Моделирование процессов агломерирования и капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки в тарельчатом грануляторе

• Автор: Кувшинова, Анастасия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений.

Введение

Глава 1. Модифицирование свойств дисперсных материалов

методами капсулирования и гранулирования.

1.1. Капсулирование дисперсных материалов.

1.1.1. Цель процесса капсулирования и структура гранул пролонгированного действия.

1.1.2. Методы капсулирования и их классификация

1.1.3. Математическое описание процессов, сопровождающих капсулообразование на поверхности дисперсных материалов

1.2. Гранулирование дисперсных материалов.

1.2.1. Процесс гранулирования и основные характеристики гранулированных продуктов

1.2.2. Классификация методов гранулирования
1.2.3. Математическое описание процессов, протекающих при гранулирования дисперсных материалов методом окатывания
1.3. Оборудование для физических методов нанесения оболочек на гранулы и гранулирования мелкодисперсных материалов методом окатывания.
1.4. Выводы и постановка задач исследований.
Глава 2. Математическое моделирование процесса капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки
2.1. Математическое моделирование процессов, протекающих при образовании оболочки на одиночной частице.
2.1.1. Математическая модель процесса сушки плнки раствора полимера на поверхности гранулы
2.1.2. Математическая модель процесса образования защитной оболочки путм проведения реакции полимеризации на
поверхности частицы
2.2. Математическая модель процесса формирования защитных
оболочек на гранулах в тарельчатом грануляторе
Глава 3. Математическое моделирование процесса агломерирования мелкодисперсного материала в тарельчатом грануляторе.
3.1. Математическое описание эволюции гранулометрического состава мелкодисперсного материала при агломерировании в периодическом режиме работы гранулятора
3.2. Математическое описание эволюции распределения частиц по размерам при непрерывном режиме работы аппарата
Глава 4. Экспериментальные исследования процессов капсулирования и агломерирования дисперсных материалов.
4.1. Исследование кинетики сушки растворов пленкообразующих веществ.
4.2. Экспериментальные исследования процесса капсулирования дисперсного материала в тарельчатом грануляторе.
4.3. Экспериментальные исследования процесса агломерирования в тарельчатом грануляторе.
Глава 5. Разработка методик расчета процессов капсулирования и агломерирования в тарельчатом грануляторе.
5.1. Материальный и тепловой балансы процесса капсулирования в тарельчатом грануляторе.
5.2. Материальный и тепловой балансы процесса агломерирования
5.3. Методика расчета процесса капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки
5.4. Методика расчета процесса агломерирования в тарельчатом грануляторе.
Основные результаты и выводы по работе
Литература


Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 5 страницах машинописного текста, содержит рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 5 наименований. Глава 1. Капсулированные продукты драже, капсулы, микрокапсулы находят свое применение во многих отраслях промышленности. К настоящему времени осуществлено нанесение оболочек на различные металлы, химические вещества, жидкое и твердое топливо, удобрения, лекарственные препараты, ароматизирующие вещества, пищевые добавки, семена . Заключение материалов в оболочки защищает их от воздействия окружающей среды, обеспечивает замедленное высвобождение активного вещества или его высвобождение через определенные интервалы времени, удлиняет сроки хранения неустойчивых и быстропортящихся веществ, снижает токсичность продуктов, позволяет смешивать несмешивающиеся и реагирующие друг с другом соединения, придает новые физические и физикохимические свойства, например, позволяет уменьшать летучесть, изменять плотность, гранулометрический состав, форму, маскировать цвет, вкус, запах и т. Существует ряд возможных методов процесса капсулирования, например, поликонденсация и полимеризация, отверждение расплавов в жидких средах, распылительная сушка, физическая абсорбция, капсулирование с помощью заряженных пленок, напыление, напрессование, экструзия, и т. В производствах используется комбинирование различных методов, которое определяется качеством оболочек, вводимыми кап суля нтами и другими параметрами 1,2. Гранулы пролонгированного действия ГПД находят все большее применение в сельском хозяйстве, медицине и промышленности. Физикохимический механизм взаимодействия ГПД с жидкостью заключается в проникновении жидкости через капиллярнопористую оболочку к растворяемому веществу, растворении и переносом его молекулярной диффузией или капиллярным течением в окружающую гранулу среду. Выбор технологической схемы получения ГПД должен определяться структурой получаемых гранул, техническими требованиями, предъявляемыми к ним, физикохимическими свойствами материалов, техническими возможностями и объемом производства. По типу структур ГПД можно условно подразделить на рис. Каркасные гранулы. Рис. Материалами тонких оболочек являются, в основном, полимерные материалы. Такие оболочки могут обладать невысокой локальной механической прочностью. Оболочки из полимерных материалов имеют высокую стоимость, поэтому их толщину пытаются минимально уменьшить. Материалом для изготовления толстых оболочек могут быть как органические, так и неорганические вещества. Для изготовления оболочек гранулированных удобрений пролонгированного действия применяют серу, цемент, гипс, битум, парафин и другие вещества. Такие оболочки могут обладать значительной механической прочностью. Многофазная оболочка ГПД состоит из наполнителя и связующего вещества. Гранулы с такими оболочками обладают высокой механической прочностью и длительным временем растворения. Материалами для их изготовления могут быть отходы различных производств. Многослойная гранула состоит из ядра, покрытого несколькими оболочками из различных веществ. Многослойные гранулы изготовляют или по технологическим соображениям, или для достижения заданной кинетики растворения. Изменяя вид, количество и последовательность нанесения оболочки можно получать гранулы пролонгированного действия практически с любой задаваемой кинетикой растворения. Такие гранулы могут высвобождать различные растворяемые вещества в различные периоды растворения и могут обладать значительным сроком действия. Каркасная гранула пролонгированного действия состоит из каркаса, пространство внутри которого заполнено растворяемым веществом. Ячейки внутри каркаса могут быть как сообщающимися, так и не сообщающимися друг с другом. Каркас значительно увеличивает механическую прочность гранулы, и намного уменьшает скорость высвобождения растворяемого вещества из гранулы, особенно при несообщающихся ячейках. Наиболее подходящим методом изготовления таких гранул является прессование.