автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Гидродинамика и массотеплоперенос в аппаратах вибросжижения высокодисперсных порошков

h, i

УРАЛЬСКИЙ

ОРДЗНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОШ1ШШЧ1Ш1Й ИНСТИТУТ им. С.М.ДИРОВА

На правах рукописи

Кишшс Илья Эыидьавяч

ТЗЩРОДШШМ И imCCOTEffilOIHESHOC В АППАРАТА

жброозшекяя шсокодаспзрсных ЕОРСЖОВ Специальность 05.14.04 — Превышенная ташгоэнэргатдка

Автореферат, даооартащш на сояснаша ученой степени ■ кандидата тохнэтоскшс наук

Свэрдаовск 1990

Работа выполнена на кафедра промышленной теплоэнергетики Уральского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института им. С.Ц.Кирова,г.Свврддовск.

Научный руководитель ¿-кандидат технических наук, ведущий

)

. научный сотрудник А. Ф. ДЕКОВ; Официальные оппоненты , - доктор технических наук, профессор

В.С.ШЩДОЙ;

кандидат технических наук, зам. . директора НПО "КИСТАМ"

ид.гашко .

Ведущее предприятие - Всэсоазннй научно-исследовательский

институт енаргетшш и цветней метал ■ лургш

Защита состоится декабря 19Э0 г. в 0 часов О О мин на заседании специализированного совета К, 063*14.09 при Уральском политехническом иястигуте ш. С*М. Кщюва по адресу: г.Свердогавск ул. Мира. 28, - ЛИ, корпус I? 8 (суд« Т-Ф. Т^Я/3.

С диссертацией модно ознакомиться в библиотеке ЛШ. \. Отзывы на диссертационную работу в одном экземпляре, заверен Ш9 гербовой лечатьв-учреидания, просим направлять по адресу: 620002, г.Свердаовск, К-2, ЛИ ш. С.М.Кирова, ученое секретарю института.

Автореферат,разослан " № 1990 г.

Ученый оекретарь снвциализированного совета,

^аншдаг технически наук, доцент ¡'^х?*^ ВАСАНОВА Л,К.

ОБДАЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность тз:.и. Современный технический прогресс тесно язан с созданном новых материалов, обладающее комплексом струк-урно-чувствительных свойств: катализаторов, ферритов, сверх-оводяиков, оптически прозрачных керамик, пигментов а т.д., освой для получения которых слуяат высокодасперск^э порошки(ВДП), дадалщие развитой удельной поверхность!) и, вследствие етого,викой хзничаской агтавноемв. Однако обработка подобных сред в • паратах псзвдосшгнэшш затруднена по причина высокого уровня гогезиопяого взаимодействия мезду частицами (группа "С" по ассифакации Гелдарта).

В ряде случаев обработка Д5Д, а также сред других классов в одессах, сопроволдавдюсся агломерацией (спекашеи) частиц, воз-гна в аппаратах виброошкения. Однако широкое использование ви-здаояной техники в этой области сдераивается из-за отсутствия штгческого описания: процесса виброояизеяпя данного класса да-грсных .сред и иетода расчета оптимальных параметров вибрации в Маратах с высокодасперсным взброслоем.

Цата работы. Оптимизация процессов высокотемпературного син-га и супжп химических соединений.

Научная новкзка. Дано аналитическое описание процесса вибро-авниа высокодисперсных порошков и определен характерный размер гогезионшх образований в виброслое в зависимости от уровня гид-¡диначяческих сил. Разработан аналитический метод расчета резо-:сных параметров виброслся с учетом конструктивных особенностей ¡арата и физических услозий процесса. Экспериментально исследо-[о, что взвешенный режим виброоЕиженЕЯ позволяет снизить темпе-■уру твердофазных реакций по сравяенгв со стационарным слоем г ¡озгать спекания шихты в процессе взаимодействия. Дала аналиги- '

чэская оценка уровня снихения температуры при проведения твердс фазных процессов в виброслое. Обнаружено явление высокотемпературной грануляции частиц в вибросяое.

