- На основе использования вероятностно-стахостической модели турбулентной миграции частиц в газовых потоках и модели пристенной турбулентности Прандля получены уравнения для расчета эффективности очистки газов от мелких и крупных капель в насадочных сепараторах. Особенностью уравнений является возможность производить расчеты эффективности сепарации аэрозольных частиц в промышленных аппаратах, основываясь только на результатах физического моделирования процесса на макете. Причем в качестве экспериментальной информации используется перепад давления рабочей зоны сепаратора. Это позволяет значительно сократить материальные затраты при исследовании и сроки проектирования промышленных аппаратов газоочистки.
- Разработана математическая модель взаимодействия турбулентного газового потока с жидкой ламинарной волновой пленкой при восходящем прямотоке в плоском наклонном канале, основанная на представлении волн как шероховатости, позволяющая рассчитывать гидравлическое сопротивление, среднюю толщину пленки, касательное напряжение и скорость на границе раздела фаз. Полученные на экспериментальной установке данные для систем воздух - вода и воздух -диэтиленгликоль показали адекватность предложенной модели.
- На основе использования модели многоскоростного континуума и проведенных экспериментальных исследований разработана математическая модель процесса осаждения капель в промышленных отстойниках. Выполнены численные исследования структуры потоков в промышленных отстойниках при различных конструктивных изменениях узла подачи исходной смеси, обеспечивающие выравнивание профиля скорости, что значительно повышает эффективность процесса осаждения дисперсной фазы.
- Разработана математическая модель брызгоуноса в квазистационарном слое дисперсной фазы над поверхностью барботажа тарельчатых контактных устройств. Выполнено численное исследование и сделано обобщение полученных результатов по брызгоуносу на тарелках колонных аппаратов.
- Выполнены многочисленные экспериментальные исследования разработанных конструкций контактных устройств. Получены данные по перепаду давления, предельным нагрузкам, задержке жидкости, обратному перемешиванию потоков и коэффициенту массоотдачи. Сделаны обобщения полученных результатов физического моделирования в виде расчетных выражений.
1.Лаптев А.Г. Гидромеханические процессы в нефтехимии и энергетике. / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. - Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та, 2008. - 729 с.: ил.
2.Лаптев А.Г. Разделение гетерогенных систем в насадочных аппаратах / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2006. - 342 с.: ил.
3.Фарахов М.И. Сепарация дисперсной фазы из жидких углеводородных смесей в нефтепереработке и энергосбережение / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев, И.П. Афанасьев. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2005. -134 с.: ил.
4.Ясавеев Х.Н. Модернизация установок переработки углеводородных смесей / Х.Н. Ясавеев, А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004. -307 с.: ил.
5.Лаптев А.Г. Очистка газов от аэрозольных частиц сепараторами с насадками / А. Г. Лаптев, М. И. Фарахов, Р. Ф. Миндубаев. - Казань: Издательство "Печатный двор", 2003. - 120 с.: ил.
в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях по перечню ВАК:
6.Лаптев А.Г. Модель сепарации аэрозолей в аппаратах с насадочными элементами
/ А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов // Химическая промышленность. - 2008. - №3. - С.156-162.
7.Лаптев А.Г. Повышение эффективности ректификационных колонн в производстве этаноламинов / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, Н.Г. Минеев и др // Химическая промышленность. - 2007. - № 7. - С. 354-360.
8.Фарахов М.И. Аналитические формулы для аппроксимации максимального пути всплытия капель в монодисперсной системе без учета коагуляции / М. И. Фарахов, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев, В.В. Кузнецов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2006. - Т. 49, вып. 7. - С.76-80.
9.Фарахов М.И. Моделирование ламинарного движения многокомпонентной эмульсии / М. И. Фарахов, С. А. Казанцев // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2005. - Т. 48, вып. 4. - С.92-94.
10.Фарахов М.И. Энергосбережение на установке деметанизации в производстве этилена / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев, Е.В. Гусева // Изв. вузов. Проблемы энергетики. - 2005. - № 9-10. - С. 84-89.
