Книга: Аборнев Д. В. «Динамические характеристики катионитных фильтров в процессе умягчения высокоминерализованных вод»

В монографии дан обзор и анализ исследований, имеющихся в области различных методов опреснения минерализованных вод. Составлена и проанализирована общая система дифференциальных уравнений неравновесной и нестационарной динамики ионного обмена и сделан вывод о возможности ее успешного решения. Выполнена разработка теории динамики нестационарного и неравновесного процесса ионообменного умягчения минерализованных вод, исследована геометрия зернистого слоя катионита КУ-2, а также произведен перевод системы уравнений динамики ионного к безразмерным относительным концентрациям ионов. Автором предложено и разработано оригинальное решение этой системы уравнений с использованием конечно-разностных схем. Для автоматизированного решения разработан специальный программный комплекс. Произведено обобщение и анализ экспериментальных данных по динамике парного ионного обмена в динамических и нестационарных условиях. Определены расчетные уравнения для определения коэффициентов внешнего массопереноса и коэффициентов внутренней ионообменной диффузии внутри зерна ионита. Разработаны упрощенные уравнения для инженерно-технических работников по определению динамических характеристик катионитных фильтров.

Содержание:

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ...... 3 ВВЕДЕНИЕ...... 5 ГЛАВА 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ...... 8 1. 1. Проблема использования минерализованных вод...... 8 1. 2. Обзор исследований по динамике сорбции натрийкатионитного процесса умягчения минерализованных вод...... 16 1. 3. Основные закономерности неравновесной нестационарной динамики ионного обмена...... 21 ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ ДИНАМИКИ НЕСТАЦИОНАРНОГО ИОННОГО ОБМЕНА В НЕРАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ...... 35 2. 1. Геометрия зернистого слоя...... 35 2. 2. Основные уравнения динамики ионного обмена...... 38 2. 3. Анализ путей решения и выбор метода решения...... 41 2. 4. Решение системы уравнений методом конечных разностей...... 47 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ИОННОГО ОБМЕНА...... 53 3. 1. Разработка программы для обработки экспериментальных данных, программа «Режим»...... 53 3. 2. Программа расчета диффузии поглощаемого иона внутри зерна ионита, подпрограмма «Зерно»...... 57 3. 3. Программа расчета равновесной концентрации поглощаемого иона в растворе на поверхности зерна ионита, подпрограмма «Поиск»...... 59 3. 4. Математическая обработка экспериментальных данных...... 62 3. 5. Практическое применение результатов проведенного исследования...... 72 ЗАКЛЮЧЕНИЕ...... 80 ЛИТЕРАТУРА...... 81 ПРИЛОЖЕНИЯ...... 94 Приложение А...... 94 Приложение Б...... 97

Издательство: "СКФУ" (2015)

ISBN: 9785929607721