Автор защищает: '

- метода исследования шссогедлопэреноса в вибросшаенноц слое;

- результаты экспериментального и аналитического исследования структурных и динамических характеристик высокодисперснсго в» брооакенного слоя;

- аналитический метод расчета резонансных параметров ваброаыге-ния в аппаратах с дисперсным слоем частиц групп "С"и "А" по Теддарту; ....

- результат експеримэнталъных исследований процессов массотегш переноса дра твердофазном взаимодействии частиц в виброошиан-яом слое;

- разработанные конструкции аппаратов виброожикенного слоя дня проведения процессов высокотемпературного синтеза и сушки.

Практическая денность. По результатам исследований разрабо-тьшг конструкции аппаратов виброозазкения высокодисперсных порошков в определены оптимальные параметры вабрацта при инженерном расчете. _ . -

Реализация работы. Результаты исследований использованы в разработка ряда интенсивных технологий высокотемпературного синтеза и сушки химических соединений,внедрены в производство вибрационная электропечь для термообработки соединений ванадия и паровая вкбросушшса - серебра - нитрага (фактичаскай эффект от внедрения 50 тыс. руб.,).

Апробация работы. .Основные результаты диссертационной работа докладывались яз областной каучно-техкическо! конференции "Прогрессивные процессы в промышленной теплоэнергетике", Свердловск,

19841 Научно-технической конференции "Спиашзгвия и ссдерааяие

■.урсосберогаших безотходных технологий в химической прошшлен-:ти и теплоэнергетика", Свердловск, 1986; Всесоюзной научно -нической конференции "Техника псевдоожижения я перспективы ее вития", Ленинград, IS88; Республиканской научно-технической ференциа "Проблемы эффективного использования электрической и ловой энергии в машиностроении Узбекистана", Ташкент, 1989; сошной научно-технической конференции "Ноеыэ процессы, обору-аниэ и гибкие производственные системы для шогономенклатурных ачоских производств", Днецропетровск, 1989; Республиканской на-э-технической конференция "Проблемные вопросы создания средств рационной техники для использования в различных технологичес-процессах машиностроительной отрасли Узбекистана", Тавкенг, ); II Юбилейной научно-тохшческой конференции Уральского по-зхничвского института ш. С.У.Кирова, Свердловск, 1990.

Публикации. Основные подоаения дассертапдп опубликована в >аботах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,че- • х глав, заключения, библиографии и приложений. Объем работы с., из них основной текст 105 с., включая 7 табл., рисунки ., библиография из 146 наименований,- приложения 16 с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЯАШЕ РАБОТЫ ОБЗОР ЛИТБРАТУШ И ПОСТАНОВКА. ЗАДАЧ ИССЩОВАВИЙ

Проведенный обзор аналитических подходов, представляющих асе виброогшаения шсокодасперскш: материалов как результат астичных взаимодействий без учета роли газовой фазы, приводит . зодам, что вибровзикение микронных порошков требует значитель-с ускорений вибрации ( K^-IO2 - I03) шш высоких частот вига ( / — Юл - I04 Гц), что на практике неосуществимо из-за шого предела прочности конструкционных материалов. Данные

утверждения противоречат многочисленным экспериментальным дани по обработке ВДП (0,1-10 мкм) при низкочастотном воздзйс вии вибрации (/ ^ 50 Гц), а с другой стороны, сдерживают приме; ние техники виброожижения в технологиях, связанных с обработке; ВДП, например, при организации ряда твердофазных реакций, проте; щих в стационарном слое со спеканием шихты,

Основное внимание в работе было уделено изучению динамичен ких и структурных характеристик высокодасперсного виброозшаекЯ' слоя экспериментальными и аналитическими методами, а также уот; повлекли соответствия между интенсивностью гидродинамических п. цзссоз и процессов переноса при твердофазных взаимодействиях ду частицами в виброожикенном слое. Получешше результаты легл основу разработки интенсивных технологий высокотемпературного синтеза рада химических соединений, а также сушки высокодиспер ных и склонных к агломерации материалов.

МЕТОДИЧЕЖОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ-

Исследования динамических характеристик виброслоя провода< лись с использованием методов тензометрии. В работе использовались датчики мгновенного давления газа и полного давления слоя конструкции ЛМ. В опытах использовалась схема измерений с зап. сигналов на ленту пшейфового осциллографа.

Исследования структурно-реологических свойств порошков пр водились с использованием стандартных методик определения насы ноё плотности, плотности виброуплогненного и взвешенного вибро слоя, угла естественного откоса и т.д. Оцределение дисперсного состава ВДП проводилось при помощи седаментографа ракон -

шаьубетге 20.

2 рабстэ разработана методика исследования свойств текуче зиброслоя по измерению удельного расхода материала при источен

зз отверстие в стенке вибрирушего сосуда.

В качестве модельных материалов использовались высокоднспер-} порошки оксидов кадаия ( ¿ч = 3 мкм), меди (¿ч= 7 мкм),.аа-1 (<1Ч = 10 мкм), а такае корунд различных фракций.

Исследования процессов переноса при твердофазном взаимодей-щ частиц в виброслоа проводились с использованием методов косвенного рентгснофазового анализа проб шихты, а ташсе микро-пи.

В исследованиях применялась реторта пз стали марки 12И8НЮТ ;етром 0,1 м,которая крепилась при помощи специальной рамы, пе-юцей вертикальные колебания от вибростенда БЭДС 400-А, в иахт-муфельной печи. В процессах, сопровождающихся выделением аг-ивных сред, применялась реторта из кварца диаметром 0,14 м. исследований динамических характеристик слоя в холодном состо-применялись сосуды из плексигласа различных диаметров. Эксперименты проводились в диапазоне частот вибрации 10-60 Гц хорений до 1Методика проведения'экспериментов в обцем 1в заключалась в регистрации изменения исследуемой величины от летров вынулдапдего воздействия (амплитуда и частоты вибрадгн) гараметров системы (диаметра частиц,-те?,шератупы, шсош слоя и). 3 исследованиях массотеплопэреноса параметры впбросшгае-годбиралпсь резонансными.

ОСОБЕННОСТИ даНАШШ! ДИСПЕРСНЫ! .СРЕД В АЕПШТАХ ШЕР ОСШШБШЯ

Влияние аутогезпи на виброатстаениэ ДДД. 7роЕэнь аутогезионкшс засыпка играет определягацуп роль при переводе слоя во взве-е вибрацией состояние. 3 экспериментах эго задавали подбором рсного материала или изменением тег.шэратуры слоя. Исследования впброоашзензя различных высокодпсперсных оксидов

металлов показали, ■что переход -засыпки ез уплотненного вибрацие! состояния во взвешенное наблюдается в исследуемом диапазоне частот вибрации примерно при одной и той же скорости вибрации, которая для наиболее связных порошков составляет Аи ~ 0,4 м/с. При постепенном увеличении параметров вибрации расширения слоя 1 ряде случаев не цроисходат, гак как частицы ВДП объединяются в гранулы диаметром ~ 1-5 мм, которые по мере окатывания упрочняются. Однако, если воздействие вибрации производится в резонансном реяимэ с быстрой установкой параметров вибрации до Ли-0,4 ! и засыпка не успевает перейти в виброуплотненное состояние, виб-росжнЕение слоя осуществляется во взвешенно-фонтанирушем режим; без грануляции частиц. Микроскопическое исследование порошков ш еле виброобработки в резонансных режимах показывает, что частил} образуют рыхлые конгломераты размерами 50-100 мвм и меЕеэ в 3! висимости от уровня аутогезионных сил в засыпке, а елок частиц группы "С" по Геддарту вибросшшаотся как слои группы "А" (груб! дисперсные порошки).

Аналогичные явления наблюдается при изменении уровня аутоп зпошшх сил в засыпке о ростом температуры. При' этом соответств; щам подборов "параметров вибрации, состава смеси и температур мояно добиться изменения дисперсного состава от исходных частиц до образования белее крупных конгломератов - спеков и, наконец, полного спекания слоя.

