Добірка наукової літератури з теми "Високотемпературний процес"

Досліджено кінетику накопичення комплексу вакансія–кисень (VO) в n-Si, вирощеному методом Чохральського (Cz), при різних інтенсивностях імпульсного 1 МеВ електронного опромінення при температурах, вищих за температуру початку термічного відпалу VO (T ≥ 300 ºC). Показано, що опромінення електронами при таких температурах приводить до прискореного відпалу VO, створених цим опроміненням. Прискорений відпал VO відбувається у процесі дії імпульсу електронів. Максимальна концентрація VO, яка при цьому утворюється, зростає зі збільшенням інтенсивності опромінення і зменшується при збільшенні температури зразків при опроміненні. Запропоновано модель процесу прискореного відпалу, яка ґрунтується на тому, що при електронному опроміненні збуджуються електрони у високоенергетичну долину. При захопленні VO дефектами таких електронів дефектам передається енергія, яка суттєво зменшує енергію активації їх відпалу. Високотемпературна межа ефекту залежить від інтенсивності опромінення і зростає зі збільшенням інтенсивності.

Метою дослідження є удосконалення технологічної схеми утилізації теплоти та очищення відхідних газів електротермічних печей киплячого шару для рафінування графіту на основі радіаційного охолоджувача поверхневого типу із водяним охо-лодженням та вивчення впливу його режимних та геометричних параметрів на глиби-ну охолодження запиленого газового потоку. Параметричні дослідження процесів тепло- та масообміну у радіаційному охолоджувачі виконані теоретичним шляхом на основі розробленої математичної моделі. У моделі враховані процеси радіаційного-конвективного теплообміну в об’ємі пило-газового потоку, залежність теплофізичних властивостей газу та матеріалу від температури, а також теплові ефекти фазового переходу. На основі проведених розрахунків встановлено, що основними факторами, які впливають на глибоке охолодження відхідних газів є його довжина, діаметру каналу, дотримання газодинамічного режиму печі з мінімальним виходом димових газів та концентрації пилу. Водночас початкова температура газів та введення «охолоджуючого» (додаткового) пилу характеризуються незначним впливом на кінцеву температуру за визначеної довжини теплообмінника. Показано, що через високу температуру, для забезпечення надійності роботи радіаційного охолоджувача, за інших рівних умов доцільні інтенсифікація тепловіддачі з боку холодного теплоносія, введення «охолоджуючого» пилу або використання додаткових вставок із вуглецевої повсті

Результати експериментальних досліджень, викладених у відомих роботах, засвідчили, що у високотемпературному надпровіднику під дією вхідного НВЧ-сигналу, коли створюється магнітне поле, рівень якого перевищує пороговий (Н>Hкр2), відбувається фазовий перехід надпровідника з надпровідного S в нормальний (резистивний) стан N (так званий процес перемикання (переключення)). Встановлено, що можливо управляти амплітудно-частотною характеристикою надпровідника напругою або струмом, що протікає. Тобто, можливо будувати перемикачі-обмежувачі на основі надпровідників, які знайдуть застосування у антенах, вхідних колах охолоджуваних надвисокочастотних трактів тощо.Найбільш практичними є пристрої на основі високотемпературних надпровідників, тому що їх робоча температура − це температура рідкого азоту, а швидкість перемикання становить менше 1 наносекунди. Однак, використання надпровідних систем потребує врахування питань сумісності їх зі штатними пристроями та урахування іншої низки особливостей будови НВЧ систем. Тобто, є сенс спершу окремо проаналізувати функціонування таких перемикачів, а потім в структурі будови штатної НВЧ системи.У статті проводиться дослідження властивостей лише окремих перемикачів (фільтрів вимикачів та обмежувачів) на основі високотемпературних надпровідних тонких плівок з метою вироблення принципів та критеріїв, які можуть бути основою здійснення автоматизованого проєктування розглянутих швидкодіючих надпровідних НВЧ-пристроїв.Для вирішення поставленої розрахункової задачі використовується алгоритм аналізу резонансних систем комутації та визначаються відповідні параме-три та критерії: коефіцієнти пропускання, модуляції, загасання; параметр якості; резонансні характеристики (частота, смуга, добротність).Результати розрахунків свідчать про необхідність застосування в сучасних НВЧ системах високотемпературних надпровідних швидкодіючих широкосмугових пристроїв (фазообертачів, обмежувачів, ліній затримки, комутаторів, тощо), що дозволить зменшити втрати енергії в приймально-передавальному тракті, збільшити швидкість управління променем антени в просторі, збільшити відношення сигнал-шум, підвищити захисні властивості прийомних тракту від електромагнітної поразки.У статті приведені результати розрахунків характеристик перемикачів, виконаних на основі надпровідникових мікрополоскових ліній передачі. Показана можливість побудови швидкодіючих (час спрацьовування менше одиниць наносекунд) перемикачів на основі надпровідності плівок в діапазоні частот 1 – 10 ГГц з часовими (швидкодія спрацьовування, час відновлення) енергетичними параметрами (енергії переключення 10-10 Дж) та резонансними характеристиками (частота, смуга, добротність), які значно кращі відповідних параметрів аналогічних пристроїв на основі напівпровідників.

