автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гранулирование термолабильных продуктов в струйно-секционном псевдоожиженном слое

. и од

2 ч НОЯ У?,7

На правах рукописи

КОНОВАЛОВ СЕРГЕЙ ЮРИСОВИЧ

ГРАНУЛ ИЮВАНИЕ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ВСТРУЙНО-СЕКЦИОНИРОВАННОМ ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ

05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таибоэ 1997

Работа выполнена на кафедре "Технологическое оборудование и прогрессивные технологии" Тамбовского государственного технического

университета.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: доктор технических наук, профессор Минаев Георгий Александрович кандидат технических наук, доцент Страшное Николай Михайлович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Действительный член ИА РФ, доктор технических наук, профессор

Карпов Анатолий Михайлович Кандидат технических наук, профессор Коптев Андрей Алексеевич

Ведущая организация: АООТ научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгидам (НИИУИФ)им. проф. Я.В.Самойлова

Защита состоится аи?. ¿3? на заседании

диссертационного совета K064.20.0I Тамбовского государственного технического университета, 392620, г.Тамбов, ул. Ленинградская, 1.

Отзывы на автореферат направлять по адресу - 392620, г.Тамбов, ул. Советская, 106.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Тамбовского государственного технического университета.

Автореферат разослан ^^ Ученый секретарь

диссертационного совета &МШчаев

1

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных условиях рыночных отношений и состояния промышленности России главенствующими является создание ресурсосберегающих технологии, повышение уровня экологической безопасности установок н качества готовой продукции. Эти вопросы необходимо решать комплексно, поскольку они находятся в тесной взаимосвязи и отклонение одного из этих факторов от нормативных требований влечет за собой возрастание материальных затрат в производственных условиях, приводит к удорожанию готовой продукции, что в условиях здоровой конкуренции товаропроизводителей приводит к кризисным состояниям отдельных производств и экономики в целом.

Широкий ряд продуктов в гранулированном виде можно получить в аппаратах со струйно-секционированным псевдоожиженным слоем. Особенности свойств продуктов микробиологического синтеза и пищевой промышленности (сложный характер связи плагн с материалом, термолабнль-ностъ, полнднспсрсносгь, склонность к агломерации) и требования, предъявляемые к качеству готовой продукции, ограничивают область применения результатов исследований, полученных при гранулировании других материалов.

В связи с этим возникла необходимость в проведении исследований процессов и явлений, происходящих при гранулировании термолабильныЬ продуктов, в разработке научных основ расчета аппаратов со струйно-секционированным псевдоожиженным слоем и его основных узлов, а также в проведении комплексного анализа влияния технологических особенностей н режимных параметров на качественные показатели готового продукта и экологическую безопасность производства.

Данная работа выполнялась в соответствии с координационным плане и научно-технических работ Академии наук СССР на 1986-90 гг. (код 2.27.1.4.16) и Координационным планом Российской Академии наук по проблеме ТОХТ на 1991-1995 гт. (код 2.27.1.4.14).

В связи с этим тема диссертационной работы представляется весьма актуальной с научной и практической точек зрения.

Цель работы. Целью настоящей работы являлось изучение процесса гранулирования в струйно-секционированном полидисперсном слое термо-лабилыюго продукта.

В работе защищаются,

1.Математическая модель процесса гранулирования термолабильных продуктов в струйно-секционированном псеадоожиженном слое;

2. Математическое описание движения твердой фазы в струйно-секциошфозанном псевдоозсиженном слое, сформированном газораспределителями переменного живого сечения и постоянного гидравлического сопротивление;

1

3. Результаты экспериментальных исследований гидродинамики, тепло* и массообмена о струйно-секционированном псевдоожиженном слое;

4. Методики расчета аппаратов гранулирования термолабильных продуктов в струйно-секционированном псевдоожиженном слое и их основных узлов;

5. Методики расчета технологических схем получения термолабильных продуктов в гранулированной виде;

6. Результаты сраашгтсльного анализа технологических схем с точки зрения их экологической безопасности;

7. Конструкции высокоэффективных аппаратов струйно-секционированного псевдоожиженного слоя и газораспределительных устройств для них, а также технологические линии производства термолабильных продуктов в гранулированном виде.

