Сушіння паливних матеріалів різнодисперсного складу у щільному шарі
Аналіз процесу сушіння у щільному шарі торфу і вугілля, які є дисперсними матеріалами і застосовуються як сировина для хімічної промисловості та як паливні матеріали. Гідродинаміка та кінетика сушіння цих матеріалів. Розрахунок ефективності сушіння торфу.
| Рубрика | Химия |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.07.2014 |
| Размер файла | 109,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
05.17.08 - Процеси та обладнання хімічної технології
СУШІННЯ ПАЛИВНИХ МАТЕРІАЛІВ РІЗНОДИСПЕРСНОГО СКЛАДУ У ЩІЛЬНОМУ ШАРІ
КІНДЗЕРА Діана Петрівна
ЛЬВІВ 2003
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. Сушіння є складним тепломасообмінним технологічним процесом, який широко застосовується у хімічній промисловості як завершальна стадія виробництва, від ефективної організації якої залежить якість та собівартість готової продукції. Понад 80% усіх матеріалів, які необхідно сушити, припадає на дисперсні, до яких належить торф та вугілля. Вони застосовуються як сировина у хімічній промисловості та як паливо у народному господарстві. У багатьох випадках, після видобування вугілля його необхідно відділити від негорючої інертної маси шляхом подрібнення та гідросепарації. Для подальшого використання вугілля і торфу їх необхідно сушити. Однак, затрати на сушіння є значними при існуючих методах зневоднення, вони визначають собівартість, тривалість технологічного процесу, а також якість готового продукту. Інтенсифікація процесів сушіння, зменшення питомих енергетичних затрат та технологічного навантаження на навколишнє середовище є актуальними питаннями, в час, коли гостро стоїть проблема економії енергоресурсів.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно плану науково-дослідної роботи кафедри хімічної інженерії Національного університету “Львівська політехніка” з проблеми “Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології” (ДБ/24. Ф.С. 94. Фільтраційне сушіння плоских газопроникних матеріалів) у відповідності з науково-технічною програмою Міністерства освіти і науки України (№ держ. реєстрації 0194U029586).
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є вивчення механізму сушіння дисперсних матеріалів у щільному шарі та шляхів інтенсифікації процесу, зменшення енергетичних затрат та викидів дрібнодисперсної фази, продуктів горіння у навколишнє середовище, а також створення нових високоефективних сушильних агрегатів.
Для досягнення поставленої мети, необхідно розв'язати такі задачі:
- вивчити гідродинаміку під час руху теплоносія через сухі і вологі шари досліджуваних матеріалів (торфу та вугілля);
- вивчити кінетику сушіння торфу та вугілля у щільному шарі;
- вивчити вплив фракційного складу вугілля на гідродинаміку та кінетику процесу сушіння;
- порівняти гідродинамічні, кінетичні особливості процесу сушіння торфу і вугілля в щільному шарі;
- обґрунтувати механізм сушіння досліджуваних матеріалів і узагальнити результати досліджень;
- розробити методику розрахунку технологічних параметрів процесу сушіння та принципову схему конструкції сушильного агрегату;
- порівняти отримані результати досліджень із результатами сушіння конвективним методом.
Об'єкт дослідження - гідродинаміка та тепломасообмін під час сушіння торфу та вугілля.
Предмет дослідження - вплив параметрів процесу та природи матеріалу на гідродинамічні та кінетичні показники сушіння у щільному шарі.
Методи дослідження - ваговий, об'ємний, дисперсний аналіз. Теоретичні розрахунки та обробку експериментальних даних виконано за допомогою комп'ютерної техніки.
Наукова новизна. Обґрунтований механізм сушіння дисперсних матеріалів (торфу та вугілля) у щільному шарі під час руху теплоносія в напрямку “шар матеріалу перфорована перегородка”. Отримані аналітичні залежності для розрахунку зміни гідравлічного опору в процесі сушіння в залежності від сухого матеріалу і фракційного складу вугілля. Визначені кінетичні коефіцієнти, які входять у рівняння, що прогнозують кінетику сушіння в першому і другому умовному періодах для торфу та вугілля.
Вперше виявлено вплив умовного діаметру окремих частин на кінетику сушіння в першому та другому умовних періодах і доказано, що відносний коефіцієнт сушіння є функцією умовного діаметру частин.
