автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов

доктора технических наук
Дмитриев, Вячеслав Михайлович
город
Тамбов
год
2003
специальность ВАК РФ
05.17.08
Диссертация по химической технологии на тему «Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов»

Автореферат диссертации по теме "Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов"

На правах рукописи

ДМИТРИЕВ Вячеслав Михайлович

КИНЕТИКА И АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ

ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И ПЛЕНОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Тамбов 2003

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре "Процессы и аппараты химической технологии"

Научный консультант

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Рудобашта Станислав Павлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Данилов Олег Леонидович

доктор технических наук, профессор Ефремов Герман Иванович

доктор технических наук, старший научный сотрудник Шувалов Анатолий Михайлович

Ведущая организация ФГУП "Тамбовский научно-исследовательский химический институт"

Защита диссертации состоится

-Л "

октября 2003 г. в 14.00 часов на

заседании диссертационного совета по присуждению ученой степени доктора технических наук Д 212.260.02 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзыв на автореферат (в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью) просим направлять по адресу: 392620, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.260.02.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " )/ " 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обширный ряд современных отраслей промышленности применяет разнообразные процессы тепло- и массопереноса, оптимальное проведение которых играет существенную роль в обеспечении качества готовой продукции. Составной частью многих производств является обработка дисперсных сред, характеризующаяся значительной энергоемкостью, что отражается на формировании себестоимости выпускаемых изделий. Интенсивное внедрение систем автоматизированного проектирования, позволяющих проанализировать множество вариантов проведения процессов ТМП и выбрать оптимальное решение, обусловлено, в первую очередь, широким использованием математических моделей ТМП в совокупности с базами данных по теплофизическим и диффузионным характеристикам перерабатываемых дисперсных сред.

В этой области широко известны труды A.B. Лыкова, А.Н. Плановского, П.Г. Романкова, В.В. Кафарова, М.В. Лыкова, В.Ф. Фролова, С.П. Рудобашты, В.И. Коновалова, Б.С. Сажина, Э.М. Карташова, В.И. Муштаева, И.Н. Таганова, В. Роджерса, Э. Бэра, Э. Вандеберга, Г. Шнелла и других ученых.

Одними из наиболее распространенных дисперсных материалов являются гранулированные полимеры и полимерные материалы на их основе. Интенсивное развитие производства полимеров вызывает необходимость глубокого экспериментального и теоретического изучения одного из базовых процессов при синтезе, переработке и эксплуатации ПМ - процесса диффузии низкомолекулярных соединений при набухании и растворении полимеров, структурообразовании, пленкооб-разовании и сушки, паро- и газопроницаемости полимерных мембран. Сорбцион-ные и диффузионные характеристики ПК! существенно зависят от параметров среды и концентрации распределенного компонента. Кроме того, введение наполнителей, красителей, пластификаторов, стабилизаторов и других добавок может значительно изменить качественно и количественно сорбционно-диффузионные свойства ПМ. Способ и технология получения гранулированных ПМ дополнительно отражаются на их сорбционно-диффузионных свойствах. Отсутствие учета этих зависимостей при расчетах и проведении процессов ТМП может привести не только к существенной количественной ошибке, но и к резкому снижению качества продукции из полимерных материалов.

Несмотря на значительное количество моделей диффузионных процессов теоретическое определение характеристик процесса ТМП в дисперсных материалах в настоящее время весьма затруднительно.

Современное состояние методов кинетического расчета непрерывной конвективной сушки дисперсных материалов характеризуется постепенным отходом от различных эмпирических методов и все более широким внедрением теоретических и смешанных методов с получением дополнительной экспериментальной информации на основе физического моделирования процесса.

Проблемой, сдерживающей разработку теоретических методов расчета, оптимизации и проектирования сушильных аппаратов для гранулированных ПМ, является недостаточность информации о сорбционных и диффузионных свойствах материалов, влиянии дисперсии по размерам час в аппа-

рате на точность кинетического расчета.

В мировой практике большое внимание уделяется вопросу герметичного затаривании в полимерные чехлы химических, медицинских, пищевых и других продуктов, целого ряда точных приборов, машин и аппаратов для обеспечения качественного сохранения и транспортировки в условиях повышенной влажности окружающей среды.

Традиционные способы упаковки в герметичные пленочные чехлы, при которых влагосодержание внутренней среды изменяется от незначительного начального до предельно допустимого оказываются совершенно неприемлемыми для влаго-чувствшельных материалов и изделий с узким рабочим интервалом относительной влажности окружающей среды (фотоматериалы, магнитные ленты, радиоэлектронная аппаратура, точные приборы).

Основными направлениями при решении данных проблем являются:

- комплексное исследование гранулированных ПМ как объектов сушки с анализом элементарных и осложняющих явлений, характеризующих реальный процесс, и разработка математического описания тепломассопереноса;

- изучение явлений тепломассопереноса при глубокой конвективной сушке гранулированных ПМ на модельных экспериментальных установках с математическим описанием кинетических закономерностей;

- изучение реального процесса глубокой конвективной сушки с выделением лимитирующих факторов, установление связи между ними и математическое описание комплексного процесса массопереноса;

- решение конструкторских задач аппаратурного оформления процесса глубокой сушки гранулированных ПМ;

- исследование кинетических особенностей процесса паропроницания в герметичных пленочных упаковках и разработка новых способов упаковки.

Целью работы являются повышение производительности и качественных показателей процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов, научное обоснование и разработка инженерных методов кинетического расчета и проектирования сушильных аппаратов для конвективной сушки полимерных материалов с большим внутридиффузионным сопротивлением, разработка новых конструкций полимерных упаковок и методик кинетического расчета диффузионного проницания полимерных упаковок.

Для достижения указанной цели поставлен и решен комплекс задач:

- создание лабораторного оборудования для исследования диффузионных характеристик гранулированных и пленочных ПМ со значительным внутридиффузионным сопротивлением в широком диапазоне температур при малых концентрациях распределяемого компонента;

- экспериментальное и теоретическое исследование структурно-сорбцион-ных и диффузионных свойств гранулированных и пленочных ПМ с большой величиной внутридиффузионного сопротивления; определение температурно-концент-рационных зависимостей эффективного коэффициента диффузии воды в ПМ, имеющих широкое промышленное применение; получение обобщенных уравнений для расчета диффузионных характеристик ПМ по их структурным свойствам;

- разработка автоматизированной установки и методики для определения эффективного коэффициента диффузии, учитывающей полидисперсность реальных гра^улированньК'ЧЭТериалов;

- анализ влияния неоднородности частиц высушиваемого материала по их дисперсному составу и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой конвективной сушки;

- экспериментальные исследования и получение аналитических решений кинетики конвективного нагрева и глубокой сушки плотного кольцевого слоя гранулированных ПМ;

- разработка новых конструкций промышленных аппаратов с кольцевым поперечно продуваемым плотным слоем материала для глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ;

- разработка методик проектного и технологического расчета процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ в сушильных аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала;

- разработка конструктивных решений промышленных аппаратов с закрученным взвешенным слоем материала для сушки от поверхностной влаги;

- исследование особенностей процесса массопереноса в герметичных пленочных упаковках для хранения гигрочувствительных материалов и машиностроительной продукции;

- разработки нового способа и конструкции пленочной упаковки, методики расчета времени хранения продукции в герметичной полимерной упаковке в условиях влажного и сухого климата при жестких требованиях к влажности внутренней среды.

Научная новизна. Создана методология кинетического расчета процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов и проектирования сушильных аппаратов на базе основных положений теории массопереноса и комплексных теоретических и экспериментальных исследований процесса диффузии влаги в полимерах. Разработаны новые методы и установки для определения диффузионных характеристик влажных материалов, обобщены данные по эффективным коэффициентам диффузии влаги, получены уравнения для расчета диффузионных характеристик полимерных материалов. Разработаны новые методики кинетического расчета диффузионного проницания пленочных полимерных материалов.

В том числе:

_ «л^ппЛл гон «inn» if« ^AtjoTTim «I» чвтлт» лгтпапдпвтгтш ттт»ААл««л»ТШ fv vonofTA-

pajj^uwiUii uu&dui ju[iuvluilDin wv i УД viipvAVJiwium /^tii^ii^ijjiiwittiutA

ристик полидисперсных зернистых материалов;

- выполнен анализ влияния неоднородности частиц гранулированных материалов по размерам и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой конвективной сушки в шахтных сушильных аппаратах и обоснована необходимость учета этих факторов в аналитических методиках кинетического расчета;

- разработаны новые методики проектного и технологического расчеюв процесса глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов в шахтных сушильных аппаратах с кольцевым продуваемым слоем материала;

- разработаны новый метод упаковки и методики кинетического расчета диффузионного проницания полимерных пленочных упаковок в условиях влажного и сухого климата при заданных ограничениях влажности среды хранения.

Практическая значимость и реализация результатов работы. На основе теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований процесса массопереноса в полимерных материалах созданы новые конструкции су-

шильных аппаратов для глубокой конвективной сушки промышленных гранулированных ПМ с большим внутридиффузионным сопротивлением, обеспечивающие сокращение времени сушки в 4-5 раз по сравнению с существующим оборудованием. Разработаны методики проектного и технологического расчетов сушильных аппаратов шахтного типа с кольцевым слоем материала для глубокой сушки полимерного гранулята.

Созданы новые конструкции высокоэффективных секционированных аппаратов с закрученным взвешенным слоем материала для сушки полидисперсного вторичного полимерного гранулята, отличающиеся от существующих аппаратов улучшенной структурой потока твердой фазы и в 1,8-2,2 раза большей удельной производительностью.

Разработан новый способ упаковки гигроскопичных материалов и влагочувст-вительных изделий в герметичные пленочные чехлы для хранения и транспортировки в условиях влажного и сухого климата при стабильной заданной влажности внутренней среды, позволивший увеличить (при дополнительных затратах в 3 ... 5 % от стоимости упаковки) время хранения в 2-2,5 раза по сравнению с существующим методом. Предложена научно обоснованная методика кинетического расчета процесса паропроницания в герметичных упаковках.

Правовая защищенность разработок обеспечивается 15 авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ на изобретения.

Результаты исследований, предложенные методы кинетического расчета и конструкции сушильной аппаратуры использованы на Тамбовском заводе "Электроприбор"; во ВНИИРТМаше при проектировании адсорберов для клеепромазоч-ных машин и аппаратов для конвективно-радиационной сушки латексных пленочных изделий; для Арамильского завода пластических масс (Свердловская область) изготовлена и включена в технологический процесс установка для глубокой сушки полимерного гранулята; для ПК "Формула" изготовлен двухкорпусной сушильный комплекс для глубокой сушки гранулированных полимеров; на Мичуринском ПО "Прогресс" внедрены расчетные режимы сушки основных промышленных гранулированных полимерных материалов; для КФХ "Платан" (Тамбовская обл.) изготовлен сушильный комплекс для сушки зерновых культур; в ГНУ ВИИТиН использованы результаты исследований диффузионных характеристик зернопродук-тов для разработки технологии, кинетического расчета и аппаратурного оформления процесса сушки зерновых культур в виброциркуляционном слое инертного зернистого теплоносителя.