Практическая ценность

Результаты исследований использовались:

- при разработке и промышленном освоении ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий получения микробной биомассы (активного ила) в гранулированном виде на Новополоцком заводе БВК (установка производительностью 10000 кг/час испаренной влаги принята в промышленную эксплуатацию); экономический эффект от внедрения составил 17 тысяч рублей (1988 год).

- при проектировании промышленной установки гранулирования творожной сыворотки на Тамбовском молочном заводе; ожидаемый экономический эффект от внедрения - 264 тысячи рублей (1991 год).

Результаты проведенных исследований позволили также обосновать и создать новые конструкции газораспределительных устройств для аппаратов со струйно-секцноннрованным слоем, аппараты гранулирования термолабильных продуктов, а такие технологические линпн производства термолабильных продуктов в гранулированном виде, защищенные авторскими свидетельствами.

Апробация работы. Основное содержание работы изложено в 11 публикациях и 6 авторских свидетельствах (см. список опубликованных работ). Объем работы. Диссертационная работа состоит из сведения, четырех глав, выводов, списка использованных источников 1а 116 наименований и приложений. Содержание изложено па 138 страницах и иллюстрируется 37 рисунками. Приложения представлены на 28 страницах.

О СНОВНОЕ СХ5ДЕР Л-1/ШИЕ РАБОТЫ

Во пгедснми показана актуальность выполненной работы и обоснован выбор объектов нсследова:аш, в качестве которых выбраны термолабильные продукты - микробная биомасса и молочная сыворотка.

В первой глане представлен анализ аппаратурного оформления процесса гранулпроЕзшм, выявлены доминирующие факторы, определяющие

качественные показатели готового продукта и экологическую безопасность производства.

Описаны известные способы и устройства позволяющие создавать активную гидродинамическую обстановку в псевдоожнженном слое.

Предложен новый подход к созданию струйно-секционированного псездоожиженного слоя, позволяющий оказывать направленное воздействие на структуру слоя, равномерность термической обработки и. в конечном счете, на качество готового продукта.

На рис. I показана идеализированная картина развития струи, сформированной зоной большего живого сечения газораспределительной решетки постоянного гидравлического сопротивления.

Рке. 1. Идгагапкрогашгаа карпяа paimrrtia газовых струй в псездооггнгягаетм слое дисперсных частиц

1 • газовый фахел; 2 • газовый пузырь; ..........-» - газ о зад фаза;-► • дисперсная фаза.

Уменьшение шага перфорации газораспределительной решетки обуславливает возможность непосредственного взаимодействия струй, между собой путем слияния (на различных уровнях слоя) генерируемых газовых пузырей, а при дальнейшей сближении • путем слияния факелов струй. При слиянии струй происходит их коалесценцня и они развиваются как единая струя.

Схематично развитие струй в предварительно озхиженном слое показало на рис. 2. Основной поток псевдо^янжающего агента вводится в слой в режиме, обеспечивающим ожижение материала без застойных зон на ре-

щетке. Помимо этого, на газораспределителе постоянного гидравлического сопротивления формируются зоны большего живого сечения, над которыми путем слияния образуются струйные течения большей энергонасыщенности и дальнобойности. Интенсификация процессов переноса в рассматриваемом случае достигается разрушением пузырей, образованных элементарными струями, при их инжекции струей, сформированной коллективом элементарных струй.

На основе рассмотрения физической картины обоснованы границы работоспособности газораспределителя переменного живого сечения:

7707 (о

Экспериментально проверены теоретические представления об условиях слияния и спутного течения элементарных струй.

На рис. 3 показана схема лабораторной установки со сменными газораспределительными устройствами. Измерения проводили термоанемометрическнм комплексом ТАЙК-3 Харьковского СКБ "Турбулентность" и тензометрической установкой. В ходе экспериментальных исследовании измерены поля скоростей газовой и твердой фаз, температура газовой фазы при ее различных расходных характеристиках. В результате обработки экспериментальных данных получили зависимость для определения скорости газа на оси струн:

[.11 .