Основной внешней силой, действушцей на образующиеся в слое конгломераты частиц, являются переменные пульсации давления газ: вой фазы, достигающие высоких значений) в интенсивных р< зимах виброозпкекия.

В отсутствие пульсаций давления газа (что возможно при мал Кв, в низких слоях, при вакуумировании пространства и т.д.) раз. мер образований будет определяться .уровнем сил инерции вибрации спя аутогеэпи :

л сг я Р0

0*к*)Л-1 . ' 0* к») '

з Дз - размер аутогезионного образования в неподвигном со-эяник.

Поскольку рабочий диапазон ускорений вибрации но превышает ачений Кд— 10, то из (I) следует, что й уменьшится по сравнэ-з с й0 з лучшем случае на порядок.. При значительных С в этих говиях действие вибрации приводит к грануляции частиц.

В области параметров вибрации, соответствующих развитии пуль-; давления газовой фазы, механизм дрсйления аутогезиошшх об-зоваяий будет иным. Представляя собой микропористое тело с не-глетричной силовой характеристикой,- аутогезиояная структура лие-внсокое гидроданашческое сопротивление и эффективно гасит зшняе пульсации давления газа, приводящие, при нарушении разрыв-1 прочности, к ее дроблению. Характеристикой распространения . ллущети давления в пористой среде является глубина цр'ояикяове-£ пьезоволны в засыпке ' Ир - УИ йаТу/ш [1}, представляющая со-I расстояние, на котором амплитуда давления газа в порах укен>-:ся в "ехр" рез. При этом вдоль каналов раззиваются весьма вы-:из растягивающие усилия, ыаксяэдум которых приходится на припо-вшостный участок структуры. Соотзетствувщий этим усилиям рав-¡есный диаметр отрываемого от первоначально!: структур« образо-шя определится как:

£> = г,72-(г-н?>/р . (2>

акт ерник размер частиц ( о.ч ), которому соответствует начало

укрупнения частиц в виброслоо, зависит в болндей степеш от ур ня аутогезионных сил мегду частицами и в меньшей от параметре вибрации (рис. 1,а). При шбросшгкении частиц в области > образования конгломератов не происходит. В области сц, буд найладаться рост характерного размера смеси за счет агрегирования частиц, который стабилизируется в области молекулярко-шот-ноё агрегации. Расчет по (2) показывает, что интенсивные ре&ш виброогижения, характеризушиеся развитием в слое пульсаций даа ленш газа, приводят к разрупаннв аутогезионных структур до о£ разований, близких к исходному размеру частиц в умеренном даапг зоне ускорений вибрации ( = о * 6), что подтверждается экспе рзменгально (рис.

Реальные образования, мигрируя по объему слоя, постоянно оказываются в неравновесных условиях, когда их диаметр не соответствует уровню пульсаций Р в данной точке слоя, который обнчн максимален у днища и близок к нулю у верхней гранили. Поэтому они с периодичностью циркуляционных л квазптурбулеЕтвых(1-10с~^ двиганий в слое испытывают тенденции к появремонной коагуляции ] гидродинамическое дроблению. Такой механизм вибросеиквния способствует контактному ыассопореносу ыеяду частацаки, что, например, приводит к интенсификации внашнедиффузиолной стада взаимодействия (т.н.процессов покрывания) в твердофазных реакциях.

Расчет резонансных параметров кебрацип з установках с зиор: Олдкеняым слоем. Выбор резонансных параметров виброоиканиа ВЩ1 позволяет значгтаяъкс снизить урозеяь вибрационных колебаний, требуешй для перевода заекпкк во взвешенное состояние. Поскшь-ку взбросшгаение таких материалов в гнтенсЕвных регимах ¡-¿ало отличается от виброогаяения грубодаелгренкх частиц, то рассчитать

"""йггков 1.3., Путрик Б.А. Распространение колебаний во взвешенном зернистом сяос У/Ж&и 1333. 1.54.

• а. б.

Ъс. 1. Характерный размер образований в Биброояиженном :лое: а - в зависимости от диаметра частиц ^соответствующего )му уровня аутогезионных сил в ВДП; б - а зависимости от ускорения вибрации.