Розроблено нанорозмірні Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори на монолітних матрицях (Al2O3/кордієрит) стільникової структури, що виявляють стабільну активність стосовно низькотемпературного каталітичного безполуменевого спалювання метану і є перспективними для застосування у портативних каталітичних генераторах тепла. З метою структурно-функціонального дизайну ефективного каталізатора цільового процесу досліджено вплив складу і способу приготування каталізаторів, що містять оксид 3d-металу (Co) та ZrO2 в пористій матриці Al2O3 як вторинного носія, сформованого на поверхні керамічних блоків з кордієриту, на функціональні властивості каталітичних композицій у процесі глибокого окиснення метану в стехіометричній суміші з киснем. На основі даних рентгенівської дифракції обґрунтовано висновок, що оксид алюмінію як вторинний носій представляє собою суміш аморфного та γ-модифікації Al2O3. При цьому, кристалізація з формуванням фази γ-Al2O3 відбувається при прожарюванні матеріалу за температури 850 оС. Згідно аналізу мікрофотографій просвічуючої електронної мікроскопії (ПЕМ), розмір наночастинок паладію, сформованих у каталітичному покритті, отриманому шляхом термічного розкладу нітрату алюмінію, складає 8–15 нм. Показано, що діоксид цирконію сприяє стабільній активності каталізаторів за рахунок запобігання високотемпературній взаємодії оксидів кобальту і алюмінію з утворенням низькоактивної Co–Al-шпінелі. Введення паладію до складу Со3О4/Al2O3/кордієрит знижує міцність зв’язку кисню з каталізатором, що забезпечує підвищення його активності; роль паладію в складі Pd-Со3О4/Al2O3/кордієрит проявляється також у підвищенні стабільності композиції Pd-Со3О4 в умовах реакції. Одночасне нанесення Co3O4 і Pd порівняно із послідовним сприяє формуванню більш активного каталізатора. Розроблені каталітичні композиції виявляють стабільну активність в умовах реакції протягом семи циклів роботи. Бібл. 14, табл. 2, рис. 3.

Мета. Розробка умов консервування, технологічних параметрів та режимів стерилізації харчових продуктів в асортименті, для нових видів полімерної споживчої тари для конкретного теплового обладнання. Методика. Для вимірювання міцності закупорювання або тиску розгерметизації тари, який виникає при стерилізації за рахунок теплового розширення продукту застосовували стандартний мембрано-компенсаційний метод. Розробка режимів стерилізації консервів виконувалася відповідно до вимог діючої інструкції, яка включає аналітичний розрахунок режиму, що забезпечує вироблення промислово-стерильних консервів, лабораторне випробування підібраного режиму і його виробничу перевірку. Для аналітичного розрахунку режимів стерилізації, враховують зміну температури продукту під час стерилізації. Для практичного застосування використовують спосіб розрахунку, заснований на аналітичному порівнянні еквівалентності нормативної летальності з фактичною даного режиму стерилізації, у точці продукту, яка найменш прогрівається під час теплової обробки консервів. Будь-який з методів розрахунку режиму спирається на дані по термостійкості певного штаму мікроорганізмів тест-культури, які повинні гарантувати промислову стерильність консервів. Результати. Проведено дослідження, в результаті яких отримані значення важливого технологічного параметра тари - міцності закупорювання, для чотирьох нових видів полімерної упаковки; визначені оптимальні значення цього показника, без яких неможливо провести якісний процес герметизації упаковки, тобто забезпечити цілісність тари. Показник міцність закупорювання, також дозволив визначити фізичний параметр процесу тепловій стерилізації - протитиск у обладнанні, якій дає змогу забезпечити відсутність фізичного браку консервів. Розроблено науково-обґрунтовані параметри, режими високотемпературної стерилізації для м'ясних, рибних, овочевих продуктів, перших та других обідніх консервованих страв в сучасних полімерних видах споживчої упаковки, що дасть підприємствам можливість випускати консервовані якісні продукти, безпечні у використанні, з високою харчовою цінністю. Наукова новизна. В роботі використовували такі нові види полімерної споживчої упаковки для фасування харчових продуктів, як комбінована металева банка з полімерної кришкою, полімерна напівжорстка тара з кришкою з фольги з нанесенням термопласту, СPET тара, реторт-пакети. Матеріал, з якого виготовлена тара містить необхідний бар'єрний термостійкий шар, що забезпечить її стійкість до високих температур стерилізації і гарантує тривалий термін зберігання консервів. Практична значимість. Одержані результати дослідження технологічних показників міцності закупорювання полімерної тари, режимів стерилізації певного асортименту консервованих продуктів можуть використовуватися більшістю підприємств харчової промисловості, так як цей вид тари сьогодні актуальний на ринку як у виробників продукції, так і у споживачів.