о <«>.

\ У ЛЛ

,11

ЩШЦЩШШЦСУЛК;

М 1 I ! м 1

\Лч 11:

Рис. 2. Физическая картина струГшо-секцнопировашшго псевдоожизшшого слоа

Ц4\УУ{,0,А2)2

\Л5тА'

к

0.94

(2)

На рис. 4 представлена зависимость осевой скорости газа от вертикальной координаты, построенная для различных конструктивных и технологических характеристик газораспределителя.

Проведен анализ современного состояния математического моделирования процесса гранулирования в псевдоожиженном слое.

На основании проведенного анализа поставлена задача исследования.

Вторая глапа посвящена математическому ыодеяироващпр процесса гранулирования терыолабилькых продуктов в полидисперсном струйно-секционироаашюм псевдоожиженном слое.

При моделировании процесса сушки-гранулирования термолабильных продуктов в качестве искомой функции использовали плотность распределения материала по контролируемым качественным показателям го-

тозого продукта: влагосодержанию С, размеру частиц К, содержанию в частицах целевого коипоиеита ш и времени т пребывания частиц в аппарате.

г

\ Г -'

»V ч )

/ 5

V V V

Рне. 3. Эясперкмягталыяа установка

I - аппарат струйно-секцнонироаанного ело», 2 - газона* камера, I - рабочая камера, 4 - гаюраспределителк, 5 - подводящий

газоход, б - воздуходувка, 7 • вентиль, 8 - дягфрагыа. 9 - калорифер; 10 - координационное устройство,

II - датчик; 12 - регистрирующий прибор

Ил И

и,

а

а

о*

а

1 * -Г— / / У./ —* -

Л

Ж»

Ркс. 4. Изяетккке скорости газа по оса струи

/, 2,3,4- расчет по (2),* - эксперимент;

и* = 61 м/с. »1 = 14 мм. /1 = 7 им. слой - гранулы микробной биомассы, «/= 2,6 мм. р, = 1100 кг/м'.

Общее уравнение для р(г.е. Я, т. т) представляет собой материальный баланс чвспт материала в элементарном объеме рассматриваемого многомерного пространства:

- го <Ж

Дг.с. П.Т)« а*<ор) ♦Шу(-От5га<1(р))

сЛ ах

Зр<к лат"

др &а дгя йх

(3)

В правой части уравнения (3) первое слагаемое определяет перемеще-пкв гранул из одной точки пространства о другую за счет направленного дзтгегию потока частиц материала, второе - определяет перемешивание частиц в псевдоожиженнои слое, кинетику роста гранул отражает третье слагаемое, четвертое - описывает закономерности сушки, последнее слагаемое показывает убыль коипоиеита в процессе термической обработки.

Для решения уравнения (3) использовал» известные зависимости, определяющие: - коэффицнет- диффузионного перемешивания; - изменение содержания белка и аминокислот п процессе термической обработки; - измените гранулометрического состава струйно-сасциошфованного псевдо-ознгсшюго слоя.

Чтобы система уравнений математического списания процесса была замкнутой, необходимо определить относительные скорости гранул и теплового агента, дополнить ее зависимостями описывающими изменение вла-госодержания гранул в процессе их сушки, а также выявить характер изменения температуры внутри частиц в процессе их термической обработки.

Приведено решение балансового уравнения сил, действующих на частицу материала для определения скорости движения дисперсного материала в струйных зонах, сформированных переменным живым сечением и постоянным гидравлическим сопротивлением газораспределителя:

*ЧТ3 <Цут> ,«1Т2 а'т-шт)2 «1Т3 Р*-Т- = 2 '-¿-Ьт-'гЬ М

Получены зависимости для оценки влияния параметров струйного течения и слоя на характеристики движения монодисперсных частиц материала, а также количественно оценено это влияние для определения поверхности межфазного контакта псевдоожиженного слоя и струйного течения. Решения получены в аналитическом и критериальном вше.