Визначені гідродинамічні та кінетичні коефіцієнти, що входять у рівняння, які прогнозують процес сушіння у щільному шарі вугілля і торфу та вперше доказано їх залежність від фракційного складу матеріалу.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані розрахункові залежності дозволяють розрахувати оптимальні параметри і прогнозувати процес сушіння паливних матеріалів у щільному шарі. На основі отриманих експериментальних і теоретичних досліджень створено методику розрахунку сушильного обладнання і принципову схему установки для сушіння дрібнодисперсних фракцій вугілля, яка передана на Червоноградську центральну гірничо-збагачувальну фабрику для впровадження у виробництво.
Особистий внесок здобувача полягає у виконанні досліджень як в експериментальному, так і в аналітичному плані, а саме: аналіз джерел літератури, підбір та апробація методик досліджень, узагальнення отриманих результатів. Постановка завдання та формулювання висновків проводились під керівництвом наукового керівника д.т.н., професора Ханика Я.М. та к.т.н., доцента Атаманюка В.М.
Особистий внесок у публікаціях: [1,2] - проведення експериментів, обробка експериментальних даних; [3] - проведення експериментів, побудова графічних залежностей; [4] - експериментальні дослідження впливу дисперсного складу вугілля на кінетику сушіння; [5-6] - експериментальні дослідження та узагальнення даних експерименту; [7] - розробка схеми установки; [8-10] - теоретичне обґрунтування експериментальних досліджень.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на десятій міжнародній конференції “Вдосконалення процесів та апаратів хімічних та харчових виробництв” (ІССЕ - 99), Львів - 99, науковій конференції Українського державного лісотехнічного університету (Львів - 2001), міжнародній науково-технічній конференції “Современные проблемы химической технологии неорганических веществ” (м. Одесса - 2001), восьмій науковій конференції “Львівські хімічні читання - 2001”, науковій конференції Українського державного лісотехнічного університету (Львів - 2002), Третій Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”, 2002, Міжнародній науково-технічній конференції “Енергоефективність - 2002”.
Публікації. По матеріалах роботи опубліковано шість статей у наукових фахових виданнях, п'ять тез доповідей на наукових міжнародних та всеукраїнських конференціях, отримано деклараційний патент України на винахід.
Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п'яти розділів, висновків по роботі, списку джерел літератури, додатків. Матеріали дисертаційної роботи викладені на 162 сторінках машинописного тексту, містять: рисунків - 156 (з них 73 у додатках), таблиць - 31 (з них 5 у додатках), в бібліографії приведено 164 джерела. Додатки складають 49 сторінок.
ЗМІСТ РОБОТИ
сушіння торф вугілля кінетика
У вступі обґрунтована актуальність проблеми сушіння паливних матеріалів, до яких відноситься торф та вугілля, запропоновано метод сушіння в щільному шарі даних матеріалів, викладена мета роботи, наукова новизна та практична цінність, наведено інформацію про апробацію роботи, публікації, структуру та обсяг дисертаційної роботи, основні положення, що виносяться на захист.
В першому розділі “Огляд джерел літератури” зроблений критичний аналіз існуючих методів сушіння, проаналізований конвективний метод сушіння, який широко застосовують для зневоднення дисперсних матеріалів. Проаналізовано механізм та особливості протікання фільтраційного сушіння листових матеріалів, виробів складної форми та дисперсних матеріалів. Розглянуто методи отримання сухого торфу та вугілля, обґрунтовано вибір методу сушіння у щільному шарі під час руху теплоносія в напрямку “шар матеріалу перфорована перегородка” для їх зневоднення, який є інтенсивнішим, енергоощадливішим, екологічно безпечнішим, у порівнянні з конвективним, встановлено мету та задачі дослідження.
У другому розділі “Характеристика об'єктів дослідження та методика проведення експериментів” здійснено обґрунтування вибору об'єктів дослідження (торфу та вугілля), подані їх характеристики. В розділі подано схему та опис експериментальної установки, розроблено методики досліджень сушіння у щільному шарі вибраних об'єктів: гідродинаміки під час руху теплоносія крізь шар сухих та вологих матеріалів; кінетики сушіння (при різних висотах шару матеріалу, температурах теплоносія, перепадах тисків по сухому матеріалу); обґрунтовано вибір методики визначення пористості та насипної густини зразків.