и—— . _ ¡у = с1ч ; I - уровень гидродинамических сил в

виброслое; окись алшшппш. _

б: <Г = 100 Па; 1 - расчет по (1) ; 2 - по (2); 3 - по (2) с учетом реальных замеров Р у днища; О - С<Ю* 9 - УЗа2Си50б>5; о - Сио,6У2°5'

параметры резонанса, соответствующие максимальным пульсациям да вления газовой фазы в слое, мокно на основании реологической ыо дели вынужденных колебаний дисперсного слоя {I]. Диссипативное влияние составных частей .аппарата, представляющего собой камеру с акустически замкнутым вадслоевыы и подропеточным объемами, а такке газорасиределителем, учтем, дополнив модель соответствуют ыи вязко-упругими элементами, динамические коэффициенты которых адекватно отражают свойства газа в присоединенных к слою объема Уравнение колебаний в аппарате с решеткой "нулевого" сопро тивления (сопротивлением решетки .можно пренебречь при 5-15: и У/с ~ ^ ) запишется в виде:

U)0 = 'J¿C¡j>~' " частота собственных колебаний при первом ли-

где Хв =/ccsujt- вынуздапцее воздействие;

частота собствэшп нейном резонансе;

íÍx(k) - ^r- . — безразмерный параметр, учитывазкий соотношен объемов газа в надслоевом (подревет-очном) пространстве и слое.

Fenemie уравнения (S) для .установившихся пульсаций давлени газа имеет вид:

ÜJ* - ,рг)% /А

I

ссф^'У), (4)

где Л = uj/u« - относительная частота вибрации;

Qv - ¿o _ коэффициент демпфирования. колебаний с.юя;

, / гЛн) , ж .

V = алсЬ 91 -5---;-7уИГ~ -фазовый

ИГ~и«(и&) /«г*-

сдвиг.

'Проверка полученного решения (4) по известным экспериментальным данный для различны! частных случаев показала, что пульсации давления газа и, соответствующая максимальным значениям Р, резонансная частота вибрацпи хорошо описываются (4) за исключением случаев с сшметричннга граничными условиями ( Уи~*®> V» = оо , У*-* ), реологическая модель слоя и уравнения коло-баний для которых имеют другой вид.

ЗЗЗТЕРОЗШ'ПЙ !11СС0ТШ0!ЕР2Н0С 3 ЕИШШЕЕШШ СДСЗ

Исслэдоаанпо процессоз переноса проводилось па реакции иэзду иеднш порошком и пятпокисьа ванадия, протекающей по твердофазному механизму при 550°С со спеканием в неподзнаисм сдое при.

■¡3,6 Си + Уг05 = СиоЛ05- , (5)

Цвет: розовый орацгешй чершй

Ери ваброажекии смеси образование соединения Сиае'0.-

протекает при более низкой тсмяаратуро С Т* = 400°С), в то врогя кал? температура спекания слоя растет до Гсп = 550°С.

Влияние амплитуда вибрации ка кснстяку процессов ггассоперэ-носа показано на рис. Лри Кв« 2,5 смесь спасается, и реакция протекает таг; ~.е,как и в неяодвьаноч слое. Лра лв=2,1и-3 различия в скорости реакции, заметено ка начальном- периоде и связанные с янтенсяйгкедавВ першшзшания сиесп, в дззйузлошой области исчо-

Рис. 2. Кинетические кривые "степень превращения - время" твердофазных реакций:

а: массоперенос через прямые контакты частиц, Т=. 420°С; б: массоперенос при участии промежуточной газовой фазы о - Т = 650°С; о - 300

завт, и процесс затухает^ как и в неподвизном сяоэ. Микроскопическое исследование проб продукта показывает, что основным фактором тормоаения реакции являются образующиеся в ходе взаимодействия спёки исходных компонентов, в результате чего скорость диффузионных процессов в пихте значительно снижается. Во взвешенном ре-гаме вибросзвгения ( 1^=5) спёки отсутствуют, а процесс взаимодействия завершается на порядок раньше. Таким образом, кинетика твердофазных процессов в виброслое определяется исходным дисперсным составом реагирующей, смеси и характерным размером новообразований в виброслое, что регулируется параметрами вибрации и температурой. Время заверивши реакции, лимитируемой внутридаффузп-онпыки процессами, будет зависеть от размеров наиболее крупной фракции и однородных включений л возрастать пропорционально квадрату диаметра новообразований в впброслое.