Для определения режимов развития струй, образованных зонами большего живого сечения и постоянного гидравлического сопротивления газораспределителя предложен параметрический критерий ут/Нр, позволяющий оценивать режимы развития струйных течений путем визуального наблюдения над слоевого пространства.

Решение уравнения (4) использовалось также для определения скорости : энодисперсных частиц:

К)!-

НргЦ, 2£(Рт-Рг)

1МЛС,2 3

(5)

/ 2а & - В) 8АЙ Цф(у -5 ) 8пВ(уЬ,1 _62п+1)

Ы -ьТГ-^-+-^---(Ь.ОуЬ (6)

А=(ь+герГ;В=В(рт-рг)

4гк11рт Рт

(°и) (8)

(9)

С целью учета полидисперсности считаем, что частицы в псевдоожи-женном слое имеют различные размеры и эти размеры являются случайной величиной, которая характеризуется по высоте Ь псевдоожиженного слоя

плотностью распределения p(R,h). В связи с этим предположением, скорость частиц ю, се температура Т и влагосодержание С являются также случайными величинами. Так как при каждом значении R = R случайные величины ю. Т и С имеют единственно возможное решение.

Скорость частицы на оси струи определяется зависимостями (5)-(9), поэтому условная вероятность этого значения относительно события R = R равна единице. Следовательно, плотность вероятности случайной величины и относительно события R = R представляет собой 5 - функцию Дирака:

R.

Э(ю,Ь)= / 8[со-wra]p(Rfh)dR (10)

Выполнив замену переменных п->К в формуле(10) получим зависимости для определения вероятности того, что скорость частиц будет находится в пределах

I2(4(RMI2> „ ^pW

. »■ — I

""epJiRi-R?)

(3aJ ♦ гГХ^у1 - 35J)J (ЗЬ2 ♦ Щ4У3 - MJ)J

(И)

(12)

.in

(13)

(14)

При гранулировании материалов в струе высокотемпературного теплоносителя полагаем, что в струе удаляется поверхностно-связанная влага и частицы выносятся в псевдоожижениын слой на досушивание. Время пребывания частиц в псевдоожиженном слое априори считается достаточным для удаления внутренне-связанной влаги. Для определения средней концентрации влагн в гранулах используем известное решение эффективного уравнения диффузии с граничными ус овнями третьего рода:

где „ешь., . т

В связи с тем, что радиус гранулы Я и, соответственно, относительная скорость обтекания гранулы потоком воздуха - по определению - случайные величины, то концентрация влаги в гранулах такхсе случайная величина. В результате преобразований, аналогичных (10}-*(11)-(14) получили среднее распределение влаги в гранулах струнно-секцмонироваиного псев-доош!2:енного слоя:

0'(г,Ь,у,*) = 1 ф(гЛул.и,С)Ца-,(г.11.у.т,и,0).ь|с1п (17)

11

Для случаев, когда скорость потока газа не оказывает влияния на процесс переноса массы влаги использовали известное решение уравнения массопроводностн с граничными условиями третьего рода:

п БШЦи -ЦьСОЗЦ., »"■'(Мк —) _„.2р0

Выполнив преобразования, аналогичные (10)—>(11)-(14), получим среднее распределение влагосодеркания всех частиц на высоте Ь псевдо-овдшенного слоя:

С*(т,г,Ь) = 7ч|£[с"|(т.и,г.Ь)|э{С"1 (х,^г,Ь),Ь,т||аи (19)

Подчеркнем, что в формулах (17), (19) влаго содержание не зависит от размера конкретной частицы. Эти зависимости описывают среднее распределение влагосодержания внутри частиц на высоте Ь полидисперсного псевдоожихсешюго слоя.

Допуская, что средняя температура поверхности мелких частиц равна их средней объемной температуре и проводя аналогию между закономерностями переноса влага и тепла запишем:

рСГ> = р(с® ' (20)

Тогда уравнение (19) запишем для определения среднего распределения температуры внутри частиц струйно-секциониро ванного псевдоожи-зенного слоя:

Т*{т,г,Ь) = 74£[т"1(х,1,г,Ь)1р(Т-1 (иг.ЧЛт^ч (21)

Представленная математическая модель слуетгг дня определения технологических параметров процесса гранулирования. При этих технологических параметрах представляется возыозхным получать высококачественные гранулированные термолабнльные продукты, заданных начальными условиями свойств.