Виконано аналіз відомих методів переробки курячого посліду та осадів стічних вод. Запропоновано термічну переробку зазначених відходів методом окиснювального піролізу. Створено високотемпературну установку періодичної дії для проведення експериментальних досліджень. Вироблено гранули з посліду та осадів стічних вод. В процесі окиснювального піролізу волога посліду перетворюється в пар, який взаємодіє з розпеченим вуглецем і активує його. Після переробки маса посліду зменшується в 2-3 рази, а вміст поживних речовин (Р2О5, К2О) збільшується в порівнянні з вихідним продуктом. Отриманий продукт не містить патогенної мікрофлори, має пористу структуру і достатню механічну міцність, що важливо для його транспортування. За результатами переробки посліду було отримано два продукти: карбонізований послід та горючий газ з теплотою згоряння 5,8…6,1 МДж/м3. Вміст поживних речовин в карбонізованому посліді становив: Р2О5 – (14,0…18,8 %); К2О – (7,8…11,1 %). Активність по йоду – 22,3…24,2 %. Для переробки були відібрані дві партії мулу: мул тривалого зберігання (понад 20 років) очисних споруд м. Києва та свіжий мул (3 роки) м. Львова. В процесі переробки осаду стічних вод було встановлено, що при температурі 800 – 850 °С коксозольний залишок спікається, тому максимальну температуру було обмежено до 700 °С. Вміст Р2О5 в карбонізованому мулі становив 17,3…23 %. Проведеними експериментами підтверджена гіпотеза про можливість термічної переробки посліду і мулу методом окиснювального піролізу в нетрадиційні органічні добрива, які містять фосфор і калій. Відповідно до Європейського зеленого курсу (European Green Deal), планується скоротити застосування мінеральних добрив і засобів захисту рослин на 20 % найближчого десятиліття. Замінити традиційні мінеральні добрива можна органічними: карбонізованим послідом і карбонізованим мулом Бібл. 11 , табл. 1, рис. 3.

У роботі узагальнено вплив параметрів хіміко-термічної обробки та структурного класу титану на стан поверхневих шарів металу. Зокрема, наведено феноменологічну модель високотемпературної взаємодії в системі титан-газове середовище, що враховує взаємозв’язок низки поверхневих явищ (адсорбції, реакцій оксидо-, нітридо- та карбідоутворення), дифузійного насичення елементами втілення (кисень, азот) та перерозподілу легувальних елементів. Дана модель пояснює різні механізми і стадії взаємодії титанових сплавів залежно від тиску газових середовищ. Наведено, які процеси (фазоутворення, сублімація, тощо) переважатимуть за певних тисків газового середовища. Зокрема, показано, що за діапазону тисків розрідженого кисеньвмісного газового технологічного середовища 0,133...13,3 мПа можлива реалізація трьох типів взаємодії: переважне газонасичення; газонасичення з утворенням летючих оксидів і їх подальша сублімація; переважна сублімація.Зазначено чутливість кінетики зміни маси зразків титанових сплавів за різних температур (900°С та 1000°С) залежно від структурного класу. Наведено загальні закономірності формування газонасичених шарів на титанових сплавах різних структурних класів (α-, псевдо-α, α +β, β). Виявлено, що структурний клас титанових сплавів обумовлює формування характерних для кожного класу газонасичених шарів з певною структурою і різним співвідношенням кількісних параметрів - твердості і глибини зміцненої зони. Результати, які наведено у роботі дають відомості про те, що при виборі режиму термодифузійної обробки титанових сплавів з контрольованих газових середовищ як необхідно враховувати низку факторів: структурний клас титанових сплавів, тиск газового середовище та температуру обробки. Ключові слова: титановий сплав, елементи втілення, газове середовище, приповерхневий шар, структурний клас.

