Комплексное исследование тепломассообмена при сушке сульфонола во вспененном состоянии

• Автор: Дяченко, Эдуард Павлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 246 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУШКИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ И ПАВ

1Л Перспективы производства и области использования сульфонола

1.2 Общая характеристика сульфонола

1.3 Анализ перспективных способов и конструкторских решений для сушки жидких продуктов и ПАВ

1.4 Обоснование выбранного метода сушки сульфонола

1.5 Обзор работ по сушке продуктов во вспененном состоянии

1.6 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ, ТЕРМОРАДИАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СУЛЬФОНОЛА С ВОДОЙ

2.1 Определение гигроскопических характеристик сульфонола

2.2 Термодинамический анализ внутреннего массопереноса при взаимодействии сульфонола с водой
2.3 Определение терморадиационных характеристик сульфонола
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ, СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ПЕНОСТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСТВОРОВ СУЛЬФОНОЛА В НАТИВНОМ И ВСПЕНЕННОМ СОСТОЯНИИ
3.1 Основные характеристики пенной системы
3.1.1 Экспериментальное исследование пенообразующей способности и кратности пены растворов сульфонола
3.1.2 Экспериментальное исследование плотности нативных и вспененных растворов сульфонола
3.1.3 Экспериментальное исследование плотности и кратности вспененных растворов сульфонола в процессе сушки
3.1.4 Экспериментальное исследование дисперсного состава вспененных растворов сульфонола
3.1.5 Выводы по экспериментальному исследованию структурномеханических и пеноструктурных характеристик растворов сульфонола в нативном и вспененном состоянии
3.2 Теплофизические характеристики растворов сульфонола и их пен
3.2.1 Экспериментальное исследование теплофизических характеристик нативных и вспененных раст воров сульфонола
3.2.2 Экспериментальное исследование теплофизических характеристик пенослоя сульфонола в процессе сушки
3.2.3 Выводы по экспериментальному исследованию теплофизических характеристик растворов сульфонола в нативном и вспененном состоянии
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, АНАЛИЗ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ИК СУШКИ СУЛЬФОНОЛА ВО ВСПЕНЕННОМ СОСТОЯНИИ
4.1 Экспериментальное исследование кинетики сушки сульфонола во вспененном состоянии
4.1.1 Описание экспериментальной установки
4.1.2 Планирование экспериментов
4.1.3 Проведение экспериментов
4.1.4 Результаты, обработка данных и анализ экспериментального исследования влияния основных факторов на целевую функцию
4.1.5 Результаты и обработка экспериментальных данных по кинетике ИК сушки сульфонола во вспененном состоянии
4.2 Анализ тепломассопереноса при сушке сульфонола во вспененном состоянии с ИК энергоподводом на основе обработки экспериментальных данных по кинетике сушки

ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ СУЛЬФОНОЛА ВО ВСПЕНЕННОМ СОСТОЯНИИ ПРИ ИК ЭНЕРГОПОДВОДЕ
5 Л Моделирование тепломассообмена при сушке сульфонола
5.2 Модель кинетического процесса сушки сульфонола
ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ И МОДЕРНИЗАЦИИ УСТАНОВКИ СУШКИ ПАВ
6.1 Результаты диссертационной работы, рекомендованные к использованию
6.2 Использование результатов исследований для разработки способа сушки сульфонола во вспененном состоянии при ИК энергоподводе
6.3 Рекомендации по модернизации установки сушки ПАВ с целью использования при ИК сушке сульфонола во вспененном состоянии
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Табл. П 1.1 Результаты экспериментального изучения кинетики сушки раствора сульфонола во вспененном состоянии при ИК энергоподводе
ПРИЛОЖЕНИЕ
Программа расчета полей температур при ИК сушке вспененного раствора сульфонола с использованием метода конечных разностей по неявной схеме
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справка об использовании результатов диссертационной работы Дяченко Э.П. по совершенствованию тепломассообмепных процессов при сушке сульфонола во вспененном состоянии с инфракрасным энергоподводом на предприятии - производителе синтетических поверхностно-активных веществ ООО «Монарх-1» (г. Таганрог)

уменьшения контакта продукта с рабочей поверхностью сушилки, тем самым устранить недостатки, присущие вышеописанным способам [8, 13, 15, 21].
К положительным сторонам способа пеносушки необходимо отнести высокое качество получаемого продукта, достижение которого возможно, например, при сублимационном обезвоживании или сушке в вакууме, при этом затраты на получение готового материала сравнимы с затратами при распылительной сушке [16].
Вопросам сушки различных продуктов во вспененном состоянии посвящены информационно-поисковые, а также исследовательские работы отечественных ученых: В.А. Бородина, Н.Л. Пономаревой, С.А. Генина, В.Н. Зелецкого, A.A. Бурсиана, Э.И. Хорошей, В.И. Лебедева, A.C. Гинзбурга, Ю.В. Космодемьянского,
A.A. Буйнова, Э.Ш. Аминова, И.Ю. Алексаняна и многих других [8, 13, 15, 21, 29, 30, 37, 41, 148, 152].
При повышении эффективности процесса пеносушки энергоподвод является основным параметром, определяющим интенсивность тепломассообмена и качество готового продукта, при этом возможно применение различных методов подвода тепла и их сочетание: кондуктивного [29, 30], СВЧ [183], радиационного (инфракрасного (ИК)) [39] и др.
В процессе сушки вспененных продуктов подвод тепла только кондуктивным способом затруднителен ввиду возникновения термоосмотического эффекта, способствующего интенсивному разрушению пеноячеек [8]. Во время СВЧ энергоподвода температурный градиент, градиент давления и влажности направлены из внутренних слоев продукта к его поверхности, а механизм тепломассопереноса зависит от интенсивности подвода тепла, при этом перемещение тепла в продукте при температуре ниже 60°С осуществляется под действием градиента температуры. Дальнейшее увеличение интенсивности нагрева способствует превышению скорости фазового превращения внутри продукта над скоростью влагопереноса, т.е. возникновению градиента давления в материале, величина которого зависит от физико-химических свойств материала, его температуры, мощности на1ревательного элемента и др. влияющих параметров. Достигая повышенных значений, величина избыточного давления характеризует,