Практические рекомендации по созданию промышленных сушильных аппаратов, результаты экспериментальных исследований и математического моделирования могут быть использованы для широкого класса зернистых материалов различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Республиканской научной конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия" (Тамбов, 1974); Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия" (Москва, 1977); Республиканской научной конференции "Сушка и грануляция продуктов микробиологического и тонкого химического синтеза" (Тамбов, 1981); 7-й Всесоюзной научно-технической конференции "Синтез и исследование эффек-4

тивности химикатов для полимерных материалов" (Тамбов, НИИХИМполимер, 1982); Всесоюзной конференции "Процессы и оборудование для гранулирования продуктов микробиологического синтеза" (Тамбов, 1984); Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты для микробиологических производств" (Грозный, 1986); Всесоюзной конференции "Современные машины и аппараты химических производств" (Чимкент, 1988); областной научно-технической конференции "Ученые вуза - производству" (Тамбов, 1989); Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты для микробиологических производств" (Грозный, 1989); Международном совещании-семинаре "Теплофизические проблемы промышленного производства" (Тамбов, 1992); 1-й научной конференции Тамбовского государственного технического университета (Тамбов, 1994); 2-й региональной научно-технической конференции "Проблемы химии и химической технологии" (Тамбов, 1994); международной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии и оборудование пищевой промышленности" (Воронеж, 1997); 12-м международном конгрессе "СН18А-96" (Прага, 1996); Всероссийском научно-техническом семинаре "Высокоэффективные электротехнологии и биоинформационные системы управления АПК" (Москва, 1997); научных чтениях (Москва, МГУПБ, 1997); выездном заседании Головного Совета "Машиностроение" (Тамбов, 1997); 11-м международном симпозиуме "ГО8-98" (Халькидики, Греция, 1998); 2-й региональной научно-технической конференции "Пищевая промышленность" (Казань, 1998); научно-технической конференции "Экология-98" (Тамбов, 1998); 5-й научной конференции Тамбовского государственного технического университета (Тамбов, 2000); 4-й Международной теплофизической школе "Теплофизические измерения в начале XXI века" (Тамбов, 2001); 15-ой Международной конференции "Математические методы в технике и технологии" - ММТТ-15 (Тамбов, 2002); 1-ой Международной научно-практической конференции "Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов)" - СЭТТ-2002 (Москва, 2002).

Публикации. По материалам исследований опубликовано более 50 работ в международных, академических и отраслевых журналах и изданиях, получено 15 авторских свидетельств и патентов РФ на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, семь глав, основные результаты и выводы, список литературных источников (390 наименований) и 1 приложение. Работа изложена на 411 страницах основного текста, содержит 114 рисунков и 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертации; сформулированы цели и задачи работы; показана научная новизна, практическая ценность; перечислены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований.

1 Современное состояние методов исследования, моделирования, кинетического расчета и аппаратурного оформления конвективной сушки зернистых материалов. Проведен аналитический обзор литературных данных о состоянии теории и практики, проблемах и задачах в области конвективной сушки зернистых материалов. Процесс сушки этих материалов оказывает значительное влияние на энергетические и материальные затраты, а также на качество выпускаемой про-

дуктов, что предъявляет высокие требования к аппаратурно-техиологическому оформлению и точности кинетического расчета.

Отмечено активное развитие теоретических методов кинетического расчета с получением необходимой дополнительной экспериментальной информации на основе физического моделирования процесса. Успешно развиваются методы кинетического расчета, основанные на раздельном рассмотрении микрокинетики и макрокинетики процесса конвективной сушки.

Обширную группу зернистых материалов представляют гранулированные ПМ, подвергающиеся процессу сушки как на стадии изготовления, так и переработки их в изделия. Непрерывно возрастающие требования к эффективности использования полимеров и ПМ с учетом жестких требований к качеству изделий на их основе обусловливают необходимость детального исследования их физических свойств.

Исследованию сорбционньгх и диффузионных свойств полимеров, необходимых для кинетического расчета процесса массопереноса, уделяется значительное внимание, что привело к развитию прогрессивных методов исследования на базе современной теории массопереноса.

На основании анализа сделаны следующие выводы:

- методы кинетического расчета, базирующиеся на эмпирических и полуэмпирических зависимостях, имеют ограниченную применимость и дают приближенные результаты; повышение точности расчетов на их основе приводит к значительному усложнению расчетных формул и к увеличению опытных величин;

- обоснованный кинетический расчет процесса глубокой конвективной сушки ПМ возможен лишь на основе глубоких знаний тепломассопереноса и гидродинамики исследуемых процессов в реальных условиях работы промышленных аппаратов;

- современный уровень знаний механизмов внутреннего массопереноса не позволяет теоретически установить концентрационио-температурную зависимость эффективного коэффициента диффузии, что обусловливает необходимость экспериментального определения диффузионных свойств влажных материалов;

- интенсивное развитие производства полимеров и разработка новых ПМ ставит задачу массового измерения диффузионных свойств, решение которой возможно лишь при использовании высокопроизводительных методов и средств;

- жесткие требования к качеств}' высушенного полимерного гранулята (низкое конечное влагосодержание продукта, минимальная дисперсия по конечному влагосодержанию материала, отсутствие термодеструкции) обусловливают необходимость создания новых конструкций сушильных аппаратов;

- использование пленочных ПМ для целей консервации машиностроительной продукции является весьма перспективным и имеет ряд ценных преимуществ по сравнению с другими методами упаковки; эффективность метода герметичной упаковки в полимерные чехлы определяется временем гарантированного хранения при допустимой влажности внутренней среды;

- использование герметичных пленочных упаковок имеет существенный недостаток, заключающийся в низкой первоначальной влажности внутренней среды, что является неприемлемым для целого ряда I нечувствительных материалов.

На основании проведенного анализа современных методов исследования диффузионных характеристик влажных материалов, методов кинетического расче-

та процесса конвективной сушки и аппаратурного оформления процесса глубокой сушки гранулированных ПМ и методов кинетического расчета герметичных полимерных упаковок сформулированы следующие задачи:

- исследование структурно-сорбционных и диффузионных свойств промышленных гранулированных и пленочных ПМ в интервалах концентраций и температур, имеющих место в производственных условиях;

- анализ диффузионных свойств промышленных гранулированных и пленочных ПМ, оценка влияния воды на эффективный коэффициент диффузии в широком интервале температур; обобщение диффузионных характеристик гранулированным ПМ с целью использования для анализа и кинетического расчета процесса глубокой сушки на основе решения уравнения диффузии;

- разработка нестационарного метода определения эффективного коэффициента диффузии низкомолекулярных соединений для полидисперсных гранулированных ПМ;

- разработка автоматизированной установки для определения диффузионных свойств гранулированных ПМ с большой величиной внутридиффузионного сопротивления в области низких значений влагосодержания;

- разработка математической модели процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ с большой величиной внутридиффузионного сопротивления;

- оценка влияния неоднородности частиц высушиваемого материала по их дисперсному составу и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ;

- разработка научно обоснованного выбора аппаратурно-технологического оформления процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ;

- исследование структуры потока твердой фазы в сушильном аппарате шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала;

- исследование кинетики конвективного нагрева и глубокой конвективной сушки плотного кольцевого слоя гранулированных ПМ;

- разработка конструктивных решений сушильных аппаратов с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала для глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ;

- разработка методики расчета процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ в сушильных аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала;

- разработка конструктивных решений сушильных аппаратов с закрученным взвешенным слоем материала для конвективной сушки вторичного полидисперсного гранулята;

- разработка нового метода герметичной упаковки для хранения гигрочувст-вительных материалов в условиях влажного и сухого климага при жестких ограничениях влажности внутренней среды;

- разработка новой методики расчета времени хранения гигроскопичных материалов и продукции в герметичной полимерной упаковке в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды.

2 Структурно-еорбционные и диффузионные характеристики исследуемых гранулированных и пленочных полимерных материалов. Производство и переработка обширного ассортимента ПМ, выпускаемых в гранулированном виде, неразрывно связаны с удалением внешней и внутренней влаги. Практически все гранулированные ПМ перед переработкой литьем под давлением или экструзией подвергаются процессу глубокой сушки, отличающейся значительной продолжительностью и, как следствие, большой энергоемкостью. В качестве объектов исследования выбраны гранулированные ПМ с большой величиной внугридиффузи-онного сопротивления, имеющие промышленное значение (табл. 1). В выбранной группе представлены основные типы ПМ по отношению к воде и находящиеся при температурных режимах производственной сушки и исследования как в высокоэластическом, так и застеклованном состоянии.

Гранулированные ПМ при отсутствии специального воздействия, направленного на развитие пористой структуры, характеризуются весьма малой или полностью отсутствующей пористостью и небольшой удельной поверхностью, существенным преобладанием абсорбционных явлений над адсорбцией и капиллярной конденсацией. Изотермы исследованных материалов в области высоких значений влажности среды не выявили капиллярной конденсации. Отсутствие сорбционного гистерезиса для полимерных материалов, находящихся в высокоэластическом состоянии, свидетельствует об отсутствии транспортно значимых пор.

Для полимерных материалов, находящихся в условиях экспериментов в высокоэластическом состоянии (П-12Э, ПЭТФ, полипропилен), отмечена незначительная температурная зависимость сорбции. Для полимерных материалов в стеклообразном состоянии (поликарбонат) наблюдается сорбционно-десорбционный гистерезис во всем диапазоне относительной влажности среды. При наличии только капиллярной конденсации гистерезис возможен лишь в области больших значений относительной влажности (ф > 0,5 ... 0,6).

Для поликарбоната гистерезис захватывает и начальную часть изотермы сорбции-десорбции с заметным увеличением его относительно! о значения. Такое явление обусловлено малой подвижностью макромолекул застеклованного полимерного материала, что влияет на скорость протекания релаксационных процессов в матрице полимера.

По мере увеличения количества сорбированного вещества проявляется его пластифицирующее действие. Релаксационные процессы ускоряются, и структура полимерного материала приближается к равновесной. Для стеклообразных полимеров с микропористой структурой сорбционный гистерезис (полистиролы) характерен для всей области влагосодержания среды, что указывает на абсорбционный и адсорбционный механизмы поглощения сорбата.

Получено аналитическое описание температурной зависимости равновесного влагосодержания ПМ, позволяющее производить дифференцированный учет движущей силы процесса внутреннего массопереноса по длине аппарата.

Для определения опытных данных по эффективным коэффициентам диффузии в зернистых и пленочных ПМ в зависимости от концентрации распределяемого компонента, что является одной из важнейших задач исследований в области мас-сообмена в системах с твердой фазой, разработаны методики и экспериментальные установки. Для определения эффективного коэффициента диффузии влаги в ПМ использован зональный метод, основанный на интегрировании дифференциального уравнения диффузии при условии постоянства О, в узком интервале изменения концентрации распределяемого компонента.

1 Основные характеристики исследуемых фанулиро ванных полимерных материалов

Полимерный материал Параметры сушки * оГ ПЛЭЕЛ) ^ Вид и размеры гранул, м

1,°С ск; %

Полиамид П-12Э 90... 100 0,2 178... 180 Цилиндр 1 = 2,5-0'3; с! = 2,5-10"3

Полиамид П-610Л 80 ... 90 0,15 213 ... 222 Цилиндр 1 = 3,3-10"'; (1 = 2,5-10'3

Полиамид П-610Л-СВ-30 75 ... 85 0,2 213 ... 222 Цилиндр 1 = 3,2-10'3; с! = 2,5-10"3

Полиэтилен-терефталат марки А 110... 120 0,05 250... 257 Пластина (4,2-3,4-3,2)-10"3

Полипропилен 80 ... 90 0,1 160... 170 Цилиндр 1 = 4,2-10'3; с1 = 2,4-10"3

АБС-пластик 1210 80 ... 85 0,1 96 ... 100 Сфера (1 = 3,2-10"3

СФДВМ-БС 80... 85 0,2 198... 172 Цилиндр 1 = 3,2-10"3; ё = 3,3-10~3

Поликарбонат "Дифлон" 130... 140 0,02 220... 240 Цилиндр I = 3,2-10"3; А-2,Ъ-10*3

Полистирол "8йгоп" 70 ... 80 0,1 110... 120 Цилиндр 1 = 3,0-10"3; (1 = 2,5-10~3

Полистирол ПСМ-115 70... 80 0,1 100... 110 Цилиндр 1 = 3.1-10"3: (1 = 2,5- Ю'3

Полна ирол У11М-0703 Л 70 ... 80 0.1 95 ... 100 Цилиндр 1 = 3,2-10"3; с! = 2,5 • 10"'

Эффективные коэффициенты диффузии влаги для всех исследованных ПМ (рис. 1) возрастают с увеличением влагосодержания и существенно зависят от температуры материала. Низкие значения эффективных коэффициентов диффузии влаги (Бэ = 10 ... 10"12м2/с) обусловлены непористым строением исследованных полимеров и транспортом влаги путем молекулярной диффузии.

