автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля

кандидата технических наук
Зайцев, Дмитрий Борисович
город
Москва
год
2010
специальность ВАК РФ
05.17.08
Диссертация по химической технологии на тему «Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля»

Автореферат диссертации по теме "Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля"



На правах рукописи

ии^ '

ЗАЙЦЕВ Дмитрий Борисович

Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 ЯНВ 2Ш

Москва-2010

003490483

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет инженерной экологии (МГУИЭ) на кафедре «Автоматизированное конструирование машин и аппаратов».

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Рудобашта Станислав Павлович

Защита диссертации состоится « 21 » января 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.145.01 при Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, 24/1, аудитория имени Л.А. Костандова (Л-207).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии.

Автореферат разослан и размещен на сайте www.msuie.ru « Н » декабря 2009 г.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Тимонин Александр Семенович

доктор технических наук, профессор Шаталов Александр Леонидович

Ведущая организация:

ОАО «Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения»

(«НИИхиммаш»), г. Москва

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из водорастворимых полимеров, получивших широкое распространение и привлекающих постоянное внимание исследователей, является полиакриламид (ПАА). Комплекс ценных свойств, относительная дешевизна и большой объем промышленного производства ПАА определили его интенсивное использование в различных областях техники и технологии.

Особенно широко ПАА применяется в качестве флокулянта в процессах очистки и осветления питьевой, промышленной и сточных вод. В нефтедобывающей промышленности ПАА применяется для различных целей: при бурении в качестве стабилизатора, регулятора фильтруемости и реологических свойств буровых растворов, ускорителя проходки пород и структурообразователя почв для укрепления стенок скважин; при вторичной добыче нефти добавки ПАА уменьшают подвижность закачиваемой в пласт воды, что способствует лучшему вытеснению нефти из пористых пород.

Следует отметить, что темпы роста производства не удовлетворяют потребностей, которые ежегодно возрастают на 8-10%. Поэтому актуальны разработка и совершенствование технологии производства ПАА.

Наиболее перспективной является недавно разработанная технология получения ПАА высокой чистоты биотехнологическим способом. Согласно данному способу, гидратацию акрилонитрила в водной среде осуществляют в присутствии биокатализатора, содержащего микроорганизмы, обладающие нитрилгидратазной активностью. В соответствии с данной технологией, по завершению процесса полимеризации получают ПАА в виде геля с влажностью около 75%, содержащего в основном осмотически связанную влагу. Но транспортировка и использование его в таком виде экономически нецелесообразно, поэтому технологией производства ПАА предусмотрены стадии его измельчения и сушки до конечной влажности 9%.

В промышленности в основном используют конвективный способ сушки в ленточных сушилках. Однако данный способ не позволяет достигать высокой интенсивности сушки, а при повышении температуры сушильного агента приводит к деструкции материала и потере его потребительских качеств. Поэтому актуальными являются задачи поиска новых способов сушки и конструкций аппаратов, которые обеспечивали бы высокую скорость сушки ПАА геля при надлежащем качестве готового продукта и позволяли бы экономить энергетические затраты на реализацию процесса.

Одним из перспективных методов интенсификации процесса термообработки коллоидных влажных материалов является использование радиационного энергоподвода при помощи инфракрасных (ИК) излучателей.

Вопросам исследования процессов сушки различных материалов с помощью ИК-излучения посвящено большое число работ как отечественных: A.C. Гинзбурга, В.И. Коновалова, В.В. Красникова, С.Г. Ильясова,

П.Д. Лебедева, Б.И. Леончика, А.Г. Липина, A.B. Лыкова, Ю.М. Плаксина, С.П. Рудобашты, Б.С. Сажина, так и зарубежных авторов: Cote, Hallström, Hasatani, Kuang, Lampinen, Mujumdar, Navarri, Therien, Sandu, в которых была рассмотрена кинетика процесса ИК-сушки целого ряда материалов, описаны конструкции сушилок для реализации процесса.

Однако в литературе отсутствуют данные о влиянии технологических параметров на кинетику сушки измельченного ПАА геля высокой чистоты при ИК-энергоподводе, также отсутствует методология расчета оборудования для проведения данного процесса, что и определило проведение данной исследовательской работы.

Цель работы. Изучение закономерностей процесса радиационно-конвективной сушки измельченного ПАА геля высокой чистоты с использованием керамических и кварцевых ИК-излучателей с последующей разработкой энергосберегающей ИК-технологии сушки.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) создание автоматизированной экспериментальной установки для исследования процесса ИК-сушки ПАА геля;

2) создание программного обеспечения для обработки и архивирования экспериментальных данных, с целью увеличения функциональных возможностей сушильной установки;

3) исследование влияния технологических параметров на кинетику сушки ПАА геля для различных типов ИК-излучателей;

4) анализ кинетических закономерностей процесса сушки ПАА геля в зависимости от способа энергоподвода и режима сушки;

5) описание массопереноса в процессе ИК-сушки ПАА геля высокой чистоты;

6) разработка энергосберегающей технологии процесса ИК-сушки ПАА геля и методики расчета оборудования для его осуществления.

Объект исследования. Объектом исследования являлся процесс сушки измельченного полиакриламидного геля высокой чистоты, получаемого из синтезированного биотехнологическим способом акриламида.

Методика исследований. Поставленные задачи решены путем проведения экспериментальных и теоретических исследований. В работе использованы теоретические положения тепло- и массообмена, математической статистики, а также методы физического моделирования и математической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы:

1) уточнена и подтверждена экспериментальными исследованиями математическая модель процесса сушки ПАА геля, учитывающая влияние усадки материала в ходе процесса сушки при радиационно-конвективном энергоподводе;

2) показано, что введение конвективного энергоносителя значительно интенсифицирует процесс сушки ПАА геля по сравнению с «чистым»

ИК-энергоподводом. Это связно с более равномерным распределением поля температур между поверхностными и глубинными слоями и, как следствие, снижением температурного градиента в начале процесса сушки, а также более интенсивным уносом паров влаги от поверхности материала;

3) на основании проведенных исследований по сушке ПАА геля при непрерывном инфракрасном и радиационно-конвективном энергоподводах была показана перспективность применения кварцевых ИК-излучателей по сравнению с керамическими, позволяющими снизить время сушки от 10 до 22 %, в зависимости от условий проведения процесса;

4) установлены регрессионные зависимости среднеобъемной температуры материала, температуры его поверхности и обобщенного коэффициента массоотдачи ПАА геля от среднеобъемного влагосодержания, температуры и относительной скорости движения сушильного агента, высоты слоя материала и удельной мощности, подаваемой на излучатели;

5) определена зависимость обобщенного коэффициента массопроводности ПАА геля от среднеобъемных значений его влагосодержания и температуры.

Практическая ценность:

1) показана практическая целесообразность и эффективность применения кварцевых ИК-излучателей для сушки ПАА геля; даны рекомендации по технологическим режимам сушки ПАА геля;

2) предложена новая энергосберегающая технология процесса сушки измельченного ПАА геля высокой чистоты и разработана методика инженерного расчета процесса радиационно-конвективной сушки ПАА геля в ленточной сушилке, которая была использована при расчете промышленной сушилки для ООО «Саратовский химический завод акриловых полимеров «АКРИПОЛ», г. Саратов;

3) в ходе экспериментов, проведенных при осциллирующем ИК-энергоподводе для кварцевых излучателей, была показана возможность снижения удельных энергозатрат на работу ИК-излучателей. Однако принимая во внимание увеличение в несколько раз продолжительности проведения процесса сушки и, как следствие, увеличение энергозатрат на работу привода и прочих вспомогательных устройств сушилок, была отмечена малая практическая целесообразность применения данного энергоподвода при сушке ПАА геля в промышленном производстве.

Автор защищает:

1) результаты экспериментальных исследований процесса ИК-сушки ПАА геля;

2) закономерности влияния свойств излучателей, физических и режимных параметров процесса на продолжительность сушки ПАА и качество готового продукта;

3) математическую модель процесса ИК-сушки ПАА геля;

4) методику инженерного расчета процесса ИК-сушки ПАА геля.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ (г. Москва, 2009); IV и VI Международных научно-практических конференциях «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» (г. Москва, 2007 и 2009 гг.); XXII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22» (г. Псков, 2009); Летней Школе молодых ученых (г. Иваново, 2009).

Публикации. Материалы, изложенные в диссертационной работе, нашли отражение в 10 опубликованных печатных работах, в том числе 2 в журналах из списка рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 177 страниц основного текста, включая 50 рисунков и 13 таблиц, и 22 страницы приложений. Список литературы содержит 117 наименований, в том числе 21 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, изложены основные положения диссертации, выносимые на защиту, приведены сведения о структуре работы.

В первой главе описаны строение и физико-химические свойства ПАА, а также существующие технологии его производства. Рассмотрены основные способы удаления влаги из ПАА геля. Приведены примеры использования радиационного энергоподвода в различных отраслях промышленности. Проведен анализ существующих источников ИК-излучения, применяемых в промышленности. Изложены основные закономерности тепло- и массопереноса в процессах ИК-сушки. На основе проведенного анализа литературных источников сформулированы задачи исследования.

