Совершенствование процесса производства сухого водорастворимого полиакриламида

• Автор: Кириллов, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 142 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию процессов получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме из трехкомпонентных растворов акриламид - сульфат аммония - вода. Изучены влияние концентрации инициаторов и температуры на скорость протекания процесса полимеризации в трехкомпонентных растворах и на молекулярную массу образующегося полимера. Исследованы и описаны кинетические закономерности процессов синерезиса и сушки полиакриламидного геля, содержащего водный раствор сульфата аммония. Разработана математическая модель процесса сушки полимерного геля, сопровождающегося выносом водорастворимой соли на поверхность материала. Предложена методика расчета процессов обезвоживания полиакриламидного геля, содержащего сульфат аммония, и программное обеспечение для ее реализации. Подобрано аппаратурно-технологическое оформление непрерывного процесса получения сухого водорастворимого полиакриламида из трехкомпонентного раствора акриламид - сульфат аммония - вода.
Ключевые слова: полиакриламид, гель, сушка, синерезис, математическое моделирование.

Диссертация содержит: 141 стр., 49 рис., 2 табл. библ. 92 назв.

Список условных обозначений

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Способы проведения полимеризации при получении водорастворимых полимеров на основе акриламида
1.2 Аппаратурно-технологическое оформление процессов синтеза полимеров акрилового ряда

1.3. Математическое моделирование тепло- и массопереноса в процессе сушки

1.3.1. Дифференциальные уравнения тепло- и массопереноса

1.3.2. Основные закономерности массопереноса
1.3.3. Внешний тепломассообмен
1.4. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследований
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО ГЕЛЯ
2.1. Математическое моделирование процесса сушки форполимера акриламида
2.2. Математическое моделирование процесса сушки полиакриламидного геля содержащего сульфат аммония
2.3. Математическая модель сушки полиакриламидного геля, содержащего сульфат аммония, в терморадиационной сушилке
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА
3.1. Исследование процесса синтеза полиакриламидного геля
3.2. Исследование процесса синерезиса полиакриламидного геля
3.3. Исследование процесса сушки полиакриламидного геля
3.3.1 Исследование кинетики сушки
3.3.2. Исследование кинетики выноса сульфата аммония из
материала
3.4. Определение параметров математической модели процесса сушки геля полиакриламида
3.4.1. Определение коэффициента влагопроводности
3.4.2. Определение парциального давления водяных паров у поверхности материала
3.4.3. Определение коэффициента теплоотдачи
Глава 4. АППАРАТУРНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИАКРИЛАМИДА В СУХОЙ ВЫПУСКНОЙ ФОРМЕ
4.1. Аппаратурно - технологическое оформление процесса производства сухого полиакриламида
4.2. Методика расчета сушильной камеры
4.3. Методика расчета термостатирующей камеры
4.4. Получение полиакриламида в сухой форме на пилотной установке
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

для узла, соответствующего центру материала п=0 (условие симметрии):
2'°и^^‘Ро'Ро'5=_^дГ1‘Ро'У°’ (2Л4)
для поверхностного узла:
—В„—-•Ро-Р^,5=Р-(Рп-Рг)-Рк, (2.15)
где 0 - влагосодержание в )-ом сечении аппарата, и - влагосодержание материала в ]-1 сечении аппарата.
Производя необходимые сокращения и выражая влагосодержания в узлах на >ом сечении, получаем следующие уравнения для материала в виде бесконечного цилиндра:
Для п
и0=ио-4.^2-(ио-и,)> (2.16)
Для п
^^^ 2Ми„ (2.17)
Для п=Ы
(218)
Для влагопереноса в материале в виде бесконечной ленты получаем следующую систему уравнений, выражающих влагосодержание в элементах объема в .ром сечении аппарата:
Для п
0о = ио-2--£р^ЧЦ|-и1)> (2.19)
Дляп
и„ =^-(ип+1+ипЧ -2-ип) + ип, (2.20)