопереноса им. А.В. Лыкова НАН Беларуси. – Минск, 2015. – С. 263–270.
13. Ещенко Л.С. Основные закономерности образования фосфатов трехвалентных металлов и разработка научных основ их получения: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – СПб., 1992. – 40 с.
14. Получение ортофосфата железа: пат. № 2530126 Рос. Федерация / Гуннар Бюллер, Килиан Шварц; № 2011139174/05; заявл. 19.02.2010; опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28. – 20 с.
15. Ещенко Л.С., Печковский В.В., Продан И.Е. Влияние термообработки на состав и свойства ортофосфатов железа // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1986. – Т. 16, № 9. – С. 1601–1605.
16. Ярославцев А.Б. Химия твердого тела. – М.: Научный мир, 2009. – 328 с.

Оксид магния является одним из веществ, широко используемых в производстве керамики, огнеупоров, цементов, катализаторов, огнезащитных покрытий. Качество оксида магния в основном определяется химическим и дисперсным составами, зависящими от технологии получения.

Способ химического осаждения, как наиболее распространенный метод получения высокодисперсного оксида магния, характеризуется четкой управляемостью процесса, но обладает некоторыми недостатками: многостадийностью и трудоемкостью стадии отделения осадка от жидкой фазы. Золь-гель технология позволяет получить оксид магния с размером частиц 5–100 нм, но высокая стоимость реагентов, длительность протекания процесса, трудоемкость стадии отделения осадка от жидкой фазы и многостадийность делают этот способ дорогостоящим.

Метод термического гидролиза солей магния позволяет избавиться от стадии отделения ультрадисперсных частиц от жидкой фазы и таким образом интенсифицировать и удешевить процесс получения готового продукта – оксида магния. И, несмотря на промышленную реализацию этой технологии, закономерности формирования частиц оксида магния остаются мало изученными. Знание такой информации позволяет лучше управлять процессом термогидролиза для получения продукта с заданными характеристиками. В связи с этим целью работы было выявление особенностей получения частиц оксида магния методом термического гидролиза растворов хлорида магния.

С использованием метода термического анализа установлено, что при различных скоростях нагрева образца гексагидрата хлорида магния отщепление воды при термогидролизе происходит по различным схемам. Показано, что термогидролиз гексагидрата хлорида магния протекает через стадию формирования кристаллов различных размеров, с последующим их разложением и формированием аморфных частиц оксида магния чешуйчатой формы.

Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что термогидролиз концентрированного раствора хлорида магния с органическим растворителем на платиновой подложке в отдельной капле и в тонких пленках прекурсора. сопровождается образованием наночастиц размером 50–60 нм. Показана эволюция частиц, формируемых при термогидролизе хлорида магния в потоке продуктов горения смеси водорода с воздухом.

Ключевые слова: хлорид магния, оксид магния, получение, термогидролиз, наночастицы.

Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: vladimirpoilov@mail.ru).

Казанцев Александр Леонидович (Пермь, Россия) – инженер кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: itilamid@rambler.ru).

Смирнов Сергей Александрович (Пермь, Россия) – инженер кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: po4tamoia@mail.ru).

1. Effect of deposition conditions on properties of nanostructured magnesium hydroxide powders / I. Matsukevich, A. Ruchets, N. Krutko, V.V. Vashuk, T. Kuznetsova // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2017. – Vol. 90. – P. 1–6.

2. Nanoscale magnesium hydroxide and magnesium oxide powders: Control over size, shape and structure via hydrothermal synthesis / Y. Ding, G. Zhang, H. Wu, B. Hai, Wang, Y. Qian // Chemistry of Materials. – 2001. – Vol. 3. – P. 435–440.

3. Zeyneb Camtakan, Sema Erenturk, Sabriye Magnesium Oxide Nanoparticles: Preparation, Characterization, and Uranium Sorption Properties. – Published online 15 July 2011 in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com).
DOI 10.1002/ep.10575

4. Mohammad Moslem Imani, Mohsen Safaei. Optimized Synthesis
of Magnesium Oxide Nanoparticles as Bactericidal Agents // Hindawi Journal
of Nanotechnology. – 2019. – Vol. 2019. – 6 p. https://doi.org/10.1155/2019/6063832

5. Meshkani F., Rezaei M. Facile Synthesis of Nanocrystalline Magnesium Oxide with High Surface Area // Powder Technology. – 2009. – № 196. – P. 85–88.