В третьому розділі “Гідродинаміка сушіння дисперсних матеріалів ”подані результати досліджень гідродинаміки сушіння під час руху теплоносія крізь сухі та вологі шари торфу та вугілля. Результати досліджень гідродинаміки під час руху теплоносія крізь шар сухого торфу наведені на рис. 2.
З метою вивчення впливу фракційного складу на гідродинаміку та кінетику сушіння у щільному шарі, подрібнене вугілля було розділене на шість фракцій, визначено вміст кожної із них у загальній масі та розраховано умовний діаметр частинок об'ємним методом.
На основі графічних залежностей (рис. 3), можна зробити висновок, що на зростання гідравлічного опору буде мати вплив не лише збільшення висоти шару вугілля, але і зменшення розміру частин фракції. Гідравлічний опір полідисперсного шару вугілля залежить від процентного вмісту окремих фракцій у ньому і буде зростати із збільшенням кількості фракцій з найменшим розміром частин у його складі.
Для визначення гідравлічного опору шару торфу та вугілля різної висоти нами було використане рівняння Дарсі-Вейсбаха, розв'язком якого є модифіковане рівняння Ергана:
(1)
А*=;B*=
де А* та В* - коефіцієнти, які враховують, відповідно, вплив в'язкісних та інерційних сил на величину гідравлічного опору і визначаються експериментально.
Визначені коефіцієнти А* та В* дають можливість представити рівняння (1) для торфу у вигляді:
(2)
Рівняння (2) дає змогу розрахувати гідравлічний опір сухого торфу в щільному шарі в залежності від його висоти та швидкості руху теплоносія.
Значення коефіцієнтів А* та В* для фракцій вугілля від d=(10 6,0).10-3 м до d=(0,63 0,31).10-3 м та полідисперсної суміші подані у табл. 1, на основі якої побудовані графічні залежності коефіцієнтів А* і В* від умовного діаметру частин фракції вугілля.
Експериментально встановлено (табл. 1), що із зменшенням діаметру частин вплив інерційної складової знижується, а починає домінувати вплив в'язкісних сил і для фракції d=(0,63 0,31).10-3 м значення коефіцієнта В* = 0 (інерційна складова відсутня).
На основі результатів експериментальних досліджень, нами отримана залежність коефіцієнтів А* і В* від умовного діаметру: А* та В*. Підставивши у рівняння (1) значення коефіцієнтів А* та В*, одержимо узагальнююче рівняння для усіх фракцій вугілля:
(3)
Отримана розрахункова залежність (3) дозволяє визначити гідравлічний опір шару окремої фракції вугілля при відомих значеннях умовного діаметру частин та різних значеннях фіктивної швидкості.
Крива 3, яка відображає залежність гідравлічного опору від фіктивної швидкості руху теплоносія для полідисперсної суміші вугілля, лежить між кривими 2 та 4, що відповідають фракціям d=(0,63 1,25).10-3 м і d=(1,25 2,5).10-3 м, що пояснюється складом полідисперсної суміші та стихійним формуванням її шару, коли дрібніші частини розташовуються у щілинах між великими. Для пояснення положення кривої 3 на рис. 2 та використання залежності (3) для полідисперсної суміші, нами запропонована розрахункова залежність для визначення усередненого діаметру частин полідисперсного матеріалу.
Усереднений діаметр (враховує долю кожної фракції у % та її вплив на загальний гідравлічний опір шару) для полідисперсної суміші вугілля визначили за формулою:
(4)
де хі - вміст окремої фракції вугілля у полідисперсній суміші, %;
- степінь впливу окремої фракції на гідравлічний опір по відношенні до фракції, що має найменший опір (d=(6,0 10).10-3 м);
n - кількість фракцій.