Робота присвячена вивченню закономірностей перебігу реакції амінолізу фармакологічно перспективного типу імідазотіазольних систем – 6,6-дизаміщених та 6-арилідензаміщених 2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b][1,3] тіазол-5(6Н)-онів. Хімічну поведінку останніх досліджували за взаємодії з вторинними амінами (піролідином та морфоліном) за кімнатної температури, а також із бензиламіном за 10-годинного кип’ятіння в толуені. В результаті експериментів встановлено, що 6,6-диметил-, 6,6-дифеніл- та 6-(пропан-2-іліден)заміщені імі- дазотіазолони є стійкими до дії амінів як за кімнатної температури, так і за високотемпературної оброб- ки. Натомість 6-ариліден-2-метил-2,3-дигідроімідазо[2,1-b][1,3]тіазол-5(6Н)-они виявилися лабільними до дії N-нуклеофілів вже за кімнатної температури та зазнають розщеплення тіазолідинового ядра з утворенням відповідних 1,1'-[дисуфанедіілбіс(пропан-2,1-дііл)]біс-4-(бензиліден-, 4-бромобензиліден-, 4-метилбензиліден)- 2-(піролідин-1-іл)-1H-імідазол-5(4H)-онів та 1,1'-[дисуфанедіілбіс(пропан-2,1-дііл)]біс-4-(бензиліден-, 4-метилбензиліден)-2-морфоліно-1H-імідазол-5(4H)-онів із виходами 28–39%. Імовірно, дисульфіди утворюють- ся з відповідних меркаптопохідних як первинних продуктів амінолізу, які в умовах проведення процесу окисню- ються киснем повітря. Склад та будова одержаних продуктів однозначно підтверджені комплексним фізико- хімічним аналізом, зокрема методами ІЧ, ЯМР 1Н та 13С спектроскопій, хроматомас-спектрометрії, а також даними елементного аналізу. Варто відзначити, що сполуки з імідазол-5(4H)-оновим циклом, який входить до складу синтезованих дис- ульфідів, характеризуються широким спектром біологічної активності. Відкриття в ряду гетероциклів такого типу речовини з антибактеріальною та протираковою дією, антагоністів рецепторів ангіотензину II, а також створення хемосенсорів на основі флуоресцентних білків є важливою передумовою для подальших біомедичних досліджень синтезованих сполук.

Розглянуто можливість отримання муропептидів пептидогліканів клітинних стінок Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus B-3964 шляхом комбінації застосування автолітичних процесів та ферментативної обробки біомаси за участю лізоциму та папаїну. Встановлено, що найбільш значні автолітичні зміни біомаси мають місце при застосуванні високотемпературної обробки (90°С протягом 30 хв) на завершальній стадії логарифмічної фази росту бактерій. Так, на восьмій годині інкубації при 37°С вміст амінокислот у культуральному середовищі складає 1,8 мг/см3, а при 90°С – 5,7 мг/см3. Із метою подальшої деструкції автолізату біомаси та отримання низькомолекулярних фрагментів пептидоглікану, досліджували процес його ферментолізу лізоцимом та папаїном окремо та при їхній комбінації. Найвищий вміст НМП у реакційному середовищі мав місце при ферментолізі біомаси Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus B-3964 композицією ферментів при співвідношенні лізоцим:папаїн 1:2. При концентрації ферментів 10 мг/см3 вміст НМП складав 7,2 мг/см3 на 8-му годину інкубації реакційної суміші. Результати досліджень показали, що ефективність ферментолізу автолізату значно вища. Так, кількість НМП у ферментолізаті, який отримали при обробці автолізату композицією лізоцим:папаїн 1:2 при концентрації ферментів 10мг/см3 та тривалості процесу протягом 8 годин на 36% більша, ніж за аналогічних параметрів без застосування процесу автолізу. Методом гель-хроматографії доведено, що у складі ферментолізату присутні фракції білкових сполук з молекулярною масою в межах 70–90 кДа, 30–40 кДа та 294–650 Дa. Молекулярна маса останньої фракції відповідає масі мурамилдипептиду.

