close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000102068

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Gs^C'^iCleiat^g^tA
Сокольский Анатолий Иванович
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА даСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В
АППАРАТАХ С ВИХРЕВЫМИ ДВУХФАЗНЫМИ ПОТОКАМИ.
05.17.08. - процессы и аппараты химических технологий
Автореферат
диссертации ва соискание ученой степени
доктс^за технических наук
Иваново-2005
Работа
вь1сшего
выполнена
в
Государственном
профессионального
образования
образовательном
учреждении
"Ивановская государственная
архитектурно-строительная академия".
Научный консультант: доктор технических наук,
член-корреспондент РААСН
Федосов Сергей Викторович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
доктор технических наук, профессор
доктор технических наук, профессор
Рудобашта Станислав Павлович
Мизонов Вадим Евгеньевич
Коновалов Виктор Иванович
Ведущая
организация: Федеральное
Государственное
предприятие
"Государственный
научно-исследовательский
химических реактивов и особо чистых веществ." г.Москва.
Защита
состоится " рС1
'" f/P,^6LjJi
2005г.
Унитарное
инсти1ут
в " (О"
заседании диссертационного совета Д 212.063.05 ГОУВПО
часов
на
"Ивановский
государственный химико-технологический университет" по адресу
153000,
г.Иваною, пр-т Ф.Энгельса,?.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО "Ивановский
государственный химико-технологический университет".
Автореферат разослан " fiL/ " 9((^^U^
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор физико-математических наук
) ,
}^К
"^
^OQ^r.
Зуева Г.А
.9J43Q
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность проблемы. Изменившиеся в последние годы экономические
условия, резкий рост стоимости энергоносителей и сырья ставят перед
исследователями задачи разработки новых энергосберегающих технологий,
связанных с разработкой аппаратов интенсивного действия, время пребывания
взаимодействующих фаз в которых составляет секунды; актуальны юпросы
разработки
аппаратов,
в
которых
возможно
проведение
одновременно
нескольких процессов.
Гетерогенные процессы, протекающие в системах "газ-твердое тело",
занимают особое место в технологических процессах. Скорюсть их протекания
определяется
закономерностями
переноса
массы
и
энергии
во
взаимодействующих фазах.
Теоретической базой для моделирования процессов термообработки,
создания инженерных методов их расчета и оптимизации является теория
тепломассопереноса, учитывающая взаимосвязь и взаимозависимость между
тепломассопереносными
характеристиками обрабатываемого
материала
и
газовой фазы.
При разработке технологий и конструкций апп£фатов для проведения
тепломассообменных
процессов
в
существующей
расчетной
практике
преобладают балансовые методы. Они, безусловно, полезны и нужны, но
должны являться составной частью общей методики расчета, включающей
модели внутреннего тепломассопереноса в материале, а также моделей
аэродинамики и межфазного взаимодействия на границе раздела фаз.
Необходимость
проведения
высокоинтенсивных
конструкций
исследований
аппаратов,
с
целью
разработки
создания
математических
моделей тепломассопереноса в процессах термической обработки дисперсных
материалов с учетом изменения коэффициентов внутреннего и внешнего
переноса массы и теплоты и создания на их основе инженерных методов
расчета конструкций аппаратов и определили актуальность настоящей работы.
Диссертационная работа выполня41а1.ь в uoumeiciHHHc;—
'^
*^
^
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ
^
БИБЛИОТЕКА
С.Петер
09
I.J»
i
1). Координа! ионным планом РАН Р Ф "Теоретические основы химической
технологии на 20(i1-2005r.r. "Задание 2.27.2.8.6 "Исследование гидродинамики
и тепломассообмена в комбинированных апп^атах для сушки органических и
неорганических п|юдуктов, и 2.27.8.16 "Разработка математических моделей
процессов гранул 4 иии и сушки с учетом гидродинамики и конструктивных
особенностей аппарата".
2).
Планом
госбюджетных
государственного
и
хоздоговорных
химико-технологического
НИР
университета
Ивановского
и
Ивановской
государственной архитектурно-строительной академии.
Целью диссертационной работы является математическое моделирование и
расчет
теплома^сопереноса
при
термической
обработке
дисперсных
материалов, учет конструктивных особенностей аппарата при моделировании
движения газовой и твердой фаз; развитие и совершенствование на этой основе
инженерных методик расчета; экспериментальное исследование процессов
сушки
широкого
класса
дисперсных
материалов
в
лабораторных
и
промышленных условиях; разработка методик определения теплофизических и
массопереносных характеристик
материалов; выработка рекомендаций для
промышленного 01;воения результатов исследований, внедрение разработанных
методик в расчетную практику.
Научная новизна диссертации. Для процессов термической обработки
дисперсных материалов, протекающих в системе "газ-твердое тело" в условиях
изменяющейся
аэродинамической
и
тепловой
обстановки,
предложена
методика расчета, базирующаяся на решении краевых задач взаимосвязанного
переноса
теплты
и
массы
вещества,
учитывающих
непостоянство
коэффициентов т<л1ло- и массопереноса и теплофизических свойств фаз от
потенциалов переноса.
На при1щипа>. предложенной методики осуществлено решение следующих
задач:
1,уточнена математическая модель Х1родннами1<и дв;/хфаз11ого потока в
прямоточном коническом аппарате со 11СТ]1оенным ту1>бу11изатороу|;
2.
р)азработана
унииерсальняя
консфукш1Я
airnapaia
интеисичнсго
действия, позжшягошая осуществлять процесс обезвоживания широкого класса
,uicaepcHbix материалов:
3. тепло-и влагопереноса в частице дисперсного материала при граничных
условиях третьего p^^ns на межфа:»юй новертлости
при различных числах
Фу1)ье;
4.
массопереноса
в
частице
диспе|к:ного
материала
прн
наличии
;чИ1('Ической регжции;
5.разработана методика определения коэффициентов внутреннего переноса
i^aioiH и массы вещества;
6. экспериментально онреаелены значения коэ(1)ф11циентов внешнего
переноса теплоты и viai;cH вещества v предложены крнте]1иальные ут'авнения
для их расчета.
Полуденные решения поставленных задач легли в основу разра1>отки
математических моделей и методики расчета процссссзв тер'йическо** обработки
ши)Х)кого
класса
диспсрсньк
мгт^жачов
в
annapaie
с
а1ствной
I идродинамикой двучфнзного потока. Пров»!дено расчетно-экспериу(епта1ьное
исследование ука:зан}П.1х процессов в лаборэторннх и опытни-промытленних
условиях,
получены
новые
экспериментальные
данные
о
тешю-
i.iaccotiepcHOCHHX характеристиках продутое - обьевтои исследования, открыт
'.(ффект Топли-Смита при терморазложеини декагиирататетраборатанвфия.
Практическая цеан(ч:ть. Ра37)а&')тана универсальная кочстру):ии1| iinnaptrra
ннтенсивчого действия для термической обработки диспчрсныч материалов;
предложен инженерный метод расчета протессов тсрмич»!ской обработки
шручлх продуктов в П1те,глагаемс¥ аппарате, нс>38оляюшем сни)ить удельные
;1нергоза1раты и резко сократить вр*4мя обра'5<лки материалов В'<1Д|1!б\ ,1£нные
для п)Х)ектирования прочышле]и1ых уа'ановок по термеe)6]ia$0T>.e сь71!уч5гс
натериалов на ряд предприятий (ЗАС "Экохкм^аш" г Буй Костромской
S
области; 0 0 0 "Эском" г. Ивачоро; ПО "Кскож"' г. Иганоно^ Конотаитиношкий
химический завод Донецкой области; ЛО 'О/ектрокопал"' г hawemwd
Ивановской области; ЗАО "В.В.П. г. Ниж1!ий Нс)нг15р(5д).
АР1?Р
З^'пишает:
технические
и
изложенные
технологические
в длссгртации
(жшения.
научно-обоснэврннзге
[1оэвол.чк)Щие
гщсстлснно
интенсифицировать процессы термической обрааяк,! лнсиерсних матержиюв
в среде газообразного теплоносителя; предложении!! мегсд ijeuieura краев; .ix
задач взаимосвязанного тепломассопереноса; ана/итичесюге ireutcHiw краев1,р<
задач тепломассопереноса в частице дисперсного млтерихта
уточненную
модель аэродинамики движения твердой н riooiictfi фаз в аппарате со
встроенным
турбулизатором;
терморазложении
открытые:
декагидрата
э^|фекг
lerfia&jpaTa
Гопли-Смита
нафия;
при
расчегно-
экспериментальные исследования npoueccoti термич1хкэй обрабопи сыпучих
материалов, а также способы термсюбрабсггаи и к^нстр^тшию аппа|)атд Д1я их
осраествления.