Для розрахунку усередненого діаметру для полідисперсної суміші вугілля з рис. 3 визначили опір шару кожної фракції вугілля товщиною 75.10-3 м при температурі теплоносія 318 К і фіктивній швидкості =0,5м/с (середня швидкість фільтрування теплоносія для полідисперсної суміші вугілля). Найменший гідравлічний опір шару - 286,1 Па, при даних умовах, має фракція d=(6,0 10).10-3 м, тому це значення було вибране за одиницю відліку. Значення опорів інших фракцій порівняли з опором фракції d=(6,0 10).10-3 м тобто, визначили степінь впливу кожної фракції на гідравлічний опір по відношенні до фракції d=(6,0 10).10-3 м, після чого визначили усереднений діаметр для полідисперсної суміші вугілля.
Наведені результати вивчення гідродинаміки при сушінні торфу, із яких видно, що гідравлічний опір шару матеріалу зменшується із зменшенням вологовмісту, а швидкість теплоносія зростає, що пояснюється зміною вільного об'єму матеріалу в процесі сушіння.
Зображена графічна залежність зміни гідравлічного опору від фіктивної швидкості руху теплоносія одночасно у сухому та вологому шарах торфу різної висоти. Гідродинаміка вологого шару торфу значно відрізняється від гідродинаміки сухого матеріалу.
На основі результатів досліджень отримане рівняння (5), яке дає можливість розрахувати гідравлічний опір шару вологого торфу під час його сушіння при відомих значеннях вихідних параметрів ос, і працює в інтервалі зміни швидкості ().
(5)
В четвертому розділі “Кінетика сушіння досліджуваних матеріалів” наведені результати вивчення кінетики сушіння торфу та вугілля, на основі яких зроблені висновки про вплив висоти шару, швидкості руху, температури теплоносія, розміру частин (для вугілля) на швидкість сушіння. В даному розділі зроблене узагальнення результатів дослідження кінетики сушіння торфу та вугілля, виконана перевірка математичної моделі, яка дозволяє розрахувати тривалість процесу сушіння в широкому інтервалі зміни його параметрів.
Кінетичні криві сушіння торфу характеризуються явно вираженими першим і другим умовними періодами, що пояснюється природою досліджуваного матеріалу і зональним механізмом сушіння. Відсутність періоду механічного витіснення і винесення вологи, з однієї сторони, пояснюється невисоким початковим вологовмістом торфу (3,4 кг/кг), що брався нами для проведення досліджень, а з іншої сторони, самою природою матеріалу (торф - капілярно-пористий колоїдний матеріал, який характеризується наявністю значної кількості осмотично і адсорбційно зв'язаної вологи).
Кінетичні криві сушіння фракцій вугілля d=(106,0).10-3 м та d=(0,63 0,31).10-3 м наведені на рис. 10, з якого видно відмінності при їх зневодненні.
Першою відмінністю кінетики сушіння вугілля дрібніших фракцій від кінетики процесу для фракції d=(106,0).10-3 м, є те, що початковий вологовміст є значно вищим, ніж у шарі з максимальним розміром частин і він збільшується із зменшенням розміру фракції. Друга відмінність полягає в тому, що має місце чітко виражений період механічного витіснення та винесення вологи, який відбувається без затрат теплової енергії. Як видно з наведених графіків, зменшення розміру частин приводить до збільшення кількості поверхневої вологи, яка міститься у каналах між частинками вугілля. Тривалість періоду механічного витіснення та винесення вологи не залежить від висоти шару вугілля однієї фракції.
На основі досліджень кінетики сушіння вугілля, була побудована графічна залежність загальної тривалості процесу від умовного діаметру частин, з якої видно, що із зростанням умовного діаметру частин вугілля від 0,45.10-3 м до 3,6.10-3 м спостерігається зменшення тривалості процесу сушіння, що пояснюється зміною структури шару матеріалу при переході від однієї фракції до іншої. Із збільшенням умовного діаметру частин вугілля пористість шару зростає і в каналах між частинками втримується механічними силами значна кількість води. Оскільки, енергія механічного зв'язку є найменшою, то дана волога легко видаляється рухомим теплоносієм у період механічного витіснення та винесення. Час сушіння є мінімальним для частинок, умовний діаметр яких є близько 3,6.10-3 м - 4,0.10-3 м.
Із подальшим зростанням розмірів частинок від 4,0.10-3 м (фракція d=(2,5 5,0).10-3 м) до 8,7.10-3 м (фракція d=(6,0 10).10-3 м) у шарі дисперсного матеріалу виникають канали великих розмірів. При створенні перепаду тисків основна маса теплоносія проходить через максимально великі канали, які швидко висихають. Швидкість сушіння в міжканальних ділянках лімітується дифузією вологи до наскрізних каналів, що і веде до збільшення загального часу.
