Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные предпосылки развития инновационной экономики. Материалы III-й Межвузовской научно-практической конференции
.pdf
процесс термокаталитического разделения и обессеривания при температуре 250…350 °С.
Использование систем матриц увеличили выход дизельных фракций на 28% и снизили содержание серы на 86%.
Список литературы
1. Выжанов, А. В. Элементы в наноструктурированной форме –
основа создания матриц для обессеривания топлив на примере дизельного топлива / А. В. Выжанов, А. С. Егорова // В мире научных открытий. – 2014. – № 4. – С. 301 – 310.
Кафедра «Химия и Химические технологии»
ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
О. С. Силантьев, студент
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ЗДАНИЕМ
Одними из самых актуальных требований к жилым помещениям
являются безопасность и комфорт. Эти требования удовлетворяются
с помощью Автоматизированных Систем Управления Зданиями (АСУЗ).
АСУЗ предполагает объединение всех инженерных, телекоммуникационных систем, системы безопасности и всей бытовой техники
в домашнюю универсальную Plug'n'Play-сеть с возможностью выхода
в сети общего пользования [1].
Работающие на региональном рынке АС
УЗ-компании предлагают
различные решения, которые предоставляют наборы тех или иных
функций «умного» дома. Основные недостатки существующих подходов [2]:
− неспособность управлять через ИК-порт различными бытовы-
ми устройствами;
− отсутствие идентификации, соответствующей современным
стандартам;
− передача данных по радиопротоколу в незашифрованном виде;
− крайне ограниченные возможности масштабирования.
Кроме того, реализация существующих п
одходов требует бóльших финансовых затрат (до 80% стоимости самого здания), что обусловлено применением импортных датчиков, контроллеров и программного обеспечения. В последнее время это усугубилось введением
рядом развитых стран антироссийских экономических санкций.
51
С целью парирования указанных недостатков необходимо налаживание производства собственных импортозамещающих, простых
в освоении аппаратно-программных средств для построения систем
автоматики и робототехники «умного» дома.
Для этого необходимо поставить и решить следующие первоочередные научные и прикладные задачи:
− провести сравнительный анализ сред для моделирования
АСУЗ;
− изучить состояние рынка отечественных и, как до
полнение,
дешёвых импортных (производимых странами, не поддержавшими
антироссийские экономические санкции) датчиков и контроллеров
для АСУЗ;
− разработать собственное программное обеспечение для кон-
троллеров;
− разработать приложение для мобильных устройств, реали-
зующее функцию управления АСУЗ и использующее возможности
современных криптографических протоколов;
− по результатам моделирования определить оптимальный по
критерию функциональность/ресу
рсоёмкость состав программно-аппа-
ратных средств и оценить минимальную стоимость АСУЗ.
Решение этих задач и будет результатом данной работы.
Список литературы
1. Егунов, М. М. Системы управления сетями связи / М. М. Егу-
нов, О. Г. Шерстнева, Е. А. Абзапарова. – Екатеринбург : УрТИСИ
ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2008. – 67 с.
2. Глупый дом / Навиробот – участник Сколково, 2015 г. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://navirobot.ru/news/tehnologii/
glupyj_dom_kak_hakery_prevratyat_vash_byt_v_ad/
Кафедра «Информационные системы и защита информации»
ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
А. А. Сиухин, студент
ТРЕНАЖЁРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА
ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ КОМПАНИЙ
Работа в горнодобывающих компаниях связана с определённым
риском для жизни и здоровья людей не только из-за тяжёлых, практически не выносимых для обычного человека физических нагрузок
52
и высоких температур, но и из-за возможных аварийных ситуаций,
таких как: выбросы вредных веществ; взрывы, поднимающие стены
пыли и делающие невозможным дыхание без специальных средств
защиты; пожары со столбами дыма.
Раньше использовали противогазы, но сейчас их защиты недостаточно. В настоящее время им на смену пришли аппараты «Самоспасатель». Противогаз фильтрует воз
дух, вдыхаемый человеком из окружающей среды, причём для каждого типа загрязнения необходим определённый тип фильтра; а самоспасатель вырабатывает воздух посредством химической реакции, что позволяет его использование при
загрязнении воздуха любыми веществами.