У киснево-конвертерній ванні протікає складний комплекс явищ, серед яких процес взаємодії газового струменя окислювача з розплавом є первинним і визначальним фактором в проходженні фізико-хімічних і тепло- масообмінних процесів при плавці. З метою підвищення ступеня якісного засвоєння кисню дуття ванною запропоновано використання складеного сопла на базі коаксіального кільцевого. Аналітичне дослідження термодинамічного показника протікання реакцій – енергії Гіббса для умов використання складеного кільцевого сопла встановило можливість більш активного протікання всіх реакцій, що протікають у первинній реакційній зоні, а особливо реакцій, що відповідають за шлакоутворення та тепловий стан ванни. Отримані результати кореспондуються зі встановленими раніше на фізичних та високотемпературних дослідах ефектами у порівнянні з роботою звичайного чотирьох соплового наконечника: більш глибоким зануренням струменя газу у рідку ванну, активним засвоєнням вапна та підвищенням температури підфурменої зони.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Мета дисертаційного дослідження – підвищення ефективності процесу визначення теплофізичних параметрів на основі розробки моделей і методів цифрової обробки зображень та інформаційної технології ідентифікації фізичних параметрів температурних процесів. Основні результати: уперше запропоновано розв'язання зворотної задачі конвективного теплообміну на основі використання інструментів алгебри скінченних предикатів і теорії цифрової обробки зображень, що дозволяє визначити характеристики об'єкта, який випромінює, за його цифровим зображенням; отримав подальший розвиток метод визначення температурних полів за цифровим зображенням процесу, що дозволяє вирішити задачу визначення фізичних параметрів оребрених структур; удосконалено метод визначення теплофізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу на основі тривимірної моделі кольорового зору людини та розробленої дискретної моделі передачі тепла в оребрених трубах, що дозволяє визначити оптимальні значення параметрів оребрення в процесі передачі тепла від нагрітих газів у робоче середовище; удосконалено інформаційну технологію визначення фізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу, яка дозволяє автоматизувати процес обробки теплотехнічної інформації та вдосконалити процес моніторингу стану об'єкта за рахунок визначення зон накладення температурних полів.
Thesis for a candidate degree in technical science, specialty 05.13.06 – Information Technologies. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The aim of the research lies in the improvement of the effectiveness of the determination process of thermal parameters based on the development models and methods of digital imaging and information technologies identification of the physical parameters of temperature processes. The main results: for the first time it is offered the solution to the inverse problem of convective heat transfer based on the us-age of algebra and theory of finite predicates tools and the theory of digital imaging that allows to determine the characteristics of the object that emits according to its digital image; the method of determining the temperature fields according to the digital image process got its further development and that helps to solve the problem of physical parameters ribbed structures; it was also improved the method of deter-mining the thermal parameters and temperature fields of building thermal process based on three-dimensional model of human color vision and developed discrete model of heat transfer in ribbed tubes that enabled to determine the optimal values of ribs in the process of heat transfer from hot gases into the working environment; it was improved the information technology of determining the physical parameters and temperature fields of building thermal process that automates the process of heating the processing of information and improve the process of monitoring the state of the object on the account of the determination of the imposition temperature fields areas.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Мета дисертаційного дослідження – підвищення ефективності процесу визначення теплофізичних параметрів на основі розробки моделей і методів цифрової обробки зображень та інформаційної технології ідентифікації фізичних параметрів температурних процесів. Основні результати: уперше запропоновано розв'язання зворотної задачі конвективного теплообміну на основі використання інструментів алгебри скінченних предикатів і теорії цифрової обробки зображень, що дозволяє визначити характеристики об'єкта, який випромінює, за його цифровим зображенням; отримав подальший розвиток метод визначення температурних полів за цифровим зображенням процесу, що дозволяє вирішити задачу визначення фізичних параметрів оребрених структур; удосконалено метод визначення теплофізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу на основі тривимірної моделі кольорового зору людини та розробленої дискретної моделі передачі тепла в оребрених трубах, що дозволяє визначити оптимальні значення параметрів оребрення в процесі передачі тепла від нагрітих газів у робоче середовище; удосконалено інформаційну технологію визначення фізичних параметрів і побудови температурних полів теплового процесу, яка дозволяє автоматизувати процес обробки теплотехнічної інформації та вдосконалити процес моніторингу стану об'єкта за рахунок визначення зон накладення температурних полів.