Для узагальнення кінетики сушіння торфу та вугілля у першому умовному періоді використовуємо математичну модель, яка базується на розв'язанні системи диференційних рівнянь матеріального балансу в шарі та кінетики сушіння:
(6)
де - кінетичний коефіцієнт, 1/м, який не залежить від параметрів процесу і залежить від структури матеріалу.
; ; , тоді, (7)
Постійність кінетичного коефіцієнта визначає постійність відношення (рівняння (7)) - із збільшенням масової швидкості М пропорційно зростає коефіцієнт масовіддачі .
На основі узагальнення результатів досліджень, встановлено, що для торфу кінетичний коефіцієнт = 27,14 , для вугілля значення подані в таблиці 3. На основі таблиці 3 побудована залежність значень кінетичного коефіцієнта від умовного діаметру частин фракції вугілля (рис. 13) та знайдена емпірична залежність для його розрахунку в залежності від значень останнього: .
Розв'язком системи диференційних рівнянь (6) є рівняння, яке описує кінетику сушіння в першому умовному періоді до досягнення вологовмісту .
(8)
де (9)
Значення кінетичного коефіцієнта , як випливає із рівняння (9), залежить від коефіцієнта масовіддачі і як наслідок - від параметрів сушіння. У першому умовному періоді зміна вологості матеріалу лімітується зовнішніми умовами сушіння - швидкістю руху та температурою теплоносія. Отже, коефіцієнт буде залежати як від гідродинаміки сушіння, так і від температури теплоносія і може бути представленим у загальному вигляді рівнянням:
(10)
Для торфу при (Т=323 К та = 2060 Па) = 4,1.10-3 . Коефіцієнти A, m, n, k визначаються на основі результатів експериментів, проведених при різних параметрах сушіння торфу, і є постійними для даного матеріалу. Кінетичне рівняння, яке дозволяє прогнозувати фільтраційне сушіння торфу в першому умовному періоді має вигляд:
(11)
Отримані значення коефіцієнтів A, m, n, k та значень (при Т = 318 К; = 5886 Па) для фракцій вугілля подані у таблиці 3 з якої видно, що дані коефіцієнти є різними для кожної фракції вугілля, тому, з метою узагальнення, були побудовані графічні залежності значень А, m, n, k від умовного діаметру частин фракцій вугілля, зображені на рис. 15, та знайдені відповідні залежності за якими можна визначити значення цих коефіцієнтів знаючи умовний діаметр частин вугілля певної фракції: ; ; ; .
Із графічних залежностей, поданих на рис. 14 видно, що значення коефіцієнтів А та k зменшуються, а значення коефіцієнтів m та n зростають із зменшенням розміру фракції.
Кінетичні рівняння (8) з врахуванням (10) та отриманих кінетичних коефіцієнтів дозволяють прогнозувати сушіння вугілля у щільному шарі в першому умовному періоді.
Узагальнення кінетики сушіння у другому умовному періоді () проводилося згідно рівняння:
(12)
де К - коефіцієнт сушіння, який залежить від висоти шару вологого матеріалу, температури теплоносія та від перепаду тисків по сухому матеріалу, ; . - відносний коефіцієнт сушіння, ; N - швидкість сушіння у першому умовному періоді, ;
(13)
Інтегруючи рівняння (12) та враховуючи, що отримаємо рівняння:
(14)
Коефіцієнт К визначається як тангенс кута нахилу прямої . Коефіцієнтвизначається як тангенс кута нахилу прямої . Для вологого торфу = 1,8 .
З рівняння (14) отримаємо для торфу:
(15)
Рівняння (14) з врахуванням значень дозволяють прогнозувати сушіння вугілля у другому умовному періоді.
Отримані залежності добре узгоджуються з дослідними даними, абсолютна відносна похибка не перевищує 22%.