6. Synthesis of Magnesium Oxide Nanoplates and Their Application in Nitrogen Dioxide and Sulfur Dioxide Adsorption / Thi Hai Yen Duong, Thanh Nhan Nguyen, Ho Thi Oanh, Tuyet Anh Dang Thi, Le Nhat Thuy Giang, Hoang Thi Phuong, Nguyen Tuan Anh, Ba Manh Nguyen, Vinh Tran Quang, Giang Truong Le, Tuyen Van Nguyen // Journal of Chemistry. – 2019. – Vol. 2019. – 9 p. https://doi.org/10.1155/2019/4376429

7. Balamurugan S., Ashna L., Parthiban P. Synthesis of Nanocrystalline MgO Particles by Combustion Followed by Annealing Method Using Hexamine as a Fuel // Journal of Nanotechnology. – 2014. – Vol. 2014. – 6 p. https://doi.org/10.1155/2014/841803

8. Kaviyarasu K., Devarajan P.A. A versatile route to synthesize MgO nanocrystals by combustion technique // Der Pharma Chemica. – 2011. –
№ 3 (5). – P. 248–254.

9. Maliyekkal S.M., Antony K.R., Pradeep T. High yield combustion synthesis of nanomagnesia and its application for fluoride removal // Science of the Total Environment. – 2010. – № 408. – P. 2273–2282.

10. Rao K.V., Sunandana C.S. Structure and microstructure of combustion synthesized MgO nanoparticles and nanocrystalline MgO thin films synthesized by solution growth route // Journal of Materials Science. – 2008. – № 43. – P. 146–154.

11. Mathews T., Subasri R., Sreedharan O.M. A rapid combustion synthesis of MgO stabilized Sr- and Ba-β-alumina and their microwave sintering // Solid State Ionics. – 2002. – № 148. – P. 135–143.

12. Patent 101234751 CN. Method for preparing nano material by flame combustion. № 20081101361. 2011 / autors MINGYUAN GAO, NAN ZHAO. – Publ. 08.06.2008.

13. Черепанова Т.И., Муратова М.И. Окись магния и ее получение из магнийсодержащего сырья // Актуальные вопросы добычи и переработки природных солей: сб. науч. тр. – СПб.: ЛИК, 2001. – Т. 2. – C. 217–224.

14. Здановский А.Б., Черемных Л.М. Физико-химические свойства галургических растворов и солей. Хлориды натрия, калия и магния: справ. – СПб.: Химия, 1997. – 512 с.

15. Влияние хлоридов натрия и калия на дегидратацию карналлита / В.З. Пойлов, Я. Эдерова, Л.В. Головченко, А. Блажек // Collection of Czechoslovak Chemical Comminications. – 1984. – Vol. 49. – P. 2763–2769.

16. Термогидролиз бишофита с получением нанодисперсного оксида магния / С.А. Смирнов, В.З. Пойлов, С.А. Лобанов, А.Л. Казанцев // Вестник Перм. гос. техн. ун-та. Химическая технология и биотехнология. – 2009. –
№ 9. – С. 26–34.

17. Получение нанодисперсного оксида магния методом термического гидролиза водно-органических растворов хлорида магния / С.А. Смирнов, В.З. Пойлов, С.А. Лобанов, А.Л. Казанцев, С.В. Лановецкий // Вестник Казанского технологического университета. – 2010. – № 12. – С. 436–441.