Во второй главе приведено математическое описание процесса массопереноса при радиационно-конвективной сушке ПАА геля. В основу описания положен зональный метод, разработанный С.П. Рудобаштой применительно к описанию тепло- и массопереноса в конвективных ленточных сушилках. Согласно данному методу, процесс сушки рассматривается как чисто массообменный процесс, а температурное поле высушиваемого материала считается специально вызванным наложением.

Дифференциальное уравнение, описывающее массоперенос в ходе процесса сушки, имеет следующий вид:

^ = div(¿*gradí/), (1)

от

где к'-k(U)[\ + S(U)<p\U)\ - обобщенный коэффициент массопроводности, учитывающий собственно массопроводность и термодиффузию и являющийся функцией влагосодержания и температуры материала.

Решение дифференциального уравнения массопереноса (1) при равномерном начальном распределении с ГУ-3, полученное методом разделения переменных при постоянных значениях к, ¡1, Ар применительно к среднеобъемному влагосодержанию, имеет вид:

Е = ф-ир)1{и„ -ир) Вт ехр(-//Рот), (2)

/н=1

где Вт, ¡лт - коэффициенты, зависящие от формы тела и величины массообменного критерия Био В1т.

ПАА гель представляет собой коллоидное тело, которое обладает большой усадкой в ходе процесса сушки, поэтому при решении уравнения (2) в качестве определяющего размера для каждой зоны принималась средняя толщина слоя с учетом усадки.

Ввиду малой высоты слоя ПАА геля на конвейере ленточной сушилки по отношению к длине и ширине ленты, задача массопереноса решалась как для неограниченной пластины.

Время пребывания высушиваемого материала в 1-й зоне сушилки, необходимое для изменения его влажности от до г/».,-, определялось в ходе решения уравнения (2) как:

1 , в, ■ . о

т,.=-5~"1п==) I -1,2,...,т

к'Л Е> ' (3)

" Яг

где т - число зон разбиения; к' - обобщенный коэффициент массопроводности; Е< = (¿Л-,,- - V р) / (II»,/ - ир>() - относительная концентрация влаги в ¡-й зоне; = п/2- первый корень характеристического уравнения в ¡-и зоне; Д, =0,8106 - при ¡=1 и В; =1 - при Ы - предэкспоненциальный множитель в решении одномерной задачи; Я, =0,25 •(/!„„,, определяющий размер тела; Л„„,., - высота слоя ПАА геля в начале и в конце ¡-й зоны, ввиду усадки определяемая как:

^=^„•(1+0,1315-^), (4)

где /га0 - высота слоя абсолютно сухого материала.

Следует отметить, что ранее зональный метод расчета процессов сушки применялся для случаев с конвективным энергоподводом в ленточных сушилках. При этом влияние нестационарного температурного поля на кинетические коэффициенты и движущую силу процесса учитывалось функциональной зависимостью г = <р{и), устанавливающей взаимосвязь в процессе сушки между среднеобъемными значениями температуры и влагосодержанием материала. Причем за значение среднеобъемной температуры принималось значение температуры в центре тела.

Однако, при сушке термоизлучением ИК-лучи поглощаются некоторой поверхностной зоной тела, вследствие чего по высоте слоя высушиваемого

материала возникает значительный температурный градиент. Поэтому в расчетах массо- и теплообмена необходимо учитывать не только значение среднеобъемной температуры материала / , но и температуру его поверхности f„.

Таким образом, для расчета по предлагаемой математической модели необходимо знать зависимости ~t = <p(JJ), /„ = <p(Ü), p"=<p{U) и к' = <p(U), которые были определены в ходе проведенных экспериментальных исследований по сушке измельченного ПАА геля высокой чистоты.

В третьей главе описаны разработанные экспериментальная установка и информационно-управляющая система для проведения исследований процесса ИК-сушки ПАА геля, а также представлены методики проведения и результаты экспериментов.

На рис. 1 приведена схема экспериментальной установки по изучению процессов сушки ПАА. Данная установка была создана на базе анализатора влажности Radwag WPS 50 SX (1), оснащенного двумя ИК-излучателями (2) и аналитическими весами. Электрическую мощность, подаваемую на излучатели, регулировали при помощи автотрансформатора (3). Значения мощности, напряжения и силы тока визуализировались на приборной панели (4).

Для выполнения поставленных задач экспериментальная установка была дополнена средствами измерения температуры высушиваемого материала (дистанционный и контактный методы). Дистанционный метод реализовывался с помощью пирометра Testo 845 (5), а контактный - с помощью хромель-копелевых термопар типа К (11 и 12).

Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки:

1 - анализатор влажности; 2 - ИК-излучатели; 3 - автотрансформатор; 4 - приборная панель; 5 - пирометр; 6 - термоанемометр; 7 - термопара; 8 - зонд скорости; 9 - модуль вывода управляющего сигнала (МВУ8); 10 - измеритель-регулятор ТРМ 202; 11, 12 - термопары типа К; 13 - электрокалорифер; 14 - вентилятор; 15 - лабораторный автотрансформатор (ЛАТР); 16 - персональный компьютер.

При проведении опытов с конвективным или радиационно-конвективным энергоподводом, параметры сушильного агента (температура и скорость) задавались путем подачи требуемого напряжения на электрокалорифер (13) и вентилятор (14) посредством лабораторных автотрансформаторов (J1ATP) (15). Контроль параметров осуществлялся при помощи термоанемометра Testo 435-4 (6), оснащенного термопарой (7) и зондом скорости (8).

В системе управления процессом ИК-сушки для создания осциллирующего режима был задействован прибор модуля вывода управляющего сигнала (МВУ8) (9) фирмы ОВЕН. Для проведения экспериментов при постоянной температуре образца использовался измеритель-регулятор ТРМ 202 (10) фирмы ОВЕН. Все данные о ходе процесса, благодаря разработанной информационно-управляющей системе, в режиме реального времени отображались на экране персонального компьютера (16), а по окончании экспериментов архивировались в виде единого файла отчета.

В ходе проведения опытов по ИК-сушке ПАА геля снимались кривые изменения температуры на поверхности и в середине образца, а также кривые сушки путем непрерывного взвешивания материала. На основании которых, в результате математической обработки в среде MATLAB, были получены кривые скорости сушки (рис. 2), а также графически представлена разница температур на поверхности и в середине слоя ПАА геля в процессе ИК-сушки (рис.3) для двух типов излучателей.

Рис. 2. Кривые скорости сушки ПАА геля для двух типов

ИК-излучателей:

керамические:

1 - \Ууд = 2165 Вт/м2,

2 - \Ууд = 4329 Вт/м2; кварцевые:

3 - \Ууд = 2165 Вт/м2,

4 -\Ууд = 4329 Вт/м2.

Рис. 3. Разница температур на поверхности и в середине слоя ПАА геля для двух типов

ИК-излучателей:

керамические:

1 - \Ууд = 2165 Вт/м2,

2 - АУуд = 4329 Вт/м2; кварцевые:

3 - \Vyfl = 2165 Вт/м2,

4 -\Ууд = 4329 Вт/м2.

Из рис. 2 видно, что для ПАА геля практически отсутствует период постоянной скорости, и весь процесс сушки протекает в периоде убывающей скорости. Это говорит о том, что процесс сушки с самого начала лимитируется внутренней диффузией, то есть переносом влаги из внутренних слоев материала к поверхности, что свойственно полимерным материалам. Также представленные графики свидетельствуют о том, что с увеличением удельной мощности интенсивность удаления влаги возрастает, и сокращается время сушки, но при этом наблюдается рост температуры материала. Однако нецелесообразно применять температурные режимы, при которых температура ПАА превышает 100°С, так как в этом случае происходит сшивка макромолекул, что отрицательным образом влияет на потребительские свойства готового продукта.

0.004 0.006 o.oos 0.01

0.012 0.014 0.016 0.018 0.02

Ися , м и)

Рис. 4. Зависимости времени сушки ПАА геля от высоты слоя (а) при WyiI = 2597,4 Вт/м2 и времени сушки от удельной мощности (б) при hc = 0,011 м при непрерывном

ИК-энергоподводе:

1 - керамические излучатели;

2 - кварцевые излучатели (сплошные линии аппроксимирующие кривые, точки -экспериментальные значения).

2500 3000 \\,д , в,

Рис. 5. Температура на поверхности слоя ПАА в конце процесса сушки при непрерывном

ИК-энергоподводе:

1 - керамические излучатели;

2 - кварцевые излучатели (сплошные линии -аппроксимирующие кривые, точки -экспериментальные значения).

