Халықаралық Ғылыми-тәжірибелік конференцияның ЕҢбектері



жүктеу 0.53 Mb.

бет8/38
Дата22.04.2017
өлшемі0.53 Mb.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   38

Литература 
1.
 
Бадалов Ф. Б. Методы решения интегральных и интегро-дифференциальных уравнений наслед-
ственной теории вязкоупругости / Ф. Б. Бадалов / Ташкент: Мехнат. - 1987. - 269 с. 
2.
 
Бадалов  Ф.  Б.  Функции  синуса  и  косинуса  дробного  порядка  и  их  приложение  к  решению 
наслед-ственно  -деформируемых  систем  /  Ф.  Б.  Бадалов,  А.  Абдукаримов  /  Ташкент.:  ФАН.  - 
2004. - 155 с. 
3.
 
Питер Д. Лакс. Гиперболические дифференциальные уравнения в частных производных / Д. Лакс 
Питер/ НИЦ: Регулярная и хаотическая динамика, 2010. – 296 с. 
4.
 
Макаревский А.И. Прочность самолета /А.И. Макаревский/ М.: Машиностроения. - 1975. - 277 с. 
 
 
УДК 539.3 
 
ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ СИСТЕМЫ НА ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ 
 
Абдукаримов А., Садыков Ж., Ходжибергенов Д.  
Ташкентский государственный технический университет им.Беруни, Узбекистан, Южно-
Казахстанский государственный университет им. М.Ауэзова, Казахстан 
 
Түйін 
Сыртқы  кездейсоқ  әсерлерден  туындаған  мұрагерлік  -  деформацияланатын  жүйелердің  кездейсоқ 
тербелістерінің жартылай аналитикалық жолмен алынды. 
 
Summary 
Received an explicit semianalytic solutution of the task of the random fluctuation of hereditary deformable 
system caused by accidental external perturbations. 
 
Основной  динамической  характеристикой  любой  линейной колебательной системы  является  ее 
реакция  на  единичную  гармоническую  функцию 
t
i
e
,  ибо  хорошо  известно,  что  очень  большая 
группа внешних воздействий может быть представлена в виде наложения гармонических колебаний. В 
общем случае указанная реакция системы может быть записана в форме 
t
i
e
i
H
t
y
)
(
)
(
,                                                                                                                      (1) 
где 
i
H
  есть  функция  только  от  ω,  называется  комплексной  передаточной  функцией  или 
механической проводимостью системы. 
  Передаточная  функция  является  весьма  важной  частотной  характеристикой  конструкции 
любого  летательного  аппарата  [1,2].  Она  связана  с  импульсной  переходной  функцией,  описываемой 
ИДУ 
 
;
0
)
(
*)
1
(
)
(
2
)
(
2
t
h
R
p
t
h
t
h



                                                                                       (2) 
,
1
)
0
(
,
0
)
0
(
h
h

                                                                                                                   (3) 

48 
 
 
и известным преобразованием Фурье 
 
dt
e
t
h
i
H
t
i
)
(

 
  В частности, задача установившихся вынужденных колебаний наследственной деформируемой 
системы с одной степенью свободы, описываемую ИДУ в виде 
 
,
)
)
(
)
(
(
)
(
2
)
(
0
2
t
i
t
e
F
d
t
R
t
y
p
t
y
t
y



                                                     (4) 
 
и искомая реакция будет как (1). Явные выражения механической проводимости системы будет 
 
)
(
)
(
0
i
Z
F
i
H
,                                                                                                                         (5)  
 
здесь             
)
1
(
))
(
2
(
)
(
)
(
2
2
2
c
s
R
p
R
p
i
i
i
Z
,                                                          (6) 
где                           
0
0
cos
,
)
(
d
R
R
d
sm
R
R
c
s

Подставляя (5), (6) в (1), будем иметь 
 
)
1
(
)
(
)
1
(
)
(
2
1
1
)
1
(
)
(
2
2
2
2
2
0
c
c
s
c
t
i
R
p
i
R
p
R
p
i
R
p
e
F
t
y
.                                             (7) 
 
