Тепло-массообмен и структурообразование в вакуум-сублимационной технологии получения ультрадисперсных порошковых материалов

• Автор: Бражников, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 381 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Основные обозначения

Введение

1. Формирование структуры твердой фазы в процессе

криокристаллизации водносолевых растворов

1.1. Состояние вопроса

1.1.1. Методы получения и области применения ультрадисперсных порошков неорганических материалов

1.1.2. Структурообразование в эвтектических системах

1.2. Формирование структуры твердой фазы в процессе

равновесной криокристаллизации
1.2.1. Физическая модель процесса
1.2.2. Определение характерных размеров структурных элементов
1.3. Структурообразование в процессе быстрого замораживания.
Случай значительного отклонения от состояния равновесия.
1.3.1. Механизм зародышеобразования и формирование
структуры твердой фазы
1.3.2. Физическая модель и алгоритм расчета процесса
1.3.3. Результаты
1.4. Термодинамическая оценка минимального размера частиц
2. Кинетика и структурообразование при контактных способах
замораживания водносолевых растворов
2.1. Замораживание в криогенных и органических жидкостях
2.1.1. Кинетика процесса
2.1.2. Результаты по дисперсности
2.2. Замораживание на охлаждаемой поверхности
2.2.1. ИсКСТОрЫб решеНйЯ ЗаДаЧ ТеПЛООбМсНа Прй ЗшуЮрЛЖйБННйй
различных тел на охлаждаемой поверхности
2.2.2.
2.2.3.
2.2.3.1.
2.2.3.2.

3.3.1.
3.3.2.

Определение температуры контакта жидкости с
охлаждаемой поверхностью
Замораживание в условиях асимметричного теплоотвода
Модель процесса и аналитическое решение
Экспериментальное определение и скорости замораживания Экспериментальное определение дисперсности
сублимированных порошков, полученных при
замораживании раствора на охлаждаемой поверхности
Испарительное замораживание в вакууме
Организация непосредственного ввода жидкости в вакуум.
Вакуум - распыливающие устройства
Вакуум - распылительные сублимационные установки
Кинетика и структурообразование в процессе
испарительного замораживания
Кинетика испарительного замораживания в процессе вакуум
- криогрануляции
Экспериментальное определение дисперсности солевых
порошков, полученных при замораживании в вакууме
Сравнение эффективности различных способов
замораживания
Механизм гранулообразования в вакууме
Явление разрушения капель аномальных жидкостей
Упругое разрушение при замораживании аномальных
жидкостей. Физическая модель процесса
Определение критических радиусов
Экспериментальное исследование процесса
гранулообразования в вакууме. Обсуждение результатов. ... Тепло — и массоперенос в процессе сублимационного
обезвоживания криогранулята
Процесс сублимации в условиях вакуум - сублимационной

технологии УДИ
6.1. Паропроницаемость слоя криогранулята
6.1.1. Построение метода расчета коэффициента паропроводности
6.1.2. Экспериментальная проверка. Обсуждение результатов
6.2. Сублимация дисперсного паронепроницаемого материала
6.2.1. Неподвижно «парящий слой»
6.2.2. Слой, совершающий плоскопараллельные колебания
6.2.3. Слой, совершающий колебания относительно центра масс
6.2.4. Экспериментальная проверка. Обсуждение результатов
7. Применение результатов исследования для разработки
аппаратурного оформления вакуум - сублимационной технологии УДП
7.1. Интенсификация процесса испарительного замораживания
7.2. Интенсификация стадии сублимационного обезвоживания.
Определение рационального режима работы оборудования
7.3. Методика расчета вакуум - распылительных
сублимационных установок
7.4. Опытная вакуум - распылительная сублимационная
установка
Выводы
Литература
Приложения

Характерным примером реализации данного способа может служить получения титаната бария [29] в процессе гидролиза смеси
спирте или бензоле. Недостаток метода прямого осаждения заключается в том, что при добавлении к раствору соли осадителя извне неизбежным является появление отдельных областей с повышенной концентрацией осадителя, что облегчает проникновение примесных компонентов в целевой продукт.
При практической реализации метода гомогенного осаждения [5,8] осадитель образуется в растворе постепенно при протекании химической реакции, вследствие чего образование зон с повышенной концентрацией исключается.
Метод соосаждения [30] заключается в осаждении различных компонентов из смешанного раствора солей металлов при использовании одного осадителя.
Методы осаждения не нашли широкого применения вследствие ряда существенных недостатков [5]. Главным из них является то, что образующийся осадок находится в гелеобразном состоянии и с большим трудом поддается водной промывке и фильтрационной обработке. Обычные способы фильтрации при этом неприменимы, а в процессе водной промывки часть полученного осадка снова растворяется. Кроме того, осадитель часто входит в осадок в качестве примесного компонента.
Устранить эти проблемы позволяет способ, основанный на испарении растворителя, который может быть реализован в виде распылительной или сублимационной сушки.
Способ сушки распылением [31-33] предусматривает распыление
теплого воздуха, в результате чего достигаются весьма высокие скорости
и 77 [ ОС 5 Я и ] , растворенной в изопропиловом