Недостатки у самоспасателя тоже есть: при его долгой работе из-
за химических реакций воздух для дыхания внутри аппар
ата нагревается до высоких температур, что делает невозможным дыхание в нём
неподготовленным сотрудникам; в дополнение к высоким температурам дыхательной смеси, при учащении дыхания, самоспасатель не
сможет вырабатывать достаточное количество воздуха, что вызовет у
неподготовленного сотрудника недостаток кислорода.
В связи с этими факторами возникает вопрос подготовки людей для
льзования самоспасателями в аварийных ситуациях. Чтобы подготовка
по
сотрудников проходила максимально эффективно, мы предлагаем использование тренажёрного комплекса для обучения персонала горнодобывающих компаний. Он позволит в кратчайшие сроки обучить сотрудников действиям в аварийных ситуациях, тем самым позволит уменьшить количество несчастных случаев на различных производствах.
Тренировочный комплекс состоит из:
1) имитатор
а дыхательных нагрузок;
2) имитатора физических нагрузок;
3) программного обеспечения.
Внешне имитатор дыхательных нагрузок представляет собой копию аппарата «Самоспасатель». Вдыхаемый воздух, проходя по каналам, будет нагреваться до заданной температуры (моделирует химические реакции в дыхательном мешке самоспасателя) и дозироваться (создаёт недостаток кислорода при учащении дыхания) – это создаст иллюзию по
льзования настоящим самоспасателем. Так как имитатор своими
внешними характеристиками соответствует самоспасателю, то обучение
на нём будет максимально приближено к реальным условиям.
Имитатор физических нагрузок представляет собой беговую дорожку, которая, изменяя угол наклона, создаёт физическую нагрузку
на пользователя (наклон соответствует бегу по тоннелю для аварийного выхода). Такой подход к о
бучению сотрудников горнодобывающей
промышленности является наиболее эффективным.
53
Программное обеспечение будет выводить на экран пользователя
наиболее безопасный маршрут для эвакуации с учётом заданного местоположения, а также собирать данные о состоянии пользователя
для дальнейшего анализа и моделировать нагрузки как дыхательные,
так и физические.
Наш тренировочный комплекс будет не только моделировать аварийные условия на производстве, но и параллельно помогать со
труд-
никам запоминать пути аварийного выхода из шахт и предприятий.
Главная часть тренировочного комплекса – имитатор дыхательных
нагрузок. Он выполнен на базе аппарата «Самоспасатель» и внешними
характеристиками (конструкция, вес, внешний вид, удобство использования) полностью соответствует ему. Исполнительный механизм нагрева и контроля пропускаемого воздуха будет расположен в обечайке патрона, что нич
уть не изменит внешнего вида самоспасателя.
Несмотря на то, что тренировочный комплекс разрабатывается
для подготовки специалистов горнодобывающей промышленности, его
программное обеспечение можно модернизировать для использования
в других организациях, использующих аппарат «Самоспасатель».
Так как круг использования самоспасателей практически безграничен,
то возможно его использование в: предприятиях горнодобывающей
промышленности; учебных центрах МЧС; академиях воор
ужённых
сил; спортивных организациях (фитнес-центры, тренажёрные залы и
т.д.); реабилитационных центрах; высотных бизнес-центрах; больницах; школах; высших учебных заведениях, а также для физических лиц.
Для нас главное – это обеспечение безопасности сотрудников пу-
тём обучения их действиям в условиях аварийной ситуации.
Кафедра «Компьютерно-интегрированные системы
в машиностроении» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
Г. В. Соломахо, магистрант
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОПОРИСТЫХ
УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ
Пористые углеродные материалы широко применяются в качестве адсорбентов (в химической технологии, охране окружающей среды,
медицине), электродных материалов химических источников тока, сенсоров. Для ряда применений требуются порошкообразные, компактные
и листовые материалы с определённой пористой структурой, морфоло-
54
гией и ориентацией структурных элементов, электрофизическими
свойствами. Возможности традиционных углеродных материалов в
этом плане практически исчерпаны, что делает актуальным разработку
новых материалов на основе углеродных наноструктур.
Чтобы понять, каким методом синтезировать наноматериалы для
суперконденсаторов, были изучены десятки статей по данной тематике
как отечественных, так и зарубежных учёных. Согласно имеющемуся
оборудованию и мате
риалам выбран способ получения полупродукта
из фенолформальдегидной смолы, смешанной с углеводсодержащей
структурой (сахаром, КМЦ и т.п.) [1]. Для активации полупродукта выбран метод «Активация углеродов или предкарбонизованных органических полимеров расплавом гидроксида калия при 700…800 °С» [2].