Характер кривых перепада температур на поверхности и в середине слоя дг = /({/), представленных на рис. 3, объясняется следующим. С самого начала процесса сушки поверхностные слои ПАА геля поглощают ИК-излучение и быстро нагреваются, в то время как тепло к глубинным слоям подводится посредством теплопроводности. Этим объясняется первый экстремум функции Дг, далее по мере прогрева глубинных слоев Дг убывает. В тоже время происходит испарение влаги из поверхностного слоя материала, что ведет к снижению коэффициента теплопроводности и, как следствие, к росту разницы температур. К окончанию процесса сушки температурные поля в слое, стремясь к равновесию, выравниваются, что ведет к снижению перепада температур Дг.

На основании проведенных экспериментов по сушке ПАА геля при непрерывном ИК-энергоподводе были получены следующие регрессионные уравнения, связывающие продолжительность процесса сушки и значение температуры поверхности слоя ПАА в конце процесса сушки с удельной мощностью, подаваемой на излучатели, и высотой слоя:

- для керамических излучателей

= (8,64 ■ 10'' ■ /гс1 +1,38 • 107) • ХУ^1,25, (5)

= 4,92 • 10ч> • \Ууд2 + 4,31 • 1(Г3 • \¥уд + 71,36, (6)

- для кварцевых излучателей

^ =(1,82-10'"• + 2,64-106К\У;ди\ (7)

=4,62-10^. \Уу;- + 2,67 ■ 10"3 ЛУуд +70,78, (8)

при л„ = 0,005 ... 0,020 м, \Ууд = 1732 ... 4329 Вт/м2.

Графически эти зависимости представлены на рис. 4 и 5. Достоверность выбора уравнений (5) и (7) для описания продолжительности процесса ИК-сушки ПАА подтверждается хорошим согласованием расчетных и экспериментальных данных. Для большинства опытов относительная погрешность вычисления составила менее 5 %.

В ходе проведенных экспериментов при совмещенном радиационно-конвективном энергоподводе были получены следующие результаты о продолжительности процесса сушки для двух типов ИК-излучателей в зависимости от скорости и температуры сушильного агента, графически представлены на рис. 6. Для сравнения полученных результатов на рисунок были также нанесены данные опытов, полученные при «чистом» радиационном и конвективном энергоподводах.

Как видно из рис. 6, при температуре сушильного агента 100 °С и скорости 2 м/с при введении дополнительного ИК-энергоподвода при \Ууд=2597 Вт/м2 позволяет сократить время сушки почти в 2 раза по сравнению «чистым» конвективным энергоподводом, однако при этом температура поверхности в конце сушки достигает недопустимой величины - 127 °С. Поэтому следует рекомендовать режимы сушки при температуре сушильного агента менее 40 °С, в этом случае температура материала не превышает допустимой и позволяет сократить время сушки до 45% для кварцевых и до 35% для керамических ИК-излучателей. В ходе проведенных экспериментов было установлено, что

3000

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Рис.6. Продолжительность процесса сушки для двух типов ИК-излучателей в зависимости от скорости и температуры сушильного агента при \У5-,=2597 Вт/м2:

для кварцевых: 1 - Ус = 1м/с; 2-Ус = 2м/с; 3 - без обдува; для керамических: 4-Ус = 1м/с; 5-Ус- 2м/с; б - без обдува; 7 - при конвективном энергоподводе при Ус = 2м/с.

увеличение скорости обдува воздухом от 0 до 1 м/с способствует росту скорости сушки, что объясняется более равномерным распределением поля температур между поверхностными и глубинными слоями и, как следствие, снижением температурного градиента в начале процесса сушки, а также более интенсивным уносом паров влаги от поверхности материала. Однако дальнейшее увеличение скорости до 2 м/с вызывает снижение скорости сушки, что связано, согласно А.В. Лыкову, с увеличением скорости охлаждения материала потоком воздуха. С этим же фактом связано то, что значение продолжительности сушки при Гг = 22 °С оказалось больше, чем при «чистом» ИК-энергоподводе. Проведенные дополнительные эксперименты при относительной скорости сушильного агента равной 0,5 и 1,5 м/с для двух значений его температур 22 и 100 °С полностью подтвердили это утверждение (рис. 7).

2

Рис. 7. Кривые скорости сушки для кварцевых

1.8

1.6

излучателей

при

температуре сушильного агента 22 "С и скорости:

1-Ус = 0 м/с;

2 - 0,5 м/с 3-1,0 м/с 4 -1,5 м/с 5-2 м/с.

о,

-2-¿5

3

Результаты проведенных экспериментов по сушке ПАА геля при непрерывном радиационном и радиационно-конвективном энергоподводах показали перспективность применения кварцевых ИК-излучателей, позволяющих снизить время сушки на 10-22%, в зависимости от условий проведения процесса. Данный факт объясняется различиями в спектральных характеристиках сравниваемых излучателей.

На рис. 8 представлены кривые сушки и кривые изменения температуры поверхности при осциллирующем ИК-энергоподводе. Анализ показывает, что использование осциллирующего энергоподвода при одной и той же удельной мощности, подаваемой на излучатели, позволяет осуществлять процесс сушки при меньшей температуре слоя, что в свою очередь дает возможность увеличить удельную мощность и, как следствие, сократить время работы ИК-излучателей, но при этом возрастает общее время процесса сушки и удельные энергозатраты на работу привода сушилки.

I 1-5

0.5

0.5

т,с

1.5

2.5 х10

100

60

40

20,

1„,/<1

1.ЦИ

т"

......

.......... 1: '¡¡Л1,,.■

Рис. 8. Кривые сушки (а) и кривые изменения температуры на

поверхности слоя (б) при осциллирующем ИК-энергоподводе: 1 - = 2597 Вт/м2,

Г„о-=20 с, Г=706/гм =1/2,5 = 0,4; 2-\Ууд =4329 Вт/м2,

г* = 20 с, / = «■*/*„ =1/2.5 = 0,4; 5-\Ууд = 2597 Вт/м2, го6=60с,

Г= =1/2,5 = 0,4;

4-\Ууд = 2597 Вт/м2, г«й=20 с,

Г= =1/5 = 0.2;

5- при непрерывном ИК-энергоподводе \У„Д = 2597 Вт/м2.

0.5

1.5

2.5 X10

Поэтому был произведен поиск субоптимальных параметров осциллирующего режима, в ходе которого были определены следующие зависимости для определения максимальной температуры и общего времени

сушки от удельной мощности и отношения У=тоб1 тот:

«« = 3,44+1,36 ■ 10'3 • Wyд + 8,54 ■ 10"7 • \У2 + 287,81 • у- 279,10 •

т^=6,94Л06-^9г-[у/(у+1)}

-0,94

(9) (Ю)

при \У,Д = 2597 .., 9524 Вт/м2 и У=тоб/тот = 0,08 ... 0,4 (1/12,5 ... 1/2,5). Высота слоя во всех опытах была равна 0,011 м. Время облучения было принято постоянным равным 20 с, так как увеличение времени облучения в 3 раза незначительно сказалось на общей продолжительности процесса сушки. Относительная погрешность в определении времени сушки и максимальной температуры на поверхности по данным зависимостям составила менее 5 %.

На основании зависимостей (9) и (10) были рассчитаны затраты на электроэнергию (С, руб/кг г.п.) при сушке ПАА геля в осциллирующем режиме на килограмм готового продукта, которые складываются из удельных затрат на работу ИК-излучателей (С„„) и удельных затрат на работу привода и вспомогательных устройств сушилки (С ), по формуле:

1 + £/■„

ТГ^1'1-^.

(11)

к-рнас-ъ,ьл& \+и„

где С„, коп/кВт-ч - тариф на электрическую энергию; /г., =0,011 м -высота слоя; ртс, кг/м3 - насыпная плотность влажного ПАА геля; £/„,(/„ -начальное и конечное влагосодержание ПАА; ^^ = 1500 Вт/м2 - усредненное значение мощности привода ленточной сушилки, отнесенное к площади рабочей поверхности; 1,1 - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на прочие нужды (освещение, приборы КИПиА).

Таблица № 1. Удельные энергозатраты при осциллирующем и

неп 1срывном ИК-эне ргоподводах.

№ \Ууд, Вт/м2 ^от , °г я.тах > ^ V . с с руб/кг г.п. с руб/кг г.п. СЕ, руб/кг г.п.

1 4762 0,4 99,7 9316 0,209 0,253 0,462

2 2597 0,08 34,0 57876 0,183 1,573 1,756

3 2597 ... 109,6 4884 0,209 0,133 0,342

4 2165 — 98,4 6503 0,232 0,177 0,409

В табл. 1 приведены удельные затраты при осциллирующем (№ 1 и 2) и непрерывном (№ 3 и 4) ИК-энергоподводах, анализ которых позволил сделать вывод о том, что применение осциллирующего режима делает возможным снижения удельных энергозатрат на работу ИК-излучателей (№ 2). Однако принимая во внимание увеличение в несколько раз времени сушки, и, как следствие, увеличение энергозатрат на работу привода и прочих вспомогательных устройств сушилок, была отмечена малая практическая

целесообразность применения данного энергоподвода при сушке ПАА геля в промышленном производстве.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что значительное влияние на функции среднеобъемной температуры г = р(С/) и температуры поверхности /„ = р(и), также как и на функцию зависимости обобщенного коэффициента массоотдачи /Г = д>(17) оказывают следующие технологические параметры: температура и скорость движения сушильного агента (УД удельная мощность, подаваемая на излучатели, О^уд) и высота слоя ПАА (АС1).