В третьей главе описан алгоритм решения математической модели процесса гранулирования в струйно-сезсцнонированном псепдооглгаенном слое.

Исходными данными слулат произзоднтельность аппарата гранулирования, физические свойства суспензии и качественные характеристики готового продукта (размер частиц, их влагосодержание, содержание белка и аминокислот). Из материального и теплового балансов находятся расходные характеристики теплового агента.

Затем решается задача определения гидродинамических характеристик полидисперсных частиц в струйно-сехционирозаннои псездоо:запкен-ном слое и определяются условия тепло-массообмена. На рис. 5 иллюстрируются сравнение данных, полученных а ходе распета скорости частиц на оси струйных течений и данных эксперимента по определению скорости пол![дисперсных частиц з струйно-сехциошфованном псездоолихенном слое.

Для определения среднего влагосо-дерзания гранул решаются уравнения (15)-(17) или (18)-(19) численными методами.

Совместным решением уравнения (21) и зависимостями, описывающими териодеструкшпо белка и амикохнелот определяется содержание белка и аминокислот в гранулах готового продукта.

Проведен численный анализ модели гранулирования с целью выявления наи-о < г з ул^л более выгодных режимов эксплуатации

установки гранушфовашм. Критерием для выбора таких ренимоа служат значения качественных характеристик. На рис. 6 показано изменение гранулометрического состава, влагосодержшия готового продукта, содержание в нем белка и аминокислот в зависимости от времени неста-

Ргс. 5. Скорость !Жвдкск5оак 'Егтпц

м оса струн Ц> » 61 м/с; I -(1= 2,4 мм; 2-<1-2,8 ми; 3 - с! = 4,2 ми - расчет (5) - (9); 4 - расчгт по (15) - (18).

ционарного процесса, температуры и расхода теплового агента.

В четвертой главе приводится описание конструктивных особенностей газораспределителей переменного живого сечения и постоянного гидравлического сопротивления [2, 3, 6], аппаратов со струйно-секцио-нированныы псевдоожиженным слоем [I, 3, 4], а также технологических схем производства териолабильных продуктов [2, 6], разработанных на основании результатов расчета математической модели и экспериментальных исследований.

Для оценки экономической эффективности и экологической безопасности производства термолабильных продуктов в гранулированном виде были разработаны автоматизированные подсистемы расчета технологических схем.

В этих подсистемах определяются основные конструктивные параметры воздухоочистного оборудования, устройств для утилизации и регенерации теплового агента, гидравлические сопротивления и мощности, затрачиваемые на создание транспортных потоков.

Рис 6. Закономерности процесса гранулирования микробной биомассы в струйно-сскциоиироганном псевдоожиженном слое

Производительность • 10000 кг/ч испаренной влаги, я = 64 •/.; с = 5 %; </= 2 ни. / - Г«, = 130 *С, с = 5,44, ш = 62,3 %; 2-Гв= 150вС, с= 5,1%,* = 58,9%; 3 - Г«, =• 180 "С, с а 4,8 « = 57,2 %

Ц

В таблице приведены сравнительные показатели технологических схем гранулирования ыихробной биомассы производительностью 10000 кг/час испаренной влаги.

Анализ полученных результатов показал, что при модернизации существующих производств целесообразно использовать технологическую схему с частично замкнутым по теплоносителю контуром. При проектировании вновь организуемых производств целесообразно использовать полностью замкнутую по теплоносителю технологическую схему.

Приведены результаты опытно-промышленной эксплуатации установок по гранулированию михробиой биомассы (рис. 7, 8) и молочной сыво-ротхи на Новополоцком заводе БВК и Тамбовском молочном заводе, соответственно. Похазаны технологические параметры процесса гранулирования, пути и методы создания экологически безопасных производств высококачественных гранулированных термолабильных продуктов.