Для получения вышеописанных структур была использована экспериментальная лабораторная установка, включающая в себя печь муфельную, бал
лон с аргоном, газовый распределитель, стальной стакан
с крышкой, выполненной в виде шлюза для подвода инертного газа,
трубки силиконовые. Установка представлена на рис. 1.
Проведя ряд экспериментов, были получены материалы, пока-
завшие хорошие результаты по свойствам пористости, а именно:
1) удельные поверхности в пределах 1500…2000 м
2
/г;
2) ширина рабочих пор 3…5 нм, что позволяет использовать ма-
териал как для водных, так и для органических электролитов;
3) присутствие транспортных макропор.
Благодаря выбранным методам имеется возможность регулировки запрашиваемых параметров путём изменения пропорций масс веществ или температурных режимов обработки.
Рис. 1. Лабораторная установка производства
высокопористого наноуглерода
55
Список литературы
1. Перспективные электродные материалы для суперконденса-
торов / А. Ю. Рычагов, Ю. М. Вольфкович и др. // Электрохимическая
энергетика. – 2012. – Т. 12, № 4. – С. 167 – 180.
2. Carbon Activation with KOH as Explored by Temperature Programmed Techniques, and the Effects of Hydrogen / D. Lozano-Castello ґ,
J. M. Calo. – Elsevier, accepted 16 August 2007.
Кафедра «Техника и технологии производства нанопродуктов»
ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
А. А. Столяров, магистрант
УМЕНЬШЕНИЕ СОЛЕСОДЕРЖАНИЯ СУСПЕНЗИИ
ОРГАНИЧЕСКОГО ПИГМЕНТА
С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА
Существующие технологии производства органических пигментов в большинстве случаев являются крупнотоннажными, что является
причиной большого количества отходов (в основном сточных вод).
Технологическая схема производства органических пигментов включает стадии синтеза, фильтрования, промывки, сушки и размола.
Особый интерес представляет собой стадия промывки. Результатом стадий синтеза является суспензия органического пигмента, содержащая во
ду и побочные продукты реакций стадии синтеза – соли и
кислоты [1]. В существующей технологии производства удаление этих
примесей осуществляется промывкой водой. Суспензия направляется
на фильтр, где фильтруется до необходимой влажности. Стадия промывки осуществляется на этом же фильтре. В результате промывки на
обработку 1 л суспензии расходуется до 4 л чистой воды, которая после стадии пр
омывки становится загрязнённой и требует соответст-
вующей утилизации.
Качество готовой пасты пигмента оценивают по её электропро-
водности и массовой доле воды (табл. 1).
1. Характеристики продукции после стадии промывки
Наименование показателя Значение показателя, не более
Массовая доля воды в пасте 60%
Удельная электрическая проводимость 200…300 мкСм/см
56
Стадию промывки предлагается заменить стадией обессоливания
методом электролиза [2], проводимой в реакторе синтеза с помощью
погружных электродов. Особенностью нововведения является проведение технологической операции уменьшения солесодержания электролиза перед фильтрацией. Преимущества предлагаемой новой технологической схемы производства органических пигментов:
• сведение к минимуму механического воздействия на суспен-
зию пигмента, а, следовательно, и на молекулы пи
гмента, что приводит к лучшему сохранению формы синтезированных органических
молекул и повышению качества готового продукта;
• значительное уменьшение водопотребления технологической
линии производства органических пигментов, что является ресурсосберегающей процедурой;
• уменьшение количества сточных вод предприятия, что улуч-
шает экологическую обстановку.
К недостаткам следует отнести:
• затраты на материалы электр
одов;
• необходимость утилизации твёрдых отходов – осадков на
электродах.
Рассматривая совместно все достоинства и недостатки, можно
сделать вывод об эффективности предлагаемого нового технологического процесса в производстве органических пигментов.
Список литературы
1. Никольский, Б. Н. Справочник химика / Б. Н. Никольский – М. :
Изд-во «Медиа», 2014. – 630 с.
2. Тимонин, А. С. Инженерно-экологический справочник : учеб-
ное пособие / А. С. Тимонин. – Калуга : Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. –
Т. 2. – 884 с.