Однотипность функций Оэ = Г (С) свидетельствует о едином механизме миграции диффузанта в исследуемых материалах. Возрастание эффективного коэффициента диффузии с увеличением концентрации распределяемого компонента можно объяснить тем, что при диффузии молекул воды увеличивается количество микрополостей между молекулами полимера. Это явление связано с пластифицирующим воздействием воды и, в ряде случаев, с уменьшением степени кристалличности полимеров. Наличие воды в полимерной матрице существенно уменьшает межмолекулярные силы полимера и обусловливает повышенную сегментальную

подвижность. Эффективный коэффициент диффузии О, является сложной величиной, включающей в себя коэффициент диффузии ПЛ низкомолекулярного вещества, термодинамический фактор, учитывающий неидеальность системы, параметр, дающий поправку на выравнивающий поток, структурный фактор и степень кристалличности.

03-109, м2/с

С-10% кг/кг

7 6 5 4 3 2 1 О

0,03

0,09

0,1 5

0,21

СЮ2, кг/кг

10

15 20 С-102, кг/кг

Рис. 1 Характерные температурно-влажностные зависимости коэффициента диффузии влаги в ПМ:

в высокоэластичном (а) и стекловидном (б) состояниях; в стекловидном состоянии с микропористой структурой (в); в пленочных коллоидных-капиллярнопористых с изменяющейся в процессе сушки структурой (г)

Энергия активации процесса диффузии Е0, определяемая через тангенс угла наклона линий 1§В - Г(1 /Т)с, уменьшается с увеличением влагосодержания материала. Указанное явление хорошо согласуется с теорией дырочной проводимости. Уменьшение энергии активации связано с пластифицирующим воздействием воды, которое приводит к увеличению подвижности молекулярных сегментов полимера. Энергия активации для исследованных ПМ находится в пределах (20 ... 60)-103 кДж/кмоль, что хорошо согласуется с данными других исследований.

Анализ температурно-влажностной зависимости коэффициента эффективной диффузии воды для исследованной группы ПМ показал необходимость дифференцированного учета влияния изменяющегося температурного и влажностного состояния материала на кинетику процесса сушки в реальных аппаратах.

Зависимости Ээ = (С, Т) для ряда исследованных ПМ аппроксимированы формулой вида

где Б0 - формальное значение эффективного коэффициента диффузии при температуре Т да; Ь, с! - константы опытного уравнения;

При отсутствии справочных данных по коэффициентам диффузии воды в гранулированных и пленочных ПМ практическую ценность представляют обобщенные зависимости для расчета эффективного коэффициента молекулярной диффузии, требующие минимальной информации о структуре полимера и его сорбци-онных свойствах.

Исходя из того, что основным параметром структуры полимера, оказывающим влияние на диффузию распределяемого вещества в нем, является объемная доля аморфной фазы кам, получено обобщенное уравнение для определения эффективного коэффициента диффузии при экстрагировании водных растворов низкомолекулярных соединений из полимерных материалов, а также при сушке и сорбции воды смачивающихся полимеров в высокоэластическом состоянии:

Учитывая значительный и постоянно обновляющийся ассортимент полимеров и ПМ на их основе, а также необходимость создания базы данных по диффузионным свойствам зернистых материалов, разработана и внедрена в исследовательскую практику автоматизированная система научных исследований (АСНИ) для определения диффузионных свойств дисперсных материалов, позволяющая оперативно определять технологические параметры сушки при переходе с одного вида ПМ на другой.

3 Математическое моделирование процесса конвективной сушки гранулированных полимерных материалов. В соответствии с системным подходом при рассмо1рении процесса глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ общая кинетическая задача декомпозирована на два основных подуровня: микро- и

Оз=О0ехр[-ЬС-^-^1м2/с, кг I

О)

(2)

гае =ехр(-11е1М); Е'ад-л =78-103(1-0,475е>м).

макрокинетический. На нижнем (микрокинетическом уровне) рассматривается кинетика сушки единичной частицы полимера или элементарного (дифференциально тонкого) слоя. Для описания микрокинетики выбирается подвижная (ла-гранжева) система координат, которая связана с рассматриваемой частицей, перемешающейся по аппарату.

На верхнем (макрокинетическом) подуровне учитываются конструктивные, гидродинамические и тепломассообмениые особенности рассматриваемого типа аппарата (тип и конструкция аппарата, схема движения взаимодействующих фаз, условия их ввода в аппарат, структура потоков, условия теплообмена и т.д.).

В соответствии с таким подходом математическая модель процесса на нижнем подуровне (например, для сферической гранулы) представлена в следующем виде:

дС

М

ас

г2 дг

rD1

дС

(с.т) ■

М

дг

О < г < R, т > 0;

см=сн(г), 0<г<R, т = 0;

(3)

(4)

C(l>t)=Cp, r = R, т>0;

ас

М

дг

= 0, г = 0, т>0.

(5)

(6)

При переходе в описании кинетики процесса с микро- на макроуровень большое значение имеет учет неоднородности частиц по размерам и по времени пребывания в аппарате. Эти факторы существенны не только для точности кинетического расчета- но и для равномерности сушки, т.е. для качества высушиваемого продукта. Для ПМ это особенно важно, так как использование неравномерно высушенного полимерного гранулята приводит к браку изделий.

Влияние этих неоднородностей определено по уравнению

— max ~ _

С = J f(r)Jf(x) c(r, x)dRdT,

(7)

где f(R), f(x) — дифференциальные массовые функции распределения частиц по размерам и по времени пребывания в аппарате; C(R, т) - микрокинетическая зависимость для единичных гранул размером R.

Для численного анализа влияния рассматриваемых неоднородностей использовано решение дифференциального уравнения диффузии влаги при граничном условии первого рода

Е = £вл ехр(-ц>га).

(8)

При нормальном законе распределения частиц по размерам №) и по времени пребывания в аппарате Г (т):

да

= е * ; Г(х) =

скл/ 2тс

ст,-\/2я

2а?

получено

- для сферы:

а) для учета полидисперсности

£

11=1

б) для учета неоднородности по времени пребывания

(е-.)2]

<№;

(9)

П=1 авл12п 0

» - ЦЦРощ»

*>2е ]

<ю.

(10)

где а^ = ок/Я и сте=о,/т - дисперсии величин Т = Я/Я и 9 = т/т;

_ К-юях 30

Я = ^(я) ИсШ. и т = (т)тс1т - средние значения математического ожидания

«ош. 0

величин Яит;

- для цилиндрической гранулы

В„

»'I СГ^ ^ 'И,

I е

„ ч- и» ,1'У!-1>'

П=1 от,

Л/271 •(■,„

ачич»; (11)

Е =

где

-для пластинчатой гранулы В Тт / ч^ В

л-1 <7у т,_ "=] <Т,Р] V271 1=1 л/2я

2с|р|

; Р2(Ч/2)=е

; р3(т3)=е

(12) К]*} 2ст^3 I

(13)

Численный анализ уравнений (9>-{12) показал существенное влияние дисперсий сГ'р и сте на зависимость Е = Г(Рот) . Анализ отношений и 8е = Рот аа,0 /Еот Ое=0 свидетельствует о том. что при кинетическом расчете макрокинетики глубокой сушки следует во избежание сущест-

13

венных ошибок определения времени сушки учитывать полидисперсность материала и интенсивность продольного перемешивания материала в аппарате (рис. 2).

200

150

100

Рис. 2 К определению ошибки кинетического расчета процесса глубокой сушки ПМ при дисперсии частиц по времени пребывания в аппарате:

50

1- Е = 0,01; 2- Е = 0,015; 3-1 = 0,02; 4-1=0,03

0 —--

0 0,25 0,5 0,75

Учет суммарного воздействия неоднородностей по размерам и по времени пребывания (для сферической гранулы) проведен по уравнению

Аналогичный расчет проведен для гранул, имеющих форму ограниченного цилиндра и ограниченной пластины.

На основании проведенного анализа разработан зональный метод определения зависимости эффективного коэффициента диффузии от концентрации распределяемого компонента, учитывающий реальную полидисперсность материалов.

4 Аппаратурно-технологическое оформление процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов. Проведен анализ существующего сушильного оборудования; установлены основные недостатки проведения процесса глубокой сушки, приводящие к существенной неоднородности конечного влаго-содержания материала. Обоснован выбор сушильных аппаратов шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала для проведения глубокой конвективной сушки гранулированных ПМ.

Экспериментальные исследования кинетики нагрева и сушки плотного продуваемого слоя, выполненные на модельных установках, показали, что процессу глубокой сушки ПМ присущи следующие кинетические особенности:

— в силу большой величины внутридиффузионного сопротивления скорость процесса полност ью контролируется миграцией влаги внутри частиц;

— равновесная влажность материала соизмерима с его конечной влажностью и оказывает значительное влияние на кинетику сушки;

— материал в процессе сушки быстро продевается до температуры сушильного агента и сушка протекает в условиях практического равенства температур взаимодействующих фаз.

¿РОдв^Э-!)2 ДУ-1)2 Ч-2 2о| 2(4

с!е-<14'; (14)

Определены оптимальные условия проведения глубокой сушки гранулированных ПМ: ускоренный прогрев высушиваемого материала (до предельно допустимой температуры) для увеличения эффективного коэффициента диффузии влаги; уменьшение внешнедиффузионного сопротивления переносу влаги внутри порово-го пространства слоя; увеличение движущей силы процесса сушки путем снижения влагосодержания теплоносителя; достижение минимальной неоднородности высушенного материала по конечному влагосодержанию.

Экспериментально исследована структура потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала. Определены физико-механические свойства гранулированных ПМ (углы естественного, динамического откоса и обрушения, порозность неподвижного и движущегося слоев), изучено влияние стесненности потока твердой фазы, сетчатых и перфорированных стенок на характер движения твердой фазы. Разработаны и экспериментально проверены конструктивные решения, существенно улучшающие сгруктуру потока твердой фазы и устраняющие образование застойных зон в рабочей зоне аппаратов.

Применительно к выбранному типу аппарата поставлена и решена задача несвязанного тепломассообмена. Полученные аналитические решения использованы для расчета стадии прогрева и сушки гранулированных ПМ в продуваемом слое в аппаратах шахтного типа.

На основе проведенных исследований процесса сушки гранулированных ПМ и анализа особенностей массопереноса разработан ряд непрерывно действующих сушильных аппаратов шахтного типа, учитывающих те или иные особенности процесса: однозонная сушилка, двухзонная сушилка с подачей двух потоков теплоносителей с разными температурно-влажностными потенциалами (рис. 3), двухзонная сушилка с регулируемой высотой рабочих зон, двухкамерная сушилка, зерносушилка с зоной охлаждения. Все сушилки содержат четыре технологические зоны: загрузки и формирования слоя, нагрева, изотермической сушки и термоста-тирования (охлаждения). Подача влажного гранулята осуществляется пневмотранспортом или из бункеров-накопителей в верхнюю часть сушилок. Скорость движения слоя материала (1 ... 3 м/ч) задается секторным питателем, расположенным в выпускной части аппаратов. Толщина слоя материала составляет 0,1 ... 0,2 м. Режим движения твердой фазы при рекомендуемых углах наклона стенок (3 ... 5°) близок к режиму идеального вытеснения.

Разработаны методики проектного и технологического расчетов процесса глубокой сушки гранулированных ПМ, учитывающие для повышения точности кинетического расчета дисперсию гранулированных материалов по размерам, неоднородность по времени пребывания материала в рабочей зоне аппарата, время достижения изотермических условий сушки, изменение движущей силы процесса по направлению движения сушильного агента в слое материала. В аппаратах с явно выраженной протяженностью сушильного тракта, к каким относятся и разработанные шахтные сушилки, параметры процесса сушки изменяются по длине рассматриваемой фазы, поэтому расчет кинетики на основе разработанных матемагиче-ских моделей рекомендуется проводить зональным методом с разбиением всей длины потока твердой фазы на ряд элементарных зон и позонным заданием параметров процесса. По полученным аналитическим решениям конвективного нагрева

продуваемого слоя производится расчет кинетики нагрева последнего по ходу теплоносителя элементарного слоя до достижения изотермических условий сушки (1М = 0,951С). Весь диапазон изменения влагосодержания материала ( Смн ... Смк) разбивается на ряд концентрационных зон (оптимальное количество зон 5 ... 6).