В ходе проведенных экспериментов в соответствии с матрицей планирования полного четырехфакторного эксперимента типа 2" , были получены функции г = р((/), ¡„ = ^{11) и /Г = р(£/) в виде следующих выражений: / = У1-ехр(У2-{7) + УЗ-ехр(У4-(У), (12)

1„ = х1-£7х2 + хз, (13)

/Г =[г1-ехр(22 •£/")+ гЗ-ехр(24 •[/)]• КГ6, (14)

где У1 ... У4, XI ... ХЗ, Ъ\ ... ЪА = / - коэффициенты,

представленные в виде регрессионных зависимостей от кодированных значений факторов (исследуемых технологических параметров сушки), которые изменялись в следующих диапазонах, выбор которых обусловлен технологией производства и свойствами ПАА геля, имеющих место в реальных сушилках: гс= 100 - 22 °С, = 2 - 1 м/с, - 4329 - 2597 Вт/м2, Нсл = 0,020 - 0,011 м.

На основании проведенных опытов в условиях, исключающих внешнедиффузионное сопротивление окружающей среды, были получены кривые зависимости обобщенного коэффициента массопроводности от среднеобъемного влагосодержания (рис. 9). Данные кривые хорошо

аппроксимируются экспоненциальной функцией следующего вида:

^* = р1-ехр(р,-и)+ р,-ехр(р4-[/) (15)

где р], рг, рз, Р4 - коэффициенты, которые зависят от температуры материала и могут быть рассчитаны по следующим уравнениям при /= 30 ... 120°С: р, =9,246-10-,э-Га-4Д45-10-"-Г+ 5,580 10"% (16)

рг = -0,014-Ю"2-г2 + 0,907 • Ю"2 л -1,801, (17)

р3 = -3,650-10~п -г2 + 1,373-10"'° -Г + 2,380-10"9, (18)

/?4 =-1,311-Ю"5 -Г+0,295-Ю"2-/ + 0,094, (19)

и-образный характер кривых коэффициента массопроводности объясняется значительной объемной усадкой слоя материала, возникающей в процессе сушки измельченного ПАА геля. Вследствие значительного температурного градиента, поверхностные слои интенсивно обезвоживаются, и агломераты частиц ПАА геля значительно уменьшаются в объеме, что способствует образованию пор (каналов), благоприятствующих массопереносу.

Проведенные дополнительные опыты по сушке цельного образца ПАА геля подтвердили это предположение (рис. 10).

х 10

2.5

1.5

0.5

/ V: / У j/

J^W j, С/

* v : _*<"ч v у : ^ \ VA^

-*—\ ч V : \ Ч V \ Ч ♦ ...............|.....\\.

V -1 б) \ i 1 i

х 10

14 12 10 'С 8 """ б 4 2

0

2.5

0.5 1 1.5 2 I', кг ел кг а. с Рис. 9. Зависимость к = / (и)1=сош1

при сушке образцов ПАА геля:

/ - / = 30°С; 2 - 40°С; 3 - 60°С; 4 - 80°С;

5 - 100°С; б - 120°С; а - 1гс, = 0,011 м;

6 ~ Л„ = 0,020 м.

• • -

i ff \

3 0.5 _1 1.5 2 2.5

V, кг ел 'кг а. с. Рис. 10. Зависимость к=/(Ц)1тя при сушке цельных образцов ПАА геля высотой 0,0035 м: 1-1 = 80°С; 2 - 100°С.

В четвертой главе представлено описание аппаратурно-технологического оформления существующей и предлагаемой технологии сушки измельченного ПАА геля высокой чистоты, полученного биотехнологическим способом.

Сушильная установка (рис. 11) имеет три зоны. В I зоне - «жесткой» сушки ПАА гель с начальной влажностью 74,7% высушивается до влажности 32,5%, во II зоне - «мягкой» сушки материал высушивается до конечной влажности 9%. III зона предназначена для охлаждения ПАА до температуры 40°С, после чего материал отправляется на стадию дробления.

В I зоне тепловая энергия к влажному ПАА гелю подводится с помощью радиационного энергоподвода, генерируемого линейными кварцевыми ИК-излучателями, а также предварительно нагретым, посредством контакта с материалом во II и III зонах, воздухом. Во II зоне предлагаемой ленточной сушилки, аналогично I зоне, тепло подводится посредством ИК-излучения, а во избежание перегрева поверхности ПАА геля материал обдувается потоком свежего воздуха при температуре 20-25°С. Удельная мощность, подаваемая на

излучатели, в I и II зонах ленточной сушилки была такой, что температура поверхности слоя материала на выходе из зон не превышала 95°С.

Такая организация процесса позволяет охладить поверхностный слой ПАА геля во II зоне сушилки и дает возможность работать при больших удельных мощностях, подаваемых на излучатели, что, в свою очередь, способствует сокращению времени сушки. Рецикл нагретого воздуха из II и III зон способствует более интенсивному прогреву материала в I зоне без лишних энергозатрат.

Рис. 11. Предлагаемая технологическая схема процесса сушки ПАА геля при радиационно-конвектнвном энергоподводе:

1 - ленточная сушилка; 2 - ИК-излучатели; 3 - центробежный вентилятор; 4 - радиальный крышной вентилятор; 5 - радиальный вентилятор; 1 - зона «жесткой» сушки;

II - зона «мягкой» сушки; III - зона охлаждения.

К достоинствам предлагаемой технологии радиационно-конвективной сушки ПАА геля следует отнести следующее:

- сокращение времени сушки до 45%;

- сокращение затрат электроэнергии на работу нагнетательного оборудования, вследствие меньшей скорости и расхода сушильного агента;

- отсутствие в конструкции ворошителей материала;

- простота управления технологическими параметрами процесса сушки;

- быстрота пусков и остановов системы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Уточнена и подтверждена экспериментальными исследованиями математическая модель процесса сушки ПАА геля при радиационно-конвективном энергоподводе, учитывающая влияние усадки материала в ходе процесса.

2. Показано, что введение конвективного энергоносителя значительно интенсифицирует процесс сушки ПАА геля по сравнению с «чистым» ИК-энергоподводом. Это связано с более равномерным распределением поля температур между поверхностными и глубинными слоями и, как следствие, снижением температурного градиента в начале процесса сушки, а также более интенсивным уносом паров влаги от поверхности материала.

3. Выявлено влияние скорости обдува на кинетику процесса сушки при

совмещенном радиационно-конвективном энергоподводе. Увеличение скорости сушильного агента с 0 до 1 м/с позволяет сократить время сушки до 30%, однако дальнейшее повышение скорости до 2 м/с увеличивает время сушки, что связано с увеличением скорости охлаждения материала потоком воздуха.

4. На основании проведенных исследований по сушке ПАА геля при непрерывном инфракрасном и радиационно-конвективном энергоподводах была показана перспективность применения кварцевых ИК-излучателей по сравнению с керамическими, позволяющими снизить время сушки от 10 до 22 %, в зависимости от условий проведения процесса.

5. Установлены регрессионные зависимости среднеобъемной температуры материала, температуры его поверхности и обобщенного коэффициента массоотдачи ПАА геля от среднеобъемного влагосодержания, температуры и относительной скорости движения сушильного агента, высоты слоя материала и удельной мощности, подаваемой на излучатели.

6. Определена зависимость обобщенного коэффициента массопроводности ПАА геля от среднеобъемных значений его влагосодержания и температуры.

7. Предложена новая энергосберегающая технология процесса сушки измельченного ПАА геля высокой чистоты и разработана методика инженерного расчета процесса радиационно-конвективной сушки ПАА геля в ленточной сушилке, которая была использована при расчете промышленной сушилки для ООО «Саратовский химический завод акриловых полимеров «АКРИПОЛ», г. Саратов.

Условные обозначения

С - удельные затраты, руб/кг т.п.; Е - относительная концентрация влаги; h -высота, м; к - коэффициент массопроводности, м2/с; V - скорость, м/с; \Ууд -удельная мощность, потребляемая излучателями, Вт/м2; R - определяющим размер тела, м; t - температура, °С; U - влагосодержание ПАА геля, кг вл./кг а.с.; ß" - обобщенный коэффициент массоотдачи, м/с; S - коэффициент термодиффузии, 1/град; р - плотность, кг/м ; т - время, с; индексы: а.с. -абсолютно сухой; вл - влага; г.п. - готовый продукт; изл - излучатель; к -конечный; кварц - кварцевые излучатели; керам - керамические излучатели; н - начальный; об - облучение; от - отлежка; п - у поверхности материала; прив - привод; р - равновесный; с - сушильный агент; сл - слой; i - в i-й зоне.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Рахимов, Р.Х. Транспортерная и шкафная сушка материалов с использованием функциональной керамики / Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., John Р., Зайцев Д.Б., Шкарин Н.Ю., Тимонин A.C. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2007. - № 4. - С. 24-25.