Ргге. 7. Устройство дта силучк^а кормовых еонцгетрзпрза АС 1561949 1, 2 - ргбочгя п газсггя ггисры, соотгетстггкво, 3 - газораспределительная решетка, 4, 5 - участия большего н меньшего живого се-, ченид, соответственно, б - канал иода твердых икградвеатоз, 7 -форсуккн, 8 - селективное заборное устройство, 9 - отделитель некондиционного материала, 10 - дро б!1лга, 11 - зластор, 12 - смеситель, 13 - пылеуловитель, 14 - патрубок подачи сжатого воздуха

3. Устагсзкз для получения граиулл-

ромкпоП ».С^фобяоа бпО?.=1ССЫ

АС 1733222 1 - граиуяятор, 2, 3 - рабочая и газовая камеры, соответственно, 4 - газораспределительная решетка, 5 - форсунки, 6, 7 - каналы ввода твердых ингредиентов и суспензии микробной биомассы, соответственно, 8 - сопла, 9 - выгрузные приспособления, 10 - дробилка, 11 - охладитель гранул, 12, 13 - загрузочный и разгрузочный патрубки, 14 - газорас-- пределнтельная решетха, 15-штуцеротвода охлаждающего агента, 16 - пылеуловитель, 17 - аппарат мокрой очистки газов, 18 -конденсатор, 19 - узел приготовления теплоносителя, 20-22 - штуцеры подвода топлива, воздуха на горение и воздуха на смешение, соответствеяно, 23 - озонатор, 24 -аппарат дополнительной мокрой очистки , газов, 25 - цикяон-разгрузитель, 26 - разгрузочный патрубок, 27-30 - вектиляторы, 31 -трубопровод отвода твердых ингредиентов

и

Таблица

Сраштышк показатели расчета технологических схем

Показатель Рассматриваемый вариант технологической схемы

Открытая техн. схема Открытая техн. схема с воздухо-подогрев. Частично замки, техн. схема Замки, техн. схема

1. Затраты энергии, мДж/г исп.влагн 3381 2946 3119 3426

2. Выброс пыли в атмосферу, кг/т продукта 0.03 0.0012 0.00098 0.0

В приложениях приведены акты испытаний и ввода в эксплуатацию установки гранулирования микробной биомассы производительностью 10000 кг/час испаренной влаги, акты передачи научно- технической документации на установку гранулирования молочной сыворотки Тамбовскому молочному заводу, а также результаты экспериментальных исследований, программы и результаты расчета математической модели процесса гранулирования термолабилышх продуктов в струйно-секциоиированном псевдоожиженном слое. Представлены методики расчетов грануяятора термолабильных продуктов, газораспределительных устройств сгруйно-секцноннро ванного пссэдоожиженного слоя, технологических схем производства тер нестабильных продуктов в гранулированном вид е.

ВЫВОДЫ

1. Проведен системный анализ современного состояния процессов гранулирования в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов и их аппаратурного оформления. В результате проведенного анализа выявлены доминирующие факторы, определяющие качество готового продукта и экологическую безопасность процесса гранулирования.

2. Экспериментально проверены теоретические представления об условиях слияния и спутного течения элементарных струй и обоснованы границы существования струйных течений, образованных зонами большего ;;заого сечеши и постоянного гидравлического сопротивления. Получена рл::ч л1:ь1 формула для определения скорости газа на оси струй.

3. Разработана математическая модель процесса гранулирования тер-иолабильных продуктов в сгруйно-сехционированном псевдоожнженном слое.

4. Представлен вывод зависимостей для определения скорости движения монодисперсных частиц на оси струи, основанный на рассмотрении балансового уравнения сил, действующих на частицу.

5. Предложен параметрический критерий ут/Нр, позволяющий оценивать режимы развития струйных течений путем визуального наблюдения над слоевого пространства. Проведена экспериментальная проверка в широком диапазоне изменения параметров струй и слоя.