Влажный полимер (пневмотранспорт)

Осушенный теплоноситель ^ Теплоноситель без осушки

Рис. 3 Шахтная двухзонная сушилка с кольцевым слоем дисперсного материала:

1 - корпус сушилки;

2 - рабочая камера с сетчатыми или

перфорированными стенками;

3 - перегородка; 4,6 - направляющие конусы; 5 - секторный питатель

Отработанный теплоноситель

Высушенной полимер

Кинетический расчет процесса сушки проводится для последнего по ходу движения сушильного агента элементарного слоя материала с учетом увеличения влагосодержания сушильного агента и соответствующего увеличения равновесного влагосодержания высушиваемого материала. Расчет конечного влагосодержания сушильного агента на выходе из слоя для каждой концентрационной зоны производится с учетом количества влаги, удаленной из твердой фазы по уравнениям (9), (11), (12). При этом диффузионные и сорбционные характеристики полимерного материала определяются при усредненных значениях параметров в расчетной концентрационной зоне.

Экспериментальная проверка предлагаемой методики, проведенная на установке, моделирующей неподвижный плотный поперечно продуваемый кольцевой слой, на установке с движущимся (скорость движения материала 0,1 ... 0,5 м/ч) плотным поперечно продуваемым кольцевым слоем, на шахтной сушилке периодического действия с регулируемым объемом рабочей камеры и на шахтной сушилке непрерывного действия (рис. 4), показала удовлетворительную для инженерной практики точность (ошибка кинетического расчета не превышала 16 %).

С, кг/кг

0.3 5 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05

ь

о

О 0,25 0,5 0,75 1,0 1,2 Н,м

Рис. 4 Сравнение опытного и расчетного изменения влагосодержания элементарного слоя материала (последнего по ходу теплоносителя) по высоте сушилки (рис. 3):

высушиваемый Г1М - (АВС-пластик); толщина слоя материала - 0,1 м: скорость движения слоя - 0,181 м/ч; скорость теплоносителя в слое - 0,2 м/с; температура сушильного агента: 1 - Тс= 373 К; 2 -Тс=343 К; линии - расчет по предложенной методике; точки - опытные данные

5 Аппаратурно-технологическое оформление процесса сушки вторичного гранулята. Сушка от поверхностной влаги вторичного полимерного гранулята, характеризующегося значительной полидисперсностью, разнообразием форм частиц, агрегатообразованием при локальной концентрации влаги и термочувствительностью материалов, представляет сложную задачу. Исследование вторичного гранулята выявило существенную неоднородность частиц вторичного гранулята по размерам и значительную неоднородность по начальному влагосодержанию.

Анализ процесса конвективной сушки вторичного гранулята от поверхностной влаги показал целесообразность применения аппаратов с активными гидродинамическими режимами (сушилки с закрученным взвешенным слоем материала).

Экспериментальное исследование конвективной сушки в аппаратах с закрученным слоем материала и численный анализ математической модели процесса тепломассопереноса определили следующие направления повышения эффективности существующих конструкций: последовательное секционирование аппаратов по твердой фазе, улучшение структуры потока твердой фазы, использование независимых параметров теплоносителя по секциям, увеличение удерживающей способности и времени пребывания материала в рабочей зоне аппарата.

Разработаны и изготовлены новые конструкции двух- (рис. 5) и четырехсек-ционных сушилок с взвешенным слоем материала. Экспериментальное исследование конвективной сушки вторичного полимерного гранулята в новых конструкциях и сравнение с базовым однокорпусным аппаратом установило:

Б*

Теплоноситель

Теплоноситель

Рис. 5 Двухсекционная сушилка с закрученным слоем материала:

1- внешний конус: 2 - внутренний конус; 3 - биконическая вставка; 4 - питатель; 5,6- патрубки подачи теплоносителя; 7- приемный бункер; 8 - барабанный затвор; 9 - сепар ационная камера

- увеличение объемных коэффициентов тепло- и массоотдачи на 25 ... 35 %;

- существенное улучшение структуры потока твердой фазы (Ре, = 15 ... 24 в двух и четырехсекционных аппаратах и Ре, = 2 ... 5 - в односекционных);

- увеличение удерживающей способности в 1,8-2,2 раза;

- увеличение времени пребывания в аппарате в 2-2,5 раза;

- увеличение напряжения по испарившейся влаге в 1,7-2,1 раза.

Для многокорпусных аппаратов проведено определение локальной порозно-сти взвешенных слоев по секциям, показавшее, что порозность слоя £ не является постоянной величиной по высоте аппарата. По мере продвижения закрученного потока по высоте аппарата происходит вырождение закрутки и вертикальная составляющая скорости газовой фазы увеличивается, что обусловливает увеличение порозности слоя е закрученного взвешенного материала от начального ен« 0,7 до конечного ек» 1.

Для кинетического расчета разработанных аппаратов получена критериальная зависимость объемного коэффициента массоотдачи

Мит „ = 1,067 • Ю-5 Яе1,74 Аг°1 'Ои°14 Рг0'35 К^15, (15)

где Яе = (1,5 ... 2,2)-103; Аг = (6 ... 12)-105; ви = 0,4 ... 0,5; Ргт = 0,8 ... 0,82; Ка = 0,1 ... 0,3.

Даны рекомендации по расчету кинетики сушки полидисперсного вторичного гранулята с учетом неравномерного начального влагосодержания.

6 Разработка способов и технологии хранения гигрочувствительных материалов и продукции в герметичной полимерной упаковке при жестких требованиях к влажности внутренней среды. Проведено экспериментальное исследование процесса массопереноса при хранении гигрочувствительных материалов и продукции в герметичной пленочной упаковке, показавшее необходимость учета затухающего характера процесса при проведении кинетических расчетов. Выполнен сопоставительный анализ диффузионных сопротивлений процесса массопереноса в герметичных полимерных упаковках, выявивший необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса паропроницания. Разработана методика кинетического расчета процесса па-ропроницания герметичных упаковок на основе сорбционных и диффузионных характеристик упаковочных полимерных материалов, позволяющая учитывать изменение физических параметров в ходе процесса. Предложен новый способ герметичного упаковывания материалов и изделий в полимерные пленки, обеспечивающий поддержание заданной влажности среды хранения в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды. Сущность нового способа заключается в применении дополнительного пленочного чехла, в который помешаются адсорбенты с крутыми и емкими участками изотерм сорбции-десорбции (рис. 6).

Кинетику паропроницания в герметичных упаковках при жеегких ограничениях влажности среды хранения предлагается рассчитывать по следующей методике:

1) формирование блока исходных данных, в который входят: время хранения упакованных изделий (тхр); температура (Тс) и влагосодержание окружающей среды (Са); рекомендуемое для хранения изделий влагосодержание внутренней

Рис. 6 Хранение изделий в герметичной полимерной упаковке:

а - новый способ хранения в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влагосодержания внутренней среды; б - изотермы сорбции-десорбции рекомендуемых адсорбентов (1 - активная окись алюминия; 2 - силикагель КСК)

среды упаковки (СС2); площадь поверхности основной полимерной упаковки (Рос); толщина основной упаковочной полимерной пленки (2^); сорбционная (СоеР = = Г (Сс, Тс)) и диффузионная характеристики (Оэ ос = Г(СосЛ ос)) основной упаковочной полимерной пленки; толщина полимерной плепки дополнительного внутреннего чехла (2Яд); сорбционная (Слр = Г(Сс, Тс» и диффузионная характеристики (03>д = А[Сд, Тд)) полимерной пленки дополнительного внутреннего чехла; сорбци-онные (С^р = Г (Сс, Тс)) свойства применяемых адсорбентов (при высоком влагосо-держании внешней среды выбираются адсорбенты с изотермой первого типа, при низком - адсорбенты с изотермой второго типа (рис. 8));

2) определение значений и используемого крутого и емкого участка изотерм сорбции-десорбции (участок А или участок В (рис. 6, б) в зависимости от условий протекания процесса массопереноса;

3) нахождение по известным значениям влагосодержания газовых сред СсЬ Сс2, Сс3 по изотермам сорбции полимерных пленок основного и внутреннего чехлов равновесных влагосодержаний наружных и внутренних сторон полимерных пленок Сад. и, С«,., С^н, Сд>;

4) расчет_среднеинтегральных значений эффективного коэффициента диффузии Ц, к и а для полимерных пленок основного и дополнительного чехлов;

5) определение площади поверхности дополнительного чехла Рл:

с с РА^.-с^гя,

* ' „ п (г-Г по—' (16)

6) нахождение плотности потока ¡^ (или ¡д) и потока Оп водяного пара, прошедшего через упаковку;

7) определение требуемого количества адсорбента для обеспечения заданных условий на протяжении всего срока хранения.

Рис. 7 Изменение относительной влажности внутренней газовой среды в упаковках в зависимости от времени хранения (внешняя среда - влажная):

1 - упаковка по традиционному способу в один внешний чехол; 2, 3, 4,5 - упаковка с размещением адсорбента в дополнительный чехол с разной площадью поверхности; линии - измерение влагомером; точки - расчет по предложенным методикам

1

0,75 0,5 0,25

ф» + ■ / ' / 2

к N , / г

1

° А \ >

оТ - V о 1 «

1ч., =0,13; Т=303К |

0 1 2 3 4 5 6

Т-КИ, С

Рис. 8 Изменение относительной влажности внутренней газовой среды в упаковках в зависимости от времени хранения (внешняя среда - сухая): 1,2,3,4 - упаковка с размещением адсорбента в дополнительный чехол с различной площадью поверхности; линии - измерение влагомером; точки - расчет по предложенным методикам (погрешность не превышает 14,2 %)

Как видно из рис. 7 и рис. 8, применение предлагаемого нового способа хранения позволяет получить в принципе любое значение относительной влажности среды хранения в диапазоне, ограниченном относительной влажностью внешней

среды и равновесной относительной влажностью среды внутри дополнительного чехла. Изменение относительной влажности среды хранения незначительно и находится в пределах 7 ... 10 %. Введение дополнительного диффузионного сопротивления (внутренний нолимерный чехол) позволяет не только задавать значение влагосодержания среды хранения, но и увеличить в 2-2,5 раза время хранения при том же количестве адсорбента, что и при обычном способе упаковки.

7 Вопросы совершенствования и реализации сушильного оборудования для глубокой сушки гранулированных и зернистых материалов. Обследование существующего заводского оборудования на Тамбовском заводе "Электроприбор" (сушильные полочные шкафы и сушилки УСПЭ-901) выявило значительную (до 15 часов) длительность процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов, существенную неоднородность конечного влагосодержания гранулята (по толщине насыпного слоя), продолжительное время прогрева слоя материала. Анализ возможных технических решений привел к выводу, что наиболее предпочтительной является конструкция двухзонной шахтной сушилки (рис. 3) с продуваемым кольцевым слоем материала при скорости потока теплоносителя, при которой массообмен происходит в отсутствии внешнедиффузионного сопротивления (В1т> 100).

С учетом особенностей производства (производительность, количество одновременно перерабатываемых полимеров, ассортимента исходных материалов) разработан и изготовлен четырехсекционный сушильный комплекс с раздельными по секциям параметрами теплоносителя. Это позволяет одновременно сушить различные партии полимеров при соответствующих требованиях регламента на процесс сушки. Основой комплекса является сушильная камера с кольцевым поперечно продуваемым слоем полимерного материала. Емкость камер различна и выбрана от 0,03 до 0,05 м3. Загрузка высушиваемых полимерных материалов производится из питающих бункеров. Каждая секция имеет отдельный калорифер (установочная мощность 3,8 кВт), что позволяет назначать необходимый для высушиваемого в данной секции материала температурный режим.