  В  идеально  упругом  случае,  т.  е.  без  учета  внешнего 
0
  и  внутреннего  трения 
0
c
s
R
R
 из (7), имеем [1] 
 
2
2
2
0
)
(
1
1
)
(
p
i
p
e
F
t
y
t
i
                                                                                                  (8) 
 
  Первый  множитель  в  выражение  (7)  и  (8)  определяет  реакцию  системы  соответственно  на 
квазистатическое  и  статическое  действие  рассматриваемого  возмущения,  а  второй  множитель, 
называемый коэффициентом усиления или коэффициентом динамичности, показывает, во сколько раз 
динамическая реакция системы в данном случае внешнего воздействия больше квазистатической или 
статической. Как видно из (8), величина этого коэффициента усиления зависит от соотношения частот 
ω  и  р.  У  идеально  упругой  системы  при  ω,  приближающейся  к  р,  значение  коэффициента  усиления 
будет  беспредельно  увеличивается.  При  наличии  в  системе  внутреннего  и  внешнего  рассеивания 
энергии,  этот  коэффициент  усиления  η  будет  принимать  ограниченные  значения  в  зоне  резонанса 
при
.
p
 

49 
 
  Действительно, как нетрудно установить из (6), в этом случае 
 
2
1
2
2
2
2
2
2
)
1
(
2
)
1
(
1
1
c
s
c
R
p
R
p
R
p
                                                                  (9) 
 
 
  Величина  ε  и 
s
R
  определяет  сдвиг  фаз  θ  между  возмущенным  воздействием  и  обобщенным 
перемещением 
 
2
2
2
)
1
(
2
c
s
R
p
R
p
arctg
                                                                                                   (10) 
 
  Зависимость  η  от  ω  определяет  амплитудную  частотную  характеристику  системы,  а 
зависимость θ от 
 определяет фазовую частотную характеристику системы. Коэффициент 
динамичности определяется выражением 
2
2
2
2
2
2
)
1
(
)
1
(
1
1
c
s
c
R
p
R
p
p
R
p
 
 
  При резонансе, когда ω = р, он будет равен  
 
2
2
1
max
s
c
c
R
R
R
 
 
если  не  учитывать  наследственно-деформируемого  свойства  материала  конструкции,  то 
0
s
c
R
R
 и 
,
/
max
 что полностью совпадает с результатами других авторов [1,3]. 
  Таким  образом,  механическая  проводимость  является  функцией  частоты  приложенной  силы. 
Реакция механической наследственно - деформируемой системы не совпадает по фазе с приложенной 
силой.  Для  того  чтобы  установить  правильное соотношение  между  реакцией и  вынуждающей  силой, 
механическая проводимость должна учитывать отношение амплитуд и запаздывание реакции по фазе 
относительно возбуждающей силы. 
  Рассмотрим линейное неоднородное ИДУ 
 
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
0
2
t
q
d
y
t
R
t
u
p
t
y
t


                                                                      (11) 
 
при начальных условиях 
 
0
)
0
(
,
)
0
(
0
y
a
y

                                                                                                               (12) 
 

50 
 
где 
)
(t
q
 заданной случайной функцией времени и 
0
a
заданные константы. Из обшей теории 
линейных  ИДУ  известно,  что  решение  уравнения  (11),  удовлетворяющее  некоторым  начальным 
условиям  при 
0
t
  может  быть  представлено  в  виде  суммы  общего  решения  соответствующего 
однородного  уравнения,  удовлетворяющего  этим  начальным  условиям,  и  частного  решения 
неоднородного уравнения, удовлетворяющего нулевым начальным условиям, т. е можно писать 
 
)
(
)
(
)
(
1
0
t
y
t
y
t
y
                                                                                                                  (13) 
 