Участие промежуточной газовой фазы обуславливает более высокую скорость протекания реакции, неяеяи контактные взаимодействия. Основной характеристикой иассопереноса в стом случае слукит глубина скольжения фаз в виброслое i А р], цредставляю-кая собой расстояние, на которое переметается контрольная метка в газе относительно частиц дисперсной фазы за полупериод колебаний. 3 высокодиспврсной смеси расчетное значение <£ составляет ~ 10"^«., г.ё. быстрий ) фильтрационный перенос газа от час ищи к ча-вглубь конгломерата или от свободной поверхности к ядру слоя >существляется ка ничтожное расстояние ~ ¿¿V . Поэтов доля пор \ конгломзратах частиц, газ ъ которых присоединяется к газовш гатокам меаау шши, пренебрежимо глада, и взаимодействия "гаг -■вердое" внутри такого конгломерата возмояш лишь при налички полото контакта мегду разнородными частицами, т.е. мехаьизм взаакс-,ойствия через газ формально мало чем отличается от соисмснно вердофазяого.

Например, взаимодействие между частицами меди и окиси меди протекает через диссоциацию (2СиО- Си2о+о)2 захват кислорода частицами металла (геи + о = Си2о). В стационарном слое образование закиси меди сопровождается спекание;.; швеи, что в дальнейшем препятствует диффузионному транспорту кислорода. Ерп виброокнжекш во взвешенном реаше частицы не спекаются, и реакция протекает с поваленной скоростью (рис. 2,6).

Аналогично протекаш процессы углетермического восстановления оксидов, которые обычно затухают на финишном этапе, когда в смесь наступает локальное обеднение восстановителем. Тонкое перемешивание твердах и промежуточных газовых компонентов в виброояи-' кенном состоянии позволяет избежать локального обеднения - смеси восстановителем и завершать цретекание реакции (см. рис. 2..3).

Интенсификация внешодаёЕфузионной стадаи массоперелоса, а также отсутствие укрупнения исходных компонентов в процессе синтеза позволяет проводить ряд твердофазных процессов с поваленной скоростьз или таи -пониженной. температуре. Снижение температуры нетрудно оценить'на основании закона Арренауса в прэдпоиоаении, что скорость реакции в ВС возрастает по сравнению с теми же условиями в стационарном сдое пропорционально числу химических контак -тсв частиц в единицу времени:

- ^ —.. . (6).

Еа/АТ г Ог(П)

В экспериментах величина АТ мокет Достигать до 100 К с более и ■ при известном значении накушайся энергии активации неплохо совпадает по (6).

Црншнение интенсивных режимов виброожияония, преаятстдузшх образованию кристаллизационных контактов,выгодно также при супке кристаллов я кристаллогидратов, склонных к свариванию. Применение

техника виброозляенняв таких процессах позволяет ликвидировать стадии измельчения продуктов, в ходе которых происходит их загрязнение.

Сушка высокодесперсннх порошков в ряде случаев осложнена из-за высокого влагосодоряаяия, что в результата воздействия вибрации на такие среды в начальный период сушки вызывает тшссотропную отгонку влаги на поверхность слоя. Совмещение стадии оютма и сушки в одном аппарата, представляшем собой комбинации нутчфальтра и вибрационной сушишг, позволяет последовательно проводить операции отгшма, сужи, смешения, просева и фасовки широкого класса

дисперсных сред (рис. 3).