2. Зайцев, Д.Б. Использование инфракрасного энергоподвода в процессе сушки полиакриламидного геля / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C. // Безопасность труда в промышленности. - 2009. - № 9. - С. 46-51.

3. Зайцев, Д.Б. Сушка полиакриламидного геля с использованием инфракрасного энергоподвода / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C. // ХимАгрегаты. - 2009. - № 3(7). - С.34-35.

4. Rakhimov, R.Kh. Conveyor and cabinet drying of materials using a functional ceramic / Rakhimov R.Kh., Ermakov V.P., John P., Zaitsev D.B., Shkarin N.Yu., Timonin A.S. // Chemical and Petroleum Engineering. - 2007. - Vol. 43. - № 3-4 - P. 202-205.

5. Шкарин, Н.Ю. Использование структурированного инфракрасного излучения в процессах сушки / Шкарин Н.Ю., Рахимов Р.Х., Ермаков В. А., Тимонин A.C., Зайцев Д.Б. // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: сб. трудов IV Междунар. научно-практич. конф. - М.: МГУИЭ. - 2007. - С. 235-240.

6. Зайцев, Д.Б. Математическое моделирование процесса инфракрасной сушки полиакриламида / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C., Шкарин Н.Ю., Мостов М.Б. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22: сб. трудов XXII Междунар. науч. конф. - Т.9. - Псков: изд-во Псков, гос. политехи, ин-та. - 2009. - С. 127-129.

7. Зайцев, Д.Б. Разработка информационно-управляющей системы для процесса инфракрасной сушки / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C., Шкарин Н.Ю. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22: сб. трудов XXII Междунар. науч. конф. - Т.8. - Псков: изд-во Псков, гос. политехи, ин-та. -2009.-С. 33-34.

8. Зайцев, Д.Б. Исследование процесса инфракрасной сушки геля полиакриламида / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C., Шкарин Н.Ю. // Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: сб. трудов VI Междунар. научно-практич. конф. - М.: МГУИЭ. - 2009. - С. 149-152.

9. Зайцев, Д.Б. Влияние типов излучателей и технологических параметров на процесс ИК-сушки геля полиакриламида / Зайцев Д.Б., Тимонин A.C. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22: сб. трудов XXII Междунар. науч. конф.: в 11 т. - Т.11: Летняя Школа молодых ученых. - Иваново: изд-во Ивановского гос. хим. технол. ун-та. - 2009. - С. 17-19.

10. Лабзин, Е.П. Математическое моделирование процесса сушки полиакриламидного геля при осциллирующем ИК-энергоподводе / Лабзин Е.П., Зайцев Д.Б., Зубов Д.В. // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ. - 2009. - С. 113-116.

Заказ № Зб-а/12/09 Подписано в печать 07.12.2009 Тираж ] 00 экз. Усл. п.л. 1

ООО "Цифровичок", тел. (495) 649-83-30 Ц www.cfr.ru; e-mailnnfo@cfr.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Зайцев, Дмитрий Борисович

Список условных обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1Л. Технология производства полиакрил амида и его качественные характеристики.

1.2. Основные способы удаления влаги из полиакриламидного геля.

1.3. Инфракрасная сушка в промышленности.

1.4. Источники инфракрасного излучения.

1.5. Энергосберегающие способы сушки при ИК-энергоподводе. Осциллирующий режим.

1.6. Математическое описание тепло- и массопереноса в процессах сушки.

1.7. Математические модели, описывающие процесс сушки при ИК-энергоподводе.

Введение 2010 год, диссертация по химической технологии, Зайцев, Дмитрий Борисович

Одним из водорастворимых полимеров, получивших широкое распространение и привлекающих постоянное внимание исследователей, является полиакриламид (ПАА), его производные и сополимеры акриламида. Комплекс ценных свойств, относительная дешевизна и большой объём промышленного производства ПАА определили его интенсивное использование в различных областях техники и технологии [1— 5].

Особенно широко ПАА применяется в качестве флокулянта в угольной, горнодобывающей, бумажной, медицинской и пищевой отраслях промышленности, в процессах очистки и осветления питьевой, промышленной и сточных вод, улавливания и выделения ионов тяжёлых металлов и токсичных веществ [6, 7]. Вместе с этим добавки ПАА используют в качестве связующего в бумажной массе, улучшающего структуру поверхности и свойства бумажного листа [8]. В нефтедобывающей промышленности ПАА применяется для различных целей: при бурении в качестве стабилизатора, регулятора фильтруемости и реологических свойств буровых растворов, ускорителя проходки пород и структурообразователя почв для укрепления стенок скважин; при вторичной добыче нефти добавки ПАА уменьшают подвижность закачиваемой в пласт воды, что способствует лучшему вытеснению нефти из пористых пород. Также ПАА применяют как добавку, снижающую гидравлическое сопротивление жидкостей при движении их в турбулентном режиме (эффект Томса) [9], что используется в пожарной технике для увеличения дальнобойности выброса струи из брандспойтов, на флоте для повышения скорости движения судов и подводных лодок, в нефте- и газодобывающей промышленности для ускорения бурения скважин, для снижения энергозатрат при перекачки суспензий по трубопроводам и т.д.

Сухой ПАА обладает рядом преимуществ по сравнению с продукцией, получаемой в виде гелей, наиболее важными из которых являются экономичность транспортировки и простота эксплуатации. Поэтому одной из технологических стадий производства сухого товарного ПАА является процесс сушки полимерного геля. В настоящее время наиболее распространенным способом удаления влаги из ПАА геля является конвективная сушка, которую осуществляют в сушилках различных типов: барабанных, ленточных, сушилках с кипящим слоем и т. п.

Следует отметить, что качество готовой продукции в значительной степени зависит от особенностей проведения процесса сушки: способа подвода тепла, организации движения материальных и тепловых потоков, а также от свойств обрабатываемого материала. Поэтому актуальными являются изыскания новых способов сушки и разработка конструкций соответствующих аппаратов, которые необходимо вести с учётом возможности интенсификации обработки и на этой основе обеспечить как повышение качества выпускаемой продукции, так и экономию энергетических затрат на производство единицы продукции.

Одним из перспективных методов интенсификации процесса термообработки влажных материалов является использование радиационного энергоподвода при помощи инфракрасных (ИК) излучателей. Применение ИК-излучения значительно интенсифицирует многие технологические процессы: сушку, выпечку, обжарку, полимеризацию и др. вследствие значительного увеличения плотности теплового потока на поверхности облучаемого материала (объекта нагрева) и проникновения инфракрасных лучей внутрь материала [10].

Данная работа включает в себя экспериментальные и теоретические исследования процесса ИК-сушки при помощи линейных излучателей, направленные на получение сухого водорастворимого ПАА, обладающего требуемыми потребительскими свойствами.

Объект исследования: процесс сушки измельчённого полиакриламидного геля высокой чистоты, получаемого из синтезированного биотехнологическим способом акриламида.

Цель работы.

Изучение закономерностей процесса радиационно-конвективной сушки измельчённого ПАА геля с использованием керамических и кварцевых ИК-излучателей с последующей разработкой энергосберегающей ИК-технологии сушки.

Научная новизна работы:

1) уточнена и подтверждена экспериментальными исследованиями математическая модель процесса сушки ПАА геля, учитывающая влияние усадки материала в ходе процесса сушки при радиационно-конвективном энергоподводе;

2) показано, что введение конвективного энергоносителя значительно интенсифицирует процесс сушки ПАА геля по сравнению с «чистым» ИК-энергоподводом. Это связно с более равномерным распределением поля температур между поверхностными и глубинными слоями и, как следствие, снижением температурного градиента в начале процесса сушки, а также более интенсивным уносом паров влаги от поверхности материала;

3) на основании проведённых исследований по сушке ПАА геля при непрерывном инфракрасном и радиационно-конвективном энергоподводах была показана перспективность применения кварцевых ИК-излучателей по сравнению с керамическими, позволяющими снизить время сушки от 10 до 22 %, в зависимости от условий проведения процесса;

4) установлены регрессионные зависимости среднеобъёмной температуры материала, температуры его поверхности и обобщённого коэффициента массоотдачи ПАА геля от среднеобъёмного влагосодержания, температуры и относительной скорости движения сушильного агента, высоты слоя материала и удельной мощности, подаваемой на излучатели;

5) определена зависимость обобщённого коэффициента массопроводности ПАА геля от среднеобъёмных значений его влагосодержания и температуры.