Кинетический расчет сушильного комплекса произведен по разработанной нами методике. Результаты кинетического расчета сведены в технологические таблицы оперативного контроля, позволяющие при известных текущих параметрах теплоносителя и начальном влагосодержании гранулированного ПМ определять время сушки до заданного конечного влагосодержания. Испытания изготовленного сушильного комплекса для глубокой сушки и сопоставительный анализ с существующим заводским оборудованием (полочные сушилки) показали, что:

- прогрев гранулированных ПМ в продуваемом слое происходит в 10-15 раз быстрее, чем в непродуваемом слое;

- эффективные коэффициенты диффузии влаги в ПМ, находящихся в продуваемом слое, существенно больше по сравнению с непродуваемым слоем, чем и определяется значительное меньшее время сушки в разработанном оборудовании;

- движущая сила процесса сушки в продуваемом слое больше в 2-3 раза;

- время сушки в изготовленном оборудовании в 5-7 раз меньше по сравнению с заводским оборудованием;

- дисперсия материала по конечному влагосодержанию после сушки в разработанном оборудовании существенно меньше по сравнению с существующим заводским процессом

По заказу НП "Перколяция" (Тамбов) для предприятия "Формула" (Уфа) и Арамильского завода пластических масс (Свердловская обл) разработаны и изготовлены сушильные установки для глубокой сушки гранулированных ПМ. Компоновка сушильных камер внутри корпуса позволяет дополнительно (при необходимости) установить в каждой секции еще по одной рабочей камере периодического действия с регулируемым объемом рабочей камеры (до 0,03 м3). Питание теплоно-си гелем возможно общее или раздельное rio секциям.

Приемные испытания показали гарантированное достижение конечного вла-госодержания (Ск= 0,1 ... 0,15 кг/кг) основных гранулированных ПМ (полистирол ПСВ, полистирол УПМ 0703, полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокого давления, полипропилен, ПЭТФ, полиамид П-12 Э, полиамид 610, поликарбонат, полиамид ПА-610-А-СВ30, ABC - пластик, СФД-ВМ-ВС, сополимер МСН) за 3 ... 5 часов, что в 3-7 раз меньше, чем при существующих заводских способах сушки.

Обеспечение нормативных посевных и продовольственных качеств зерна, особенно семенного и селекционного фондов, требует совершенствования технологических режимов сушки и хранения зерновых культур. Наши исследования показали, что эффективный коэффициент диффузии влаги зависит как от сорта зерновой культуры, так и от почвенно-климатических условий произрастания. Кроме того, количественное и качественное различие эффективного коэффициента диффузии влаги в зерновых культурах обусловлено различным строением семян и их составом.

Для КФХ "Платан" (Тамбовская обл.) изготовлены мобильные зерносушилки с кольцевым плотным слоем производительностью до 1000 кг/ч , в которых организованы три последовательные, пространственно разнесенные, зоны: нагрева, сушки и охлаждения материала. Теплоноситель подается реверсивно на входе снаружи и на выходе изнутри рабочей камеры. В результате достигается более полная отработка теплоносителя и выравнивание конечного влагосодержания внешнего и внутреннего элементарных слоев зерна. Температура теплоносителя устанавливается в зависимости от поставленной задачи в пределах 40 ... 60 °С. В нижней части сушилки холодный воздух охлаждает высушенный материал до температуры среды хранения.

При обработке зерновых культур семенного фонда для ингибирования всхожести семян в верхнюю зону рекомендована подача озона (2,0 ... 6,8 мг/м2).

Испытания зерносушилки показали незначительную (ДСМ < 0,0014 кг/кг) неоднородность по конечному влагосодержанию зернопродуктов, возможность оперативного автоматизированного управления процессом сушки, отсутствие перегрева зерна и застойных зон в рабочей зоне аппарата, существенное уменьшение времени сушки по сравнению с традиционным способом сушки в насыпных слоях.

В ГНУ ВИИТиН использованы результаты исследований диффузионных характеристик зернопродуктов для разработки технологии, кинетического расчета и аппаратурного оформления процесса сушки зерновых культур в виброциркуляционном слое инертного зернисгого теплоносителя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Общим результатом работы являются научно обоснованные решения проблем глубокой сушки гранулированных полимерных материалов с большой величиной внутридиффузионного сопротивления и паропроницания герметичных пленочных упаковок.

При решении данных проблем получены следующие основные результаты:

Впервые проведен сопоставительный анализ сорбционных и диффузионных свойств в широком интервале температур для ПМ, находящихся в высокоэластическом и застеклованном состояниях, а также для ПМ, содержащих микропоры, на основании которого даны рекомендации по кинетическому расчету глубокой сушки. Определены температурно-концентрационные зависимости эффективного коэффициента диффузии влаги в ПМ, установившие увеличение на 1-3 порядка эффективного коэффициента диффузии с увеличением концентрации диффузанта. Температурно-влажностные зависимости эффективного коэффициента диффузии влаги аппроксимированы полуэмпирическими формулами, позволяющими проводить как расчет кинетики процесса массопереноса, так и теоретический анализ диффузионных свойств. Предложен зональный мегод определения зависимости эффективного коэффициента диффузии от концентрации распределяемого компонента для полидисперсных зернистых материалов.

Обоснована целесообразность двухуровневого рассмотрения кинетической задачи глубокой сушки гранулированных ПМ. На нижнем уровне рассматривается кинетика сушки единичной частицы или дифференциального слоя материала в подвижной системе координат, связанной с рассматриваемой частицей. Верхний уровень учитывает конструктивные, гидродинамические и тепломассообменные особенности выбранного типа сушильного аппарата.

Исследовано суммарное воздействие неоднородностей частиц по размерам и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета, и показана необходимость учета дисперсий по размерам частиц и по времени пребывания в аппарате при определении конечного влагосодержания материала.

Проведен анализ рабогы существующего сушильного оборудования для проведения процесса глубокой сушки гранулированных ПМ, установлены необходимые условия для рационального проведения процесса глубокой сушки и обоснован выбор его аппаратурного оформления (аппараты шахтного типа с перекрестным движением фаз).

Исследована структура потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала. Изучено влияние стесненности потока твердой фазы, сетчатых и перфорированных стенок на характер движения твердой фазы. Разработаны и внедрены новые конструкции сушилок шахтного типа с улучшенной структурой потока твердой фазы (Ре > 100), разделением зон нагрева и сушки с независимыми режимными параметрами теплоносителя, обеспечивающие сокращение времени сушки в 4-5 раз по сравнению с существующим оборудованием для глубокой сушки полимерного гранулята.

Получено аналитическое решение задач теплообмена и массообмена для неподвижного плотного кольцевого слоя зернистого материала, в котором газ или жидкость движутся в радиальном направлении. 24

Получены аналитические решения макрокинетической задачи глубокой сушки гранулированных Г1М в аппаратах с плотным продуваемым слоем, учитывающие неоднородность частиц по размерам и по времени пребывания в аппарате на основе нормального закона распределения.

Разработаны методики проектного и технологического расчетов процесса глубокой сушки гранулированных ПМ со значительным внутридиффузионным сопротивлением, учитывающие дисперсию гранулированных материалов по размерам и реальную неоднородность по времени пребывания материала в аппарате.

Проведено исследование влажного вторичного полимерного гранулята, выявившее существенную неоднородность частиц материала по размерам и начальному влагосодержанию. Показана целесообразность применения аппаратов с активными гидродинамическими режимами (сушилки с закрученным взвешенным потоком материала) для сушки вторичного полимерного гранулята от поверхностной влаги. Разработаны новые конструкции аппаратов с закрученным взвешенным потоком материала, отличающиеся от существующих аппаратов улучшенной структурой потока твердой фазы (Ре я 20) и в 1,8-2,2 раза большей удельной производительностью.

Проведено экспериментальное исследование секционированных аппаратов с закрученными взвешенными слоями материала, показавшее, что последовательное секционирование аппаратов по твердой фазе, стеснение потока твердой фазы и устранение прорыва теплоносителя позволило существенно улучшить структуру потока твердой фазы, увеличить удерживающую способность, время пребывания в аппарате, поверхность межфазного контакта и коэффициенты тепломассопереноса.

Обобщение литературных данных и собственных исследований процесса массопереноса в герметичных полимерных упаковках показало необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов и движущей силы при расчете процесса паропроницания.

Разработаны новой способ и конструкция пленочной упаковки для хранения продукции в условиях влажного и сухого климата при жестких требованиях к влажности внутренней среды, позволивший увеличить время хранения в 2-2,5 раза по сравнению с существующим способом. Разработаны новые методики кинетического расчета герметичных полимерных упаковок.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПМ - полимерные материалы; ТМП - тепломассоперенос; В„, ц„ - предэкс-поненциальные множители и корни характеристических уравнений, зависящие от формы частицы; С, С - локальное и среднее по объему частицы влагосодержание материала, кг влаги/ кг сух. мат.; кг/м3; Бэ - эффективный коэффициент диффузии, м' 7с; Р - поверхность, м"; 1 - плотность диффузионного потока по отношению к сечению, фиксированному по твердой фазе, кг/(м2 • с); Е0 - энергия активации диффузии, кДж/кмоль; Ка - коэффициент заполнения рабочего объема аппарата; 1 - линейный размер, м; Я - характерный размер тела (половина толщины пластины, радиус цилиндра или шара), м; - универсальная газовая постоян-

пая, кДж/кмоль; t, Т - температура, °С, К; х - пространственная координата, м; е -порозность слоя, м3/(м3 слоя); ф - относительная влажность воздуха; т - время, с; Ро - плотность, кг/м3; ст^ - дисперсия частиц материала но размеру; сг'" - дисперсия частиц по времени пребывания в аппарате;

Bim = pR/(DjAp) - критерий Вио массообмснный; Fom = (D3t)/R2- число Фурье массообменное; Num = (PR)/D - критерий Нуссельта массообменный; Prm= v/D - критерий Прандтля диффузионный; Re = vl/v - критерий Рейнольдса; Е = (С - Ср) /(Сн - Ср) - относительная концентрация.

ИНДЕКСЫ

а - адсорбент; в - внутренняя сторона; д - дополнительный: к - конечное значение; м - материал; н - начальное значение; нас - насыщенный; н - наружная сторона; ос - основной; р - равновесное значение; с - среда; т - твердая фаза.

Основные материалы, отражающие результаты диссертационной работы, изложены в следующих публикациях:

1 Рудобашта С.П. Тепломассообмен в аппарате с кольцевым слоем зернистого материала / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, Э.М. Карташов // Теор. основы хим. технол. 2002. Т. 36. № 5. С. 1- 6.

2 Mathematical modeling and apparatus of deep drying process disperse polymers / S.P. Rudobashta, V.M. Dmitriev, G.S. Kormiltsin, L.Ya. Rudobashta // Drying Technology - An international Journal. Neu York, Dekker. 1998. Vol. 16. N 7. P. 1471-1485.

3 Optimal designing of the process ana apparatus with flowing streams for the granular materials drying 11-th International Drying Symposium (IDS-98) / S.I. Dvo-retsky, V.M. Dmitriev, G.S. Kormiltsin, A.V. Klimchikov. Halkidiki, Greece. 1998. Vol. A. P. 464-471.

4 Рудобашта С.П. Аналитический расчет процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов в шахтных сушилках / С.П. Рудобашта,

B.М. Дмитриев, А.Н. Ппановский // Хим. и нефтяное машиностроение. 1979. № 4.

C. 14-16.

5 Рудобашта С.П. Исследование паропроницаемости полимерных мембран / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.Н. Плановский // Высокомолекулярные соединения. 1978. Т(А)ХХ. № 3. С. 572-578.

6 Зональный метод определения зависимости коэффициента массопровод-ности от концентрации / Э.Н. Очнев, С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.М. Дмитриев// Теор. основы хим. технол. 1975. Т. 9. № 4. С. 491-495.

7 Кинетические закономерности процесса сушки латексных пленок / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, М.В. Несмеянов, Л.П. Медведева // Каучук и резина. 1977. № 1.С. 11-13.