18 ' ОСНОШЫЗ ВЫВОДЫ

I. Бысокодасперсные порошки подвергаются' виброожпжвшт в диапазоне низкочастотных колебаний ( / = 15-30 Гц) при скорости' вибрации ки)"0,4 т/с. В отсутствие развитых пульсаций давления газа в слое такие материалы под действием вибрации гранулируется. В резонансных реаимах виброояижегая основной разрушавшей силой являются переменные пульсации давления газовой фазы, подвергающие пористые образования гидродинамическому дроблению.

2. Применение одномассной реологической модели Еыяуздешшх колебаний дисперсного слоя, учитывающей конструктивные особенности аппарата, позволяет проводить расчет резонансных параметров зибрации. Все динамические коэффициенты в модели определяются аналитически за исключением коэффициента сопротивления решетки, которым в большинстве случаев можно пренебречь, что значительно упрощает расчет.

3. .Твердофазные взаимодействия, лимитируемые диффузионными процессами через образующуюся прослойку продукта реакции, интенсифицируется во взвешенном режиме зяброоашкения. Интенсификация происходит за счет преодоления спекания реагирующих частиц и их виброперемзшивания, что облегчает внешедпффузиошшй транспорт реагентов. Время внутридпффузлонного процесса при этом зависит

от размеров наиболее крупной фракции ж, таким-образом, обусловлено дисперсностью исходных реагентов и уровнем внешних гидродинамических сил, препятствующих спекании и укрупнении исходных ча- . стиц в-процессе их нагреза. . .

4. Интенсификация теплопереноса и вяешедиффузионной стадии ■ массопереноса к частица!,I виброслоя сникает температуру проаеде-'ггя процесса взаимодействия. Для исследуемых в этой работе про-лэссов сшссшз тзьзюратуры составляю ~ 50-100 К.

5. Кинетика процессов, протекающих при участии промежуточной газовой фазы в шсокодасперсном виброслое, определяется гидродинамическим рвяшом в аппарате, а механизм взаимодействия мало чем отличается от истинно твердофазного.

6. Применение аппаратов виброогизсения в технологиях дисперсных материалов, сопровоздапшпсл спеканием (агломерацией) частиц в процессе обработки, позволило помимо интенсификации отдельных стадий и выхода конечного продукта в дисперсном виде комбинировать в одном аппарате стада отаима, сушки, смешения, прокалки; совместпгь разгрузку с просевом и фасовкой; исключить операцию измельчания из технологической цепочки.

7. По данным исследований разработаны технологии синтеза и сушки ряда химических соединений, внедрены в производство вакуумная вибросушилка кристаллов серебра нитрата, виброиечь для термообработки соединений ванадая на Уральском заводе химреактквов (фактический эффект от внедрения 50 тнс. руб.); разработана тех. документация на вибрационную фильтр-сушилку загрузкой 25 кг и вибропечь загрузкой до 200 кг.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Разработка, методики замэра давления в влброкипшем слое/Пав-личенко А.Б., Рыкков А.Ф., Карпов Е.Ф., Кгашнс И.Э. // Прогрессивные процессы в промышленной тешгоокергетике: Тезисы докл. областной. научао-техк. кокф. . Свердловск, . 1964. С; 15-16. .

2. Способ получения оксида меда (I) / Абрамов ЮЛ., Киднис И.Э.^ Ешшоз А.Ф. и др:г Положительное рещэшз по заявке

Í5 4307261/31-26/184804 от 24.04.89. ■

3. Специфика твердофазных реакций в вяброояизеяном слое /Баскаков А.П., ;Скпкис И.З., Рыжков A.Q. и др. // Техника псевдо-сашкоиия и перспективы ее развития? Тезисы докл. Бсессвзной

научю-техн.конф. -Л.,Черкассы:1ШИГЭШЛ, 1988. С. 17-18. .

4. Кипнис И.Э.,Абрамов Ю.А.,Рыжков А.Ф. Способ излучения закиси кобальта СоО¡Положительное решение п> заявке B47I0463/26/064293 от 28.08.90. '

5. Сушилки виброкипящего слоя /Кипнис И.Э...Микула Б.А., Рисков А.Ф. //Проблемы эффективного использования электрической и теготовой энергии в машиностроении Узбекистана: Тезисы докл. I республ. научно-техн.конф. Ташкент. 1989.С.100

6. Вибропечи /Афанасьев М. А.,Кипнис Н.Э..Муковозов A.B. и др.