6. Разработаны алгоритмы расчета математической модели для определения качественных характеристик (гранулометрический состав, влагосо-держанне готового продукта, содержание в нем белка и аминокислот) процесса гранулирования термолабильных продуктов. Экспериментально в условиях опытно-промышленной эксплуатации установки гранулирования .микробной биомассы проверена адекватность разработанной математической модели и похазана ее хорошая сходимость.

7. Проведен сравнительный анализ экономической эффективности и экологической безопасности рассматриваемых схем производства. Даны рекомендации по со вершен ствованшо конструктивных и технологических характеристик рассматриваемых технологических схем.

8. Разработаны конструкции аппаратов и их основные узлы, которые апробированы в производственных условиях. Опыт опытно-промышленной эксплуатации показал устойчивую работу установки гранулирования микробной биомассы по схеме с частичной рециркуляцией теплоносителя, мокрой очистхоЯ и дезодорацией газовых выбросов. Даны рекомен-дащш'по выводу аппаратов большой производительности (10-13 тонн испаренной влаги в час) на рабочие решшы.

Изложенные а работе результаты исследований, математическая модель процесса гранулирована* термолабильных продуктов в сгруйно-секционирозашюа псеэдоозняенном слое, метод:па! расчетов технологических схем и отдельных их узлов могут быть использованы при разработке новых п модернизации действующих установок гранулирования.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

(|Д2 - шаг перфорации мезду отверстиями о зонах псевдоожижения и струйных зонах, м; к £ 1 - коэффициент, учитывающий увеличение радиуса влияния струн (в следствии иеусгойчязости ее границы) на структуру слоя; С| - коэффициент струи; т - время, с; ускорение свободного падения, м2/с;

5 - коэффициент гидравлического сопротивления; Up, Ub, Um - скорость газа рабочая, витания частц, на оси струи, соответственно, и/с; ю- скорость частиц, к/с; рт,рг • плотность, соответственно, твердой и газовой фаз, кг/м1; dt- диаметр частицы, к; R,r - радиус частицы наругний и внутренний (текущий), соответственно, "м; То, Ti. Ть - - температура газа, начальная, конечная, на высоте h псевдоожиженного слоя, °С; Со, Ci - влаго-содержанне частицы; а, ß • коэффициенты тепло- и массообмена, соответственно ; п; • количество частиц в сечении струи; х, у, z - пространственные координаты, и; J(r,h,y,T,n,В)- Якобиан преобразований.

Освоваш результаты дасссридва опуйдхховакы в работах:

I. A.C. 1688081 (СССР). Сушили псевдоожиженного слоя / Тамбовский институт химического машиностроения; авт.изобрет. Коновалов С.Б., Страшнов Н.М. - Заявд. 24.10.89, Иг 4752846/06; Опубл. Б.И. 1991, № 40. МКИ F26B 17/10.

Z A.C. 1738222 (CCCP)i Установка для производства гранулированной микробной биомассы / Тамбовский институт химического машиностроения; авт. иэобрет. Коновалов С.Б., Страшно» Н.М. - Заявд. 14.03.90, >Ь 4825637/13; Опубл. Б.И. 1992, J* 21, МКИ А23К 1/10.

3. A.C. 1561949 (СССР). .Устройство Дяя получения кормовых концентратов/ Тамбовский институт химического машиностроения; авт. нзобрет. Коном-лов С.Б., Страшнов Н.М., Виноградов Г.С • Заявд. 15.04.88, J* 4437580/3015; Опубл. Б.И. 1990, H¡ 17, МКИ A23N 17/00.

4. A.C. 1669417 (СССР). Аппарат для гранулирован»u молочных продуктов / Тамбовский институт химического машиностроения; авт. нзобрет. Коновалов С.Б., Кадулнн Г.Т., Фролов Н.С., Страшно» Н.М. - Заявд. 21.11.88, № 4607267/13; Опубл. Б.И. 1991, Mi 30. МКИ А23С 1/05. .

5. A.C. 1762999 (СССР). Газораспределительное устройство для аппаратов псевдоожиженного сдоя / Тамбовский институт химического машиностроения; авт. изобрст. Коновалов СБ., Минаев Г_А., Страшнов Ü.M. - Заявд. 08.06.90, № 4837056/26; Опубл. Б.И. 1992, № 35. МКИ B01J 8/24.