В п'ятому розділі “Вибір параметрів технологічного процесу та розробка принципової схеми установки фільтраційного сушіння” подано розрахунок ефективності сушіння торфу у щільному шарі при висотах шару від 20.10-3 м до 50.10-3 м, температурах теплоносія від 313 К до 343 К, перепадах тисків від 785 Па до 9120 Па. На основі отриманих результатів вибрані оптимальні технологічні параметри проведення процесу у щільному шарі під час руху теплоносія в напрямку “шар матеріалу перфорована перегородка”, при яких загальні затрати на сушіння торфу є найменшими. Отже, оптимальними технологічними параметрами процесу сушіння торфу у щільному шарі є: Н= 40.10-3 м; Т = 323 К; = 2845 Па (w0 =2,217м/с). В розділі обґрунтовано переваги сушіння у щільному шарі в порівнянні з існуючими методами, подано методику розрахунку агрегату для зневоднення торфу, запропоновано схему установки фільтраційного сушіння зернистих матеріалів (торфу або дрібнодисперсного вугілля).
Установка працює наступним чином. Включаються вібратор 3, подача гарячого повітря, вакуум-лінія, обертання барабанів 6 і щіток 9. Вологий матеріал поступає у бункер 1 і за допомогою дозаторів 4 подається у сушильну камеру 5 на два перфорованих барабани 6, які обертаються у протилежні сторони і між якими встановлена перегородка 7. Перегородка 7 служить для формування рівномірного шару зернистого матеріалу. За рахунок розрідження вологий матеріал міцно притискується до перфорованої поверхні барабану і обертається разом з ним у напрямку зображеному на рис. 16. Гаряче повітря поступає у сушильну камеру через щільну металеву сітку 8, яка виключає попадання дрібнодисперсної фракції до системи нагріву і подачі теплоносія. При цьому теплоносій під дією перепаду тисків профільтровується крізь шар зернистого матеріалу і висушує його. Сухий матеріал вивантажується у контейнер 10.
Умовні позначення: de, dум., dусер.- еквівалентний, умовний та усереднений діаметр, м; F - геометрична поверхня, м2; Н - висота шару матеріалу, м; М - масова швидкість теплоносія, ; - тиск насиченої пари, Па; S - внутрішня поверхня, м2; Т - температура теплоносія, К; - відповідно, початковий, біжучий, критичний та рівноважний вологовміст матеріалу, ; - коефіцієнт масовіддачі, ; - гідравлічний опір у шарі сухого і вологого матеріалу, Па; - відносна вологість повітря, %; - відносна вологість повітря на вході в сушарку, %; - коефіцієнт гідравлічного тертя; - густина теплоносія, кг/м3; - час сушіння, с; - час досягнення Wкр, с; - відповідно, дійсна і фіктивна швидкість руху теплоносія крізь сухий і вологий матеріал, ; П - барометричний тиск, Па.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Аналіз існуючих методів сушіння дисперсних матеріалів показав, що одним з перспективних методів є сушіння у щільному шарі, яке є інтенсивнішим, енергоощадливішим, екологічно безпечнішим у порівнянні з конвективним.
На основі вивчення гідродинаміки сухого та вологого шарів торфу отримані розрахункові залежності для визначення гідравлічного опору сухого та вологого матеріалу.
Результати вивчення гідродинаміки полідисперсного шару сухого вугілля показали, що домінуючий вплив на гідравлічний опір мають в'язкісні сили, які зростають із збільшенням умовного діаметру частин. Отримана розрахункова залежність дозволяє визначити гідравлічний опір шару як окремої фракції вугілля при відомих значеннях умовного діаметру частин, так і полідисперсної суміші.
Експериментальні дослідження кінетики сушіння торфу та вугілля показали, що процес відбувається у першому та другому умовних періодах. Визначені кінетичні коефіцієнти “а” та “”. Доказано, що коефіцієнт “а” залежить не лише від природи матеріалу, а й від його структури. Визначені показники степенів і коефіцієнти пропорційності для розрахунку кінетичного коефіцієнту “” і вперше встановлено їх залежність від умовного діаметру частин. Отримана розрахункова залежність для прогнозування сушіння у першому умовному періоді.
На основі результатів експериментальних досліджень визначено відносний коефіцієнт сушіння “” для другого умовного періоду. Вперше встановлено, що його значення залежить не лише від природи матеріалу, а й від фракційного складу. Встановлено розрахункову залежність для прогнозування сушіння у другому умовному періоді.
