TY - JOUR AU - Artem V. Rukhov AU - Dmitry V. Tarov AU - Tatyana P. Dyachkova AU - Igor N. Shubin AU - Natalia V. Orlova AU - Vladimir P. Tarov PY - 2019/02/21 Y2 - 2024/03/29 TI - МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК И ПОЛУПРОДУКТОВ НА ИХ ОСНОВЕ JF - ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ» JA - ХИХТ VL - 62 IS - 3 SE - ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы DO - 10.6060/ivkkt.20196203.5959 UR - http://ctj-isuct.ru/article/view/1077 AB - С позиций системного анализа и теории оптимального проектирования предложен подход к разработке аппаратурного оформления промышленного производства углеродных нанотрубок и полупродуктов на основе их функционализированных форм. Функционализация осуществляется посредством окисления нанотрубок концентрированной азотной кислотой и их последующего модифицирования стеаратом титана. Функционализированные данным способом углеродные нанотрубки обладают повышенными гидрофобными свойствами и являются полупродуктами для применения в составе композитов на основе неполярных матриц. Проанализированы материальные потоки производства нанотрубок и полупродуктов на их основе, установлены взаимосвязи между ними. В качестве глобального экономического критерия оптимальности использована себестоимость продукта. Выполнена трехуровневая декомпозиция технологической схемы производства нанотрубок и их функционализированных форм по принципу «производство – стадия производства – аппаратурное оформление стадии». На втором уровне декомпозиции выделены следующие стадии: получение катализатора; подготовка углеродсодержащего сырья; синтез нанотрубок; утилизация газообразных продуктов пиролиза; обработка материала после синтеза; окисление нанотрубок; модифицирование окисленных нанотрубок стеаратом титана. Для них определены экономические критерии оптимальности с учетом возврата побочных продуктов со стадий очистки углеродных нанотрубок и обезвреживания газообразных продуктов пиролиза на стадии получения катализатора и подготовки исходного углеродсодержащего сырья соответственно. Установлена взаимосвязь информационных и координирующих сигналов первого и второго уровня задачи проектирования нового производства.  Показана корреляция исходных данных проектирования (качественный состав углеродсодержащего сырья, мощность производства, комплексный показатель качества углеродных нанотрубок и их морфологические характеристики) и основных конструктивных и режимных параметров аппаратурного оформления промышленного производства углеродных нанотрубок и полупродуктов на их основе. Поставлена задача проектирования нового производства с учетом совмещенного выпуска очищенных от катализатора и функционализированных углеродных нанотрубок с использованием одного и того же аппаратурного оформления. ER -