Thesis for a candidate degree in technical science, specialty 05.13.06 – Information Technologies. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The aim of the research lies in the improvement of the effectiveness of the determination process of thermal parameters based on the development models and methods of digital imaging and information technologies identification of the physical parameters of temperature processes. The main results: for the first time it is offered the solution to the inverse problem of convective heat transfer based on the us-age of algebra and theory of finite predicates tools and the theory of digital imaging that allows to determine the characteristics of the object that emits according to its digital image; the method of determining the temperature fields according to the digital image process got its further development and that helps to solve the problem of physical parameters ribbed structures; it was also improved the method of deter-mining the thermal parameters and temperature fields of building thermal process based on three-dimensional model of human color vision and developed discrete model of heat transfer in ribbed tubes that enabled to determine the optimal values of ribs in the process of heat transfer from hot gases into the working environment; it was improved the information technology of determining the physical parameters and temperature fields of building thermal process that automates the process of heating the processing of information and improve the process of monitoring the state of the object on the account of the determination of the imposition temperature fields areas.

Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми розвитку науково-технологічних основ високотемпературних (600 –3000 °С) хімічних процесів у електротермічному псевдозрідженому шарі (ЕТПШ) з одержанням чистого графіту, високотемпературного воденьвмісного газу, піровуглецевого покриття, пірографіту та чистого карбіду кремнію. Поставлені задачі вирішені шляхом теоретичних та експериментальних методів вивчення високотемпературних процесів у ЕТПШ. Для аналізу ефективності теплових процесів і режимів роботи використовуються термодинамічні методи, методи теорії тепло- та масообміну, методи теорії подібності. Серед вагомих наукових результатів можна виділити: теоретично та експериментально доведена можливість високотемпературного очищення природного графіту Заваліївського родовища у ЕТПШ; на основі термодинамічних розрахунків визначені основні теплотехнічні характеристики високотемпературних процесів, які доцільно проводити у ЕТПШ; на основі термодинамічних та теплотехнічних розрахунків встановлені основні параметри, необхідні для створення та конструювання нового обладнання з ЕТПШ; створено парк експериментального обладнання з ЕТПШ з різними характеристиками та способом нагрівання для дослідження високотемпературних термохімічних процесів; на основі експериментальних даних та з застосуванням сучасного мікроскопічного обладнання визначена залежність між структурою піровуглецю та теплотехнічними параметрами процесу піролізу вуглеводневих газів; розроблено методику визначення густини піровуглецевого покриття на дисперсному матеріалі; проведенням серії експериментів на різних установках з ЕТПШ визначено оптимальну температуру (1500 °С) та конструкцію реактору з ЕТПШ для виходу 98 % об. водню під час реакції піролізу метану; удосконалено конструкцію реактора з ЕТПШ для обробки діелектричного матеріалу шляхом застосування комбінованого способу нагрівання; вперше експериментально досягнута температура ЕТПШ 3070 °С; вперше експериментально доведено утворення карбіду кремнію з капсульованого піровуглецем кварцового піску при високотемпературній обробці у реакторі з ЕТПШ; експериментально доведена принципова можливість нанесення піровуглецевого покриття у ЕТПШ на моделі мікротвелу, які за своїми фізико-хімічними властивостями наближені до дисперсного ядерного палива (Dy2O3, Gd2O3, Sm2O3); удосконалено методику розрахунку теплового балансу для проведення термохімічних процесів у типовому реакторі з ЕТПШ, під час проведення експериментальних досліджень підтверджено адекватність даної методики; при випробуваннях дослідних зразків пресованих прокладок з терморозширеного графіту (в основу якого закладений графіт очищений у ЕТПШ) було визначено, що їх механічна міцність відповідає показникам раніш використовуваних прокладок фірми «Гідропресс» (РФ). Результати досліджень відкривають перспективи для створення енергоефективної та екологічно чистої технології очищення природного та штучного графіту; можуть бути використані при створенні виробництва водню як для хімічної промисловості, так і для металургії (високотемпературний водневмісний газ); відкривають перспективу створення енергоефективної технології одержання високочистого дрібнодисперсного карбіду кремнію. Одержані експериментальні дані щодо залежності структури піровуглецевого покриття від