где 
)
(
0
t
y
упомянутое  вышее  общие  решение  однородного  уравнения,  а 
)
(
1
t
y
частное 
решение неоднородного уравнения. Нетрудно доказать, что выражение 
 
t
d
t
q
h
t
y
0
1
)
(
)
(
)
(
                                                                                                          (14) 
если функция 
)
(t
h
удовлетворяет ИДУ 
0
)
(
)
(
)
(
)
(
0
2
t
d
h
t
R
t
h
p
t
h

                                                                             (15) 
при начальных условиях 
1
)
0
(
,
0
)
0
(
h
h

                                                                                                               (16) 
то дает частное решение неоднородного ИДУ (11) при произвольных слабо-сингулярных ядрах 
наследственности 
).
(t
R
  Общее  решение  однородного  ИДУ  (11)  удовлетворяющего  заданным 
начальным условиям (12) будет [4,5].  
 
)
(cos
)
(
0
0
pt

pt
a
t
y
                                                                                                    (17) 
 
где 
pt

функция косинуса дробного порядка. 
Подставляя  (14)  и  (17)  в  (13)  получено  явное  полуаналитическое  решение  задачи  о  случайных 
колебаниях  наследственно-деформируемых  систем  вызванных  случайными  внешними  возмущениями 
и начальными условиями, позволяющее определить: математическое ожидание и моменты выходного 
процесса;  корреляционных  функций;  спектральных  плотностей  то  есть  все  вероятностно  – 
статистического 
характеристики 
неустановившиеся 
случайных 
колебания 
наследственно-
деформируемых систем.    
 
Литература 
1.
 
Гудков  А.  И.  Внешние  нагрузки  и  прочность  летательных  аппаратов  [Текст]  /  А.  И.  Гудков, 
Лешаков П. С.  М. Машиностроения, 1968. - 470 с. 
2.
 
Гарнетт Дж. Ограниченные аналитические функции [Текст] / Дж. Гарнетт. - М.: Мир, 1984. - 469 
с. 
3.
 
Хан Х. Основы линейной теории и ее применение [Текст] / Х. Хан. - М.: Мир, 1990.- 344 с. 
4.
 
 Бадалов  Ф.  Б.  Реакция  наследственно-деформируемых  систем        на  случайные  воздействия 
[Текст] Ф. Б. Бадалов, А.  Абдукаримов. Ташкент: ФАН,  2011. - 214 с. 
5.
 
Бадалов  Ф.  Б.  Функции  синуса  и  косинуса  дробного  порядка  и  их  приложение  к  решению 
наследственно-деформируемых систем [Текст] ] Ф. Б. Бадалов, А.  Абдукаримов. Ташкент: ФАН, 
2004. - 155 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 

51 
 
ӘОЖ (553.661) 
 
КҤКІРТ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОСЫЛЫСТАРЫНЫҢ ҚАЗІРГІ ЗАМАНҒЫ ӚҢДЕУ МӘСЕЛЕЛЕРІ 
 
Абыдова Ш.А. 
М. Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан. 
 
Резюме  
Исследована свойства и состав серосодержащих соединений с использованием современного метода 
ДТА,  ИК-спектр  и  РФА.  Определена,  что  сера  почистоте  соответствует  сырье  для  получения  серной 
кислоты. 
Summary  
Investigated the properties and composition of sulfur-containing compounds using modern methods of DTA, 
IR and XRD. Determined that sulfur pochistote correspondence feedstock to produce sulfuric acid. 
 