Створена методика розрахунку сушильної установки для реалізації сушіння у щільному шарі і запропонована її конструкція, на яку отриманий деклараційний патент України, яка передана на Червоноградську гірничо-збагачувальну фабрику для впровадження у виробництво.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНИЙ У НАСТУПНИХ ПУБЛІКАЦІЯХ
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М., Білецька Л.З. Особливості процесу сушіння пористих зернистих матеріалів. // Науковий вісник Укр.ДЛТУ (Розробка сучасних технологій деревообробки) - 2001 -Вип. 11.2 - С.64-65.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Гідродинаміка фільтраційного сушіння торфу. // Вісник ДУ “ЛП” (Хімія, технологія речовин та їх застосування) - 2001 - №426 - С.204-208.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М., Дулеба В.П. Кінетика фільтраційного сушіння торфу. // Вісник ДУ “ЛП” (Хімія, технологія речовин та їх застосування) - 2001 - №447 - С.179-182.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Вплив дисперсного складу вугілля на кінетику сушіння у щільному шарі. // Науковий вісник Укр.ДЛТУ (Розробка сучасних технологій деревообробки) - 2002 -Вип. 25.5 - С.111-115.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Зернистий матеріал. Гідродинаміка полідисперсного шару. // Хімічна промисловість України. - 2002 - №6 - С.38-42.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Вплив фракційного складу вугілля на гідродинаміку і кінетику сушіння у щільному шарі. // Вісник ДУ “ЛП” (Хімія, технологія речовин та їх застосування) - 2002 - №461 - С.245-252.
Деклараційний патент України на винахід №446044 А F26B 3/06. Установка фільтраційного сушіння сипких матеріалів. /Атаманюк В.М., Ханик Я.М., Гузьова И.О., Кіндзера Д.П./ Опубл. 15.02.2002. Бюл. №2
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Фільтраційне сушіння - як метод захисту навколишнього середовища. // Сб. науч. трудов т.2, Международной научно-технической конференции “Современные проблемы химической технологии неорганических веществ”, Одесса - 2001, С.57-61.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Вплив полідисперсного складу вугілля на гідродинаміку та кінетику сушіння у щільному шарі. // Третя Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. Київ - 2002 -С.153-154.
Кіндзера Д.П., Ханик Я.М., Атаманюк В.М. Сушіння у щільному шарі - як метод інтенсифікації і енергозбереження. Міжнародна науково-технічна конференція “Енергоефективність - 2002”, Київ, 29-30 жовтня -С.93.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Огляд способів сушіння твердих матеріалів та сушіння у псевдозрідженому шарі. Опис технологічної схеми дії установки. Визначення матеріального і теплового балансу апарату. Розрахунок та підбір допоміжного устаткування: циклону, газодувки, дозатора.
курсовая работа [313,1 K], добавлен 14.07.2015Види зв'язку вологи з матеріалом. Рушійна сила процесу сушіння. Види сушарок з псівдозрідженим шаром. Технологічна схема їх роботи. Розрахунок витрат тепла та сухого повітря. Гідравлічний опір сушильної установки. Підбір циклона, газодувки, дозатора.
курсовая работа [157,7 K], добавлен 09.07.2015Класифікація сировини за походженням, запасами, хімічним складом та агрегатним станом. Методи збагачення сировини. Повітря та вода – сировина для хімічної промисловості. Механічні, хімічні та фізико-хімічні методи промислової водопідготовки.
реферат [60,7 K], добавлен 01.05.2011Аналіз методів підвищення добротності матеріалів із застосуванням технології іскрового плазмового спікання. Фізичні основи SPS-процесу. Властивості термоелектричних матеріалів на основі Bi2Te3., методика їх подрібнення. Порядок сепарації Bi2Te3.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 01.03.2014Контроль якості полімерних матеріалів як наукова дисципліна, її місце в навчальному процесі. Організація контролю полімерних матеріалів на підприємстві. Полімерні матеріали для виготовлення пластмасових та гумових виробів. Контроль якості пластмас.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 19.01.2011Практична користь хімічної науки для виробництва сировини. Засоби, що використовуються хімією для розвідування і застосування дешевої сировини і видів альтернативних сировинних матеріалів. Специфіка застосування деревини і продуктів її переробки.