Практическая ценность:

1) показана практическая целесообразность и эффективность применения кварцевых ИК-излучателей для сушки ПАА геля; даны рекомендации по технологическим режимам сушки ПАА геля;

2) предложена новая энергосберегающая технология процесса сушки измельчённого ПАА геля высокой чистоты и разработана методика инженерного расчета процесса радиационно-конвективной сушки ПАА геля в ленточной сушилке, которая была использована при расчёте промышленной сушилки для ООО «Саратовский химический завод акриловых полимеров «АКРИПОЛ», г. Саратов;

3) в ходе экспериментов, проведённых при осциллирующем ИК-энергоподводе для кварцевых излучателей, была показана возможность снижения удельных энергозатрат на работу ИК-излучателей. Однако, принимая во внимание увеличение в несколько раз продолжительности проведения процесса сушки, и, как следствие, увеличение энергозатрат на работу привода и прочих вспомогательных устройств сушилок, была отмечена малая практическая целесообразность применения данного энергоподвода при сушке ПАА геля в промышленном производстве.

Автор защищает:

1) результаты экспериментальных исследований процесса ИК-сушки ПАА геля;

2) закономерности влияния свойств излучателей, физических и режимных параметров процесса на продолжительность сушки ПАА и качество готового продукта;

3) математическую модель процесса ИК-сушки ПАА геля;

4) методику инженерного расчёта процесса ИК-сушки ПАА геля.

Публикации.

Материалы, изложенные в диссертационной работе, нашли отражение в 10 опубликованных печатных работах, в том числе 2 в журналах из списка, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 177 страниц основного текста, включая, 50 рисунков и 13 таблиц, и 22 страницы приложений. Список литературы содержит 117 наименований, в том числе 21 — на иностранных языках.

Заключение диссертация на тему "Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса инфракрасной сушки полиакриламидного геля"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Уточнена и подтверждена экспериментальными исследованиями математическая модель процесса сушки ПАА геля при радиационно-конвективном энергоподводе, учитывающая влияние усадки материала в ходе процесса.

2. Показано, что введение конвективного энергоносителя значительно интенсифицирует процесс сушки ПАА геля по сравнению с «чистым» ИК-энергоподводом. Это связано с более равномерным распределением поля температур между поверхностными и глубинными слоями и, как следствие, снижением температурного градиента в начале процесса сушки, а также более интенсивным уносом паров влаги от поверхности материала.

3. Выявлено влияние скорости обдува на кинетику процесса сушки при совмещенном радиационно-конвективном энергоподводе. Увеличение скорости сушильного агента с 0 до 1 м/с позволяет сократить время сушки до 30%, однако дальнейшее повышение скорости до 2 м/с увеличивает время сушки, что связано с увеличением скорости охлаждения материала потоком воздуха.

4. На основании проведённых исследований по сушке ПАА геля при непрерывном инфракрасном и радиационно-конвективном энергоподводах была показана перспективность применения кварцевых ИК-излучателей по сравнению с керамическими, позволяющими снизить время сушки от 10 до 22 %, в зависимости от условий проведения процесса.

5. Установлены регрессионные зависимости среднеобъёмной температуры материала, температуры его поверхности и обобщённого коэффициента массоотдачи ПАА геля от среднеобъёмного влагосодержания, температуры и относительной скорости движения сушильного агента, высоты слоя материала и удельной мощности, подаваемой на излучатели.

6. Определена зависимость обобщённого коэффициента массопроводности ПАА геля от среднеобъёмных значений его влагосодержания и температуры.

7. Предложена новая энергосберегающая технология процесса сушки измельчённого ПАА геля высокой чистоты и разработана методика инженерного расчёта процесса радиационно-конвективной сушки ПАА геля в ленточной сушилке, которая была использована при расчёте промышленной сушилки для ООО «Саратовский химический завод акриловых полимеров «АКРИПОЛ», г. Саратов.

Библиография Зайцев, Дмитрий Борисович, диссертация по теме Процессы и аппараты химической технологии

1. Абрамова, Л.И., Полиакриламид / Л.И. Абрамова, Т.А. Байбурдов, Э.П. Григорян и др. М.: Химия, 1992. - 192 с.

2. Савицкая, М.Н., Полиакриламид / М.Н. Савицкая, Ю.Д. Холодова. -Киев: Техника, 1969. 188 с.

3. Николаев, А.Ф. Водорастворимые полимеры / А.Ф. Николаев, Г.И. Охрименко. Л.: Химия, 1979. - 144 с.

4. Herman, F. М. Encyclopedia of Polymer Science and Technology / F. M. Herman. New York: John Wiley & Sons Inc., 2004. - 1462 p.

5. Куренков, В.Ф. Водорастворимые полимеры акриламида / В.Ф. Куренков // Соросовский образовательный журнал. 1997. - №5. - С. 48-53.

6. Куренков, В.Ф. Полиакриламидные флокулянты / В.Ф. Куренков // Соросовский образовательный журнал. 1997. — №7. - С. 57-63.

7. Мандров, Р.А. Модифицированный полиакриламид в качестве флокулянта при осветлении угольно-глинистых дисперсных систем / Р.А. Мандров, М.Ю. Климович, А.Н. Пух // Журнал прикладной химии. -2006. Т. 79. -№ 10. - С. 1747-1748.

8. Глубиш, П.А. Применение полимеров акриловой кислоты и ее производных в текстильной и лёгкой промышленности / П.А. Глубиш. М. : Легкая индустрия, 1975. - 205 с.

9. Лебедев, Н.М. Снижение гидравлического сопротивления труб с помощью добавок полиакриламида / Н.М. Лебедев // Сб. трудов МИИТ. М.: МИИТ, 1976.-№521.-С. 58-61.

10. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. -М.: Энергия, 1968. 471 с.

11. Химическая энциклопедия: в 5 т. / под ред. И.Л. Кнунянц. М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. -Т.З. - 639 с.

12. Энциклопедия полимеров: в 3 т. / под ред. В.А. Каргина. М.: Советская энциклопедия, 1972. - Т.1. - 1224 с.

13. Иорданский, А. Шаг второй. Биотехнологический процесс внедрён в крупнотоннажное производство / А. Иорданский, JI. Стрельникова // Химия и жизнь.- 1995. -№1.- С. 8-15.

14. Иорданский, А. Первый шаг в "большую химию" / А. Иорданский // Химия и жизнь. 1992. - №8. - С. 16-21.

15. Перцович, С.И. Алифатирческая амидаза из Rhodococcus rhodochrous — представитель семейства нитрилаз/цианидгидратаз / С.И. Перцович, Д.Т. Гуранда, Д.А. Подчерняев и др. // Биохимия. 2005. - Т. 70-№ 11.-С. 1556-1565.

16. Smith, Е.А. Acrylamide and polyacrylamide: a review of production, use, environmental fate and neurotoxicity / E.A. Smith , F.W. Oehme // Rev. Environ. Health. 1991. - Vol. 9. -№ 4. - P. 215-228.

17. Пат. 4421855 США, МПК С 12 Р 13/02, С 12 Р 13/00, С 12 N 11/00, С 12 N 11/04. Production of acrylamide using immobilized cells / Watanabe I., Sakashita K., Ogawa Y.; Nitto Chemical Industry Co., Ltd. № 06/292848; заявл. 14.08.81, опубл. 20.12.83.

18. Пат. 2196825 РФ, МПК С 12 Р 13/02, С 12 Р 13/02, С 12 R 1:01. Биотехнологический способ получения водных растворов акриламида /

19. Байбурдов Т.А., Андреева НА., Тарасова В.И., Ступенькова JI.JL, Хоркин

20. A.А.; ГУЛ "Саратовский научно-исслед. ин-т химии и технологии акриловых мономеров и полимеров с опытным заводом". № 2001104716/13; заявл. 19.02.01; опубл. 20.01.03.

21. Аликин, В.Н. Применение биотехнологического процесса для получения полиакрил амида высокой чистоты / В.Н. Аликин, В.И. Будников,

22. B.В. Синкин и др. // Химическая технология. 2006. - №3. - С. 28-31.

23. Федченко, Е.В. Исследование процесса полимеризации акриламида в присутствии шлама биокатализатора / Е.В. Федченко, В.И. Будников, B.C. Сухинин // Техника машиностроения. 2001. - №5. - С. 115-117.

24. Пат. 2078772 РФ, МПК С 08 F 220/56. Способ получения высокомолекулярного частично гидролизованного полиакриламида / Телешов Э.Н., Громов В.Ф., Макаров В.А., Бунэ Е.В., Ковалев А.А. -№ 5056070/04; заявл. 23.07.92; опубл. 10.05.97.

25. Пат. 5668229 США, МПК С 08 F 004/40, С 08 F 022/38. Process for preparing high-molecular weight acrylamide polymer / Abe Т., Itoh H., Tsuruta M., Oyanagi S., Nakamura K.; Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. № 747269; заявл. 12.11.96; опубл. 16.09.97.

26. Пат. 2196780 РФ, МПК С 08 F 120/56, С 08 F 2/10. Способ получения полиакриламида (варианты) / Лозинский В.И., Иванов Р.В., Калинина Е.В.; Ин-т элементоорганич. соединений им. А.Н. Несмеянова РАН.-№2001102743/04; заявл. 01.02.01; опубл. 20.01.03.