8 Дмитриев В.М. Кинетика нагрева непористых полимерных материалов при сушке / В.М. Дмитриев, С.П. Рудобашта // Производство и переработка пластических масс. 1978. Ne 4. С. 15-17.

9 Исследование внутреннего массопереноса при сушке некоторых полимерных материалов / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.Н. Плановский, Л.Ф. Шибаева// Производство и переработка пластических масс. 1977. № 6. С. 15-19.

10 Рудобашта С.П. Исследование массопроводности некоторых полимерных материалов / С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.М. Дмитриев // Труды МИХМа. 1976. Вып. 69. С. 39-41.

11 Влияние структурных и сорбционных характеристик на кинетику процесса сушки волокнообразующих полимеров / М.К. Кошелева, В.М. Дмитриев, М.Г. Крохин, Г.Д. Кавецкий, Л.Ф. Шибаева // Производство и переработка пластических масс. 1975. № 8. С. 14-16.

12 Изотермическая модель динамики адсорбции паров бензина в слое активного угля / A.A. Уколов, С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, М.Е. Уланов // Гидродинамика, тепло- и массообмен в зернистых средах. Иваново, 1983. С. 96-99.

13 Установка для определения коэффициентов диффузии влаги в зернистых материалах / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.П. Рудобашта, A.M. Воробьев // Вестник ТГТУ. 2002. Т. 6. Вып. 4. С. 424-428.

14 Исследование кинетики сушки зерновых культур / С.И. Дворецкий, В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.И. Пестрецов, A.A. Ермаков // Вестник ТГТУ. 2002. Т. 8. № 2. С. 228-229.

15 Обобщенные зависимости для определения коэффициента диффузии в твердых телах / Ю.А. Тепляков. В.М. Дмитриев, В.М. Нечаев, A.M. Климов, Э.Н. Оч-нев // Вестник ТГГУ. 1999. Т. 4. Вып. 3. С. 385-387.

16 Дмитриев В.М. Способ упаковывания влагочувствительных изделий в герметичную пленочную оболочку / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, Л.Я. Рудобашта // Вестник Т1ТУ. 1996. Т. 2. № 1-2. С. 62-66.

17 Исследование интенсивности продольного перемешивания газовой фазы в аппарате с активным гидродинамическим режимом / Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев, В.М. Дмитриев, A.A. Горелов // Вестник ТГТУ. 1997. Т. 2. Вып. 2. С. 232.

18 Конструктивное оформление, расчет и интенсификация процесса сушки зернопродуктов с/х производства / Л.Я. Рудобашта, С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, Е.Л. Бабичева // Высокоэффективные электротехнологии и биоинформационные системы АПК: Сб. ст. Всерос. семинара. М., 1997. С. 36-38.

19 Разработка теоретических основ расчета и конструирования энерго- и ресурсосберегающего оборудования многоассортиментных химических и микро-

биологических производств / С.И. Дворецкий, Г.С. Кормильцин, В.М. Дмитриев,

B.Н. Долгунин, О.В. Зюзина, А.И. Леонтьева// Труды ТГТУ. 1998. Ч. 1. С. 14-25.

20 Исследование аппарата с закрученным псевдоожиженным слоем инертного материала / Г.С. Кормильцин, С.П. Рудобашта, A.M. Воробьев, В.М. Дмитриев // Химия и химическая технология. Известия вузов. 1988. № 12. С. 123-125.

21 Сушильные аппараты с активным гидродинамическим режимом / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.П. Рудобашта, A.M. Воробьев, A.A. Горелов // Вестник ТГТУ. 2001. Т. 6. Вып. 2. С. 415-418.

22 Дмитриев В.М. Исследование массопроводности полимерных материалов в стационарных и нестационарных условиях / В.М. Дмитриев, A.M. Климов // Труды МИХМа. М„ 1975. Вып. 68. С. 28-30.

23 Исследование температуропроводности химикатов-добавок к полимерным материалам / С.П. Рудобашта, Г.С. Кормильцин, В.М. Дмитриев, В. А. Свина-рев // Массообменные процессы химической технологии / РЖ ВИНИТИ. 1980. № 2/100/, № 566-21. С. 87.

24 Дмитриев В.М. Расчет шахтных сушилок для гранулированных материалов / В.М. Дмитриев // Сушка и грануляция продуктов микробиологического и тонкого химического синтеза / ОНИИТЭхим. Черкассы, 1982. Ч. II. С. 54-57 (№ 768хп-Д82).

25 Тарова Л.С. Исследование структурно-сорбционных свойств и закономерностей переноса влаги в гранулированных полимерных материалах / Л.С. Тарова, В.М. Дмитриев И Дел. науч. работы / ОНИИТЭХим. Черкассы, 1985. № 8.

C. 161. (№ 513хп-85 Деп).

26 Дмитриев В M Экспериментальная установка для определения массопро-водных свойств влажных материалов / В.М. Дмитриев, Л.С. Тарова, A.B. Боярши-нов // Деп. науч. рабош / ОНИИГЭХим. Черкассы, 1986. № 2. С. 150. (№ 1027хп-85 Деп).

27 Дмитриев В. М. Экспериментальное исследование равновесных и кинетических особенностей процессов адсорбции паров бензина / В.М. Дмитриев, Л.С. Тарова, A.A. Уколов // Деп. науч. работы / ОНИИТЭХим. Черкассы, 1985. № 8. С. 161. (№ 513х-85 Деп).

28 Дмитриев В.М. Математическое моделирование динамики адсорбции в неподвижном слое адсорбента / В.М. Дмитриев, Л.С. Тарова, A.A. Уколов // Деп. науч. работы / ОНИИТЭХим. Черкассы, 1986. № 8. С. 94. (№ 565-хп).

29 Дмитриев В.М. Расчет процесса адсорбции при очистке сточных вод производства химикатов-добавок для полимерных материалов / В.М. Дмитриев, Л.С. Тарова, Г.С. Кормильцин // ОНИИТЭХим. Черкассы, 1986. № 11. С. 155. (№ 832хп-87).

30 Дмитриев В.М. Расчет процесса сушки гранулированных полимерных материалов в полочных сушилках / В.М. Дмитриев, Л.С. Тарова, Г.С. Кормильцин // ОНИИТЭХим. Черкассы, 1987. № 11. С. 155. (№ 831хп-87).

28

31 Дмитриев В.М. Определение коэффициента внутренней диффузии при сорбции ионов меди волокнистыми ионитами / В.М. Дмитриев, JI.C. Тарова, Г.С. Кормильцин / ОНИИТЭХим. // Черкассы, 1989. № 7. С. 137. (№ 244-хп89).

32 Исследование гидродинамики фонтанирующего слоя в сушилке для растворов. суспензий и пастообразных материалов / Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев, A.A. Горелов, В.М. Дмитриев // ВИНИ ГИ. 1997. № 7. С. 276. (№ 1692-В97).

33 Mathematical modeling and apparatus arrangements of deep drying process disperse polymers 12-th International Congress of Chemical and Process Engineering / S.P. Rudobashta, V.M. Dmitriev, G.S. Kormiltsin, L.Ya Rudobashta//CHISA-96, Praha, Czech Republik, August, 1996. Heat Transfer Processes and Equipment Drying and Fool Engineering.

34 Рудобашта С.П. Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление конвективной сушки дисперсных материалов / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев // Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажност-ная обработка материалов): Тез. докл. международ, конф. СЭТТ-2002. Москва, 2002. Т. 2. С. 17-27.

35 Дворецкий С.И. Аппаратурное оформление процесса конвективной сушки дисперсных материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением / С.И. Дворецкий, В.М. Дмитриев, С.И. Пестрецов II Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и чермовлажностная обработка материалов): Докл. международ, конф. СЭТТ-2002. М„ 2002. Т. 2. С. 83-88.

36 Дмитриев В.М. Массопроводные свойства влажных материалов и оптимальное проектирование процессов сушки / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев // Математические методы в технике и технологии: Докл. международ. конф. ММТТ-15. Тамбов, 2002.

37 Дмитриев В.М. Обобщенные зависимости для определения коэффициента диффузии в твердых телах / В.М. Дмитриев, Ю.А Тепляков, В.М. Нечаев // Тепло-физические измерения в начале XXI века: Тез. докл. 4-й Междунар. теплофиз. шк. Тамбов, 2001. Ч. 2. С. 125.

38 Установка для определения коэффициентов диффузии влаги в зернистых материалах / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев, С.П. Рудобашта // Теплофизические измерения в начале XXI века: Тез. докд. 4-й Междунар. теплофиз. шк. Тамбов, 2001. Ч. 2. С. 128.

39 Дворецкий С.И. Исследование и моделирование кинетики сушки дисперсных материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением / С.И. Дворецкий, В.М. Дмитриев, С.И. Пестрецов // Тез. докд. 4-й Междунар. теплофиз. шк. Тамбов, 2001. Ч. 2. С. 126.

40 Рудобашта Л.Я. Кинетический расчет и аппаратурное оформление процесса глубокой сушки гранулированных полимеров / Л.Я. Рудобашта, С.П. Рудобашта, В.М. Дмигриев П Научные чтения: Тез. докл. / МГУПБ. M., 1997.

41 Дмитриев В.М. Разработка сушильных шахтных аппаратов с кольцевым слоем зернистого материала / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.И. Пестрецов //

Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности: Тез. докл. Междунар. науч -техн конф. Воронеж, 1997. С. 220-222.

42 Дмитриев В.М Аппараты с активным гидродинамическим режимом для сушки суспензий и пастообразных материалов / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин,

A.B. Климчиков // Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Воронеж, 1997. С. 218-220.

43 Дмитриев В М. Глубокая сушка гранулированных полимерных материалов / В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.И. Дворецкий // Тез. докл. 2-й региональной науч.-техн. конф. Тамбов, 1994. С. 111.

44 Разработка технологических процессов и оборудования гибких автоматизированных производственных систем / С.И. Дворецкий, Г.С. Кормильцин,

B.М. Дмитриев, В.Н. Долгунин // Проблемы химии и химической технологии Центрального Черноземья Российской федерации: Тез. докл. 1-й региональной науч.-техн. конф. Липецк, 1993. С. 92-95.

45 Автоматизированная установка для исследования диффузии влаги в сыпучих материалах / П.С. Беляев, В.М. Дмитриев, Г.Ю. Петров, А.Г1. Рыжов // Теп-лофизические проблемы промышленного производства: Тез. докд. Междунар. теп-лофиз. шк. Тамбов, 1992. С. 129.

46 Дмитриев В.М. Исследование тепломассообменных характеристик полимерных материалов / В.М. Дмитриев, Л.Я. Рудобашта // Теплофизические проблемы промышленного производства: Тез. докд. Междунар. теплофиз. шк. Тамбов, 1992. С. 116.

47 Сушильный аппарат для микробиологических продуктов / С.П. Рудобашта, Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев, В.М. Дмитриев, A.B. Бобков // Процессы и аппараты для микробиологических производств. "БИОТЕХНИКА-89": Тез. докл. Всесоюзн. конф. Грозный, 1989. Ч. II. С. 26.

48 Исследование гидродинамики сушилки с закрученным слоем инертного носителя / С.П. Рудобашта, Г'.С. Кормильцин, A.M. Воробьев. В.М. Дмитриев // Современные машины и аппараты химических производств: Тез.докл. Всесоюзн. конф. Чимкент, 1988. Т. 3. С. 22-23.

49 Сушилка с закрученным потоком инертного носителя / C.I1. Рудобашта, Г.С. Кормильцин, A.M. Воробьев, В.М. Дмитриев // Процессы и аппараты для микробиологических производств: Тез. докл. Всесоюзн. конф. Грозный, 1986. С. 95—97.

50 Уколов А А. Исследование процесса сушки гранулированных материалов методом математического моделирования / A.A. Уколов, В.Н. Долгунин. В.М. Дмитриев //Процессы и оборудование для гранулирования продуктов микробиологического синтеза: Тез. докл. Всесоюзн. конф. Тамбов, 1984. С. 66.