реферат [283,5 K], добавлен 28.04.2010Хімічний зв’язок між природними ресурсами. Значення хімічних процесів у природі. Роль хімії у створенні нових матеріалів. Вивчення поняття синтетичної органічної та неорганічної речовини, хімічної реакції. Застосування хімії в усіх галузях промисловості.
презентация [980,0 K], добавлен 13.12.2012Сірчана кислота як один з основних багатотоннажних продуктів хімічної промисловості, її застосування в різних галузях народного господарства. Взаємодія сірчаної кислоти з металами та неметалами, солями та водою. Сировина для виробництва сірчаної кислоти.
реферат [32,0 K], добавлен 11.11.2010Кам'яне вугілля - тверда горюча корисна копалина, один з видів вугілля викопного, проміжний між бурим вугіллям і антрацитом. Склад органічної маси. Магнітна сприйнятливість вугілля та його технологічні властивості. Утворення та хімічна структура вугілля.
презентация [1,6 M], добавлен 25.11.2013Основні методи обробки та регулювання властивостей глинистих матеріалів. Аналіз використання адсорбентів на основі алюмосилікатів для очистки вуглеводневих сумішей та поглинання нафтопродуктів. Визначення сорбційної здатності модифікованого сапоніту.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 20.05.2017Структурна формула молекули етилену. Етилен та інші алкени як важлива сировина для хімічної промисловості. Реакції гідрування або гідрогенізації. Історія про здобуття росту для рослин. Добрива та стимулятори росту. Створення детектора стиглості фруктів.
презентация [1,3 M], добавлен 07.12.2013Технології одержання кальцієвої селітри в Україні та в світі. Чинники які впливають на якість продукції. Шляхи її поліпшення та зниження витрат на виробництво. Шляхи утилізації шламів і відходів промисловості. Дослідження процесу кінетики сушки шламу.
магистерская работа [176,7 K], добавлен 07.04.2014Компонувальне будівництво виробництва циклогексанону. Підбір технологічного обладнання. Характеристика технологічного процесу. Способи прийому сировини та видачі готової продукції. Методи видалення відходів. Розрахунок основних розмірів апаратів.
курсовая работа [52,7 K], добавлен 06.11.2012Класифікація провідникових матеріалів. Електропровідність металів. Розгляд питання зштовхування електронів з вузлами кристалічної решітки. Латунь як сплав міді з цинком, її властивості та якості провідника. Особливості використання алюмінієвих сплавів.
реферат [42,2 K], добавлен 24.11.2010Властивості і застосування епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів. Дослідження водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87 GF. Рідкі епоксидні лакофарбові матеріали, що не містять летких розчинників. Пневматичний пістолет-розпилювач.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.12.2014Значення хімії у розв'язанні сировинної проблеми. Значення хімії у створенні нових матеріалів. Неметалічні матеріали, біотехнології. Основні напрямки досліджень. Сфери застосування сучасних нанотехнологій. Напрями розвитку хімічного комплексу.
презентация [14,0 M], добавлен 27.04.2016Основні фізичні властивості полімерного матеріалу. Порівняння фізичних властивостей полімерних матеріалів. Довжина молекули полімеру. Позначення поліетилентерефталату на ринку. Основні сфери застосування поліетилентерефталату (ПЕТ) у промисловості.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 29.12.2015Розгляд одержання сульфатної кислоти контактним і нітрозним способами. Розрахунок та порівняння питомої матеріалоємності процесу одержання ацетилену з карбіду кальцію різного складу. Вибір найбільш вигідних варіантів проведення технологічного процесу.
контрольная работа [114,4 K], добавлен 27.05.2012Загальні відомості про будову речовини. Що таке ковалентний, молекулярний зв’язок. Умовне зображення енергетичної діаграми. Поляризація діелектриків та діелектрична проникність діелектричних матеріалів. Основні різновиди поляризації діелектриків.
реферат [343,1 K], добавлен 20.11.2010Характеристика сировини, допоміжних матеріалів та готової продукції – карбаміду. Опис технологічного процесу одержання карбаміду, його етапи та вимоги до теплообміннику. Апаратурне оформлення та технічні характеристики обладнання, що використовується.
курсовая работа [38,3 K], добавлен 28.05.2014