27. Патент ФРГ N 1243391, МПК С 08 F 25/01. Verfahen zur herstellung von hochmolekularen, wasserloslichen, teilweise hydrolysierten Polyacrilamiden / Weickmann F., Weickmann H.; The Dow Chemical Company № D 32998 IV d/39c; заявл. 30.03.60; опубл. 21.12.67.

28. А.с. 1775409 СССР, МКИ С 08 F 20/56. Способ получения полимеров акриламида / Османов Т.О., Марков В.Е.; Научно-исслед. физико-химич. ин-т им. Л.Я. Карпова. № 4793864/05; заявл. 21.02.90; опубл 15.11.92.

29. Пат. 2182298 РФ, МПК F 26 В 17/10. Сушилка фонтанирующего слоя / Антипов С.Т., Шахов С.В., Ряховский Ю.В., Прибытников А.В.; Воронежская гос. технолог, акад. № 2001100441/06; заявл. 05.01.01; опубл. 10.05.02.

30. Плановский, А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности / А.Н. Плановский, В.И. Муштаев, В.М. Ульянов. М.: Химия, 1979.-288 с.

31. Муштаев, В.И. Сушка дисперсных материалов. / В.И. Муштаев, В.М. Ульянов. -М.: Химия, 1988. 352 с.

32. Муштаев, В.И. Сушка в условиях пневмотранспорта / В.И. Муштаев, В.М. Ульянов, А.С. Тимонин. М.: Химия, 1984. - 232 с.

33. Пат. 2105944 РФ, МПК F 26 В 17/10. Комбинированная сушилка / Барулин Е.П., Лебедев В.Я., Смирнов А.С.; Ивановская гос. химико-технолог. акад. -№ 94026971/06; заявл. 15.07.94; опубл. 27.02.98.

34. Машины и аппараты химических производств: учебное пособие для вузов / Под ред. А.С. Тимонина. Калуга: Издательство Н.Ф. Бочкаревой, 2008. - 872 с.

35. Романков, П.Г. Сушка во взвешенном состоянии / П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская. Л.: Химия, 1979. - 272 с.

36. Vergnaud, J.M. Drying of Polymeric and Solid Materials / J.M. Vergnaud. London: Springer, 1992. - 336 p.

37. Рудобашта, С.П. Расчет и конструирование аппаратов для глубокой сушки гранулированных полимерных материалов / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев // Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2008. - М.: МГУПБ, 2008.-Т.1.-С. 260-269.

38. Дмитриев, В.М. Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса конвективной сушки гранулированных и плёночных полимерных материалов: автореф. дис. . докт. техн. наук / В.М. Дмитриев. -Тамбов: ТГТУ, 2003. 20 с.

39. Szabert, Z.T. Size selection of vacuum contact dryer with mechanically mixed particulate material / Z.T. Szabert // Drying Technology. 1989. - Vol. 7. -№ 1. -P.71-85.

40. А.С. 685666 СССР, МКИ С 08 F 20/56. Суспензионный способ получения полимеров и сополимеров акриламида / Поликарпов В.В., Луховицкий В.И., Шапиро Л.В., Поздеева В.М., Добров И.В., Абкин А.Д. -№ 2585971/23-05; заявл 02.03.78; опубл. 15.09.79.

41. Smith, В. J. Drying polyacrylamide gels /В. J. Smith // The Protein Protocols Handbook. Totowa, New Jersey: Humana Press Inc., 1996. - Part. П. -P. 223-229.

42. А.С. 821446 СССР, МКИ С 08 F 20/56. Суспензионный способ получения полимеров и сополимеров акриламида/ Луховицкий В.И., Поликарпов В.В., Шапиро А.В., Поздеева P.M., Добров И.В., Абкин А.Д. -№ 2740132/23-05; заявл. 21.03.79; опубл.,15.04.81.

43. Fadouloglou, V.E. A fast and inexpensive procedure for drying polyacrylamide gels / V.E. Fadouloglou, N.M. Glykos, M. Kokkinidis // Analytical Biochemistry. 2000. - Vol. 287. -№> 1.-P. 185-186.

44. Кириллов, Д.В. Совершенствование процесса производства сухого водорастворимого полиакриламида: дис. . канд. техн. наук /Д.В. Кириллов.- Иваново: ИГХТУ, 2005. 141 с.

45. Пат. 2096419 РФ, МПК С 08 F 20/56, В 29 В 9/02. Способ получения гранулированного полиакриламида / Алексеев А.С., Кривопуцкий B.C., Кривопуцкая Л.М. -№ 94011504/25; заявл. 05.04.94; опубл. 20.11.97.

46. Пат. 2132336 РФ, МПК С 08 F 20/56. Способ обезвоживания и очистки геля полиакриламида / Алексеев А.С., Кривопуцкий B.C., Кривопуцкая Л.М.; Вычислительный центр СО РАН. -№ 97106619/04; заявл. 22.04.97; опубл. 27.06.99.

47. Липин, А.Г. Совмещённые процессы полимеризации и сушки гранул форполимера в двухсекционном аппарате с псевдоожиженным слоем / А.Г. Липин, С.В. Федосов, А.А. Шубин // Журнал прикладной химии. 2001.- Т. 74. № 12.-С. 2013-2018.

48. А.с. 504060 СССР, МКИ F 26 В 17/18. Комбинированная установка для сушки сыпучих материалов / Кисельников В.Н., Вялков В.В.,

49. Романов B.C., Шубин А. А.; Ивановский химико-технол. ин-т. -№ 1988865/24-6; заявл. 03.01.74; опубл. 25.02.76.

50. Лебедев, П.Д. Сушка инфракрасными лучами / П.Д. Лебедев. -Л.: Госэнергоиздат, 1955. 232 с.

51. Гинзбург, А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / А.С. Гинзбург. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

52. Гинзбург, А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности/ А.С. Гинзбург. -М.: Пищевая промышленность, 1966.-408 с.

53. Ильясов, С.Г. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов / С.Г. Ильясов, В.В. Красников. М.: Пищевая промышленность, 1973. -359 с.

54. Mujumdar, A.S. Handbook of Industrial Drying / A.S. Mujumdar. -New York: Decker, 1995. 1423 p.

55. Sandu, С. Infrared radiative drying in food engineering: A process analysis /С. Sandu//Biotechnology Progress. 1986. - Vol. 2. - P. 109-119.

56. Рогов, И.А. Сверхвысокочастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов / И.А. Рогов, С.В. Некрутман. М.: Пищевая промышленность, 1976. - 210 с.

57. Плаксин, Ю.М. Научно-практические основы пищевой технологии при ИК энергоподводе: дис. . докт. техн. наук / Ю.М. Плаксин. -М.: МГУПП, 1993.-704 с.

58. Бородин, И.Ф. Электрофизическая интенсификация сушки и обработки агросырья / И.Ф. Бородин // Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2002. - М. : МГАУ, 2002. - Т. 1. - С. 61 -66.

59. Проничев, С.А. Импульсная инфракрасная сушка семенного зерна: автореф. дис. . канд. техн. наук/ С.А.Проничев. — М.: МГАУ, 2007. —22 с.

60. Тюрев, Е.П. Инфракрасная термообработка зерна / Е.П. Тюрев, С.В. Зверев //Комбикормовая промышленность. -1993. № 4. -1993. - С. 26-27.

61. Дерибере, М. Практические применения инфракрасных лучей / М. Дерибере. М.: Государственное энергетическое изд-во, 1959. - 440 с.

62. Kollmann, F.F.P. Investigations on the heating and drying of wood with infrared radiation / F.F.P. Kollmann, A. Schneider, G. Bohner // Wood Science and Technology. 1967. - Vol. 1. -P.149-160.

63. Слободкин, JI.C. Терморадиационная и конвективная сушка лакокрасочных покрытий / JI.C. Слободкин, Г.Д. Рабинович. Минск: Наука и техника, 1966. - 170 с.

64. Рабинович, Г.Д. Вопросы терморадиационной техники и сушки лакокрасочных покрытий / Г.Д. Рабинович, JI.C. Слободкин. Минск: ИТМО, 1969.-133 с.

65. Светлов, Ю.В. Термовлажностные процессы в материалах и изделиях лёгкой промышленности : учеб. пособие для вузов / Ю.В. Светлов. М.: Издательский центр Академия, 2006. - 272 с.

66. Broadbent, A.D. Continuous Dyeing of Cotton with Reactive Dyes Using Infrared Heat / A.D. Broadbent, J. Bissou-Billong, M. Lhachimi, Y. Mir, S. Capistran // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2005. - Vol. 44. -№. 11.-P. 3954-3958.

67. Broadbent, A.D. Comparison of the Thermal Fixation of Reactive Dyes on Cotton Using Infrared Radiation or Hot Air / A.D. Broadbent, N. Therien, Y. Zhao // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1998. - Vol. 37. -№. 5.-P. 1781-1785.

68. Kovangi, M. Improved drying at recycled paperboard of Clifton / M. Kovangi // TAPPI Journal. 2000. - Vol. 83. - No. 5. - P. 55-60.