теплофізичних параметрів процесу та проведені дослідження його матеріалознавчих характеристик, які відкривають широку перспективу застосування одержаних піровуглецевих покриттів у хімічній технлології, енергетиці та різних високотехнологічних галузях. Одержані результати з нанесення піровуглецевого покриття на дисперсні матеріали з високою густиною мають перспективу застосування у спецметалургії. Результати досліджень з виготовлення ущільнюючих прокладок з ТРГ передані ВП «Атоменергомаш» ДП НАЕК «Енергоатом» для створення виробничої дільниці. Повне освоєння всього циклу виробництва ущільнень з ТРГ дозволить ліквідувати імпортозалежність країни в цій сфері та підвищити безпеку експлуатації вітчизняних АЕС. The dissertation is aimed at solving an important scientific and technical problem of development of scientific and technological bases of high – temperature (600… 3000 ° C) chemical processes in an electrothermal fluidized bed (ETFB). These processes include the production of pure graphite, a high-temperature hydrogencontaining gas, pyrocarbon coating, pyrographite, and pure silicon carbide. These problems are solved by theoretical and experimental methods of studying high-temperature processes in the ETFB. To analyze the efficiency of thermal processes and modes of operation, thermodynamic methods, methods of heat and mass transfer theory, methods of similarity theory are used. The important scientific results are: on the basis of thermodynamic calculations the basic thermotechnical characteristics of high-temperature processes which it is expedient to carry out in the ETFB are defined; on the basis of thermodynamic and thermotechnical calculations the basic parameters necessary for creation and design of the new equipment from ETFB are established; the possibility of high-temperature purification of natural graphite of the «Zavaliyevskoye deposit» in the ETFB is theoretically and experimentally proven; a park of experimental equipment with ETFB with different characteristics and method of heating for the study of high-temperature thermochemical processes is created; on the basis of experimental data and with the use of modern microscopic equipment the dependence between the structure of pyrocarbon and thermal parameters of the process of pyrolysis of hydrocarbon gases is proposed; a method for determining the density of the pyrocarbon coating on the dispersed material is developed; conducting a series of experiments on different installations with ETFB the optimal temperature (1500 °C) and the design of the reactor with ETFB for the yield of 98 % vol. hydrogen during the methane pyrolysis reaction are determined; the design of the reactor with ETFB for processing dielectric material by using a combined method of heating is improved; for the first time the temperature of ETFB 3070 °C is experimentally reached; for the first time the formation of silicon carbide from enriched pyrocarbon quartz sand during hightemperature treatment in a reactor with ETFB is experimentally proved; the fundamental possibility of applying a pyrocarbon coating in ETFB on the model of microspherical nuclear fuel, which in their physicochemical properties are close to dispersed nuclear fuel (Dy2O3, Gd2O3, Sm2O3) is experimentally proved; the method of calculating the heat balance for thermochemical processes in a typical reactor with ETFB is improved, during the experimental studies the adequacy of this technique was confirmed; When testing prototypes of extruded gaskets made of thermally expanded graphite (based on graphite purified in ETFB), it was determined that their mechanical strength corresponds to the previously used gaskets of the company "Hydropress" (RF). The research results open up prospects for the creation of energy-efficient and environmentally friendly technology for cleaning natural and artificial graphite; can be used in the creation of hydrogen production for both the chemical industry and metallurgy (high-temperature hydrogen-containing gas); open the prospect of creating an energy-efficient technology for obtaining high-purity fine silicon carbide. The obtained experimental dependences of the structure of pyrocarbon coating on the thermal parameters of the process and the study of its material characteristics open a wide prospect of application of the obtained pyrocarbon coatings in chemical technology, energy, and various high-tech industries. The obtained results on the application of pyrocarbon coating on dispersed materials with high density have the prospect of application in special metallurgy. The results of research on the manufacture of sealing gaskets from thermally expanded graphite were transferred to the Separate subdivision "Atomenergomash" of the State Enterprise "National Energy Company "Energoatom" for the creation of a production site. Full development of the entire cycle of production of thermally expanded graphite seals will eliminate the