6. A.C. 1741716 (СССР). Линия для производства агломерированных молочных продуктов / Тамбовский институт химического машиностроения; авт. нзобрет. Коновалов СБ., Страшнов Н.М., Фролов Н.С., Сучков Ю.Б. - За-явл. 23.05.90, №4828325/13; Опубл. Б.И. 1992. Н> 23. МКИ А23С 1/04.

7. Коновалов СБ., Булгаков А.И., Страшнов Н.М. Математическое обеспечение систем управления теплоиспользующнми установками псевдоожиженного слоя.- В кн.: Автоматизация н роботизация в химической промышленности: Тезисы докладов II Всесоюзной конференция Тамбов, 1988, С. 86.

8. Коновалов С.Б., Булгаков А.И., Страшное Н.М. Об одной модели тепло-переноса.- В кн.: Краевые задачи: Межвузовский сборник научных трудов.-Пермь, 1988, С. 93-101.

9. Коновалов С.Б., Страшное Н.М. К вопросу проектирования аппарата псевдоожиженнсго слоя с активным гидродинамическим режимом. - В кн.: Тезисы докладов III Всесоюзной научно-технической конференции студентов.-Казань, 1987, С. 149.

10. Коновалов С.Б., Страшнов Н.М. К расчету аппарата обеззоживания на основе структурного анализа дисперсных материалов.- В кн.: Методы спех-трального анализа в народном хозяйстве: Тезисы докладов научно-техн. конф,- Тамбов, 1987, С. 115.

11. Коновалов С.Б., Страшнов Н.М. Проектирование грануляторов псездо-ожиженного слоя с переменным полем скоростей.- В кн.: Методы спех-трального анализа в народном хозяйстве: Тезисы докладов научно-техн. конф,-Тамбов, 1987, С. U4.

12. Коновалов С.Б., Страшноз Н.М. Проектирование н расчет прогрессивной конструкции опытной устаноЕхн обезвоживания продуктов микробиологического синтеза.- В хн.: Создание и пронззодстзо пилотных установок для биотехнологических процессов: Тезисы дохладов Всесоюзного совещания-М., 1987, С. 51-52.

13. Коновалов С.Б., Страшноз Н.М. Теплообмен в струйном слое частиц бел-ховых добавок.- В кн.: Приложение нз псездохнпящия слой и флуиднзнра-ните систем в биологичиата промишленост: Тезисы докл. Пергой национальной научно-технической конференции с междунеродным участием.-Пловдив, Болгария, С. 38.

14. Коновалов С.Б., Страшноз Н.М., Даиили::! A.B. Вероятностный метод моделирования грануляторов псездоожижеяиого слоя с активными гидродинамическими ркх!!мам!1,- В кн.: Математическое моделирование н оптимизация систем переменной структуры: Мехзузозсхий сборник научных трудов.-Тамбов, 1939, С. 129-132.

15. Коновалов СБ., Страшнов Н.М., Дытякип A.B. Исследование сепарации гтрн струйных течениях з псездооггпженном слое полидисперсных частиц,-Вкн.: Гидромеханические процессы разделения гетерогенных систем: Тезисы дохл. III Веесогэзн. конференции.- Тамбов, 1591, С. 38.

16. Коновалов С.Б., Страшноз Н.М., Даи:иш;::1 А.З. 1С вопросу определения скорости частиц а псездоогетжеяном слое,- 3 кн.: Тезисы докладов III Всесоюзной нзучио-техннчгссоЗ конференции студентов. - Казань, 1987, С. 149.

17. Kcnovalov S.B., Straihnov N.M., Daniüan A.V. Simulation cf hydrodynamics and heat ezhanse v.'hcn sranuiatinj bioproducis.- In: Summaries topics: 7. Hydrodynair.ic proteges ar.d equipment: The Jubilee 10 th International Congress of chemical ercinecrinj, themical equipment design and automation.-Praha, Czechoslovakia, ISSO, J9.25.

¿k