51 Исследование свойств химикатов-добавок для полимерных материалов как объектов сушки / С.П. Рудобашта, Г.С. Кормильцин, В.М. Дмитриев, В.В. Да-витулиани, В.Н. Долгунин // Синтез и исследование эффективности химикатов

для полимерных материалов: Тез. докл. 7-й Всесоюзн. науч.-техн. конф. / ИИИХИМГЮЛИМЕР. Тамбов, 1982.

52 Дмитриев В.М. Расчет шахтных сушилок для гранулированных материалов / В.М. Дмитриев. Сушка и грануляция продуктов микробиологическою и тонкою химического синтеза: Тез. докл. респ. конф. / ТИХМ. Тамбов, 1981. С. 66-67.

53 Рудобашта С.П. Исследование кинетики и статики сушки некоторых полимерных материалов / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.М. Климов II Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия: Тез. докл. Всесоюзн. конф. / МИХМ. М., 1977. С. 92.

54 Рудобашта С.П. Исследование кинетики сушки полимерных материалов с большой величиной внутридиффузионного сопротивления / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.Н. Плановский // Теоретические основы химической технологии. 1977. №2. Т.П.

55 Рудобашта C.I1. Исследование процесса сушки термопластичных гранулированных и листовых материалов / С.Г1. Рудобашта, В.М. Дмитриев, A.M. Климов // Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия: Тез. докл. респ. конф. / ТИХМ. Тамбов, 1974. С. 160-161.

56-70. Авторские свидетельства СССР и патенты РФ: №№: 1366825, 1383067, 1411219, 1416828, 1451664,1586771, 1592688, 1603163, 1666889, 1688082, 1695088,1778478, 1698601, 1760836, 2171958.

Подписано к печати 11.06.2003 Формат 60 х 84/16. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем: 1,86 усл. печ. л.; 2,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 410

Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Üoojr-Д i 14 3 9ч

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Дмитриев, Вячеслав Михайлович

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЯ, КИНЕТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА И АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Гранулированные полимерные материалы как объекты исследования.

1.1.1. Технология получения и переработки полимерных материалов.

1.1.2. Взаимодействие полимерных материалов с низкомолекулярными соединениями.

1.1.3. Диффузия воды в полимерных материалах.

1.2. Методы определения массообменных характеристик влажных материалов.

1.2.1. Методы определения сорбционных свойств влажных материалов .'.

1.2.2. Методы определения диффузионных свойств влажных материалов

1.3. Моделирование и расчет процесса конвективной сушки дисперсных материалов.

1.3.1. Математическое моделирование процесса сушки дисперсных материалов.

1.3.2. Методы расчета процесса сушки дисперсных материалов при перекрестном движении фаз.

1.3. Аппаратурное оформление процесса сушки гранулированных полимерных материалов.

1.3.1. Гранулирование полимерных материалов.

1.4.2. Оборудование для сушки гранулированных полимерных материалов.

1.5. Консервация и хранение изделий и материалов в герметичной полимерной упаковке.

1.5.1. Герметизация изделий и материалов в чехлы из полимерных пленок.

1.5.2. Методы расчета герметичных упаковок из пленочных полимерных материалов.

1.6. Постановка задачи исследования.

2. СТРУКТУРНО-СОРБЦИОННЫЕ И ДИФФУЗИОННЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДУЕМЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ

И ПЛЕНОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Выбор и краткая характеристика объектов исследования.

2.2. Сорбционные свойства гранулированных и пленочных полимерных материалов.

2.3. Диффузионные свойства гранулированных и пленочных полимерных материалов.

2.3.1. Экспериментальные установки для исследования диффузионных характеристик влажных материалов.

2.3.2. Результаты исследования и анализ диффузионных характеристик гранулированных полимерных материалов.

2.3.3. Результаты исследования и анализ диффузионных характеристик пленочных полимерных материалов.

2.4. Обобщенные зависимости для определения эффективного коэффициента диффузии в полимерных материалах.

2.5. Разработка автоматизированной установки для определения диффузионных свойств гранулированных полимерных материалов.

2.6. Выводы по главе 2.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Математическое моделирование процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов.

3.2. Анализ влияния неоднородности частиц высушиваемого материала по их дисперсному составу и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса конвективной сушки.

3.3. Зональный метод определения зависимости эффективного коэффициента диффузии от концентрации распределяемого компонента для полидисперсных материалов.

3.4. Выводы по главе 3.

4. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОЙ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1. Выбор аппаратурно-технологического оформления процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов.

4.2. Исследование структуры потока твердой фазы в сушильном аппарате шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала.

4.3. Исследование процесса сушки гранулированных полимерных материалов в сушильном аппарате шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала.

4.3.1. Математическая модель кинетики конвективного нагрева плотного кольцевого слоя гранулированных полимерных материалов.

4.3.2. Исследование кинетики глубокой конвективной сушки плотного продуваемого кольцевого слоя гранулированных полимерных материалов.

4.4. Разработка конструктивных решений сушильных аппаратов с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала для глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов.

4.5. Разработка методик проектного и поверочного расчетов процесса глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов в сушильных аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала.

4.6. Выводы по главе 4.

5. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ

ПРОЦЕССА СУШКИ ВТОРИЧНОГО ГРАНУЛЯТА.

5.1. Выбор аппаратурно-технологического оформления процесса сушки вторичного полимерного гранулята

5.2. Анализ процесса конвективной сушки вторичного полимерного гранулята в аппаратах с закрученным взвешенным слоем материала.

5.3. Исследование процесса конвективной сушки вторичного гранулята в аппаратах с закрученным взвешенным слоем

5.3.1. Экспериментальная установка для исследования процесса конвективной сушки в аппаратах с закрученными взвешенными потоками материала.

5.3.2. Результаты исследования процесса конвективной сушки полимерного гранулята в продольно секционированных сушильных аппаратах с закрученным взвешенным слоем материала.

5.4. Выводы по главе 5.

6. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ ГИГРОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРОДУКЦИИ В ГЕРМЕТИЧНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ УПАКОВКЕ ПРИ ЖЕСТКИХ

ОГРАНИЧЕНИЯХ ВЛАЖНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ.

6.1 Анализ процесса массопереноса при хранении гигрочувствительных материалов и продукции в пленочной упаковке.

6.2. Разработка методики расчета времени хранения продукции в герметичной полимерной упаковке.

6.3. Разработка способа хранения продукции в герметичной полимерной упаковке в условиях влажного и сухого климата при жестких требованиях к влажности внутренней среды.

6.4. Разработка методики расчета времени хранения продукции в герметичной полимерной упаковке при жестких ограничения влажности внутренней среды.

6.5. Выводы по главе 6.

7. ВОПРОСЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ

СУШИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ГЛУБОКОЙ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ.

7.1. Разработка и реализация сушильного комплекса для глубокой сушки полимеров на Тамбовском заводе "ЭЛЕКТРОПРИБОР".

7.2. Разработка и реализация сушильных установок для глубокой сушки гранулированных полимерных материалов.

7.3. Проектирование и создание сушильной установки для сушки зерновых продуктов семенного фонда.

Введение 2003 год, диссертация по химической технологии, Дмитриев, Вячеслав Михайлович

Обширный ряд современных отраслей промышленности применяет разнообразные процессы тепло- и массопереноса, оптимальное проведение которых играет существенную роль в обеспечении качества готовой продукции. Составной частью многих производств является обработка дисперсных сред, характеризующаяся значительной энергоемкостью, что отражается на формировании себестоимости выпускаемых изделий [1:3]. Интенсивное внедрение систем автоматизированного проектирования, позволяющих проанализировать множество вариантов проведения процессов тепло- массопереноса (ТМП) и выбрать оптимальное решение, обусловлено, в первую очередь, широким использованием математических моделей ТМП в совокупности с базами данных по теплофизическим и диффузионным характеристикам перерабатываемых дисперсных сред. Одними из наиболее распространенных дисперсных материалов являются гранулированные полимеры и полимерные материалы на их основе. При получении полимеров основными методами (полимеризацией, поликонденсацией, химической модификацией природных полимеров) в большинстве случаев готовые продукты подвергаются экстрагированию в водной среде для удаления олигомеров и мономеров с последующей сушкой. Бурное развитие производства полимеров вызывает необходимость глубокого экспериментального и теоретического изучения одного из базовых процессов при синтезе, переработке и эксплуатации полимерных материалов (ПМ) - процесса диффузии низкомолекулярных соединений при набухании и растворении полимеров, структурообразовании, пленкообразо-вании и сушки, паро- и газопроницаемости полимерных мембран [4,5]. Установлено [6-16] ,что сорбционные и диффузионные характеристики ПМ существенно зависят от параметров среды и концентрации распределенного компонента. Кроме того, введение наполнителей, красителей, пластификаторов, стабилизаторов и других добавок может существенно изменить качественно и количественно сорбционно-диффузионные свойства ПМ. В настоящее время большинство ПМ , предназначенных для переработки в изделия и детали, выпускают в гранулированном виде, как наиболее удобном для транспортирования, дозирования и промежуточной обработки. Способ и технология получения гранулированных ПМ дополнительно отражается на сорбционно-диффузионных свойствах ПМ [7, 13, 17-19]. Отсутствие учета этих зависимостей при расчетах и проведении процессов ТМП может привести не только к существенной количественной ошибке, но и к резкому снижению качества продукции [6, 18-23].

Несмотря на значительное количество моделей диффузионных процессов теоретическое определение характеристик процесса ТМП в дисперсных материалах в настоящее время весьма затруднительно [1, 17,24-34].

Основная база экспериментальных данных по коэффициентам диффузии низкомолекулярных соединений в полимерах и ПМ получена с использованием вакуумных весов Мак-Бена -Бакра [6, 7, 11, 12]. При этом условия проведения экспериментов зачастую отличались от реальных производственных процессов. Так для ПМ при определении диффузионных свойств в качестве образцов использовались пластины и пленки, характеристики которых значительно отличаются от параметров реальных дисперсных ПМ. Основные причины такого отличия — различные надмолекулярные структуры, соотношение аморфной и кристаллической фаз, размеры сферолитов, пористо-стость [7, 12, 27-30]. Поэтому для использования опытных данных по сорб-ционным и диффузионным характеристикам при проектировании и эксплуатации оборудования и интенсификации производственных процессов их необходимо получать в условиях, максимально близких к производственным, т.е. при исследовании свойств реальных объектов.

Диффузия низкомолекулярных веществ в полимерных материалах может быть "нормальной", т.е. подчиняться закону Фика или носить аномальный характер ("anomalous diffusion") [6, 7, 11-14, 35, 36]. Нормальная диффузия характерна для полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии и обладающих малой сорбционной емкостью по отношению к конкретному диффузанту [7, 11-13, 35-43]. Аномальная диффузия, обусловленная структурными изменениями в ходе процесса миграции низкомолекулярного вещества, проявляется в застеклованных полимерах [6, 11-12, 37-46] и при активных растворителях [11-13, 30].

Анализ требований, предъявляемых к качеству изделий из полимеров и ПМ на их основе [2-5, 16-23, 35-41, 47-54], привел к выводу о необходимости разработки новых методик определения диффузионных свойств для решения задач повышения эффективности соответствующих стадий производства.

Подавляющее большинство полимеров и ПМ на их основе, предназначенные для дальнейшей переработки, имеют выпускную форму в виде гранул, как наиболее удобную для технологических процессов. Для получения высококачественных изделий необходимо использовать тщательно высушенные ПМ [18-20, 35-41,49].

Процесс глубокой сушки гранулированных ПМ отличается значительной продолжительностью (5ч-50) часов и, соответственно, большой энергоемкостью [48]. Сушильные установки оснащаются сложным дополнительным оборудованием для создания вакуума или осушения теплоносителя. Использование в заводской практике эмпирических зависимостей и нормативов при отсутствии более точных аналитических формул приводит к необоснованным материальным и энергетическим затратам [1-3,48].