 
Ӛндірісте  кҥкірт  және  оның  қосылыстарын  алудағы  басты  шикізаты  пириттер  мен  табиғи  таза 
кҥкірт  болып  табылады.  Табиғи  таза  кҥкірттің  бір  жылдағы  әлемдік  ӛндірілу  кӛрсеткіші  12  млн.т. 
қҧрайды.  Сонымен  қоса,  тҥсті  металдардың,  яғни  мыс,  мырыш,  қорғасын  және  т.б.  кеңдерінде 
сульфидті кҥкірт кӛп мӛлшерде кездеседі [1]. 
Мемлекетіміздің  халық  шаруашылығы  алдында  осы  қҧнды  элементтің  табиғи  қорларын  тиімді 
тҥрде қолдану мақсаты негізгі мәселе болып тҧр. Сондай-ақ, тҥсті металдардың кҥкіртті кеңдерін ӛңдеу 
кезінде  халькогендер  қалдық  ретінде  кӛп  мӛлшерде  алынады,  сондықтан  олардың  экономикалық 
әдістерін,  концентрлеу  және  қоршаған  ортаны  уланудан  қорғау  әдістерін  ӛңдеу  қажет.  Кҥкірт  және 
оның  қосылыстарын  қолдана  отырып, кҥкірт,  теллур,  селеннің  жаңа  қолдану  аймақтарын  табу  ӛзекті 
мәселелердің бірі болып саналады. 
Мҧнай  және  мҧнай  ӛнімдерін  ӛңдеу  кезінде  кҥкірт  және  оның  қосылыстары  негізгі  компонент 
болып табылады. Бейорганикалық және органикалық тҧрғыдан мҧнай ӛнімдерінің қасиеті мен қҧрамын 
терең зерттеу, сонымен қоса, мҧнай ӛңдеуінің осы кҥнге дейінгі әдістері және жаңа әдістерінің пайда 
болуына          ҥлкен  қызығушылық  танытып  отыр.  Казахстандағы  мҧнай  ӛндеу  және  мҧнай  химия 
ӛндірістерінің жағдайы мҧнай мен оның ӛнімдерін ӛңдеудің және қосарланған қосылыстардың қолдану 
жолдарын тҥбегейлі ӛзгертуді талап етеді [2]. 
Қазақстандағы мҧнайдың, мҧнай ӛңдіру және мҧнай химия ӛндірістерінің ерекшеліктерін ескере 
отырып,  тек  парафинді  кӛмірсутекті  қолдану  бағытында  ғана  емес,  сонымен  қатар  Қазахстандағы 
мҧнайдың  қҧрамында  кҥкірттің  мӛлшері  ӛте  кӛп  болғандықтан  кҥкірт  пен  оның  қосылыстарын 
қолдануды  дамыту  қажет.  Мысалы,  кҥкірттің  мӛлшері  %  (масс.):  Қаражанбас  кен  орнында  –  2,15; 
Қаламқас  -  1,62;  Теңізде  -  0,80;  Қарашағанақта  -  0,61;  Жаңажолда  -  0,30  қҧрайды.  Каспий  теңізі 
мҧнайының  алдыңғы  мәліметтеріне  сҥйенетін  болсақ,  Қашаған  кең  орнының  мҧнайы  да  жоғары 
кҥкіртті  болып  табылады.  Шикі  мҧнайдың  3  млн.т.  жылдық  ӛнімінен  кҥнделікті  1000  т  кҥкірт 
ӛндіріледі.  Мҧнайдың  қҧрамында  кҥкіртті  заттардың  кӛптігінен  мҧнай  газдарында  да  кҥкірт 
қосылыстарының мӛлшері  жоғары.  Қазіргі  кезде  Теңіз  кең  орнында  12  млн.т.  мҧнай  алынуда,  соның 
салдарынан кҥкірт сақтау орындарында 6 млн.т. кҥкірт жиналған. Кӛп мӛлшердегі кҥкірттің бӛлінуінің 
әсерінен оның қоршаған ортаға зиянды әсері бар [3]. 
Кҥкірттің  физико-химиялық  қасиеттерін,  молекулалық  және  кристалдық  қҧрылымын  қоспа  зат 
мӛлшерін  білу  оның  әртҥрлі  ӛндірістік  технологиялық  жағдайдағы      әсерін,  сонымен  қоса,  жаңа 
техникалық процестерді ӛңдеу кезінде ӛте қажет. 
Осы  мәселені  шешу  ҥшін  элементті  кҥкірт  және  оның  қосылыстарын  жан-жақты  зерттеу  және 
оның әртҥрлі қосылыстарының электрохимиялық қасиеттерін зерттеуге қажеттілігін тудыруда, себебі 
зерттеу нәтижелері жаңа технологиялық процестерде ерекше роль атқарады. 
Тенгиз  кҥкірттінің  қҧрамын  соңғы  жетілдірілген  жабдықтарда  ДТА  және  ИК-спектр, 
микроскопты пайдаланып зерттеу әдістеулер жҥргізіліп анықталды.  
Термографиялық талдау бойынша кҥкірт ДРОН-3 (Россия) қондырғысында жҥргізілді [4]. Жылу 
сыйымдылық  термограммасы  екі  қолайлы  және  екі  теріс  максимумды  жағдайда  қҧралады.  Бастапқы 
жағдайда  температура  80
0
С  кҥкірттің  балқу  бастамасы,  ал  екінші  теріс  максимумды  жағдайда  136
0
С 
кҥкірттің бастапқы 
  тҥрінен 
  тҥріне ауысады.  Ҥшінші қолайлы максимумда  330
0
С кҥкірттің 

