Интенсификация процессов диспергирования-разделения гетерогенных систем в аппарате дезинтеграторного типа

• Автор: Роменская, Ильхамия Тальгатовна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Современное состояние теории и практики диспергирования материалов в жидкости

1.1 Математические модели кинетики диспергирования

1.2.Методы расчета совмещенных процессов

1.3. Анализ конструкций машин, используемых для измельчения материалов в жидкости.

1.4.Постановка задачи исследования

2.Разработка математической модели совмещенных процессов

2.1.Стохастическая модель процесса диспергирования

2.2.Разработка математической модели процесса разделения систем в гидроциклоне

2.2.1.Методика расчета цилиндроконического гидроциклона.

2.3.Математическоя модель процесса обеззараживания сточных вод
2.3.1.Реализация модели рождения и гибели микроорганизмов в комбинированном аппарате дезинтеграторе с помощью метода статистических испытаний
2.4.Выводы по главе.
3.Разработка и исследование установки многофункционального действия
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2.Исследование дезинтегратора.
3.2.1.Гранулометрический состав измельченных материалов.
3.2.2.Расчет производительности дезинтегратора
3.2.3.Расчет скорости потока в зоне разгона дезинтегратора
3.2.4.Исследование выходного патрубка дезинтегратора
3.2.5.Расчет гидроциклона
3.3.Выводы по главе
4.Исследование процесса обеззараживания сточных вод.
4.1.Исследование процесса утилизации жидких отходов.
4.2. Исследование дезинтегратора при обработке сточных вод
4 2.1.Исследование процесса обеззараживания сточных вод.
4.3.Использование процесса высокоскоростной обработки технологических жидкостей.
4.4.Выводы по главе.
Список использовавшихся источников
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Р матрицы столбцы дисперсного состава обрабатываемого материала Р0 матрица строка, соответствующая вероятностям начального состояния матрица строка, соответствующая грансоставу на яом шаге нагружений Р1 случайная функция, характеризующая эволюцию размера частиц Пат,п вероятность нахождения частицы в классе размеров г на иом шаге нагружения, если на шом шаге они находятся в классе размеров г,.
Ркп абсолютная вероятность нахождения частиц дискретной системы в классе размеров к после п нагружений
Рг,1сг вероятность нахождения произвольно выбранной частицы в момент времени г в кольцевом зазоре г.
V,, г соответственно тангенциальная и радиальная составляющая скорости У,г, функция, описывающая распределение тангенциальной составляющей скорости жидкой фазы по радиусу аппарата
Уг функция, описывающая распределение радиальной составляющей скорости жидкой фазы по радиусу аппарата ф случайная функция времени
рт. Рж соответственно плотности твердой фазы и жидкости
,х соответственно кинематическая вязкость среды и жидкости Аг и В г соответственно средняя и случайная составляющая скорости жидкости
С. у константы, зависящие от геометрических и расходных характеристик гидроциклона
3, унос твердой фазы с осветленным продуктом X унос твердой фазы со сгущенным продуктом С, концентрация твердых частиц в жидкости
См минимальная концентрация частиц твердого материала в жидкости дю медианный размер частиц твердой фазы
Омщ обшая производительность по исходной суспензии Р давление питания на входе в гидроциклон А гидродинамический параметр процесса разделения геометрические размеры аппарата
время
Щ и цг коэффициенты интенсивности рождения и гибели микроорганизмов х текущий размер частиц уД удельная поверхность
О, I максимальный и минимальный диаметр установки ударных элементов И высота ширина элемента ор угловая скорость вращения
Уст, Уа соответственно относительная и абсолютная скорость движения частицы по поверхности плоского ударного элемента с угол поворота плоского элемента
ВВЕДЕНИЕ


Основные результаты работы были доложены на международной научнотехнической конференции Информационная среда вуза Иваново , на межвузовских научнотехнических конференциях аспирантов Иваново , в сборнике трудов Проблемы экогеоинформационных систем Иваново ,. Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 9 опубликованных работах и патенте РФ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов по работе, списка использованных источников из 8 наименований и приложения. Материалы диссертации изложены на 1 страницах машинописного текста, включая рисунка и 6 таблиц. Автор выражает признательность за ценные советы профессору Белову В. П., а также сотрудникам кафедры Производство строительных материалов ИГ АС А за помощь в работе. Измельчение относится к достаточно важной отрасли науки и техники, для которой еще не разработаны надежные теоретические основы. Однако новые результаты научных исследований в этой области позволяют надеяться, что это положение изменится. Отсутствие надежных теорий измельчения объясняется не недостаточным количеством проведенных научных и прикладных исследований, а сложностью самого процесса измельчения. Измельчение относится к одной из важнейших отраслей промышленности, без которой не обходится не одно производство. Многочисленные работы в области измельчения условно делятся на четыре основные группы. К первой группе относятся работы, направленные на отыскание взаимосвязи между затратами энергии и дисперсностью разрушаемого материала. Классическими представителями этого направления являются П. Риттингер, Ф. Кик, В. А.Кирпичев, Д. Бонд и др. Ко второй группе следует отнести работы, направленные на изучение физических закономерностей разрушения хрупких материалов. Это работы А. Н.Колмогорова, Р. Розина, Е. Раммлера, В. В.Товарова, С. Е.Аядреева и др. И.А. Хинт, В. В.Болдырев, С П Бобков, А. А.Аваккулов и многие другие авторы свои работы посвятили изучению физикохимических свойств материалов в процессе измельчения. Исследование кинетики процесса измельчения материалов в конкретных машинах представляло и представляет большой практический интерес. К третьей 1руппе относятся работы, посвященные изучению процесса диспергирования материалов в измельчителях разного конструктивного оформления. В этом направлении много сделано В. Н.Блиничевым, П. П.Гуюмджяном, В. Е.Мизоновым, В. И. Акуновым и др. При разработке машин для диспергирования, особенно в жидкости, необходимо учитывать такие характеристики, как реакционную способность, степень загрязнения готового продукта намолом и ряд других факторов. Вместе с тем, при выборе устройства для измельчения необходимо учитыват ь простоту конструкции, надежность и долговечность работы его основных узлов, универсальность и возможность расширения области их использования. Без глубоких теоретических и экспериментальных исследований невозможно решить весь комплекс вопросов, связанных с проблемой измельчения материалов. Наряду с сухим измельчением, многие технологические процессы связаны с диспергированием материалов в жидкости. Мокрое измельчение препятствует образованию агрегатов, за счет снижения порога активации и снижения статической энергии, которая имеет место при сухом диспергировании. Математические модели кинетики измельчения в основном связаны с нахождением взаимосвязи между дисперсностью готового продукта и энергозатратами на его получение. В работах 1,2 выделяются три составляющие затрат энергии на измельчение. Первая, связанна с энергозатратами на чистое измельчение, вторая на сопутствующие процессы, например, агрегирования частиц, накопления энергии и третья составляющая, которая, по мнениюавтора не связана с диспергированием. Изучая процесс мокрого измельчения в шаровой мельнице периодического действия, А. Ференвальд и И. М,х0, 1. Уравнение 1. АМ дг Р I ЛМ , 1. Д.М. АР,0 . В последствии уравнение 1. Исходя из аналогичных предпосылок Т. Мелой и А. ДА РГ Д, 1. Полученное равенство 1. Исходя из аналогии закономерностей разрушения частиц и химической реакции разложения ЖХуттинг 8 и К.