Капсулирование гранул минеральных удобрений в композиционные оболочки

• Автор: Одинцов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений

Введение.

1. Гранулирование и капсулирование как способы улучшения

свойств дисперсных и гранулированных продуктов

1.1. Методы получения гранул с модифицированными свойствами

1.1.1. Особенности процессов гранулирования и

характеристики продуктов

1.1.2. Классификация методов гранулирования

1.1.3. Цели капсулирования и виды капсулированных гранул.

1.1.4. Классификация методов капсулирования

1.2. Математическое описание процессов гранулирования
и капсулирования, осуществляемых методом окатывания
1.2.1. Моделирование процессов гранулирования
дисперсных материалов.
1.2.2. Моделирование процессов нанесения оболочек
на гранулы и растворения капсулированных продуктов
1.3. Оборудование для гранулирования и нанесения
оболочек на гранулы минеральных удобрений
2. Математическое описание процесса капсулирования гранул минеральных удобрений в композиционные оболочки
2.1. Математическая модель процесса капсулирования при периодическом режиме работы тарельчатого гранулятора
2.2. Математическое описание процесса капсулирования
при непрерывном режиме работы тарельчатого гранулятора.
3. Математическое моделирование процесса растворения капсулированных
3.1. Массоперснос через композиционную оболочку
в условиях лабораторной установки в окружающую жидкость
3.2. Массоперенос в системе капсулированная гранула пористая среда.
4. Эксперимен тальные исследования процессов капсулирования гранул минеральных удобрений и растворения капсулироваиных продуктов
4.1. Экспериментальные исследования процесса получения композиционных оболочек на гранулах.
4.2. Экспериментальные исследования процесса
растворения капсулированных гранул
5. Разработка методики расчета процесса капсулирования минеральных удобрений в тарельчатом грануляторе
5.1. Материальный и тепловой балансы процесса
капсулирования в тарельчатом грануляторе.
5.2. Методика расчета процесса капсулирования гранул в композиционные оболочки в тарельчатом грануляторе
Основные результаты и выводы по работе.
Литература


Заключением материалов в оболочки можно уменьшить реакционную способность, удлинить сроки хранения неустойчивых И быстр юртящихся веществ, изменять плотность, гранулометрический состав, прочность, маскировать цвет, вкус, запах и т. Одной из основных целей капсулирования минеральных удобрений является обеспечение замедленного или управляемого высвобождения целевого компонента в окружающую среду, что позволяет избежать вымывания удобрений из почвы, накопления нитритов и нитратов в растениях из-за их нерационального питания на различных стадиях роста. В настоящее время разработаны различные типы оболочек и методы их нанесения, позволяющие ре! Однако в основном к получению качественных капсул приводит использование дорогостоящих полимерных покрытий и осуществление дополнительной обработки исходных гранул минеральных удобрений с целыо достижения сферической формы частиц с гладкой поверхностью и отсутствием усадочных каналов. Капсулирование минеральных удобрений, выпускаемых с помощью современных промышленных технологий, и обладающих различными дефектами и неровной поверхностью возможно посредством нанесения толстой оболочки. Гранулирование - совокупность физических и физико-химических процессов, обеспечивающих формирование частиц определенного спектра размеров, формы, необходимой структуры и физических свойств [1]. Известно значительное количество способов агрегирования дисперсных материалов. Наиболее производительными являются физические методы []. В производстве минеральных удобрений широко распространен метод грануляции окатыванием. Для его осуществления обычно применяют один из двух типов устройств грануляторов -барабанный или тарельчатый. Сравнивая работу данных аппаратов, следует отдать предпочтение тарельчатым, поскольку они обладают лучшим классифицирующим действием, требуют меньше рецикла, удобны в эксплуатации, так как допускают визуальное наблюдение, возможность регулирования параметров, сравнительно легко поддаются наладке при переходе на другой продукт, имеют меньшую массу и габариты. Однако тарельчатый гранулятор не эффективен при проведении процесса, сопровождаемого химическими реакциями, и менее удобен для удаления пыли и испарений. В малотоннажных, многоассортиментных производствах с целыо сокращения номенклатуры используемого оборудования рационально применять один и тот же аппарат, как для гранулирования, так и для капсулирования дисперсных материалов. Число дисперсных продуктов, для которых требуется гранулированная или капсулированная выпускная форма, постоянно увеличивается, поэтому надежное моделирование этих процессов весьма актуально. НИР Ивановского государственного химикотехнологического университета на - г. Данная работа является продолжением исследований по капсулированию и модифицированию минеральных удобрений, проводившихся на кафедре ПАХТ ИГХТУ (ИГХТА, ИХГИ) В. Н. Кисельниковым, Л. Н. Овчинниковым, В. А. Кругловым, А. Г. Липиным, А. Г. Бердниковым. Объект исследования: процесс нанесения толстых композиционных оболочек на гранулы минеральных удобрений в тарельчатом грануляторе. Разработка процесса получения на тарельчатом грануляторе капсулированных минеральных удобрений с толстой композиционной оболочкой, методики его расчета и оценка величины пролонгирующего эффекта капсулы. Разработана математическая модель, описывающая эволюцию гранулометрического состава в процессе формирования толстой композиционной оболочки на гранулах минеральных удобрений и учитывающая сепарационный эффект тарельчатого гранулятора. Определены эффективные коэффициенты диффузии карбамида и аммиачной селитры через композиционные оболочки различных составов (карбонат кальция + мегилцеллюлоза, сульфат калия + силикат натрия, карбонат кальция + силикат натрия, сульфат калия + гидрат сульфата кальция, карбонат кальция + гидрат сульфата кальция, сульфат калия + полиакриламид, карбонат кальция + полиакриламид) и в модельной пористой среде. Разработаны математические модели процесса растворения гранул, капсулированных в композиционные оболочки, в водном растворе и во влажной пористой среде, позволяющие прогнозировать кинетику высвобождения целевого компонента.