тҥрінен аллотроптық қоспа тҥріне ауысуы,  ал тӛртінші жағдайда  430
0
С полимерлі кҥкірттің фазалық 
ауысуы  байқалады.  Осылайша,  110
0
С  жоғары  температурада  жҥретін  газды  кҥкірттің  тҥзілуін 

52 
 
анықтауға болады. Сондықтан да қайықшада орналасқан кҥкірттің кварцты тҥтікшедегі температурасы 
100 - 110
0
С қҧрайды. 
 
1-қисық жылу сыйымдылық термограммасы; 2- қисық тербелмелі температураның қисығы; 3- 
қисық кҥкіртің салмағын жоғалтуы; 4- қисық кҥкіртің салмағын жоғалтуының жылдамдығы.  
 
Сурет 1 -Элементті кҥкірттің дифференциалды термиялық талдауы  
 
 
 
 Сурет 2- Кҥкірттің дифрактограммасы 
 
Рентгенофазалық  талдау  ДРОН  -3  приборында  анықталды  (9-64
0
).  Дифрактограммада  22-32

аралықтарында  пиктердің  интенсивті  қашықтықтағы  жазықтық  аралығында    кристалдық  кҥкіртке 
сәйкес екендігін кӛрсетті.  
Зерттеу  нәтижесінде  Тенгиз  кҥкіртінің  қҧрамында  кҥкіттің  ҥлесі  жоғары  екендігі  анықталды 
(3,85;3,45;3,21;3,01). Оның салмақтық ҥлесі  мен атромдық ҥлесі сәйкес келеді. Тиімді кӛрсеткіштерді 
негізінде кҥкірт қышқылын ӛңдеу технологиялық ҥлгісі жасалынып ҧсынылды.  
 
Әдебиеттер  
1.
 
Бишімбаева Г.Қ., Букетова А.Е. Мҧнай және газ химиясы -Алматы, 2007. -9 б.  
2.
 
Надиров Н.К. Нефть и газ Казахстана. В 2-х част – А.: Ғылым, 1995-225с. 
3.
 
Соркин  Я.Г.  Особенности  переработки  сернистых  нефти  и  охрана  окружающей  среды.  -М.: 
Химия, 1975-296с. 
4.
 
Васильев В.П. Аналитическая химия в 2-х частях. Физико-химические методы анализа.-М.:ВШ, 
1989.-Ч.2.-384 с. 
 
 
 
 
 
 
 

53 
 
УДК 630.863: 547.724.1.002 
 
СЕЛЕКТИВНОЕ ГИДРИРОВАНИЕ КАРБОНИЛСОДЕРЖАШИХ СОЕДИНЕНИЙ НА 
СПЛАВНЫХ МЕДНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ  С ДОБАВКАМИ ФЕРРОМАРГАНЦА 
 
Акилов Т.К., Токтибаева К.Р., Саденова А.А., Атаханова Н.А. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Түйін 
Бұл  жұмыста  құрамында  карбонил  тобы  бар  қосылыстарды  ферромарганец  қосылған  қорытпалы 
мыс катализаторларында сутектендіру процесі қарастырылған. 
 