11.Дьяконов С.Г. Реконструкция установки и моделирование процесса разделения водогликолевого раствора / С.Г. Дьяконов, В.В. Елизаров, М.И. Фарахов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2003. - Т.46, вып.5. - С.148-151.
12.Дьяконов С.Г. Гидродинамические и массообменные характеристики рулонной насадки / С. Г. Дьяконов, В. В. Елизаров, М. И. Фарахов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2003. - Т.46, вып.5. - С.143-147.
13.Ламберов А.А. Оптимизация конструкции распределительного устройства реактора селективного гидрирования пиробензола / А.А. Ламберов, Х.Х. Гильманов, С. В. Трифонов, М. И. Фарахов, В. М. Бусыгин // Нефтепереработка и нефтехимия. -2003. - №1. - С. 35-38.
14.Лаптев А.Г. Математическое моделирование и модернизация установки получения моторных и котельных топлив Сургутского ЗСК. Сообщение 3. Реконструкция дополнительной колонны К-4 / А. Г. Лаптев, П. А. Мальковский, Х. Н. Ясавеев, А.В. Ишмурзин, М.И. Фарахов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. - 2002. - №11-12. - С. 9-14.
15.Лаптев А.Г. Математическое моделирование и модернизация установки получения моторных и котельных топлив Сургутского ЗСК. Сообщение 2. Модернизация колонны И-1, К-1 и К-3 / А.Г. Лаптев, П.А. Мальковский, Н.Г. Минеев, В. Ф. Баглай, М. И. Фарахов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. - 2002. -№7-8. - С. 17-21.
16.Лаптев А.Г. Повышение эффективности узла щелочной очистки пирогаза в производстве этилена / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, В.А. Данилов и др. // Химическая промышленность. - 2001. - № 10. - С. 24-33.
17.Дьяконов Г.С. Определение ВЭТТ для насадочных колонн при ректификации газового конденсата / Г.С. Дьяконов, А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов и др. // Газовая промышленность. - 1998. - № 10. - С.20-22.
18.Дьяконов С.Г. Экспериментальное подтверждение независимости диффузионных потоков в идеальных жидких средах / С.Г. Дьяконов, А.И. Разинов, М.И. Фарахов // Журнал физической химии. - 1984. - Т. LVIII, вып. 2. - С. 468-470.
в журналах и сборниках:
19.Фарахов М. И. Энергосберегающие модернизации установок на предприятиях нефтегазохимического комплекса / М. И. Фарахов, А. Г. Лаптев, Н. Г. Минеев // Химическая техника. - 2008. - №12. - С.4-7.
20.Фарахов М.И. Энергосбережение на установке разделения этаноламинов / М.И. Фарахов, Е.А. Лаптева // Изв. вузов. Проблемы энергетики. - 2008. - № 7-8. - С. 133¬137.
21.Фарахов М.И. Энерго- и ресурсосбережение при проведении процессов разделения и очистки веществ: обзор / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев // Труды Академэнерго КНЦ РАН. - Казань, 2008. - №1. - С. 60-72.
22.Фарахов М. И. Взаимодействие газового потока с пленкой жидкости при восходящем прямотоке в вертикальной трубе / М.И. Фарахов, А.И. Разинов, С.А. Казанцев // Современные проблемы науки и образования. - 2008. - №5. - С.77-81. 23.Фарахов М.И. Взаимодействие газового потока с пленкой жидкости при восходящем прямотоке в плоском наклонном канале / М.И. Фарахов, А.И. Разинов, С.А. Казанцев, М.Ю. Величко, В.А. Кузнецов, М.М. Фарахов, Д.А. Бурмистров // Современные проблемы науки и образования. - 2008. - №5. - С.82-87.
24.Фарахов М.И. Численное исследование структуры потока и модернизация гравитационных отстойников / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев // Вода: химия и экология. - 2008. - №2. - С. 36-40.
25.Лаптев А.Г. Некоторые аспекты модернизации промышленных отстойников / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов // ВОДАпк^те. - 2008. - №3. - С.36-40.