Кафедра «Технологические процессы, аппараты
и техносферная безопасность» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
М. С. Темнов, аспирант
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ
CHLORELLA VULGARIS ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
В настоящее время в мире наблюдается дефицит органического
сырья в связи с резко возросшим спросом на различные виды продуктов:
топливо, пластики, смазочные материалы, пищевые продукты, БАВ.
57
Биомасса микроводорослей является наиболее перспективным возобновляемым источником органического сырья. Микроводоросли
обладают следующими преимуществами по сравнению с другими растительными источниками биомассы [1]:
– высокие темпы роста;
– минимальное воздействие на окружающую среду;
– для их выращивания не требуются посевные площади, пестициды;
– высокая ёмкость поглощения углекислого газа;
– высокая степень поглощения солнечного света 3…8
% (назем-
ные растения 0,5%);
– возможность использования в качестве питательной среды для
культивирования микроводорослей сельскохозяйственных стоков,
промышленных и муниципальных сточных вод;
– производство несезонное, поэтому есть возможность получать
сырьё круглый год.
Эти факторы позволяют сделать вывод, что роль биомассы микроводорослей как органического сырья будет возрастать по мере истощения запасов ископаемого сы
рья.
На рисунке 1 представлена эскизная схема по получению биомассы с повышенным содержанием липидов.
58
Рис. 1. Эскизная схема производства биомассы
с повышенным содержанием липидов
Из данной биомассы микроводорослей можно использовать как
сырьё для производства широкого спектра продуктов:
– нейтральные липиды (сырьё для производства биотоплива,
биопластика, смазочных материалов);
– фосфолипиды, витамины (пищевые добавки, БАВ, основа лекарственных препаратов);
– белки, углеводы (питательная среда для культивирования
микроорганизмов, корма для сельскохозяйственных животных, сырьё
для производства биогаза, биоэтанола).
Список литературы
1. Gouveia, Luisa. Microalgae as a Feedstock for Biofuels : учеб. /
Luisa Gouveia. – Springer, 2011.
Кафедра « Технологии и оборудование пищевых
и химических производств» ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
А. В. Тихий, А. А. Павлова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРРАГИНАНА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
ЖЕЛЕЙНЫХ КОНФЕТ С ЖИДКИМ ЦЕНТРОМ
Разработка технологического регламента для производства желейных конфет с жидкой начинкой на основе каррагинана является
актуальной, поскольку одним из последних новшеств на кондитерском
рынке является производство жевательных конфет с жидким центром.
При этом необходимо обеспечить близкие значения вязкостей полуфабрикатов. Это требуется для того, чтобы полуфабрикаты желейных
масс при формовании не с
мешивались.
В характеристике каррагинана Гелеон 202М рекомендована температура формования корпуса не менее 95 °С. С помощью ротационного
вискозиметра Вискотестер HAAKE VT550 определяли вязкость желейных полуфабрикатов в диапазоне скоростей деформации 5…50 с
–1
соответствующему скоростям деформации масс при отливке.
При проведении эксперимента подбирали температуру темперирования и отливки начинки с концентрацией каррагинана 0,4%, позволяющую обеспечить достижение значений вязкости, близких к значению вязкости желейной массы при 95 °С.
Установлено, что наиболее близким к значению вязкости корпуса,
отлитого при температуре 95 °С, является значение вязкости начинки,
отлитой пр
и 50 °С.
59
,
Рис. 1. Реологические кривые желейных полуфабрикатов
при разных температурах:
1 – корпус 95 °С; 2 – начинка 50 °С; 3 – начинка 70 °С; 4 – начинка 90 °С
Проведённые экспериментальные исследования влияния каррагинана на комплекс технологических свойств желейных полуфабрикатов
позволили сформулировать рекомендации по оптимальной дозировке
каррагинана для корпуса и начинки и обосновать температурные режимы отливки изделия.
ФГБОУ ВПО «ТГТУ»
г. Тамбов, Россия, topt@topt.tstu.ru
Ю. В. Ульихина, Н. Ю. Куликова, студенты
РАЗРАБОТКА ТВОРОЖНОГО ДЕСЕРТА
ДЛЯ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ
Творог и творожные десерты активно включаются в рацион
20% населения не только как источник белка, но и как источник вита-
минов и минералов. Рынок творожных продуктов демонстрирует стабильные темпы роста – 10…15% в год, и одно из направлений развития этого сегмента – разработка продуктов для здорового питания [1].
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]