Summary 
In  this  paper  are  considered  the  hydrogenation  of  furfural  on  alloyed  copper  catalysts    with  additions  of 
ferromanganese 
 
Ранее  [1...5]  нами  было  установлено,  что  добавки  ферросплавов  оказывают  существенное 
влияние на физико-химические и адсорбционные свойства сплавных медных катализаторов, а также на 
каталитическую  активность  их  в  реакции  жидкофазной  гидрогенизации  фурфурола  в  фурфуриловый 
спирт (ФС). Данная работа является продолжением предыдущих исследований и посвящена изучению 
влияния ферросплава-ферромарганца [ФMn-сплав, содержащий (масс.%): 30,22 Fе: 64,0 Mn;4,ЗС; 1,28 
Si; 0,2 примесей (Р,S)] на активность сплавного медного (50%Al) катализатора в реакции гидрирования 
фурфурола под давлением водорода. 
Исходные  сплавы  готовили  в  высокочастотной  плавильной  печи  по  разработанной  ранее[6] 
технологии.  Содержание  компонентов  в  сплавах  варьировали  (масс.%  ):  медь  40...49;  алюминий  50; 
ферромарганец  1,0...  10,0.  Катализаторы  получали  из  10  сплава  путем  выщелачивания  его  20%-ным 
водным раствором едкого натра на кипящей водяной бане в течение 1 часа. 
Фазовый  состав  и  структуру  исходных  сплавов  и  катализаторов  исследовали  с  помощью 
рентгенографического и рентгеноспектрального методов. 
Эксперименты  проводили  в  автоклаве  Вишневского  емкостью  250  см3  при  интенсивном 
перемешивании [6]. Для гидрирования использовали 200 см3 10%-ного водного раствора фурфурола и 
0,5 г выщелоченного катализатора. Температуру опыта варьировали от 40 до 120°С, давление водорода 
в  пределах  4-12МПа.  Продукты  гидрирования  анализировали  хроматографе  "Хром-4"  с  пламенно-
ионизационным  детектором.  Об  активности  суспендированных  катализаторов  судили  по  скорости 
гидрирования (W), выраженной в г ФС 1г катализатора за 1 час (W, г/г-ч). 
Оптимальный  состав  катализаторов  испытали  в  стационарном  состоянии  для  непрерывного 
гидрирования фурфурола (без растворителя) на укрупненной лабораторной установке колонного типа 
по  методике  [6].  Промышленный  катализатор  ГИПХ-105  активировали  путем  восстановления  его 
непосредственно  в  реакторе  в  токе  водорода  при  120°С  в  течение  3-х  часов.  Об  активности 
стационарных  катализаторов  судили  по  величине  их  контактных  нагрузок,  выраженных  в  л 
гидрируемого фурфурола на 1 л катализатора за 1 час (W, л/л-ч или ч-
1
), соответствующих 98... 100%-
ным выходам ФС. Регенерацию стационарного катализатора производили по мере понижения выхода 
ФС до 95...96%. 
Результаты  исследования  физико-химических  и  адсорбционных  свойств  исходных  сплавов  и 
катализаторов  показывают,  что  добавки  ФMn  формируют  трудновыщелачиваемые  включения, 
размельчают  кристаллы  скелетной  меди,  увеличивают  удельную  поверхность,  объем  пор  и  величину 
их эффективных радиусов, сорбционную способность по водороду. Все это оказывает положительное 
влияние на активность исследуемых катализаторов. 
Данные  по  гидрированию  фурфурола  при  90°С  и  6  МПа  на  скелетных  медных  (50%А1) 
катализаторах с добавками ФMn представлены в таблице 1. 
Из данных  табл.1 видно, что  гидрирование  фурфурола  на  исследуемых  Cu-ФMn  катализаторах 
осуществляется селективно по ФС, скорость образования которого в 16...20 раз выше, чем на скелетной 
меди  (50%А1)  без  добавки.  Наибольшую  активность  проявляют  катализаторы  из  сплавов  с  5,0  и  7,0 
масс % ФMn, выход ФС на которых за 60 мин процесса достигает соответственно 58,7 и 56,7 %. 
На  рисунке  1  показана  зависимость  скорости  гидрирования  фурфурола  от  содержания  ФMn  в 
медных сплавах. 
Из  рис.1  следует,  что  кривая  активности  проходит  через  максимум,  соответствующий 
катализатору из сплава с 5,0 масс% ФMn. 