26.Павлов Г. И. Применение камер пульсирующего горения в технологии обезвреживания водно-нефтяных эмульсий / Г.И. Павлов, С.М. Кириченко, С.Ю. Гармонов, М.И. Фарахов, А.Ю. Козиков // Вестник Казанского химико-технологического университета. - 2007. - №1. - С. 50-55.
27.Лаптев А.Г. Очистка газов от масляных туманов и повышение эффективности теплообменных аппаратов / А.Г. Лаптев, Е.В. Гусева, М.И. Фарахов // Научно-технический и общественно-информационный журнал «Энергосбережение в РТ». -2004. - № 1-2 (15-16). - С. 77-79.
28.Лаптев А.Г. Определение эффективности сепарации аэрозолей в насадочных сепараторах / А.Г. Лаптев, Е.В. Гусева, М.И. Фарахов // Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Казань: КГТУ, 2005. - С. 34-42.
29.Лаптев А.Г. Повышение эффективности ректификационных колонн получения фенола и ацетона / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, Н.Г. Минеев // Там же, 2005. - С. 9¬15.
30.Лаптев А.Г. Повышение эффективности ректификационной установки разделения этаноламинов / А.Г. Лаптев, Н.Г. Минеев, Е.А. Лаптева, М.И. Фарахов // Там же, 2005. -С. 104-109.
31.Лаптев А.Г. Снижение энергозатрат на установках разделения в водоподготовке и получения топлив из углеводородного сырья / А.Г. Лаптев, Х.Н. Ясавеев, Н.Г. Минеев, М. И. Фарахов // Научно-технический и общественно-информационный журнал «Энергосбережение в РТ». - 2003. - №3-4. - С.36-38.
32.Фарахов М.И. Анализ работы коагулятора / М.И. Фарахов, И.П. Афанасьев, С.А. Казанцев // Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Казань: КГТУ, 2003. - С.71- 77.
33.Фарахов М.И. Гидродинамические исследования нерегулярной насадки «Инжехим-2003» / М.И. Фарахов, Г.С. Дьяконов, Д.Л. Семенов, И.М. Шигапов, Н.Н. Маряхин //Там же, 2003. - С.77- 80.
34.Дьяконов Г.С. Применение программного продукта Phoenics 3.3. для исследования регулярных гофрированных насадок / Г. С. Дьяконов, Н. Н. Маряхин, Х.Н. Ясавеев, Р.Г. Тахавутдинов, М.И. Фарахов // Там же, 2002. - С. 185-189.
35.Дьяконов Г. С. Гидродинамические исследования нерегулярной насадки Инжехим 2002 / Г.С. Дьяконов, М.И. Фарахов, Н.Н. Маряхин и др. // Там же, 2002. - С. 118¬121.
36.Лаптев А.Г. Определение эффективности сепарации аэрозолей в промышленных аппаратах на основе диссипируемой энергии / А. Г. Лаптев, Р. Ф. Миндубаев, И. А. Гусева, М.И. Фарахов // Там же, 2002. - С.38 - 45.
37.Фарахов М.И. Учет влияния профиля скорости дисперсного потока при моделировании работы отстойника / М.И. Фарахов, И.П. Афанасьев, С.А. Казанцев // Там же, 2002. - С.161- 166.
38.Ламберов А.А. Модернизация реактора селективного гидрирования пиробензола / А.А. Ламберов, С.В. Трифонов, Х.Х. Гильманов, М.И. Фарахов, В.М. Бусыгин // Наука и технология углеводородов. - 2002. - №1. - С.63-67.
39.Дьяконов Г.С. Разработка новой регулярной насадки и ее гидродинамические и массообменные исследования / Г.С. Дьяконов, М.И. Фарахов, Х.Н. Ясавеев и др. // Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Казань: КГТУ, 2001. - С. 183-186.
40.Миндубаев Р.Ф. Аппарат для очистки газовых потоков от аэрозолей (туманов) / Р.Ф. Миндубаев, М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев // Там же, 2001. - С. 167-172.
41.Фарахов М.И. Компьютерное моделирование гидродинамики проточного гравитационного отстойника / М.И. Фарахов, Р.Г. Тахавутдинов, И.Х. Садыков // Там же, 2001. - С. 160-164.