/Дам-лш ,1989. С. 141.

7. Сушка и термообработка химреактивов в вибросяое Д'икула В.А., Колпаков A.C., Кипнис Н.Э. и др.//0птишзашя и со дергание ресурс сосберегающих безотходных технологий в химической промышленности и теплоэнергетике: Тезисы докл.научно-техн.конф.Свердловск: УПИ, 1988. С.66.

8. Влияние стенок и разгрузочных устройств на режимы работы аппаратов с виброкипщим слоем/ Кипнис Н.Э., Колпаков A.C., Микула А.В./Дам кв,1988.С.63.

9. Гидродинамика влаяного виброслоя /Кипнис Н.Э.,Рыжков А.Ф.,Колпаков A.C..и др.//Теплофизика ядерных энергетических установок. Свердловск-.НИ ,1987.С. 68-76.

10. Проблемы сушки высоковлажных химреактивов в вкброкипяцэм слое /Кипнио И.Э..Микула Б.А., Колпаков A.C. и др.//Разработка теории ж .конструктивного оформления процессов тонкого измельчения, классификации, сушки и смешения материалов.Иваново, 1988.С. II4-II8.

11. Сушр, химических реактивов в Еакууккрованном виброслое /Кип-кис Н.Э.,Абрамов Ю.Д., Рыжов А.Ф/ и др.//Новне процессы, оборудование ж гибкие производственные системы для многономенклатурные химических производств ¡Тезисы докл.Всесоюзн.научно-техн, нокф. Днепропетровск-Черкассы, 1989.С.75.

12. Использование вибротехники в процессах обработки дисперсных спад Д'лкула В.А., Рыжков А.Ф., Килнис И.Э.//Проблемна вопросы создания средств вибрзпдокной техники для использования в различных технологических процессах ютияо строительной отрасли Узбекистана: Тезисы докл.респ. каучно-техн.конф. Ташкент, 1290.С.28.

13. Рыжков А.Ф., Кишке Н.Э. Механизм твердофазных реакпий е виброслое тонкодзепероного порошка /Тезисы IX Юбилейной научно-техн. kof4. УШ, Секция "Промшленная теплоэнергетика и теоретическая теплотехника". Свердловск,1990. C.I2.

(ЖОЗНАЧЕЭДЯ

А- амплитуда вибрацяи; а^,- скорость звука; Ь - размер конгломератов в виброслое; d4 - диаметр частот; Еа - кажущаяся энергия актетацеи; J - частота в^брагкл; Hs, Hp - еысотэ слоя, глубина' проникновения пьезоволиы в засыпке; относительное

ускорение вйбрают;; - глубина скольжения $аз; п, - вероятностное чхсяо химическах контактов чаежци в эяппипу' времени в процессе зиброожтания; р , Q - мгновенное давление газа, атшссреряое дав-тешге; R - универсачьная газовая гостоянная; Г*, \п.~ температура зротекаядя реакцгш, гегшература сгоканяя, V - объем; X - средняя 70 внезте де^срулЕия слоя; <U - процент основного везоства; £ -юроз'-гость слоя; £ - изэф^кпдакт резоиаяского усиления колебаний; р - плотность; С- упольная прочность аутогезионных образований; ¿¿= д / (150/и. (I - £ ) - время ролакеащя скорости Фаз;

и> - угловая частота вгбракэт; ндексы! н - надслоевой; к - камера; с - слой.

Подписано в печать I5.II.9C Фор:.:аг 60x84 I/I6

Бумага " пйсчая' Плоская печати Усл.п.л. 1,16 . Уч.-гзд.л. L,9o Тираж ICC оакяз S7C Бесплатно

Редаютоняо-иэдательбниЯ отдел УШ ж/,.С.!.'..Кирова S2CCQ2, Свердловск, 8-й учебный корпус Есталгият УШ. Сверхлегок, У1Ш, 8-3 учебны" корцу а