54 
 
Промотирующее  влияние  добавок  ФMn  обусловлено  изменением  фазового  состава,  пористой 
структуры  катализаторов,  а  также  увеличиванием  сорбционной  способности  их  по  отношению  к 
водороду.  Кроме  того,  согласно  координационному  подходу  [7],  добавки  железа  и  марганца  в  виде 
ФMn  оказывают  на  медь  акцепторное  влияние,  усиливающее  n-  координирование  молекулы 
фурфурола с поверхностью и ослабляющее прочность связи Cu
δ
-H
δ 
[6]. 
 
Таблица I-Гидрирование фурфурола на сплавных медных катализаторах с добавками 
ферромарганца Условия: 200 см
3
 10%-ного водного раствора фурфурола:90°С и 6 МПа; 0,5 г 
катализатора 
 
Добавка ферро- 
Выход ФС (%) 
во времени (мин) 
W, 
марганца, масс% 
10 
20 
40 
60 
г/г.ч 
Cu (50% Al) 


1,8 
3,0 
1,2 
1,0% ФMn 
12,3 
19,6 
34,3 
46,7 
19,1 
3,0 
16,0' 
25,8 
39,6 
54,0 
22,0 
5,0 
18,1 
28,5 
46,3 
58,7 
24,0 
7,0 
17,4 
26,5 
44,4 
56,7 
23,1 
10,0 
16,0 
21,5 
37,0 
50,5 
20,6 
 
Рис  .1.  Зависимость  скорости  гидрирования  фурфурола  при  90°С  и  6  МПа  от  содержания 
ферромарганца в медных сплавах 
Изучено влияние давления водорода и температуры опыта па скорость гидрирования фурфурола 
в присутствии оптимального катализатора Cu-5% ФMn (50%Al). Результаты приведены в таблице 2. 
 
Таблица 2-Влияние температуры опыта и давление водорода на активность скелетного Cu-
5%ФMn(50%Al) катализатора 
 
Условия: 200 смЗ 10-%-ного водного раствора фурфурола; 0,5 катализатора 
 
t°, С 
РН2 МПа 
Выход ФС(%) по времени (мин.) 
W, г/г-ч 
Кср., 
Ч
-1
 
Порядок 
реакции по Н
2
 
10 
20 
40 
60 
40 


1,0 
4,0 
8,5 
3,5 
0,8957 
1,0 
 
12 
5,0 
9,0 
17,5 
27,4 
11,2 
 
1,0 
60 

7,0 
11,5 
21.5 
30,0 
12,2 
3,1950 
0,9 
 
12 
26,0 
40,0 
60,0 
72,0 
29,4 
 
0,9 
90 

12,5 
21,0 
34,8 
46,0 
18,0 
5,2663 
0.8 
 
12 
38,8 
54,8 
76,8 
90,6 
37,0 
 
0,8 
100 

15,0 
24,5 
44,5 
55,0 
22,4 
9,0599 
0,6 
 
12 
40,5 
56,0 
78,4 
92,5 
37,8 
 
0,6 
120 

21,0 
33,6 
51,0 
63,0  . 
25,7 
12,3667 
0,5 
 
12 
48,6 
65,0 
89,0 
100,0 
40,8 
 
0,5 
 

55 
 
Из  данных  табл.2  следует,  что  одновременное  увеличение  давления  водорода  от  4  до  12  МПа, 
температура  опыта  -  в  пределах  40…120°С  приводит  к  возрастанию  скорости  образования  ФС  в  
1,8...8,2 раза. 
 