42.Фарахов М.И. Учет коагуляции при моделировании движения капель / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев // Там же, 2001. - С. 197¬206.
43.Фарахов М.И. Моделирование движения капель в отстойниках / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев // Там же, 2001. - С. 219-224.
44.Дьяконов Г.С. Новый метод определения количества удерживаемой жидкости в насадочных колоннах / Г.С. Дьяконов, А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов и др. // Там же, 2001. - С. 193-197.
45.Дьяконов Г.С. Разработка новой нерегулярной насадки и ее гидродинамические и массообменные исследования / Г.С. Дьяконов, М.И. Фарахов, Н.Н. Маряхин и др. // Там же, 2001. - С. 183-187.
46.Фарахов М.И. Анализ стесненного движения капель в жидкости / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев // Там же, 2000. - С.174-179.
47.Дьяконов Г.С. Разработка новой нерегулярной насадки и ее гидродинамические исследования / Г. С. Дьяконов, М. И. Фарахов, Н. Н. Маряхин и др. // Там же, 2000. - С. 239-248.
48.Дьяконов Г.С. Экспериментальная установка для исследования насадочных контактных устройств / Г.С. Дьяконов, М.И. Фарахов, Н.Н. Маряхин и др. // Там же, 2000. - С. 235-239.
49.Фарахов М.И. Анализ стесненного движения капель в жидкости / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев // Там же, 2000. - С.174-179.
50.Ясавеев Х.Н. Реконструкция колонны К-3 установки моторных топлив для получения сырья секции 100 ЛКС 35-64 / Х.Н. Ясавеев, П.А. Мальковский, М.И. Фарахов и др. // Там же, 1999-2000. - С.8-13.
51.Фарахов М.И. Компьютерное моделирование гидродинамики проточного гравитационного отстойника / М.И. Фарахов, Р.Г. Тахавутдинов, И.Х. Садыков и др. // Там же, 1999-2000. - С. 160-167.
52.Лаптев А.Г. Проектирование контактных элементов для массообменных насадочных колонн / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, Х.Н. Ясавеев, И.М. Шигапов, В.А. Данилов // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации: межвуз. науч.-метод. сб. - Саратов, 1999. - С.115-118.
53.Фарахов М.И. Моделирование течения двухфазных сред / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С. А. Казанцев, И. П. Афанасьев // Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Казань: КХТИ, 1998. - С. 211-219.
54.Фарахов М.И. Моделирование разделения двухфазных сред в горизонтальном динамическом отстойнике / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев // Там же, 1998. - С.86-93.
55.Фарахов М.И. Численное моделирование всплытия и осаждения капель в жидкости / М.И. Фарахов, И.Х. Садыков, С.А. Казанцев, И.П. Афанасьев // Там же, 1998. - С.70-75.
56.Ясавеев Х.Н. Вариант реконструкции установки получения моторных топлив на Сургутском ЗСК / Х.Н. Ясавеев, В.Ф. Баглай, М.И. Фарахов и др. // Вестник КГТУ: тем. сб. науч. трудов. - Казань, 1998. - С. 4 -10.
57.Баглай В.Ф. Реконструкция установки получения моторных топлив / В.Ф. Баглай, Н.Г. Минеев, А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов // Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Казань: КХТИ, 1997. - С.13-20.
58.Дьяконов С.Г. Массообменный аппарат для обработки газо(паро)жидких систем / С. Г. Дьяконов, М. И. Фарахов, С. Б. Азизов // Рационализаторские предложения и научно-технические достижения: научно-техн. реф. сборник. - М.: НИИТЭХИМ, 1992. - С. 4-7.
59.Азизов С.Б. Массообменный аппарат для обработки газо-жидких систем / С.Б. Азизов, Б. М. Азизов, М. И. Фарахов и др. // Хим. промышленность и промышленность по производству удобрений. - 1992. - вып. 7. - С. 4-7.
60.Фарахов М.И. Моделирование процесса разделения газовой смеси в барботажном аппарате с использованием жидкой мембраны / М.И. Фарахов, Р.Г. Тахавутдинов, А. Р. Альтапов // Массобменные процессы и аппараты химической технологии: межвуз. сб. науч. тр. - Казань: КХТИ, 1991. - С.22-27.
61.Фарахов М. И. Исследование структуры барботажного слоя при переменных статическом уровне жидкости в аппарате и скорости газа / М.И. Фарахов, С.Б. Азизов, А.А. Стаханов // Там же, 1991. - С.19-22.
62.Фарахов М.И. Исследование потока капель, генерируемых струей газа вблизи поверхности жидкости / М.И. Фарахов, А.К. Тасыбаев, Т.С. Тулебеков // Там же, 1991. - С.36-38, и другие статьи и тезисы докладов.
список патентов
63.Свидетельство РФ на полезную модель № 6347. Насадка для ректификационных и абсорбционных колонн / А.Г. Лаптев, И.Х. Мухитов, М.И. Фарахов; заявитель и обладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - № 96102736; заявл. 20.02.1996; опуб. 16.04.1998.
64.Свидетельство РФ на полезную модель № 6727. Насадка для ректификационных и абсорбционных колонн / В.Ф. Баглай, Г. С. Дьяконов, А.Г. Лаптев, Н.Г. Минеев,И.Х. Мухитов, М.И. Фарахов и др.; заявители и обладатели ТОО ИВЦ «Инжехим», Казан. ОАО «Органический синтез». - № 97110747; заявл. 22.06.1997; опуб. 16.06.1998.
65.Свидетельство РФ на полезную модель № 13950. Насадка для тепло- и массообменных аппаратов / М.И. Фарахов, Х.Н. Ясавеев, А.Г. Лаптев и др.; заявитель и обладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - № 98119407; заявл. 29.10.1998; опуб. 20.06.2000.
66.Свидетельство РФ на полезную модель № 17011. Регулярная насадка для массообменных аппаратов / М.И. Фарахов, В.В. Елизаров, Ш.Ф. Газизов и др.; заявители и обладатели ООО «ИВЦ «Инжехим», ОАО «Нижнекамскнефтехим». - № 2000114968; заявл. 15.06.2000; опуб. 10.03.2001.
67.Свидетельство РФ на полезную модель № 17764. Насадка для массообменных колонн / М.И. Фарахов, В.Н. Кудряшов, А.Г. Лаптев, И.М. Шигапов и др.; заявители и обладатели ООО «ИВЦ «Инжехим», Каз. ОАО «Органический синтез». - № 2000101491; заявл. 20.01.2000; опуб. 27.04.2001.
68.Свидетельство РФ на полезную модель № 19483. Регулярная насадка / М.И.Фарахов, И.Х. Садыков, И.П. Афанасьев и др.; заявитель и обладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - № 2001104233; заявл. 20.02.2001; опуб. 10.09.2001.
69.Свидетельство РФ на полезную модель № 32705. Распределитель жидкости для массообменных аппаратов / В.М. Бусыгин, Х.В. Мустафин, С.В. Трифонов, Х.Х. Гильманов, М. И. Фарахов и др.; заявители и обладатели ОАО «Нимжнекамскнефтехим», ООО «ИВЦ «Инжехим», ООО «Катализ». - № 2002129402; заявл. 06.11.2002; опуб. 27.09.2003.
70.Свидетельство РФ на полезную модель № 32707. Регулярная насадка для массообменных аппаратов / М.И. Фарахов, А.Г. Лаптев, Г.С. Дьяконов и др.; заявитель и обладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - № 2002129403; заявл. 06.11.2002; опуб. 27.09.2003.
71.Патент РФ на полезную модель № 54818. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов / М.И. Фарахов, И.М. Шигапов, Н.Н. Маряхин, Т.М. Фарахов, Е.А. Лаптева; заявитель и патентообладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - № 2005111912; заявл. 20.04.2005; опубл. 27.07.2006.
72.Патент РФ на изобретение № 2284844. Горизонтальный цилиндрический отстойник / М.И. Фарахов, А.Р. Альтапов, И.П. Афанасьев, В.А. Кузнецов; заявитель и патентообладатель ООО «ИВЦ «Инжехим». - №. 2005111911; заявл. 20.04.2005; опубл. 10.10.2006, и другие патенты.