69. Ventras, J.S. Drying of solvent-coated polymer films / J.S. Ventras, C.M. Ventras // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 1994. -Vol. 32.- P.187-194.

70. Seyed-Yagoobi, J. Experimental and theoretical study of heating/drying of moist paper sheet with a gas-fired infrared emitter / J. Seyed-Yagoobi, A.N. Husain // ASME Journal of Heat Transfer. 2001. -Vol. 123.-№3.- P.711-718.

71. Petterson, M. Experimental evaluation of electric infrared dryers / M. Petterson, S. Stenstrom // TAPPI Journal. 2000. - Vol. 83. - № 8 - P.89-99.

72. Kuang, H.-D. Pilot scale investigation of infrared drying of paper / H.-D. Kuang, J. Thibault, R. Chen, B. Grandjean // TAPPI Journal. 1995. -Vol. 78.-№ 7-P. 129-137.

73. Улумиев, A.A. К анализу процесса интенсификации сушки лакокрасочных и полимерных покрытий инфракрасными излучателями / А.А. Улумиев, А.А. Гаджиев, A.M. Омаров // Сборник научных сообщений МАДИ (ГТУ). Махачкала: МАДИ, 2001. - С. 140-145.

74. Geipel, С. Experimental investigation of the drying process of automotive base paints / C. Geipel, P. Stephan // Applied Thermal Engineering.2005.-Vol. 25.-№ 16.-P.2578-2590.

75. Уразаев, В.Г. Влагозащитные полимерные покрытия: как отвердить / В.Г. Уразаев // Технологии в электронной промышленности.2006. -№ 1.- С. 63-65.

76. Гатапова, Н.Ц. Кинетика и моделирование процессов сушки растворителей, покрытий, дисперсий, растворов и волокнистых материалов: единый подход: дис. . докт. техн. наук / Н.Ц. Гатапова. Тамбов.: ТГТУ, 2006.-553 с.

77. Кувшинова, А.С. Результаты исследований термовлажностной обработки дисперсных материалов в процессе капсулообразования /

78. A.С. Кувшинова, А.Г. Липин, Д.В. Кириллов // Вестник ТГТУ. 2008. -Т.14.-№ 3. - с. 625-626.

79. Тригуб, В.И. Приповерхностный тонкий слой в полимерной пленке / В.И. Тригуб, А.В. Плотнов, А.Н. Киселев // Письма в ЖТФ. 2001Т. 27.-вып. 24.-С. 35-39.

80. Борхерд, Р. Техника инфракрасного нагрева / Р. Борхерд,

81. B. Юбиц. -М.: Государственное энергетическое из-во, 1963. 312 с.

82. Бураковский, Г. Инфракрасные излучатели / Г. Бураковский, Е. Гизиньский, А. Саля Л.: Энергия, 1978. - 407 с.

83. Гинзбург, А.С. Генераторы инфракрасного излучения для пищевой промышленности : обзор ЦИИТЭИпищепром / А.С. Гинзбург, Б.М. Ляховицкий. -М.: ЦИИТЭИпищепром, 1971. 71 с.

84. Левитин, И.Б. Инфракрасная техника / И.Б. Левитин. Л.: Энергия, 1973.-158 с.

85. Лыков, А.В. Основы теории сушки капиллярно-пористых коллоидных тел инфракрасными лучами / А.В. Лыков // Известия Академии наук СССР. Отделение технич. наук, 1949. -№9. С. 1320-1333.

86. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.

87. Рудобашта, С.П. Массоперенос в системах с твёрдой фазой /

88. C.П. Рудобашта. -М.: Химия, 1980. 248 с.

89. Рудобашта, С.П. Исследовании кинетики процесса конвективной сушки с учётом массопроводности: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.П. Рудобашта. -М.: МИХМ, 1967.-21 с.

90. Решетин, О.Л. Теория переноса тепла и влаги в капиллярно-пористом теле / О.Л. Решетин, С.Ю. Орлов // Журнал технической физики. -1998.-Т. 68. -№ 2. С. 140-142.

91. Дорняк, О.Р. Расчёт кинетических коэффициентов массопереноса в волокнистых коллоидных капиллярно-пористых материалах // Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2008.-М.: МГУПБ, 2008. -Т.1. -с. 162-166.

92. Дорняк, О.Р. Теплоперенос в ненасыщенных коллоидных капиллярно-пористых анизотропных материалах: автореф. дис. . докт. техн. наук / О.Р. Дворняк. Воронеж: ВГЛТА, 2007. - 32 с.

93. Современные подходы к исследованию и описанию процессов сушки пористых тел / под ред. В.Н. Пармона. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-300 с.

94. Маршалов, О.В. Математическое моделирование процессов тепло- и массообмена для сферических частиц / О.В. Маршалов, В.Ф. Юдаев, В.И. Потапов // Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2008. - М.: МГУПБ, 2008. - Т.1. - С. 111-112.

95. Матасов, А.В. Разработка интеллектуальной информационной системы по выбору и расчёту сушильного оборудования: автореф. дис. . канд. техн. наук/ А.В. Матасов. М.: РХТУ, 2000. - 16 с.

96. Менынутина, Н.В. Информационные системы баз данных сушильного оборудования / Н.В. Меныпутина, С.В. Гончарова, В.А. Цуканов, О.В. Старченко // Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2002-М.: МГАУ, 2002. - Т.2. - С. 70-73.

97. Mujumdar, A.S. Practical guide to industrial drying. Principles, equipment and new developments /A.S. Mujumdar, S. Devahastin. Montreal: Exergex, 2000. - 187 p.

98. Лебедев, П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок / П.Д. Лебедев. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 320 с.

99. Адамов, З.Т. Исследование температурного поля инфракрасных нагревательных систем для сушки пищевых продуктов: дис. . канд. техн. наук / З.Т. Адамов. Махачкала: ДГТУ, 2005 - 137 с.

100. Плаксин, Ю.М. Аналитическое исследование полей энергетического облучения на поверхности изделий в инфракрасных установках / Тез. докл. международ, конф. СЭТТ 2008. - М.: МГУПБ, 2008.-Т.1.-С. 66-68.

101. Лигидов, В.А. Повышение эффективности микронизатора с поперечно расположенными линейными инфракрасными излучателями при обработке зерна и круп: дис. . канд. техн. наук / В.А. Лигидов. М.: МГУПП, 2006. - 162 с.

102. Давидгок, В.В. Интенсификация тепломассообмена в процессах сушки биополимерных продуктов: дис. . канд. техн. наук / В.В. Давидюк. -Астрахань: АГТУ, 2004. 164 с.

103. Башмаков, В.Г. Распределение плотности потока и температуры при инфракрасном нагреве / В.Г. Башмаков // Электронная обработка материалов. 1975. - № 2 (62). - С. 83.

104. Рудобашта, С.П. Кинетика массопередачи в системах с твёрдой фазой / С.П. Рудобашта. М. : Изд-во МИХМ, 1976. - 96 с.

105. Рудобашта, С.П. Зональный метод расчёта непрерывнодействующих массообменных аппаратов для систем с твёрдой фазой / С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, Э.Н. Очнев // ТОХТ. 1974. -Т.1.-№1. - С. 22-29.

106. Очнев, Э.Н. Зональный метод определения зависимости массопроводности от концентрации / Э.Н. Очнев, С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.Д. Дмитриев // ТОХТ. 1975. - Т.9. - № 4. - С. 491-494.

107. Рудобашта, С.П. Зональный метод расчёта процесса сушки / С.П. Рудобашта, Э.Н. Очнев, А.Н. Плановский // ТОХТ. 1975. - Т.9. - № 2.-С. 185-192.

108. Плановский, А.Н. Определение области регулярного режима в задачах массопроводности / А.Н. Плановский, С.П. Рудобашта, Г.С. Кормильцин // ТОХТ. 1972. - Т.6. - № 3. - С. 459-462.

109. Рудобашта, С.П. Зональный расчёт кинетики сушки гранулированного материала в плотном продуваемом слое на основе решения уравнений массо- и теплопереноса / С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.Н. Долгунин // ТОХТ. 1978. - Т.12. - № 2. - С. 173-183.

110. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1971.-288 с.

111. Зедгинидзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зедгинидзе. М.: Наука, 1976. - 390 с.

112. Пупков, К.А. Оценка и планирование эксперимента / К.А. Пупков, Г.А. Костюк. М.: Машиностроение, 1977. - 118 с.

113. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное, пособие для вузов / под ред. П.Г. Романкова. JL: Химия, 1987. - 576 с.

114. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: учебник: в 2 кн. / под ред. В.Г. Айнштейна. М. : Университетская книга, 2006.-кн. 2.-872 с.

115. Сажин, Б.С. Научные основы техники сушки / Б.С. Сажин, В .Б. Сажин. -М. : Наука, 1997.-448 с.

116. Тимонин, А.С. Основы конструирования и расчёта технологического и природоохранного оборудования: Справочник. / А.С. Тимонин. Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2001. - Т.2. - 988 с.