Разработка эффективных технологических процессов гранулирования и модифицирования минеральных удобрений в аппаратах взвешенного слоя

• Автор: Овчинников, Лев Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 411 с. + Прил. (с. 412-543)

ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
ОВЧИННИКОВ ЛЕВ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В АППАРАТАХ ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ
05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, действительный член АМН РФ Федосов С.В.
Иваново

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение
ГЛАВА 1. Основы теории и расчета гетерогенных процессов, сопровождающихся химическими превращениями и изменением
гранулометрического состава дисперсной фазы
1. Современное состояние проблемы моделирования и расчета
сложных физико-химических систем (ФХС)
1.1. Общие положения
1.2. Основные закономерности химической кинетики в моделировании технологических процессов
1.3. Математическое моделирование тепло- и массообмена
в одиночной частице
1.4. Математическое моделирование физико-химических
процессов, протекающих в аппарате
1.5. Закономерности формирования гранулометрического состава в процессе грануляции технологических продуктов
ГЛАВА 2. Физико-химические основы процесса получения минеральных удобрений в аппаратах со взвешенным слоем
2.1. Мгновенная химическая необратимая реакция в растворе. Аналитическое описание диаграммы растворимости в сис-
теме Н20
2.2. Мгновелшая химическая . обратимая реакция в растворе. Аналитическое описание диаграммы растворимости
Н20 - Н3Р04 - №

ГЛАВА 3. Моделирование процессов тепло- и массообмена, протекающих в одиночной частице
3.1. Нейтрализация серной кислоты аммиаком в капле кислого
раствора сульфата аммония
3.1.1. Нестационарная хемосорбция аммиака каплей раствора,
содержащего серную кислоту
3.2. Нейтрализация в капле фосфорной кислоты аммиаком
3.2.1. Нестационарная хемосорбция аммиака каплей раствора,
содержащего фосфорную кислоту
ГЛАВА 4. Моделирование процессов взаимодействия сплошной и дисперсной фаз при гранулировании минеральных удобрений во взвешенном слое
4.1. Закономерности движения дисперсной фазы в факеле, исте-
кающем из пневматической форсунки во взвешенный слой частиц
4.1.1. Современные представления о характере движения дисперсной фазы в газовом потоке
4.1.2. Математическая модель движения капли жидкости в газовой
струе, истекающей в псевдоожиженный слой
4.2. Сушка мелкодисперсных капель в факеле струи пневматической форсунки
4.2.1. Проверка адекватности математических моделей сушки с
одновременной нейтрализацией кислот аммиаком в каплях гранулируемых растворов
4.2.1.1. Исследование процесса диспергирования растворов
4.2.1.2. Исследование процесса концентрирования растворов суль-
фата аммония и фосфорной кислоты в аппарате распылительного типа

ций взвешенного слоя, который в наибольшей степени обладает стохастично-стью, предложен ряд его гидродинамических структур. Эти структуры описывают следующие модели.
Модель идеального перемешивания соответствует структуре потоке, в котором частицы вещества, поступающего на вход зоны идеального смешения, мгновенно распределяются по всему объему зоны.
Эта модель имеет следующие уравнения:
Однопараметрическая диффузионная модель соответствует гидродинамической структуре поршневого потока с перемешиванием в продольном направлении
где Б - коэффициент диффузии, м2-с"'; V - скорость потока, м-с'1.
В двухпараметрической диффузионной модели, так же как и в однопараметрической, процесс описывается уравнениями молекулярной диффузии. Отличие моделей состоит в том, что в двухпараметрической диффузионной модели учитывается перемешивание потока как в продольном, так и радиальном направлении:

где V - объем зоны, м'; С> - объемный расход потока, м -с'; с - концентрация вещества, кг-м'3; т - время, с.
й х2 & х й * ’
(1.57)
д г У у б с _ (1 с Эг й х й т ’
(1.58)
Наряду с структурами (1.56-И.58) разработаны диффузионная модель с застойными зонами, ячеечные модели, модели с обратными потоками и т.д.