Апробация работы. Материалы диссертации дэкраливглиоь и о(5су«дались
на: 111 Всесоюзном научно-техническом давгщант "Пу1и соьершеистчованпя,
интенсификации и повышения надежности аппаргтои F основной х^мни"
(Сумы,1986); Всесоюзной конференции "Технология (ыгучих магериалов Химтехника-86" (Белгород, 1986): Всес:1Ю)ной кпьферекции "Сшрчт1т:>\е
машины и аппараты химическил произволстп - Химгехника-ИЯ" (^tиlvкeмт,
1988);
Всесоюзной
конференции
"Технология
сыпучих
метфиак!^
-
Химтехника-89'' (Ярославль, 1989); Научно-технической кснфер^иции HJ X ' А
(Иваново, 1995);
1
Между нар<-)л ной
научно-ге>ническо11
кснферишии
"Экология человека и природы" (ИвановоЛ9'^7; 1 МижлунарсдноН Hav'inoтехнической конференции "Актуачьньи; щюблсчт
члмии *■ ^л^ич^хкой
технологии - Химия-97" (Иваново, 1997); Мсж^унлрсдно!) н.цчнэ-тльич^'ской
конференции
"Совмещенные
наукоемкие
техно, опт
и
riep<;neKrjвнвш
материалы текстильной промышлениоспг - lltwrpecc-SS" (Иваною.199?);
Междунгцюдной
научно-технической
конференции
б
iX
Б|лшрд(ч.ов(;кие
чтения"
"Состояние
(Иваново, 1999);
и
X
"Информационная
перспективы
Международной
С15еда
вуза"
развития
электротехнологии"
научно-технической
(ИвановоДООЗ),
конференции
МНК
"Энерго­
ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные
производства" (Иваново, 2004).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 60 печатных
работ, вьшушено 5 отчетов по НИР, получено 9 авторских свидетельства СССР
и 3 патента РФ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка
использованных источников
(272 наименования)
и приложений. Работа
изложена на 29J стр., содержит 107 рисунков и 37 таблицы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ,
Во введднин обоснованы актуальность темы диссертации, цель и основные
задачи исследований, приведены выводы полученных результатов и их
практическая ценность.
В
первой
главе
приводится
классификация
сушильных
устройств,
используемых в различных отраслях промышленности. Отмечено, что все
большее применение Н!1ходят аппараты циклонного и вихревого типов.
Благодаря особой аэродинамической структуре потоков в них создаются
благоприятные условия для проведения процессов тепло- и массообмена между
газовой фазой и обрабатываемым материалом. П]ж этом, сравнительно малое
время
пребывания
дисперсных частиц
в
рабочей зоне annsqjara дает
возможность значигельно повысить темпера1уру сушильного агента и, тем
самым,
обеспечить
условия
для эффективного
проведения
сушильного
процесса разнообразных материалов без ущерба для их качества.
Интенсификация процесса взаимодействия дисперсных частиц и газа
может бьпь ДОС гиг нута искусственным увеличением относительной скорости
движения. В
обьеме технологического аппарата происходит не только
взаимодействие материалр с потоком теплоносителя, но и с различными
конструктивными элементами установки. В
частности, с целью подвода
внешней механической эгергии к частицам дисперсного материала внутри
аппарата
устанавливаклся
специальные
механические
побудители.
Использование этих устройств дает возможность создавать однонаправленное
движение твердых частип и воздуха, при котором аэродинамическая сила
давлепяя направлена в сторону движения частиц. Кроме аэродинамической
силы давления на транспортируемый материал в аппаратах с закрученными
потоками действуют самые разнообразные по физической природе силы, от
соотношения которых
результате
зависит характер движения дисперсной фазы.
воздействия
центробежных
сил
материал
отбрасывается
В
в
пристенную область, где движение частиц сопровождается скольжением или
качением
их
по
стенке,
скачками
с
одновременным
вращением,
возникновением эффектов подталкивания мелких и торможением крупных
фракций. Перечисленные особенности движения дисперсной среды зависят от
большого числа факторов, среди которых наибольшее влияние оказывают
скорость
частиц,
их
геометрическая
форма
и
плотность,
расходная
концентрация и т.д.
Анализ
сил, действующих
на частицу, показывает,
что наряду с
гравитационной, существенное влияние на характер перемещения частицы
оказывают силы аэродинамического сопротивления, сила Архимеда, реакции
стенки и центробежной силы. Остальными силами можно пренебречь н виду их
малости. В связи с этим математическую модель аэродинамики вихревых
аппаратов записывают в виде:
уравнений динамики
m - ^ = G + F^ + F^+F^+f„
(1)
кинематики движения твердой фазы
dl^y\-dT
g
(2)
уравнений, задающих поле скоростей газовой фазы
W(<p,r,z)=.f(2,R„W„,f,)
(3)
с соответствующими начальными и граничными условиями.
Несмотря
на то, что
существует
достаточно
большое
количество
математических моделей, описывающих движение твердой и газовой фаз в
аппаратах
подобного
типа,
их
практическое
использование
в
рамках
рассматриваемых в настоящей работе задач нуждается в адаптации к описанию
процессов в реальном аппарате.
При создании общей математической модели, описывающей процессы,
протекающие в вихревой камере, необходимо учитывать также внутренний
тепломассопереиос в твердом теле, который в первую очередь определяется
гепломассопереносными характеристиками обрабатываемого материала.
Процессы внутреннего переноса теплоты и массы вещества в процессах
термообработки
описываются
известной
системой
дифференциальных
уравнений А.В. Лыкова:
| - ( A c , 0 = <*v(Agradr) + i - ( e , A r * , y )
от
^
(4)
от
= cUv(k-gTadU) + div[k,d„gradt)
(5)
от
в комплексе с начальными и граничными условиями система уравнений
представляет
собой
краевую
задачу
тепловлагопереноса,
позволяющую
производить расчеты полей влагосодержания и температур в процессе
термообработки. В настоящее время известно множество методологий, дающих
возможность реализовать на Э В М отмеченные краевые задачи, они достаточно
полно изложены в специальной литературе. Особое место в процессах
термообработки дисперсных материалов занимают процессы терморазложения
твердых тел, описываемых формальной реакцией первого порядка;
А„ -> В„+СгТ
(6)
Опираясь на данные многочисленных исследований можно сказать, что
процесс терморазложения начинается не по всей поверхности твердой фазы а
лишь
в
локальных
областях
предпочтительного
начала
реакции
В
подавляющем большинстве твердофазных реакций температурная зависимость
константы скорости описывается уравнением Аррениуса:
k=k„-exp(.E/R'-T)
Р1зменение
состава
твердой
фазы
(7)
в
процессе
терморазложения
характеризуется степенью превращения а*. Уравнения, устанавливающие
функциональную связь между величинами а*
основываются на моделях, анализирующих
продвижения
границы
раздела
в
твердом
и временем процесса т,
геометрию формирования и
теле.
Основное
уравнение
неизотермической кинетики имеет вид:
^
= k,-exv(-EIR'T]f(a*)
(8)
ах
Приведенные базовые уравнения кинетики химических превращений в
твердых
телах
позволяют
рассчитать
изменение
материала во времени процесса. Выделяющиеся
степени
превращения
газообразные продукты
термолиза распределяются по объему частицы и с ее поверхности отводятся в
окружающую
среду.
Скорость
этого процесса
определяется
кине!икой
термического разложения и массопров<адностью твердой фазы
Возникает
необходимость дополнения уравнений химической кинетики уравнением
нестационарной массопроводности с внутренним объемным источником массы
На данных принципах в диссертации осуществлено моделирование п)5оиессов
терморазложения декагидрата тетрабората натрия в установке вичрешло слоя
Таким образом, для расчетов процессов сушки и терморазложения
материалов в аппаратах с активной гидродинамикой двухфазного потока
необходимо решить ряд задач, представляющих в целом общую методику
расчета аппаратов и процессов термообработки.
10
Обобшеннос мэтематтеское описание гшгоолинамики и тешюмассопеоеноса
Моделирование
аэродинамики
потоков
Моделирование
внешнего
тепломассообмена
Моделирование
тепломассопереноса
в часпше твердого
|||атериала
Моделировавне
массопереноса в частице
твердого материала при
наличии химических
реакдий
Во второй главе представлено подробное описание экспериментальной
установки и рассмотрена аэродинамика газового и газодисперсного потоков в
предлагаемой конструкции аппарата (рис.1).
Изобретательская задача состояла в поиске конструктивного решения
устройства
для
термообработки
дисперсных
материалов,
содержащего
вихревую камеру с днищем-диффузором и лопастным завихрителем-
11
исходный продукт
спработанный теплоноситель
V
Z
Рнс. 1 Схема экспериментальной установки.
I - вяхрсвав камера; 2 - днипде-диффузор; 3 - турбинная секция;
4 - и)мельчаюшая секпяя; S - основание измельчающей секции; 6 - лопасти;
7 - била; 8 - испаритель; 9 - газопоаводящий короб; 10 - загрузочная течка;
I I - прнводвой вал; 12 - вентилятор; 13 - циклон; 14 - форсунка;
15 - выводящий патрубок.
измельчителем, имеющим турбинную секцию и измельчающую секцию с
билами, выполненную в виде усеченного конуса, загрузочное устройстю,
испаритель и газоподводящий короб, которое значительно повышало бы
надежность устройства за сче1- высокой организации гидродинамического
режима газодисперсного потока. Поставленная задача решена следующим
образом. Ту1>бииная секция завихрителя-измельчителя расположена на днищедиффузоре, измельчающая секция расположена на приводном валу и снабжена
лопастями, прикрепленными к ее конической поверхности с возможностью
изменения угла их наклона относительно
12
стенки вихревой камеры, и
основанием, к которому по его периферии прикреплены била, направленные
вниз, а загрузочное устройство выполнено в виде течки, расположенной соосно
с вихревой камерой. Данное техническое решение позволяет повысить
надежность работы устройства так как: 1.3а
счет вращения лопастей
измельчающей секции создается разрежение в центральной части вихревой
камеры, что облегчает загрузку продукта; 2.Крупные агломераты продукта при
попадании на коническую поверхность измельчающей секции разрушаются
нижней частью лопастей и отбрасываются к периферии в зону действия бил для
дальнейшего разрушения; З.Повышается организация гидродинамического
режима
газодисперсного
потока
за
счет
подъемной
составляющей
центробежной силы, создаваемой лопастями измельчающей секции при ее
вращении, способствует направленному движению материала по спиральной
траектории в пристенной области вихревой камеры.
Движение газовой фазы в аппарате обусловлено скоростным напором
теплоносителя, выходящего из завихрителя, и действием центробежной силы,
создаваемой лопастями измельчающей секции при ее вращении Газовая фаза
движется по восходящей спирали в кольцевом зазоре между корпусом вихревой
камеры и вращающимися лопастями измельчающей сек1ши. Угол подъема
спирали
определяется
соотношением
аксиальной
и
тангенциальной
составляющими скорости газового потока. Аксиальную составляющую с
достаточной степенью точности можно вычислить из уравнения расхода:
^
p07S5(Dj-df)
'
(9)
Начальная тангенциальная скорость газа обусловлена скоростью истечения
из щелей завихрителя:
pS
и действием лопастей измельчающей секции;
13
Суммарную тангенциальную скорость газового потока можно вычислить в
первом приближении как среднюю арифметическую величину:
. , = : 2
: ^
(12)
Результирующая скорость газа выразится из параллелограмма скоростей:
^,=^^'.+К
(13)
при этом скоростной напор газа в зоне расположения завихрителя
составит:
Я , =w,= /2,g
(14)
При заданном шаге расчета Az по высоте вихревой камеры, угол поворота
элементарного объема газа составит:
Д = - % ^
(15)
Путь, пройденный элемент^ным объемом газа:
A=T D „ , - A .
'
" ' 360
(16)
*
'
Потеря напора газа за счет трения о стенку апп^ата можно рассчитать по
уравнению Дарсн-Вейсбаха:
Таким образом, для начала следующего шага расчета скоростной напор
будет равен:
Я„,=Я,-ДЛ,
(18)
^.j.,=p-g-H<.^
(19)
и скорость газа:
14
в дальнейшем расчет повторяется и продолжается до места расположения
выходного патрубка Рис
2 иллюстрирует результаты расчета скоростей
газового потока по высоте вихревой камеры при расходе теплоносителя Gr=20,6
кг/час по предлагаемому вьиие алгоритму.
200
100
1 о сжорость.вл'с
Рис 2 HiMeReHRc скоростей газовой и твердой фаз по высоте вихревой камеры.
1,2,3 - результвруюшаа, тангенпнальняя, осева* скорость газа;
4, S, б - результирующая, тангенцнальяая, осевая скорость твердой фазы.
При движении газовзвеси по криволинейным траекториям на частицы
дисперсного материала действует комплекс сил и в целом относительная
скорость движения фаз оказывается выше относительной скорости движения
фаз в прямолинейных потоках. Для описания движения твердой фазы в
вихревом аппарате нами была использована известная математическая модель
15
аэродинамики, котс>рая, применительно для напгего случая, представляется
следующим образом:
К
dy.={g-\~-i]cosr^075c^~^(W,-Vj.^
+ -«. Smy-f
+
Р. +Vl
g-Smy\\--^\
-^ Cosy V„ . dz
P.)
К
V, Cosy
(20)
y,-dv^ = {ojsc^--^—{w„-vj-^p.-^,
-/^
К
P \X ^ . . J ^'-x
g.Smy.\]-^\+^.Cosy\-^}PMJ
J^i
} к
^-
<^
y„ Cosy
(21)
(22)
Нормальная составляющая силы давления частиц i-той фракции на стенку
аппарата:
A',=i«,,-g-5<ny|l-^J + m„-^-Coir
(23)
Коэффициент аэродинамического сопротивления можно рассчитать на
каждом шаге из условия равновесия силы динамического давления газа на
частицу и силы веса частицы:
с,4-^'Т'''=!'^'-^'-^-^
(24)
Рис.3 иллюстрирует движение материальных потоков в вихревой камере.
16
Исходный мятервал
Гаюдвсоерсийя
смесь
Теялояоснтсль
^
' L^
Ряс 3. Схема мятервальаых потоков в вихревой камере.
Третья глава посвящена моделированию внутреннего тепломассопереноса
при термической обработке дисперсных материалов. Для целей моделирования
интенсивных процессов, протекающих при сравнительно малых временах
взаимодействия газовой и твердой фаз, определенное применение получил
комбинированный метод, развитый в работах С В . Федосова и С П . Рудобашты.
Сущность
метода
заключается
в
том, что
время
всего
процесса
термообработки представляется непрерывной цепью малых промежутков
времени
("микропронессов").
Теплофизические
коэффициенты
переноса
внутри фаз и на границе раздела полагаются постоянными в пределах
"микропроцесса", но ступенчато изменяющимися при переходе от одного
17
"микропроцесса" к другому. В этих условиях для каждого "микропроцесса"
система
зфавнений тепло-и массопереноса
может
рассматриваться
как
линейная, решение которой может быгь получена аналитическими методами
математической физики. При этом поля влагосодержаний и температур,
рассчитанные для предыдущего "микропроцесса" могут являться начальными
условиями для решения задачи тепломассопереноса на последующем этапе
Таким образом, особенностью комбинированного метода расчета является
сочетание
аналитических
тепломассопереноса
методов реш^гия
краевых
задач
для произвольного "микропроиесса"
внутреннего
с применением
численных методов для расчета процесса в аппарате.
В соответствии с изложенным, перенос теплоты и массы на шаге расчета (в
i-TOM микропроцессе") для сферической частицы в процессе термической
обработки в аппарате интенсивного действия характеризуется следующей
системой уравнений:
Stir.r)
d't(r,T) 2 dt{r,T)'
дт
дг^ ' г
8г
'дЩг,т) 2 еи(г г)'
_ дг" ' г
8г
дт
(25)
(26)
при начальных и граничных условиях:
K^O)=fo('■)
(27)
МС.11 = 0,ф,г),
дг
(28)
« ■ [ / . - 4 Л д ) ] = Я . ^ + ?(г)
or
U(rfi)=U,{r)
ди{г,т)
дг
о, 1/(0, г ) * да
/?.[^,-а(/г.г)]=*.^
дг
18
(29)
(30)
(31)
(32)
Решение системы уравнений (25)-(26) с начальными и фаничными
условиями (27)-(32) осуществлялось методом интегральных преобразований
Лапласа. В результате получено:
для массообменной задачи:
e(r-,Fo)= i . £ _ J f = ^ ? ? ! ^ ± L _ . , ; ^ - ^ , ; ■Lu.Fo).]i.e,ig).s,r„jJdi
(33)
ДЛЯ теплообменной задачи:
^^'"^=||.;'Г:^::с2./^-^^^°й^"°^)-^'"^-^'^^^Ki{Fo)-Ki{Fo)'-^^.t
г
f"^"''"^"")
■
„=!//„ • [Рп - SinUn ■ Cosn„)
м' ■ e^d/il lu-fl)-Fo\-
fl ■ Lu
(34)
f'^-fil"
*'^^°^=|^^^S?Sr-"'^-^-''^''4^®°^^^'"''-^^
где:
A/ =
(35)
(36)
Я /,
Решение системы уравнений (25)-(32) для малых чисел Фурье дает
следующие результаты:
для массообменной задачи:
U{r,Fo) =
±1
2r-Jid.uFo
{'yuSi)exp
- ^ i f ^rf^+ i ^ . f e ) exp
ALuFo
di)^
4LuFo
T * ^ . ej:p|(i5, -1)= • £» ■ F o ] / ^ Д ^ Ы С В ' » -1)-(2T r - f ) ]
•eifc.
+(B«.-i)Vi«/4)L/^
(37)
' 2^LuFo
ни
для теплообменной задачи
r(f.Fo)
±1
2f^nFo
-{
il
d^ + \^,(,i)exp
\Fo
19
Eiiril
rf^}T
2^.<.-,№},,.f
erfc
i
(38)
ato
где:
Шо)= ? - ^ - { J 5 U , ( ^ ) e x p [ - | i ^ L ^ j^t/,(f ) e x p [ - f e S l ] r f ^ } ±
%4A.nFo
±Ko'(Bi„
•ei/c
\
L MuPo\
\
MuFo
-1)ехр([я.. -1)^1и^о]-|^о(Оехр((Л, -l)-{2 + l -^)]-
2T1-^
_2^LuFo
(B«„-IVZII^ rf#
(39)
/,{0) = ±exp((5/-l)(l + r)]
(40)
dFo
""^^
■exp{-
24x(Fo-Fo'f
' J ' " - ^ + ( B ( -1)2-JFO-FO'
-JFO-FO'
iHFr
■erfc {BI-\\}FO-FO'
)nBi-iy-
)
+2-JFO-FO'
(41)
Полученные решения сопровождаются графическими иллюстрациями и
анализом качественного соответствия реапьньш физическим закономерностям
процесса.
В
четвертой главе рассматриваются закономерности процесса сушки
влажного
тела,
сопровождаемого
одновременным
протеканием
физических явлений переноса теплоты и массы: теплообменом
поверхностью
материала
и
окружающей
средой, исп^юнием
ряда
между
влаги
с
поверхности материала в окружающую среду, перемещением теплоты и влаги
внутри материала. Приводятся наиболее часто используемые уравнения для
расчета котффициентов внешнего тепломассообмена в аппаратах вихревого
типа с учетом порозности газодисперсного потока. Представлены уравнения,
полученные
автором
при проведении
20
экспериментальных
исследований
непосредственно на установке (рис.1), для расчета коэффициентов тепло-и
массообмсна между твердой и газовой фазами:
Nu=0,65Reexp(5,5n - 3,88 + 0,005Re)
(42)
Sh=0.75Re-exp(l 1.8ц -6.88 + 0.012Re)
где:
(43)
ц - расходная концентрация твердой фазы, кг/кг.
Пределы изменения Re, рассчитанного
по относительной
скорости
движения фаз, от 400 до 1000.
В этой главе также приводится методика определения коэффициентов
внутреннего тепломассопереноса. В работе для их определения использовался
зональный метод, широко применяемый для определения коэффициента
массопроводности влажного тела. Эгот метод был нами дополнен снятием
наряду с кинетической кривой сушки температурной кривой, которая также
разбивалась на " т " зон, соответствующих зонам кривой кинетики. Для каждой
из зон определяли начальную и конечную температуру влажного материала и
составляли тепловой баланс, из которого, считая, что количество теплоты,
необходимое для нагревания образца и содержащейся в нем влаги, а также на
испарение
части
разделяющую
влага,
стенку,
подводится
по
закону
путем
Фурье
теплопроводности
рассчитывали
через
коэффициент
теплопроводности влажного материала.
Таким образом, были определены значения коэффициентов тепло- и
массопроводности
исследуемых
материалов
в
зависимоли
от
их
влагосодержания и температуры. Эмпирические выражения, позволяющие
рассчитывать
значения
диссертационной
работы.
этих
коэффициентов,
Также
приводится
приведены
в
принципиальная
тексте
схема
экспериментальной установки и методика эксперимента, прокомментированная
соответствующими графическими иллюстрациями.
В
пятрй
главе
приведены
результаты
расчетно-экспериментального
исследования процессов термической обработки дисперсных материалов в
аппарате интенсивного действия (рис.1). В качестве объектов исследований
21
были выбраны: асбест хризотиловый, зола гидроудаления ИвТЭЦ-2 г. Иванова,
аэросил, сополимер ВА-15, двууглекислый натрий, белая сажа, тальковая руда
Алгуйского месторождения, кукурузный крахмал, огнетушащие порошки на
основе
аммофоса,
обработанные
кремнийорганическими
соединениями,
краситель М.
В
промышленных
условиях
термическая
обработка
этих
веществ
осуществляется, как правило, в полочных и барабанных аппаратах, процессы
протекают длительное время с большими энергетическими затратами, при
этом, в некоторых случаях, загрузка и выгрузка материала производится
вручную.
При проведении экспериментов расходная концетрация твердой фазы
варьировалась в пределах 0,035- 0,32 кг/кг. В этих диапазонах варьируемых
величин обеспечивалось существование устойчивого газодисперсного потока.
В
качестве
влагосодержания
примера рис.
золы
4 иллюстрирует
гидроудаления
от
зависимость
конечного
расходной концентрации
при
различньге начальных влагосодержа1гаях продукта и постоянном расходе
газовой фазы и различных температурах. Аналогичные зависимости получены
для остальных исследуемых продуктов. Исследования показали, что кажущаяся
плотность материалов существенно зависит от влажности и с уменьшением
последней скорость витания частиц снижается.
22
и».
/'\
mkt
олв
0.07
0.0в
0.06
.2
0J04
,4
^4
0.0Э
в
л
>в
0JO2
0.01
0.06
0.1
0.16
Рис. 4 Влияние расходной квнпентряпви твердой фазы на конечное влягосодержвние.
и , = 0,818 кг/кп L -14,4 кг/ч
t : 1 - ISO* С; 2 - 200" С; 3 - 2S0° С
и . - 0,4286 кг/кг; L ■» 14,4 кг/ч
tr: 4-150*С; в-гвО-С; б-гЯО'С
Конструктивные особенности установки позволяют регулировать значения
тангенциальной скорости газа как на выходе из завихрителя, так и по высоте
вихревой камеры путем изменения угла наклона лопастей измельчающей
секпии и изменения частоты вращения, а, следовательно, и регулировать время
пребывания частиц в зоне термообработки.
23
Данные рис. 5, 6 не только дают представление о значениях показателей
процесса (удельном расходе воздуха - I и удельном количестве полезно
используемой теплоты -
с^с),
но
и
позволяют
определять
наиболее
рациональные режимы для получения щюдукта заданного качества.
^^•CJK
»М).07
280 f C
Ряс. 5 Измеяеяяе удельного расхода воздуха от теипературы теплоноснтеля и
расходами кояпентраивя таериой фазы,
и , = 0318 кг/кг, L - 14,4 кг/ч
ц = coaat;
24
U , - const
И-ОЛВ
х\ХР
|1"0Л7
160
260 f C
Р и с 6 Влияние температуры теплоносители ■« удельный расход полезно
яспользуемой теплоты,
и» = 0,81в юг/кг, L = 14,4 кг/ч
1| - const;
С
целью
выработки
и , = coast
рекомендаций
по
проектированию
установки
предлагаемой конструкции разработана методика инженерного расчета, основу
которой составили полученные решения краевых задач переноса теплоты и
массы
в
сферической
частице
с
неравномерными
начальными
распределениями потенциалов переноса и граничными условиями третьего
рода, а также:
- полученные уравнения межфазного тепло-и массообмена между газовой
и дисперсной фазами;
- уравнения аэродинамики двухфазного закрученного потока в коническом
аппарате с разработанным алгоритмом расчета скоростей газового потока;
25
- балансовые соотношения для установки в целом, учитывающие потери
теплоты в окрз^ающую среду через стенки аппарата;
эмпирические
выражения
для
расчета
тепломассопереноснвлх
характеристик материала.
Адекватность полного математического описания реальным физическим
процессам, протекающим в установке, проверялась на основании сравнения
опытных данных, полученных на лабораторной установке, с данными расчетов
по предложенной методике.
Из приведенньк иллюстраций (рис.7,8) видно, что в целом наблюдается
удовлетворительное совпадение результатов расчетов и эксперимента.
1.м>
иьп
*••
/
Ч»*
t*
'■'» в'
' J•
1в
*•*
LU
я>0 вм
/
мм
«t л й л л ife
/
-<и,«/.
/
/
/
/
*tм
V нг
Up
Рвс.8 Сопоставленве опытных а
расчетных данных.
Рвс.7 Измевеняе температуры газа
в влагосодержавня материала по
высоте вихревой камеры.
У ч и т ы в а я многообразие и сложность происходящих в установке процессов
переноса
массы
и теплоты, можно
считать, что
математическая
модель
адекватно описывает процессы термообработки и, вследствие этого, может
быть рекомендована для расчета промышленных а п п ^ а т о в .
Ш е с т а я глава посвящена исследованию процесса с у ш к и и дегидратации
декагидрата тетрабората натрия. Приведены общие представления о кинетике
терморазложения
и
аномальных
явлениях
при
дегидратации
кристаллогидратов. Аномалия заключается в замедлении реакции термического
26
разложения гидратов в области давлений ниже давления равновесия, по мере
того, как отклонение системы от равновесия увеличивается. Это явление
известно под названием -эффекта Топли-Смита
Нами изучено влияние
парциального давления водяных паров в окружающей среде на скорость
дегидратации декагидрата тетрабората натрия. Эксперимеетальная установка и
методика проведения опытов по изучению этого явления представлена в
диссертации.
Исследования проводились при температуре теплоносителя 15О,20О,250°С
и парциальном давлении водяного пара Рп=5-20 мм.рт.ст.
<<%
5^
Sj
•*
1-Рп-10ммргст
лг
З-Рп-15.26 иырг ст
4-Рп-18,04 ю<рт ст
S-Pii-20,14S и мртСП
**
ft
«*
t*
io
<о
м
па
itQ
/МО
fe
Рис.9 Кинетика термораэложеяиа декагидратя тетрабората ватрна. (tr'lSfl^Q.
Рис.9 иллюстрирует изменение содержания основного вещества в продукте
от времени процесса при различных парциальных давлениях водяного пара в
теплоносителе.
парциального
Полученные
давления
данные
водяного
показывают,
пара
27
в
что
смеси
при
возрастании
скорость
процесса
терморазложения (угол наклона кривых) уменьшается, затем увеличивается, а
потом
снова
уменьшается.
Максимальная
скорость
терморазложения
наблюдается при парциальном давлении водяного пара равном 15,26 мм.рт.ст.
На
рис.10
представлены
п^ядаального
давления
зависимости
водяного
скорости
пара
при
терморазложения
различных
от
температурах
теплоносителя.
f^'
^
g
шш^
»••
к
ц
^
/
АL
>
ттЬ
\
—^
г
\
-> г
Sч
t=2W.
«
п=200С
1
lt=llрос
i
4
i
/t
п.
<<
?»
г fPn, ММ{П
Ряс.10 Скорость превряшсвия декагидрата тетрабората яатрвя в пентагидрат.
Таким образом, проведенные исследования убедительно доказывают, что
при терморазложении декагидрата тетрабората натрия наблюдается эффект
Топли-Смита. При этих условиях получается пентагидрат тетрабората натрия в
исслеживаемой форме, что подтверждается химическими анализами. Этот факт
зафиксирован авторским свидетельством №1490078.
Как
известно, процессы
переноса в твердом теле протекают
крайне
медленно, так что времена реакции обычно оказываются весьма малыми, по
28
сравнению с временем релаксации. Описание кинетики топохимнческой
реакции основано на совместном решении уравнения (8) и уравнения
нестационарной
представляется
массопроводности.
следующим
Формально
образом.
механизм
Дисперсная
частица
реакции
мгновенно
прогревается до температуры начала реак1ши. Выделяющиеся газообразные
продукты термолиза распределяются по объему частицы и с ее поверхности
отюдятся в окружающую среду. Скорость этого процесса определяется
кинетикой термического разложения и массопроводностью твердой фазы.
Движущей силой массопереноса является разность концентраций продуктов
реакции в порах частицы и на ее поверхности. Таким образом, термическое
разложение дисп^)сных материалов в диффузионно-кинетической области
описывается краевой задачей нестационарной массопроводности с внутренним
объемным источником массы, определяемым кинетикой химической реакции.
Для сферической частицы математическое описание термолиза имеет вид:
8г
\еЦг,г)
дг'
, 2 дс(г,т)]
г
дг
+9
(44)
1ичных условиях:
гг
г(0,Г/а))
(45)
сИ)=/(г)
(46)
с(Я,г)=^„
(47)
Для аналитического решения поставленной задачи использован метод
интсфальньк преобразований Лапласа. В результате решения приведенной
системы уравнений было получено окончательное выражение в виде:
^Pct{-xy^^^!!^.^^^-nWFo)-Po-^-^
„I
Х'П г
(48)
6
позволяющее рассчитать профиль концентраций газообразных продуктов
термолиза в частице в любой момент времени.
29
Применение
нестационарной
для
расчетов
аналитического
массопроводности
решения
предусматривает
краевой
знание
задачи
зависимости
k=f(a ,Pn,t). Для этих целей экспериментальные данные кинетики термолиза
были обработаны на Э В М и получено эмпирическое выражение в виде:
к = а + Ьа' +с(а'
где:
-
-^297,72
^345,91
f/-164,1
, . .„t,17
l + exi
{
14,84
ы
* = 1018,67-6,52 IQ-*'
ю-**
с = -7643,67+57,38 exi
rf = Vl,08210'-68,49''
е = -49398,28 + 69,28 • expf — ^
410,18
/ = 45688-0,0025-/'
g = -113,18 + 1703,02exr''~'^''
21,94
/1 = 10,18 +
-332,1
_Г/-162,79
l + exri
I 12,23
1 = 17,1-ехи
Л 1,77
= -31997
,08 expf
—
Ч 13,79
„ = ц),0071-В£
t
При проведении опытов на лабораторной установке подача твердой фазы
варьировалась в пределах от 1 до 3,2 кг/час; расход теплоносителя - от 15,18 до
20,57 кг/час; расход
водяного
теплоносителя составляла
пара -
от
20 до
150 и 200°С. Рис.
II
90 г/час.
Температура
иллюстрирует
изменение
содержания основного вещества в продукте в зависимости от
расходной
концентрации твердой фазы при различных парциальньк давлениях водяного
пара. Пентагидрат тетрабората натрия получается при различных расходных
концентрациях твердой фазы, при этом максимальная
производительность
установки составляет 3,08 кг/час, расходная концентрация ц=0,15 кг/кг.
30
Рис.11 Изменеяме содержания основного вещества в ороду|гге от расходавК
коипентрапии твердой фазы прн рилнчяом влагосодержанни теалоносителв. (tr=200 С,
L==2047 кг/ч)
Дигидрат тетрабората натрия и безводная соль получается при температуре
теплоносителя 400-600''С.
Адекватность полного математического описания реальным физическим
процессам, протекающим в установке проверялась на основании сравнения
расчетных и экспериментально полученных значений содержания основного
вещества в готовом продукте на выходе из установки и температуры газовой
смеси на выходе из вихреюй камеры. Результаты сравнения показаны на
рис.12.
31
H,UM
и
гя)
гоо
\f
т
50
iS
50
50
5?
/ге
/00
_ 1 —
«О
-Гй
а»
tfJ
4
вС%
Рвс12 Изменение температуры газа и основного вещества в продукте по высоте
В целом наблюдается удовлетворительное совпадение результатов расчета
и эксперимента. Методика инженерного расчета предлагаемой установки
аналогична методике рассмотренной выше.
Седьмая глава диссертавди содержит результаты выполненных расчетноэкспериментальных
исследований
процессов
термообработки
сыпучих
материалов в аппарате вихревого типа, а также методику поверочного расчета
барабанных сушилок.
В изменившихся экономических условиях многие химические заводы
распались
на мелкие
акционерные
общества
и товарищества.
Вьтуск
продукции значительно сократился, а зачастую произошла смена ассортимента.
В
связи
с
этим,
существующее
оборудование
необходимо
было
перепрофилировать на выпуск совершенно новых материалов, т. е. провести
перерасчет барабанной сушилки. Разработанная методика базируется на
известных выражениях, используемых при прямых расчетах барабанного
32
оборудования. Целью расчета процессов сушки различных материалов в
барабанной
сушилке
являлось
определение
максимально
возможной
производительности по материалу при заданных температурных режимах. В
зависимости от диаметра барабана, свойств и размеров частиц сушимого
материала,
типа
насадочных
устройств
из литературных
источников
принимают максимально допустимую скорость газа в барабане. Рассчитывают
значения объемных коэффициентов теплоотдачи, при заданных температурных
режимах определяют движущую силу процесса, а затем по формуле:
Q = a^-VeAt^/l,2
(50)
вычисляют тепловую нагрузку барабана. Из уравнения теплового баланса
по газовой фазе рассчитывают расход теплоносителя и скорость газа в
барабане. Полученное значение скорости газа сравнивают с раннее принятой,
если расхождение значительное, то расчет повторяется до совпадения
принятой и рассчитанной скорости газа.
В
этой же главе диссертации приводятся результаты выполненных
расчетно-экспериментальных
исследований
процессов
термообработки
сыпучих материалов в аппарате вихревого типа. Для Ивановского ПО "Искож"
выдана предпроектная документация для промышленных установок по
термической
обработке
асбеста
хризотилового
и технической
буры.
Производительность установки для сушки асбеста 165 кг/час, при этом время
обработки сокращается с 3-10 часов до 10-20 секунд. Аналогичные материалы
переданы Константиновскому химическому заводу для установки по сушке
огнетушащего
порошка
производительностью
350 кг/час.
Результаты
исследований по термообработке белой сажи переданы на ООО "Эском" г.
Иваново. Для сушки сте^зата цинка была спроектирована установка
производительностью 6 кг/час. Для предприятий строительной индустрии, где
применяется зола гидроудаления, рекомендовано использовать предлагаемую
конструкцию установки. Рабочие чертежи установки производительностью 200
кг/час для сушки тальковой руды переданы для рассмотрения на ЗАО
33
РОС. Н А Ц И О Н А Л Ь Н А Я ]
БИБЛИОТЕКА
С. Петербург
09 «О «W
I
J
'
"Экохиммаш" г. Буй Костромской области и в Нижний Новгород на ЗАО
"В.В.ГГ'.
Выводы.
1.Разработана новая конструкция аппарата вихревого типа, позволяющая
эффективно регулировать время пребывания дисперсного материала в зоне
термообработки, пригодной для сушки влажных материалов с различными
начальными
влагосодержаниями,
а
также
для
проведения
процессов
термического разложения !фисталлогидратов.
2.Методом интегральных преобразований Лапласа получено решение ряда
краевых задач нестационарного переноса теплоты и массы вещества для тел
сферической формы с учетом начальной неравномерности потенциалов
переноса.
Полученные
решения
использованы
для
разработки
усовершенствованных инженерных методик расчета процессов термообработки
дисперсных материалов, отличающихся от балансовых соотношений учетом
тепло-и массопроводных хфактеристик исследуемых веществ.
З.Проведено уточнение аэродинамики потоков, позволяющее рассчитывать
движение не только дисперсной фазы, но и газовой, по всей высоте установки.
Предложен алгоритм расчета скоростей газовой фазы в вихревой камере с
учетом воздействия на поток вращающейся измельчающей секции, снабженной
лопастями.
4.Проведены
термообработки
расчетно-экспериментальные
ряда
дисперсных
исследования
материалов,
а
именно:
процессов
асбеста
хризотилового, аэросила, двууглекислого натрия, сополимера ВА-15, белой
сажи, огнетушащего порошка, крахмала, золы гидроудаления, технической
буры, тальковой руды в аппарате разработанной конструкции.
5.Показано, что оптимальными режимами для получения высушенного
асбеста с нормативной влажностью являются: температура газа 150-250°С и
расходная концентрация 0,075-0,25 кг/кг; золы гидроудаления; температура
газа 150-250''С, расходная концентрация 0,05-0,15 кг/кг; тальковой руды:
34
температура
газа ЗОО-ЗОСС, расходная концентрация 0,028-0,133 кг/кг;
кукурузного крахмала: температура газа 150-200°С, расходная концентрация
0,077-0,1'
кг/кг;
огнетушащего
порошка:
температура
газа
110-150°С,
расходная концентрация 0,07-0,11 кг/кг; технической пятиводной буры:
температура газа 150-20О°С, расходная концентрация 0,075-0,15 кг/кг.
6 Разработано математическое описание термолиза кристаллогидратов.
Экспериментально
терморазложении
доказано
существование
декагидрата
тетрабората
аномальных
натрия.
явлений
при
Установлено,
чю
устойчивая неслеживаемая форма пентагидрата тетрабората натрия получается
при парциальном давлении водяного пара равном 15,26 мм. рт. ст., при этом
наблюдается максимальная скорость превращения.
7.Предложена методика пересчета действующих барабанных сушилок на
любой сыпучий материал, позволяющая оценить потребный объем барабана,
при
заданных
температурных
режимах
с
определением
максимальной
произюдительности аппарата.
8. По результатам исследований автором предложена установка вихревого
типа для Ивановского ПО "Искож", А О "Элекгроконтакт", 0 0 0 "^ском", ЗАО
"Экохиммаш", АО Константиновский химический завод, ЗАО " В В П " для
термообработки асбеста, стеарата цинка, белой сажи, тальковой руды,
огнетушащего порошка.
Условные обозначения.
/(г, г), {/(г, г), С(г, г)-функции,
определяющие
поле
влагосодержаний, газообразных продуктов реакции. К, кг/кг;
а,к- коэффициенты температуро-и влагопроводности, м^/с:
г* - скрытая теплота парообразования, Дж/кг;
р - плотность материала, кг/м^;
y,W- скорость твердой и газовой фаз, м/с;
а, ^ - коэффициенты тепло- и массоотдачи, Вт/м^К, м/с;
а' -степень превращения.
35
температур,
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
1.
Сокольский
А.И.
и
др.
Исследование
кинетики
дегидратации
декагидрата тетрабората натрия / А.И. Сокольский, Т.В. Басова, С.А.
Сокольский, В.Ю. Прокофьев//ЖПХ, 2004, Т.77, вып.5, стр. 736-739.
2.Федосов С В . , Зайцев В.А., Сокольский А.И. Тепловлагоперенос в
сферической частипе при граничных условивгх третьего рода и неравномерных
начальных условиях. Известия Вузов "Химия и хим.технология", №32, 1989,с
99-104.
З.Сокольский А.И. и др. Аэромеханика газодисперсного потока в вихревой
камере/ А.И. Сокольский, С В . Федосов, С.А. Сокольский, Е.П. Барулин//
Известия вузов "Химия и химическая технология", 2005,1.48, вып.З, стр. 81-85.
4.Сокольский А.И. и др. Экспериментальное исследование процесса
термообработки декагидрата тетрабората натрия/ А.И, Сокольский, С В .
Федосов, С.А.
Сокольский, Е.П.
Барулин// Известия вузов
"Химия
и
химическая технология", 2005,Т.48, вып.2, стр. 78-80.
З.Сокольскнй
СА.
и
др.
Тепловая
обработка
и
гидрофобизация
компонентов огнетушащих порошков/С.А. Сокольский, С В . Федосов, А.И.
Сокольский, Е.П. Барулин//ЖПХ,2005, Т.78, вып.4, сгр. 681-683.
6. Круглов В.А., Кручинин М.И., Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Исследование процесса сушки основного карбоната магния в фильтрующем
слое комбинированной сушильной установке. Известия Вузов "Химия и
химическая технология", т. X X V I , вып.6,1983.
7. Кручинин М.И., Круглов В.А., Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Второй период сушки основного карбоната магния в комбинированной
установке
с
кипящим
слоем. Известия
Вузов
"Химия
и
химическая
технология", т.28,вып. 10,1985.
8.Сокольский
А.И. Тепломассообмен
в потоке
газовзвеси. Вестник
Тамбовского государственного технического университета. 2005, вьш.З стр. JS0-7S^
36
9. Сокольский А.И. Сушилки с восходящим закрученным потоком
газодисперсной фазы. Вестник Тамбовского государственного технического
университета. 2005, лыпАcrp.S^S"9Sif-,'^''^'^•
Ю.Сокольский А.И. и др. Сушка и гидрофобизация белой сажи в аппарате
с
интенсивным
движением
взаимодействующих
фаз/ А.И.Сокольский,
Е.П.Барулин, С.А. Сокольский, С.В.Федосов// Межвузовский сборник научных
трудов. "Процессы в дисперсных средах".-Иваново, ИГХТУ.-2002,с 33-35.
11 .Сушка тальковой руды в аппарате с активной гидродинамикой потоков./
А.С.Кувшинова,
А.И.Сокольский,
Е.П.Барулин.//
Межвузовский
сборник
научных трудов. "Процессы в дисперсных средах".-Иваново,ИГХТУ.-2002, с
79-82.
12.Б^улин
Е.П.,
Смирнов
А.С.,
Сокольский
А.И., Лебедев
В.Я.
Комбинированная сушка дисперсных материалов. Межвузовский сборник
научных трудов. "Процессы в дисперсных средах". Иваново, ИГХТУ, 2002,
с.28-32.
1 З.Сокольский
А.И.,
Федосов
технологического оборудования
СВ.,
Алоян
и исследование новых
СМ.
Разработка
композиционных
строительных материалов. Межвузовский сборник научных трудов. "Процессы
в дисперсных средах". Иваново,ИГХТУ,2002, с.82-85..
И.Сокольский
материалов
А.И. и др. Исследование процесса сушки сыпучих
в аппарате с активными гидродинамическими режимами /
А.И.Сокольский,
С.В.Федосов,
В.А.Зайцев//.
Всесоюзный
Межвузовский
сборник "Разработка теории и конструктивного оформления процессов тонкого
измельчения, классификации, сушки и смешения материалов".- Иваново.-1988.
15.Федосов С В . , Зайцев В.А., Первовский Ю.А., Сокольский А.И.
Исследование
процессов
терморазложения
в
двухфазном
потоке
с
полидисперсной твердой фазой. Сборник научных трудов "Интенсификация
процессов механической переработки сыпучих материалов",Иваново, ИХТИ,
1987,с.100-104.
37
16.Федосов
СВ.,
Зайцев
В.Л.,
Сокольский
А.И.,
Тщшсова
ТВ.
Математическая модель термического разложения дисперсных материалов.
Межвузовский сборник научных трудов "Вопросы кинетики и катализа".
Иваново,1987, с.8-10.
17. Сокольский А.И., Барулин Е.П., Лебедев В.Я., Рогов М.Г. Поверочный
расчет барабанной сушилки. Межвузовский
сборник научных трудов
"Процессы в дисперсных средах".- ИвановоЛ997,с.81-82.
18.
Павлов
А.Л., Кручинин
М.И.,
Гусев
Е.В.,
Сокольский
А.И.
Исследование процесса сушки листовой фибры в конвективно-контактной
сушилке с разработкой промышленной установки. Межвузовский сборник
научных трудов "Процессы в дисперсных средах".- ИГХТУ,2002, с.36-39.
19.А.С.СССР№1307189.МКИ F26 В17/10. Устройство для термообработки
материалов/С.В.Федосов,
В.А.Зайцев,
Ю.А.Первовский,
А.И.Сокольский,
В.Н.Кисельников; ИХТИ(СССР).-Х°3992666; заявл. 17.12.85; Опубл.30.04.87,
Бюл.№16,
20.А.С.СССР№1374016.
термообработки
МКИ
F26
материалов/С.В.Федосов,
А.И.Сокольский, В.Н.Кисельников,
В
17/10.
В.А.Зайцев,
Л.Л.Линдер;
Устройство
А.А.
для
Шубин,
ИХТИ{СССР).-№4142864,
Заявл.09.07.86;Опубл.15.02.88^юл.№6.
21. Патент Р Ф
№2245499 по заявке Х»2003119778/06 (020967) от
30.06.2003. Устройство для термообработки материалов. М К И
F26 В 17/10.
/А.И.Сокольский, С.В.Федосов, С.А.Сокольский, Е.П.Бврулин, А.С.Смирнов;
ИГХТУ, ЗАО "Экохиммаш".Опубл. 27.01.2005, Бюл.ХаЗ.
22.А.с.СССР№ 1490078 М К И С01 В35/12. Способ дегидратации буры/ С В .
Федосов,
В.А.Зайцев,
А.И.Сокольский, А.А.Шубин,
Л.Л.Линдер;
ИХТИ
(СССР),-№4168698/31-26; Заявл.26.12.86; Опубл.30.06.89, Бюл.№24.
23.А.с.СССР№505863, М К И F26 В17/10. Комбинированная установка для
сушки и обжига тонкодисперсных материалов/ В.Н.Кисельников, В.В.Вялков,
А.А.Шубин, А.И.Сокольский, B.C. Романов, В.А. Круглов, М.И.Кручинин,
В.А.Чумаевский-Бюл.>Г»9//Опфытия и изобретения.-1976г.
3S
24.A.c.CCCP№578537, М К И F26 В 17/10. Установка для сушки сыпучих,
комкующихся и пастообразных материалов./В.Н.Кисельников,
А.А.Шубин,
В.А.Круглов,
В.С.Романов,
А.И.Сокольский,
В.В.Вялков,
В.И.Варламов,
В.Н.Штефан.-Бюл.№10//Открытия и изобретеиия.-1977.
25. А.с. СССР №1219894, М К И F26 В17/10. Установка для сушки и
измельчения сыпучих материалов./ Смирнов А . С , Барулин Е.П., Лебедев В.Я.,
Романов B.C.,
Кисельников
В.Н., Чумаевский О.В., Сокольский А.И.-
Бюл.№1 У/Открытия и изобретения.-1986.
26.
А.С.
СССР
X^1255832,
МКИ
F26
В17/10.
Устройство
для
термообработки порошкообразных материалов./ Барулин Е.П., Лебедев В.Я.,
Сокольский
А.И.,
Романов
B.C.,
Кисельников
В.Н.,
Бердников
А.Г,-
Бюл.№33//Огкрьггия и изобретения.-1986.
27. А.с. СССР №1568501. Способ получения водорастворимого полимера./
Федосов С В . , Шубин А.А., Шмелев А.Л., Зайцев В.А., Сокольский А.И.,
Сергеев С.А., Офицеров С В . , Шв^)ева Г.Н., Железнов С М . , Румер В.Ю.- Для
служебного пользования., 1990.
28. А.с. СССР
№1630069. Установка
для получения
полимерного
материала./ Шубин А,А., Шмелев А Л . , Федосов С,В., Зайцев В.А., Сокольский
А.И.- Для служебного пользования, 1990.
29.
Патент
РФ
№2100772,
МКИ
6F26
В17/04.
Установка
для
термообработки пастообразных материалов./ Сокольский А.И., Овчинников
Л.Н., Шубин А.А.-БЮЛ.Х236// Открытия и изобретения.-1998.
30. Патент Р Ф №2108872, М К И 6В 05 С9/04, 9/06. Установка для
непрерывного нанесения покрытий на дисперсные материалы./ Овчинников
Л.Н., Сокольский А.И., Шубин А.А.-Бюл. KslV/ Открытия и изобретения.-1998.
31.Сокольский
А.И.,
Козлов
А.В.,
Федосов
СВ.
Исследование
теплофизичеСких свойств золокерамических смесей. Ученые записки инж.технол. ф-та ИГАСА, вып.2.-Иваново.-1999, с.121-123.
39
32.Сокольский
А.И.,
Бокинов
Д.В.,
Козлов
А.В.,
Федосов
СВ.
Использование и переработка отходов ТЭЦ. Материалы 1 Международной
технической конференвдга "Экология человека и природы", 1997.
33. Сокольский А.И., Бокинов
Д.В.,
Козлов
А.В., Федосов
СВ.
Исследование процесса сушки золы гидроудаления в апп^яте с активным
гидродинамическим режимом. Ученые записки инж-технол.ф-та
ИГАСА,
ВЫП.1,1997,с.28-37.
34.Сокольский А.И., Федосов С В . , Козлов А.В., Косолапов А.В.
К
проблеме получения керамических изделий с использованием отходов ТЭЦ.
Материалы
технологии
Международной
и
технической
перспективные
конференции
материалы
"Современные
текстильной
и
легкой
промышленносги". Прогресс-98.- Иваною, ИГТА, 1998,с.217-218.
35.Федосов С В . , Зайцев В.А.,
Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Исследование процессов термообработки полидисперсных материалов при
наличии химической реакции в твердой фазе. Материалы Всесоюзной
конференции "Технология сыпучих материалов" - Химгехника-86, Белгород,
1986,ч.3.с.4б-47.
Зб.Федосов СЗ-, Зайцев В.А., Сокольский А.И. Совмещенный процесс
капсулирования
и
сушки
дисперсных
материалов
в
комбинированной
установке вихревого типа Материалы Всесоюзной конференции "Технология
сыпучих материалов" -Химтехиика-89, Ярославль,1989.
37.Федосов С В . , Зайцев В.А.,
Моделирование
процесса
Первовский Ю.А.,
термообработки
дисперсных
Сокольский А.И.
материалов
в
прямоточном закрученном потоке. Материалы Всесоюзного совещания "Пути
совершенствования, интенсификация и повышение надежности аппаратов в
основной химии". Сумы,1986,с.91.
38.Федосов С В . , Зайцев В.А.,Т^)асова Т.В., Сокольский А.И., Шертаев
Т.У. Моделирование термолиза кристаллогидратов в реакторе вихревого типа.
Материалы Всесоюзной конференции "Современные машины и аппараты
химических производств". Химтехника-88. Чимкент, 1988,ч.111,с. 184.
40
39. Сокольский А.И., Басова Т.В., Артамонов А.В. Интенсификация
процесса
терморазложения
декагидрата
Международной
технической
технологии
перспективные
и
тетрабората
конференшга
материалы
натрия. Материалы
'ЧГовременные
текстильной
наукоемкие
и
легкой
промышленности", Прогресс-98, Иваново, ИГТА, с.217-218.
40. Сокольский А.И., Овчинников Л.Н., Шубин А.А. Сушка и обжиг
пастообразных материалов. Материалы 1 Международной н^^но-технической
конференции "Экология человека и природы",- ИвГУ,1997,
41.
Федосов
СВ.,
Сокольский
А.И., Бокинов
Д.В.,
Козлов
А.В.
Моделирование тепло-массопереноса при сушке дисперсных материалов в
аппарате с активным гидродинамическим режимом. Ученые записки инж.технол. ф-та И ГАСА, вып.1,1997,с.37-44.
42. Сокольский А.И., Федосов С В . , Бокинов Д.В., Козлов А.В. Новый
метод определения теплофизических характеристик материалов в процессе
сушки.
Материалы
"Актуальные
1 Международной
проблемы
химии
и
научно-технической
конференции
химической технологии". Химш1-97.-
Иваново,1997.
43. Сокольский А.И., Бокинов Д.В. Исследование влияния интенсивного
воздействия влаги и температуры на свойства мелкодисперсного бетона.
Ученые записки инж.-технол. ф-та ИГАСА,1999,с.35-36.
44.
Сокольский
Тепломассообмен
А.И.,
при
Федосов
сушке
тел
СВ.,
Козлов
конечных
А.В.,
размеров.
Павлов
А.Л.
Материалы
Международной научно-технической конференции "Химия-99", 1999.
45. Павлов А.Л., Гусев Е.В., Сокольский А.И., Кручинин М.И. Внешний
тепломассообмен при сушке пластинчатых тел в сопловой сушильной
установке. Материалы Международной научно-технической
конференции
"Состояние и перспективы развития электротехнологии",- ИГЭУ,1999.
46. Сокольский А.И., Федосов С В . , Павлов А.Л., Козлов А.В. Внешний
теплообмен при сушке тел конечных размеров в туннельной сушильной
41
установке. Материалы Международной научно-технической
конференции
"Состояние и перспективы развития электротехнологии",- ИГЭУ,1999,с.246.
47. Сокольский А,И., Бубнова М.В. Сушка кварцевого песка в плотном
слое
с
погруженными
студенческой
ИК-излучэтелями.
конференции
'Тазвитие,
Материалы
окружающая
международной
среда,
химическая
инженерия".- Иваново,2000,с.261-262.
48. Алоян С М . , Федосов С В . , Сокольский А.И. Тепломассопереносные
характеристики зологлиняной шихты. Материалы X Международной научнотехнической конференции "Информационная среда Вуза",- ИГ АСА, 2003,с.349353.
49. Сокольский С.А., Федосов С В . , Барулин Е.П., Сокольский А.И. Сушка
и гидрофобизация огнетушащего порошка в плотном слое с перемешиванием.
Материалы
X
Международной
научно-технической
конференции
"Информационная среда вуза'',-ИГАСА,2003,с.337-343.
50. Алоян СМ.,Федосов С В . , Сокольский А.И. Внешний тепломассообмен
при сушке золокерамического кирпича. Материалы X Международной научнотехнической конференции "Информационная среда вуза",-ИГАСА,2003,с.353358.
51. Барулин Е.П., Сокольский А.И., Кручинин М.И. Комбинированная
сушка как
Материалы
средство
энергосбережения
Международной
и
научной
защиты
окружающей среды.
конференции
"Энерго­
ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологические безопасные
производства", Иваново, ИГХТУ, 2004г.
52. Сокольский А.И., Б^улин Е.П., Кручинин М.И., Сокольский С А .
Энергосберегающие технологии при полз^чении огнетушащих порошков.
Материалы
Международной
научной
коференции
"Энерго­
ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные
производства", Иваново, ИГХТУ, 2004г.
42
53. Кручииин М.И., Сокольский А.И. Исследование процесса сушки и
обжига основного
карбоната
магния.// Материалы
Всесоюзной научно-
технической конференции 'Техника и технология сушки".-Калинин,1977.
54. Круглое В.А, Кисельников В.Н., Кручинин М.И., Сокольский А.И. К
расчету кинетики процесса сушки влажных материалов во втором периоде.
Деп. рук. в ВИНИТИ, №2104-78 деп.
55. Круглов В,А., Кисельников В.Н., Кручинин М.И., Сокольский А.И. К
математической модели процесса получения жженой магнезии. Деп. рук. в
ВИНИТИ,№1,1979.
56. Кручинин М.И., Круглов В.А., Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Получение жженой магнезии в аппарате со взвешенным слоем и электрическим
обогревом. Деп. рук. в ВИНИТИ, №1,1984.
57. Кручинин М.И., Круглов В.А., Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Комбинированная установка для сушки и обжига основного карбоната магния.
Деп. рук. в ВИНИТИ, №1,1984.
58. Кручинин М.И., Круглов В.А., Кисельников В.Н., Сокольский А.И.
Расчет процесса сушки дисперсных материалов во втором периоде в аппарате с
взвешенным слоем. Деп. рук. в ВИНИТИ,№7,1985.
59. Овчинников Л.Н., Сокольский А.И., Шубин А.А. Установка для
обработки
дисперсных
материалов.
Материалы
научно-технической
конференции ИГХТА, 1995.
бО.Шмелев
А.Л.,
Федосов
СВ.,
Зайцев
В.А.,
Сокольский
А.И.,
Кисельников В.Н. Моделирование нестационарного теплопереноса в реакторе
гидролиза
циансодержаших
полимеров.
Деп.
рук.
в
ВИНИТИ,№1076-
ХП88,1988.
Подписано в печать ; 7 Ю OSr Уел п л S 5"6 Уч изд л 2 i Ц
Формат60x84 1/16 Тираж 10 0 экз Заказ ^о.з
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Ивановский государственный химико-технологический
университет. 153000 г Иваново, пр-т Ф.Энгельса,?
Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики
и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ»
Р19302
Р Н Б Русский фонд
2006-4
21799
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 414 Кб
Теги
bd000102068
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа