Щодо питання про досяжність теоретичного мінімуму утворення відходів як фізичного явища в технологічних процесах.
DOI:
https://doi.org/10.31652/3041-1955-2025-02-01-04Ключові слова:
термодинамічна нерівноважність, промислові відходи, фізична сутність, теоретичний мінімум утворення відходів, зовнішня енергія, ентропія, термодинамічна двоєдиністьАнотація
У статті представлені результати досліджень, пов'язаних з поняттям теоретичного мінімуму утворення відходів як фізичної характеристики технологічного процесу. З посиланнями на класичні праці І. Пригожина, Л. Онсегера, М. Фейгенбаума показані граничні межі, що накладаються на термодинамічні умови, які забезпечують в технологічному процесі не тільки виробництво основного товарного продукту, але і відходів. Показано, що умовою мінімізації відходів у межах джерела їх виникнення – технологічного процесу, крім стану сильної термодинамічної нерівноважності, є достатність додаткової зовнішньої енергії заданої якості, та в розрахунковому обсязі не менше 62% від енергії, що використовується в технологічному процесі. На розрахунково-експериментальних прикладах показано, що входження термодинамічної системи в зону парної біфуркації, за вихідними параметрами феноменологічного рівняння Л. Онсагера, різко знижує можливості технологічного процесу щодо досягнення теоретичного мінімуму утворення відходів. Обґрунтоване порівняння технологічного процесу в його термодинамічному аспекті з механізмами фейгенбаумського хаосу, пов'язаного з різноманіттям невизначеностей, які присутні в будь-якому виробництві товарної продукції, через такі механізми, побічно, призводять до лавиноподібних процесів утворення відходів.
Завантажити
Посилання
Волошин В. С. Відходи та термодинаміка. Київ: ФОП Самченко, 2024. 80 с.
Волошин В. С. Про деякі закономірності щодо мінімізації відходів у джерелі їх виникнення – технологічному процесі. Екологічні науки. 2024. №55. С. 84-89.
Prigogine I. Thermodynamics of Irreversible Processes. Wiley-Interscience, 1961. 119 p.
Nicolis G., Prigogine I. Self-Organization in Nonequilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order through Fluctuations. Wiley, 1977. 491 p.
Voloshyn V. S. Alternative method of control over wastes – a contemporary challenge in technology and economics. Development of the Innovative Environmental and Economic system in Ukraine. Monografia. Prague: Oktan Print s.r.o., 2019. P. 108-120.
Волошин В. С. Відходи та їх природа. Київ: ФОП Самченко, 2024. 630 с.
Bejan A. Advanced Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons, Inc., 2016. 746 p.
Moran M. J., Shapiro H. N. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. 8th Edition. Chichester, West Sussex, England: John Wiley & Sons, Inc., 2014. 847 p.
May R. M. Simple mathematical models with very complicated dynamics. Nature. 1976. Vol. 261 (5560). P. 459-467. DOI: http://dx.doi.org/10.1038/261459a0
Mann H. B., Whitney D. R. On a Test of Whether One of Two Random Variables is Stochastically Larger than the Other. The Annals of Mathematical Statistics. 1947. Vol. 18, № 1. P. 50-60. DOI: http://dx.doi.org/10.1214/aoms/1177730491
Cheng Hu, Zhendong Yang, Miao He act. From Waste to Wealth: Current Advances in Recycling Technologies for Metal Recovery from Vanadium-Titanium Magnetite Tailings. Journal of Sustainable Metallurgy. 2024. № 3. P. 1007-1035. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s40831-024-00847-w
Fuerstenau M. C., Jamison G., Yoon R.-H. Froth Flotation: A Century of Innovation. Colorado: Society for Vining, Metallurgy and Exploratiors Inc., 2007. 891 p.
Dutta S. K. Direct Reduction of Iron Ore: Principles and Practice. CRC Press. 2020. 27 p.
Gupta C. K., Mukherjee T. K. Hydrometallurgy in Extraction Processes. Boca Raton: CRC Press, 1990. Vol. 1. 248 p.
Habashi F. Principles of Extractive Metallurgy. London: Routledge, 1986. 494 p. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203742112
Brierley C. L. A perspective on developments in biohydrometallurgy. Hydrometallurgy. 2008. Vol. 94, № 1. P. 2–7. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.014
Dreisinger D. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper. Hydrometallurgy. 2006. Vol. 83, № 1–4. P. 10–20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.032
Feigenbaum M. J. Quantitative universality for a class of nonlinear transformations. Journal of Statistical Physics. 2006. Vol. 19, № 1. P. 25-52. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/BF01020332
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 В'ячеслав Волошин, Вадим Бурко
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