Рассмотрены вопросы оценки эффективности моющих составов для очистки авиационных деталей от технологических загрязнений различного вида. Представлены результаты очистки деталей моющими средствами торговой марки Ardrox при различных параметрах процесса. В результате проведенных исследований установлено, что наиболее эффективным моющим средством для очистки сплава марки 12Х2Н4А-Ш от таких загрязнителей, как паста полировальная, консервационное масло К-17, масло Mobil Mobilmet 423, закалочное масло Vacuquench B244, СОЖ-073 и эмульсия для проведения магнитно-люминесцентного контроля, является моющее средство Ardrox 6378A. При этом хуже всего очистка протекает от консервационного масла К-17 и полировальной пасты. Также установлено, что при температуре 25 °С растворы Ardrox 6378A не способны отмыть образец сплава ни от масла
К-17, ни от пасты во всех интервалах времени операции отмывки. Отмывка образцов, загрязненных консервационным маслом К-17 и полировальной пастой, происходит только при повышенных температурах и высокой длительности процесса.

Использование ультразвуковой обработки в процессе очистки позволяет повысить эффективность очистки, снизить температуру и длительность процесса. Получены уравнения регрессии, описывающие влияние температуры, концентрации моющего средства и длительности процесса на степень очистки поверхности образцов сплава, контролируемую с помощью ИК-фурье-спектрофотометра.

Результаты представленных исследований показывают высокую эффективность удаления загрязнителей моющим средством Ardrox 6378A на водной основе, что позволит промышленным предприятиям отказаться от использования пожароопасных растворителей (нефрасов, бензина) и тем самым повысить безопасность труда.

Ключевые слова: очистка, моющие средства, загрязнение, очистка металлической поверхности, удаление масел, паст.

Старостин Андрей Георгиевич (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: starostin26@yandex.ru).

Пойлов Владимир Зотович (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Vladimirpoilov@mail.ru).

Карманова Светлана Валериевна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Karmanovs@yandex.ru).

Котенко Анна Александровна (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: anna.kotenko.95@mail.ru).

Лыткин Евгений Владиславович (Пермь, Россия) – магистрант кафедры химических технологий, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: lytkine@mail.ru).

1. Савельев А.В., Кустов А.Е., Чернов О.И. Технологии промышленной очистки. Техническое пособие. – М.: Солтек, 2014. – 75 с.
2. Моющее средство техносол: пат. 2439205 Рос. Федерация / Трифонов В.В., Трифонов Я.В. – №2010112465/02; заявл. 01.04.2010; опубл. 10.01.2012. Бюл. № 1. – 10 с.
3. Пат. 2547823 Рос. Федерация. Производные 2-гидрокси-3-фенилэти­нилтио(селено)-1,4-хинонов в качестве поверхностно-активных веществ и моющее средство их содержащее: / Зачиняев Я.В., Харитоненко А.Л., Сергиенко Ю.В., Титова Т.С. – № 2013152521/04; заявл. 26.11.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. № 10. – 8 с.
4. Charles Bullick Talley, Aurora, CO. Aqueous cleaning composition and method. Patent U.S. 20170088767. – 2017.
5. Wojtczak W.A., Fatima Seijo Ma., Bernhard D., Nguyen L. Patent U.S. 2015344826. – 2015.
6. Hawes C.L. Patent application publication U.S. 20150315712. – 2015.
7. Gutowski K.E., Harris P. Patent U.S. 20130210692. – 2013.
8. Kawasaki H. Patent U.S. 2013196889. – 2013.
9. Syuy Maokhan. Patent CN 104,818,495. – 2015.
10. Ma Di, Li Shubai, Xu Longgui, Geng Changjin. Patent CN 104,818,490. – 2018.
11. Michio Kaneko, Kiyonori Tokuno, Hiroshi Shimizu, Takateru Dekura. Patent U.S. 7,547,671. – 2005.
12. Magdelena Christiana Cornelia Stols. Patent U.S. 6,200,942. – 2001.
13. Qi Xiansen. Patent CN 104,862,718. – 2015.
14. Tian Jingqiang. Patent CN 104,789,980. – 2015.
15. Zhang Chunhua. Patent CN 106,591,855. – 2017.
16. Jin Baoquan. Patent CN 106,283,081. – 2017.
17. OpenMP: сайт. – URL: http://trast-aero.com/ru/catalog/Masla-i-smazki/Chemetall-Ardrox.html. (дата обращения: 21.08.2020).