country's import dependence in this area and increase the safety of domestic nuclear power plants. Die Dissertation ist auf die Lösung des wichtigen issenschaftstechnischen Problems der Ausarbeitung der wissenschaftstechnologischen Grundlagen von Hochtemperaturprozessen (600 – 3000 °C) in der elektrothermischen Wirbelschicht (ETWS) mit Erzeugung des Reingraphits, des wasserstoffhaltigen Hochtemperaturgases, der pyrolytischen Kohlenstoffschicht, des pyrolytischen Graphits und des reinen Siliziumcarbids gerichtet. Die gestellten Aufgaben wurden durch theoretische und experimentale Verfahren zur Untersuchung der Hochtemperaturprozesse in der ETWS gelöst. Zur Analyse der Effektivität von Wärmeprozessen und Betriebsweisen werden die thermodynamischen Verfahren, Verfahren der Theorie des Wärme- und Massenaustausches, Verfahren der Ähnlichkeitstheorie verwendet. Unter den wichtigen wissenschaftlichen Ergebnissen ist es hervorzuheben: es wurde eine Möglichkeit der Hochtemperaturreinigung des Naturgraphits der Lagerstätte Zavaliye in der ETWS theoretische und experimental nachgewiesen; aufgrund der thermodynamischen Berechnungen sind wärmetechnische Haupteigenschaften der Hochtemperaturprozesse bestimmt, die zweckmäßig ist in der ETWS durchzuführen; aufgrund der thermodynamischen und wärmetechnischen Berechnungen wurden Grundparameter festgestellt, die zur Ausarbeitung und Konstruierung neuer Ausrüstung mit der ETWS notwendig sind; es wurde den Park der experimentalen Ausrüstung zur Untersuchung der thermochemischen Hochtemperaturprozesse aufgrund der experimentalen Daten geschaffen und unter Verwendung der modernen mikroskopischen Ausrüstung wurde die Abhängigkeit zwischen der Struktur des pyrolytischen Kohlenstoffs und den wärmetechnischen Parametern des Pyrolyseprozesses von Kohlenwasserstoffgasen bestimmt; es wurde das Verfahren zur Bestimmung der Dichte der pyrolytischen Kohlenstoffschicht auf einem Dispersionsstoff ausarbeitet; durch die Serie der Experimente auf verschiedenen technologischen Anlagen mit der ETWS wurden die optimale Temperatur (1500 °C) und der Aufbau des Reaktors mit der ETWS zur Erzeugung des 98 %-reinen Wasserstoff bei der Pyrolyse des Methans bestimmt; es wurde der Aufbau des Reaktors mit der ETWS zur Bearbeitung eines dielektrischen Stoffs durch Verwendung des kombinierten Erwärmungsverfahrens verbessert; zum ersten Mal wurde die Temperatur der ETWS 3070 °C erreicht; zum ersten Mal wurde die Bildung des Siliziumcarbids aus dem verkapselten mit dem pyrolytischen Kohlenstoff Quarzsands bei der Hochtemperaturbearbeitung im Reaktor mit der ETWS experimental nachgewiesen; es wurde eine prinzipielle Möglichkeit des Auftragens der pyrolytischen Kohlenstoffs in der ETWS auf Modelle des Mikrowärmeentwicklungselements, die nach ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften einem Dispersionskernbrennstoff (Dy2O3, Cd2O3, Sm2O3) ähnlich sind, experimental nachgewiesen; es wurde die Methodik der Berechnung der Wärmebilanz zur Durchführung von thermochemischen Prozessen im Wärmereaktor mit der ETWS verbessert, die Angemessenheit dieser Methodik wurde während der experimentalen Untersuchungen bestätigt; beim Test der Versuchmuster der gepressten Dichtungen aus dem thermoerweiterten Graphits (erzeugt aus dem gereinigten in der ETWS Graphit) wurde es festegestellt, dass ihre mechanische Festigkeit den Kennziffern der früher verwendeten Dichtungen der Firma „Hydropress― (RF) entspricht. Die Ergebnisse der Untersuchungen eröffnen Perspektiven zum Schaffen der energieeffektiven Technologie der Reinigung des Natur- und Kunstgraphits; sie können bei der Bildung der Wasserstofferzeugung wie für die Chemieindustrie, als auch für die Metallurgie (das wasserstoffhaltige Hochtemperaturgas) verwendet werden; sie eröffnen auch die Perspektive einer Bildung der energieeffektiven Technologie der Erzeugung des hochreinen Kleindispersionssiliziumcarbids. Die erhaltenen experimentalen Daten in Bezug auf die Abhängigkeit der der Struktur des pyrolytischen Kohlenstoffs von den wärmephysikalischen Prozessparametern und die durchgeführten Untersuchungen dessen Eigenschaften aus dem Gesichtspunkt der Werkstoffkunde, die eine breite Perspektive zur Verwendung der erhaltenen pyropytischen Kohlenstoffschichten in der chemischen Technologie, Energetik und anderen hochtechnologischen Zweigen eröffnen. Die erhaltenen Ergebnisse nach dem Auftragen einer pyrolytischen Schicht auf Dispersionsstoffe mit hoher Dichte haben eine Verwendungsperspektive in der Metallurgie. Die Ergebnissen der Untersuchungen zur Herstellung von Dichtungen aus dem TEG wurden dem BU „Atomenergomash―des SU NAEG „Energoatom― zur Bildung einer Produktionsabschnitts übergeben. Eine vollständige Nutzbarmachung des gesamten Herstellungszyklus von Dichtungen aus dem TEG wird ermöglichen die Importanhängigkeit des Landes in diesem Bereich zu liquidieren und die Betriebssicherheit der einheimischen KKW zu erhöhen.