Рис. 2. Зависимость логарифма скорости гидрирования фурфурола при 40°С(.),60(х), 90(
Δ
),100(о), 
120(□) от логарифма давления водорода на Cu-5%ФMn катализаторе. 
 
Рис.  2.  демонстрирует  логарифмическую  зависимость  скорости  гидрирования  фурфурола  от 
давления водорода. Из рис.2 видно, что эта зависимость при всех температурах имеет прямолинейный 
характер. Порядок реакции по водороду понижается от 1 до 0,5 с одновременным ростом давления и 
температуры процесса. 
Зависимость логарифма константы скорости реакции гидрирования от обратной температуры на 
Cu-5% ФMn (50%Al) катализаторе показана на рис.3. Из рис.З видно, что эта зависимость подчиняется 
уравнению  Аррениуса.  Величина  кажущейся  энергии  активизации  процесса,  равная  24,1  кДж/моль, 
свидетельствует  о  том,  что  гидрирование  фурфурола  на  исследуемом  катализаторе  лимитируется 
активизацией обоих реагирующих компонентов. 
 
 
Рис.3. Изменение логарифма константы скорости гидрирования в зависимости от обратной 
температуры на скелетном Cu- 5% ФMn катализаторе 
 
Проведено непрерывное гидрирование фурфурола без растворителя на стационарном Cu-50% Al 
-5,0ФMn катализаторе. Результаты проведены в таблице 3. 
Видно,  что  единственным  продуктом  процесса  непрерывного  гидрирования  фурфурола  на 
исследуемом стационарном катализаторе является ФС, выход которого достигает 98,5... 100%. 
Таблица 3 
Непрерывное гидрирование фурфурола (без растворителя) на стационарном Cu-50% Al-5%ФMn 
катализаторе 
 
Степень 
выщелачива
ния  
Al,% 
V кат 
см
3
 
t°С 
РН

МПа
 

2
 
ч-1
 
Wфф, 
Ч-1 
Выход продуктов 
реакции,% 
Относит. 
продолжитель
ность 
процесса, ч 
ФФ 
ФС 
30 
80,0 
100...140 
1.Cu-Al=50-50 4       
180 
0,135- 
 -0,277 
0.4...8.0 
92...99,6 
152 

56 
 
30  
 
35  
 
40 
80,0 
 
 77,5  
 
75,0 
80... 140  
 
120  
2. Cu-50%Al-5%ФМ   
       4         180        0,373- 
                               -0,490 
2...8      180     0.400- 
                       -0,520 
4      10...180     0,415- 
                             -0,475 
 
0,0... 1,0  
 
0,0... 1,5  
 
0,0... 1,5 
99... 100  
 
98.5...100  
 
98,5...100 - 
480  
 
472  
 
464 
Восстан, при 
120°С в 
теч.3 ч. 
90 
90...120 
3. Промышл. ГИПХ-105  
 
4        18       0,200 
0,0...15,0 
85...100 
260 
 
Величины  контактных  нагрузок  стационарного  Cu-50%ФMn  катализатора  колеблются  в 
пределах  0,373...0,475  ч-
1
,что  в  1,8...2,3  раза  выше,  чем  у  промышленного  ГИПХ-105  контакта.  С 
ростом  глубины  выщелачивания  алюминия  от  30  до  40%,  температуры  опыта  в  интервале  80..140°С, 
давления  водорода  от  2  до  8  МПа,  скорости  барботажа  водорода  -  в  пределах  10..180  ч-
1
  контактная 
нагрузка исследуемого сплавного катализатора возрастает в 1,15... 1,3 раза. Следует отметить, что по 
мере  увеличения  глубины  выщелачивания  алюминия  из  катализатора  наблюдается  понижение 
относительной  продолжительности  процесса  в  пределах  480...464  ч.  Стабильность  работы  сплавного 
медного  катализатора  с  добавкой  ФMn  в  1,8...  1,84  раза  выше,  чем  у  промышленного  ГИПХ-105 
контакта. 

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   38


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал