Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля

• Автор: Зайцев, Дмитрий Борисович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Технология производства полиакриламида’ и его качественные характеристики

1.2. Основные способы удаления влаги из полиакриламидного геля

1.3. Инфракрасная сушка в промышленности

1.4. Источники инфракрасного излучения

1.5. Энергосберегающие способы сушки при ИК-энергоподводе. Осциллирующий режим

1.6. Математическое описание тепло- и массопереноса в процессах сушки

1.7. Математические модели, описывающие процесс сушки при ИК-энергоподводе
1.8. Основные выводы и постановка задачи исследования
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО ГЕЛЯ.
2.1. Математическая модель тепло- и массопереноса при ИК-сушке полиакриламидного геля в ленточной сушилке
2.2. Проверка адекватности предлагаемой математической модели
2.3. Методики расчета ленточной сушилки на основе предлагаемой математической модели

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО ГЕЛЯ.
3.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения экспериментов
3.2. Экспериментальное исследование кинетики сушки
полиакриламидного геля при непрерывном ИК-энергоподводе
3.3. Экспериментальное исследование кинетики сушки
полиакриламидного геля при непрерывных ИК и конвективном энергоподводах
3.4. Экспериментальное исследование кинетики сушки
полиакриламидного геля при осциллирующем ИК-энергоподводе
3.5. Определение параметров математической модели процесса ИК-сушки ПАА геля
3.5.1. Определение обобщённого коэффициента
массопроводности
3.5.2. Определение среднеобъёмной температуры материала и температуры его поверхности
3.5.3. Определение обобщённого коэффициента массоотдачи
3.6. Основные результаты и выводы по экспериментальным исследованиям
Глава 4. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ СТАДИИ СУШКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО ГЕЛЯ.
4.1. Существующее аппаратурно-технологическое оформление процесса производства сухого водорастворимого ПАА высокой
чистоты
4.2. Предлагаемая энергосберегающая технология радиационноконвективной сушки ПАА геля

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение № 1. Программа для расчёта среднеобъёмной температуры ПАА геля, температуры его поверхности и обобщённого
коэффициента массоотдачи - параметра ß * * в системе Mathcad
Приложение № 2. Программа для расчёта времени сушки ПАА
геля в системе Mathcad
Приложение № 3. Алгоритм расчёта ленточной радиационноконвективной сушилки ПАА геля с противоточным движением фаз
Приложение № 4. Алгоритм расчёта двухзонной ленточной радиационно-конвективной сушилки ПАА геля с перекрёстным
движением фаз
Приложение № 5. Акт о практическом использовании результатов диссертационной работы

Кварцевые излучатели - представляют собой цилиндрическую трубку из кварцевого стекла, по оси которой монтируется моноспиральное или биспиральное тело накала из вольфрамовой проволоки или нихрома.
Кварцевые излучатели изготавливают различных типоразмеров и мощностей. Использование линейных кварцевых ИК-ламп позволяет обеспечить высокую концентрацию лучистого потока на объекте. Спектральный состав излучения кварцевой лампы определяется температурой кварцевой трубки.
К примеру: при температуре кварцевой трубки порядка 500 °С, тело накала излучает 84% потребляемой лампой энергии, колба излучает 9%, потери на конвекцию и теплопроводность через окружающий воздух составляют 7 %, при этом основная часть лучистого потока тела накала, лежит в области спектра от видимого излучения до мкм, кварцевой трубки в области Ая43-4 мкм.
К преимуществам кварцевых ламп накаливания, относятся:
1) значительная энергетическая освещённость объектов облучения при равномерном облучении, и возможность длительных перегрузок;
2) большой срок службы и сохранение стабильного лучистого потока в течение всего периода работы;
3) высокая термостойкость, стойкость к воздействию различных сред (вода, пыль, и т.д.);
4) малая инерционность, что позволяет использовать их в цикличных процессах;
5) простота устройства цоколей, обеспечивающих удобство монтажа.
Существенным недостатком является: фиксированное положение
нагревателя (горизонтальное) и высокая стоимость, вызванная необходимостью использования для колбы высококачественного кварца.