Трус, Інна МиколаївнаТараненко, Арсеній Сергійович2025-09-162025-09-162025Тараненко, А. С. Оцінка ефективності застосування антискалантів у водоциркуляційних системах : магістерська дис. : 161 Хімічні технології та інженерія / Тараненко, Арсеній Сергійович. - Київ, 2025. - 164 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/76031Актуальність теми: Вода є ключовим ресурсом, широко застосовуваним у промисловості та в повсякденному житті людини. Проте забезпечення її належної якості та стабільних параметрів потребує особливої уваги, оскільки природна вода часто містить різноманітні домішки. Ці домішки можуть негативно впливати на функціонування технологічного обладнання, спричиняючи утворення накипу, розвиток корозійних процесів і біообростання. Ці небажані процеси не лише погіршують експлуатаційні характеристики обладнання, а й знижують ефективність роботи всієї водооборотної системи. Внаслідок цього зростає енергоспоживання, підвищується ризик аварійних ситуацій, скорочується строк служби устаткування, що зрештою призводить до фінансових втрат та негативного впливу на довкілля. Одним із найдієвіших способів запобігання цим проблемам є використання спеціалізованих реагентів для стабілізаційної обробки води. Завдяки їхньому застосуванню стає можливим забезпечення довготривалої, надійної та безпечної експлуатації водних систем у різних галузях промисловості. Мета і задачі дослідження: Метою роботи є визначення та порівняння ефективності класичних та екологічно-безпечних реагентів, що застосовуються для стабілізаційної обробки води, а також розробка інноваційних технологічних рішень, спрямованих на забезпечення раціонального та сталого використання водних ресурсів та створення замкнутих систем використання води в промисловості. Перелік наукових та практичних задач, сформульованих відповідно до зазначеної мети: − Провести аналіз сучасного стану науково-технічних розробок у сфері стабілізаційної обробки води, зокрема щодо застосування класичних та зелених реагентів у системах технічного водопостачання. Охарактеризувати типи реагентів (антискалантів, інгібіторів корозії, біоцидів) за механізмом дії, складом, ефективністю та екологічною безпекою. − Дослідити вплив типу реагенту, дози та умов обробки на ефективність стабілізаційної дії, зокрема антискалантної та інгібуючої здатності. − Оцінити біоцидну дію реагентів та їх вплив на біообростання, з урахуванням довготривалої експозиції у замкнених системах. − Розробити методичні підходи до порівняльного оцінювання ефективності реагентів у різних водних середовищах, що моделюють умови реальних водооборотних систем. Оптимізувати умови стабілізаційної обробки води для створення ефективних і безпечних технологічних схем із повторним використанням води в промисловості. − Запропонувати модель впровадження результатів дослідження у формі технологічного стартап-проєкту з розробки зеленого інгібітора накипоутворення на основі екстракту з соломи пшениці. Об’єкт дослідження: Процеси накипоутворення, корозії та біообростання в умовах різної жорсткості води. Предмет дослідження: Ефективність дії антискалантів щодо стабілізації води, запобігання корозії та зменшення біообростання на поверхнях водооборотних систем. Методи дослідження: Для проведення експериментальних досліджень застосовували водні середовища з різною мінералізацією. Для контролю фізикохімічних процесів і визначення концентрацій речовин у водному середовищі використовували титриметричний, потенціометричний і спектрофотометричний методи аналізу. Швидкість корозійного процесу визначали методом поляризаційного опору та масометричним методом. Для визначення впливу реагентів на біообростання застосовували мікробіологічні методи. Якість виконаних лабораторних досліджень та достовірність експериментальних результатів перевіряли з використанням математичних методів обробки даних. Наукова новизна одержаних результатів: У результаті проведення комплексу досліджень, спрямованих на отримання високоякісної води для замкнених систем водокористування, уперше було: - комплексно досліджено вплив ОЕДФК, НТМФК та екстракту соломи пшениці на стабілізаційні, корозійні та біоцидні властивості води різної жорсткості для водооборотних систем охолодження та теплопостачання; - визначено взаємний вплив характеристик водних середовищ та концентрацій фосфонатних інгібіторів на стабільність води по відношенню до накипоутворення; - встановлено оптимальні концентрації та умови застосування ОЕДФК і НТМФК, які забезпечують максимальний інгібуючий ефект щодо накипу, корозії та біообростання в середньо- та низькомінералізованих водах; - досліджено умови стабілізаційної обробки термічно нестабільних вод з карбонатним індексом більше 70 (мг-екв/дм3 ) 2 в залежності від характеристик води та параметрів процесу її використання. Практичне значення одержаних результатів: вивчено стабілізатори накипоутворення, які дозволяють створити ресурсозберігаючі системи використання води в промисловості. Визначено оптимальні концентрації та умови застосування ОЕДФК і НТМФК, які забезпечують максимальний інгібуючий ефект щодо накипу, корозії та біообростання. Результатом роботи є науково обґрунтована концепція впровадження замкнених екологічно безпечних систем водоспоживання, які базуються на ефективному застосуванні стабілізаційних реагентів. Розроблені технології направлені не лише на захист обладнання від корозії та накипу, а й зниження навантаження на навколишнє середовище за рахунок мінімізації скидів і повторного використання води в технологічних циклах промислових підприємств. Публікації: за матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 5 наукових праць, в тому числі 2 статті у наукових фахових виданнях категорії Б, 3 тез доповідей в збірниках матеріалів конференцій.164 с.ukантискалантстабілізаціякорозіябіообростанняMaster Thesis