Интенсификация процесса растворения дисперсных твердых материалов с использованием аппаратуры роторно-пульсационного типа

• Автор: Иванова, Дарья Борисовна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Общие сведения о кинетике растворения

1.1 Лимитирующие стадии и модельное представление

процесса

1.2 Основные зависимости для расчета коэффициента

массоотдачи

1.3 Расчет кинетики растворения частиц

1.4 Факторы, определяющие интенсификацию массообменных процессов

1.5 Методы и средства интенсификации процесса

растворения
1.6 Совершенствование процесса растворения в аппаратуре роторнопульсационного типа 3
1. Остановка задач исследования
2 Экспериментальное исследование процесса растворения дисперсной твердой фазы в роторнопульсационном аппарате
2.1 Описание лабораторной установки с РПА
2.2 Описание полупромышленной установки с РПА и
исследуемых модельных систем
2.3 Методика проведения экспериментов
2.4 Влияние режимных параметров обработки в РПА на кинетику процесса растворения дисперсных материалов
2.5 Прогнозная оценка длительности процесса растворения
3 Математическое моделирование процесса растворения
дисперсных твердых материалов в роторнопульсационном аппарате
3.1 Разработка математической модели процесса растворения
3.2 Оценка средних значений коэффициентов массообмена при
растворении
4 Конструктивные методы совершенствования роторно
пульсационных аппаратов
4.1 Рекомендации по проектированию основных узлов и масштабированию РПА
4.2 Предлагаемая конструкция центробежного массообменного аппарата для проведения процессов, осложненных химическим взаимодействием фаз
Заключение
Список использованных источников


Разработать математическое описание изучаемого процесса и оценить сходимость экспериментальных и расчетных данных. Оценить степень влияния масштабного фактора на параметры массопереноса и выработать рекомендации по проектированию РПА для процессов растворения дисперсной твердой фазы. Выполнена экспериментальная оценка влияния технологических параметров процесса и конструктивных особенностей рабочих органов РПА на кинетику растворения бензойной и салициловой кислот в воде, позволившая конкретизировать режимы процесса. Предложена методика прогнозной оценки длительности процесса растворения. Разработано математическое описание процесса растворения твердого дисперсного материала в РПА, позволяющее установить его продолжительность. Проведена экспериментальная проверка адекватности математической модели. Определены средние значения коэффициента массоотдачи при растворении модельных систем в РПА и оценено влияние на них технологических параметров процесса. Разработаны рекомендации по конструированию рабочих органов РПА и их расчету. Предложена конструкция центробежного массообменного аппарата для проведения процессов растворения, осложненных химическим взаимодействием фаз. Достоверность результатов диссертационного исследования обеспечивается применением современных методик физических измерений, сертифицированной измерительной аппаратуры, значительным объёмом полученных экспериментальных данных, современной вычислительной техники и программных средств для проведения расчётов. Результаты экспериментального исследования процесса растворения бензойной и салициловой кислот в РПА. Математическое описание процесса растворения твёрдых дисперсных материалов в РПА. По теме диссертации опубликовано работ, включая 3 статьи в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией. Получен патент на изобретение. Основные положения и научные результаты диссертационной работы обсуждались на IX международной научно-практической конференции «Новые химические технологии: производство и применение» (Пенза, г. III и IV Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности" (Бийск, - апреля , - апреля гг. Всероссийской научной молодежной школе-конференции «Химия под знаком «Сигма». Исследования, инновации, технологии» (Омск, г. III научно-технической конференции молодых ученых «Перспективы создания и применения конденсированных высокоэнергетических материалов» (Бийск, - сентября г. Всероссийской конференции, посвященной памяти В. В. Бахирсва «Химия, технология и применение высокоэнсргстических соединений» (Бийск, - сентября г. РПА на кинетику растворения молельных материалов. Автором предложена методика прогнозной оценки длительности процесса и установлено влияние технологических параметров на величину коэффициентов массоотдачи при растворении. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 2 наименований. Работа изложена на 4 страницах машинописного текста и содержит таблиц и рисунка. Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель, задачи, основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость, кратко представлено содержание по главам. В первой главе рассмотрены теоретические основы процесса растворения дисперсных твердых материалов, а также существующие зависимости по определению коэффициентов массоотдачи и времени полного растворения. Рассмотрены методы и средства интенсификации растворения. Проведен анализ конструкций РПА, предназначенных для растворения дисперсных твердых материалов. Показано, что высокоэффективным и перспективным оборудованием являются аппараты с многофакторным воздействием на обрабатываемую среду. Во второй главе исследовано влияния отдельных технологических параметров процесса и конструктивных особенностей оборудования на кинетику растворения модельных систем. В третьей главе представлено математическое описание процесса растворения дисперсного материала в РПА.