Для прикладной микрокинетики процессов сушки важным элементом является кинетика сушки одиночной частицы, включающая в себя элементарные явления внутреннего и внешнего переноса влаги и тепла и осложняющие явления (пленко- и коркообразование, кристаллизация, структурные изменения, деструкция, усадка), сопровождающие процесс собственно сушки.

При обработке дисперсных систем базовым моментом является кинетика сушки ансамбля частиц, находящихся в локальном объеме аппарата [1-3]. Ее исследование заключается в определении функции распределения и усреднение начальных, текущих и средних характеристик отдельных частиц. Разработка новой сушильной техники возможна на основе комплексных работ, включающих следующие этапы [1-3, 21]:

- анализ материалов как объектов сушки с исследованием элементарных и осложняющих явлений, характеризующих реальный процесс с возможной разработкой математического описания;

- изучение явлений тепло- массопереноса на модельных экспериментальных установках с математическим описанием кинетических закономерностей;

- изучение реального процесса сушки с выделением лимитирующих факторов, установление связи между ними и математическое описание комплексного процесса;

- решение конструкторских задач;

- решение технологических задач обеспечения требуемых качественных показателей и управления процессом.

В мировой практике большое внимание уделяется вопросу герметичного затаривания в полимерные чехлы химических, медицинских, пищевых и других продуктов, целого ряда точных приборов, машин и аппаратов для обеспечения качественного сохранения и транспортировки в условиях повышенной влажности окружающей среды [13]. Необходимость изоляции от воздействия избыточной влаги обусловлена существенной гигроскопичностью хранимой продукции, а также капиллярной конденсацией влаги, что приводит к усиленной коррозии и даже полной потере работоспособности изделий.

Интенсивное развитие производства полимерных материалов позволило использовать для указанной цели обширный ряд специально разработанных пленок со значительным внутридиффузионным сопротивлением. Целенаправленная обработка (одно- и двухосное ориентирование, повышение степени кристалличности и т.п.) дополнительно улучшает изоляционные свойства полимерных пленок [6, 7, 54].

Традиционные способы упаковки в герметичные пленочные чехлы, при которых влагосодержание внутренней среды изменяется от незначительного начального до предельно допустимого (ср = 0,55-И),6), оказываются совершенно неприемлемыми для влагочувствительных материалов и изделий с узким рабочим интервалом относительной влажности окружающей среды (фотоматериалы, магнитные ленты, радиоэлектронная аппаратура, точные приборы).

Указанные обстоятельства обусловливают необходимость разработки новых способов упаковки материалов и изделий в герметичные чехлы и методик кинетического расчета процесса паропроницания.

Решению этих актуальных проблем посвящена данная работа, выполненная в соответствии со следующими планами научно-исследовательских работ:

- координационный план АН СССР по направлению "ТОХТ" "Исследование массо- и теплопереноса в процессах с твердой фазой (сушка, адсорбция, массообмен, мембранные процессы)" на 19811985гг., (код 2.27.2.8.9.); планы научно-исследовательских работ Тамбовского института химического машиностроения (ТИХМ) на 1981 - 1985 гг. "Разработка методов и систем измерения коэффициентов тепло- и массопереноса"; координационный план АН СССР по направлению "ТОХТ" "Исследование гидродинамики и тепломассообмена в процессах сушки, адсорбции, экстракции и электродиализа" на 1985-1990 гг., код 3.21.003; план научно-исследовательских работ Тамбовского государственного технического университета по комплексной научно-технической программе "Перспективные информационные технологии в высшей школе" на 1991- 1995 гг;

- координационный план АН СССР по направлению "ТОХТ" "Создание эффективного оборудования для совмещенных процессов сушки и термообработки" на 1991-1995гг., код 2.27.2.8.12; единый наряд-заказ Министерства образования РФ по теме "Разработка теоретических основ расчета и конструирования аппаратов и технологических узлов гибких автоматизированных установок химических и микробиологических производств" на 1998-2000 гг; межвузовская научно-техническая программа Минобразования России "Создание технологий и оборудования, обеспечивающих безопасность пищевых продуктов и хранения продовольствия", шифр П.И. 513.

Целью работы являются повышение производительности и качественных показателей процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов, научное обоснование и разработка инженерных методов кинетического расчета и проектирования сушильных аппаратов для конвективной сушки полимерных материалов с большим внутридиффу-зионным сопротивлением, разработка новых конструкций полимерных упаковок и методик кинетического расчета диффузионного проницания полимерных упаковок.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы и решены следующие задачи: создание лабораторного оборудования для исследования диффузионных характеристик гранулированных и пленочных ПМ со значительным внут-ридиффузионным сопротивлением в широком диапазоне температур при малых концентрациях распределяемого компонента; исследование структурно-сорбционных и диффузионных свойств гранулированных и пленочных полимерных материалов с большой величиной внутридиффузионного сопротивления; определение температурно-концентрационных зависимостей эффективного коэффициента диффузии воды в полимерных материалах, имеющих широкое промышленное применение; экспериментальное исследование кинетики сушки и нагрева единичной частицы и плотного продуваемого слоя в условиях глубокой конвективной сушки; проведение анализа диффузионных свойств гранулированных и пленочных ПМ, оценка влияния воды на эффективный коэффициент диффузии в широком диапазоне температур; получение обобщенных уравнений для определения диффузионных характеристик ПМ по их структурным свойствам; разработка автоматизированной установки и методики определения эффективного коэффициента диффузии, учитывающей полидисперсность гранулированных полимерных материалов; анализ влияния неоднородности частиц высушиваемого материала по их дисперсному составу и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой конвективной сушки; разработка зонального метода определения зависимости коэффициента эффективной диффузии от концентрации распределяемого компонента для полидисперсных зернистых материалов; экспериментальные исследования влияния геометрических параметров сушильного тракта и поверхности стенок сушильной камеры на структуру потока твердой фазы для аппаратов с кольцевым поперечно продуваемым плотным слоем гранулированного полимерного материала; экспериментальное исследование кинетики конвективного нагрева и глубокой сушки плотного кольцевого слоя гранулированных полимерных материалов; получение аналитических решений для кинетических расчетов нагрева и сушки плотного кольцевого слоя зернистых материалов с большим внутридиффузионным сопротивлением;

- разработка конструктивных решений промышленных аппаратов с кольцевым поперечно-продуваемым плотным слоем материала для глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов;

- разработка методик расчета процесса глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов в сушильном аппарате шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала;

- разработка конструктивные решения промышленных аппаратов с закрученным взвешенным слоем материала для сушки вторичного полимерного гранулята;

- исследование особенностей процесса массопереноса в герметичных пленочных упаковках для хранения гигрочувствительных материалов и машиностроительной продукции;

- разработка нового способа упаковки гигроскопичных материалов и вла-гочувствительных изделий в герметичные пленочные чехлы в условиях влажного и сухого климата при стабильной заданной влажности внутренней среды; разработка новой методики расчета времени хранения продукции в герметичной полимерной упаковке в условиях влажного и сухого климата при жестких требованиях к влажности внутренней среды. Научная новизна. Создана методология кинетического расчета процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов и проектирования сушильных аппаратов на базе основных положений теории массопереноса и комплексных теоретических и экспериментальных исследований процесса диффузии влаги в полимерах. Разработаны новые методы и установки для определения диффузионных характеристик влажных материалов, обобщены данные по эффективным коэффициентам диффузии влаги, получены уравнения для расчета диффузионных характеристик полимерных материалов. Разработаны новые методики кинетического расчета диффузионного проницания пленочных полимерных материалов.

В том числе: экспериментально получены новые данные по температурно-влажностным зависимостям эффективного коэффициента диффузии воды для широко применяемых гранулированных полимерных материалов; показана мера пластикации полимерных материалов водой, определяющая вид концентрационной зависимости эффективного коэффициента диффузии; проведен сопоставительный анализ сорбционных и диффузионных свойств и их влияние на кинетику массопереноса для полимерных материалов, находящихся в высокоэластическом и застеклованном состояниях, а также для полимерных материалов, содержащих микропоры; подтверждено объемное поглощение жидкости исследованными полимерными материалами- по механизму абсорбции, позволившее принять за основу при описании температурно-концентрационных зависимостей эффективного коэффициента диффузии модель активированной диффузии; установлена применимость решения уравнения теплопроводности с учетом стока тепла на испарение влаги у поверхности тела для расчета кинетики нагрева влажных полимерных материалов с большим внутридиффу-зионным сопротивлением; экспериментально показана правомерность применения основного уравнения диффузии для описания процесса миграции влаги в гранулированных полимерных материалах и целесообразность кинетического расчета на основе решения дифференциального уравнения диффузии; установлено существенное увеличение эффективного коэффициента диффузии с увеличением концентрации диффузанта, связанное с пластифицирующим воздействием воды; температурно-влажностные зависимости эффективного коэффициента диффузии аппроксимированы формулами, позволяющими проводить как расчет кинетики процесса массопереноса, так и теоретический анализ диффузионных свойств материалов; установлено, что перенос влаги в исследованных материалах осуществляется путем молекулярной диффузии, определены значения энергии активации процесса диффузии; предложена обобщающая формула для определения эффективного коэффициента диффузии в полимерных материалах, учитывающая степень кристалличности и пластифицирующее воздействие воды; предложена обобщающая формула для определения эффективного коэффициента диффузии для коллоидных капиллярно-пористых систем (латек-сы), учитывающая изменение структуры материалов при удалении из них влаги в процессе конвективной сушки; показана целесообразность двухуровневого рассмотрения кинетической задачи глубокой сушки гранулированных полимерных материалов, при котором на нижнем уровне рассматривается кинетика сушки единичной частицы или дифференциального слоя материала в подвижной системе координат, связанной с рассматриваемой частицей, на верхнем уровне учитываются конструктивные, гидродинамические и тепломассообменные особенности выбранного типа сушильного аппарата; выявлена существенная нелинейность задачи диффузии влаги в полимерах и обоснована необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса глубокой сушки; проведен анализ суммарного воздействия неоднородностей частиц по размерам и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов; разработан зональный метод определения зависимости эффективного коэффициента диффузии от концентрации распределяемого компонента для полидисперсных зернистых материалов; выявлены на основе анализа сорбционных и диффузионных характеристик гранулированных полимерных материалов необходимые условия для рационального проведения процесса глубокой сушки и обоснован выбор его аппаратурного оформления; исследована структура потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала; определены физико-механические свойства гранулированных полимерных материалов (углы обрушения, естественного и динамического откоса, порозность неподвижного и движущегося слоев), изучено влияние стесненности потока твердой фазы, сетчатых и перфорированных стенок на характер движения твердой фазы; разработаны и экспериментально проверены технические решения, улучшающие структуру потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с сетчатыми и перфорированными стенками; предложена новая конструкция сушильной камеры; получено и экспериментально проверено аналитическое решение задачи теплообмена (массообмена) для неподвижного плотного кольцевого слоя зернистого материала, в котором газ или жидкость движутся в радиальном направлении; показаны условия распространения полученных решений на случай тепломассообмена в непрерывно действующем аппарате с движущимся кольцевым слоем зернистого материала и радиальным направлением потока газа или жидкости; предложены методики проектного и технологического расчетов процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов со значительным внутридиффузионным сопротивлением, позволяющие для повышения точности кинетического расчета учитывать такие существенные факторы, как реальную дисперсию гранулированных материалов по размерам, время достижения изотермических условий сушки, изменение движущей силы процесса по направлению движения сушильного агента в слое материала, реальную неоднородность по времени пребывания материала в рабочей зоне аппарата; проведены экспериментальные исследования секционированных аппаратов с закрученными взвешенными слоями материала для сушки вторичного гранулята от поверхностной влаги, определившие условия для существенного улучшения структуры потока твердой фазы и увеличения удерживающей способности слоя, времени пребывания материала в аппарате, поверхности межфазного контакта и коэффициентов тепломассопереноса; выполнено экспериментальное исследование процесса массопереноса при хранении гигрочувствительных материалов и продукции в герметичной пленочной упаковке, установившее необходимость учета затухающего характера процесса при проведении кинетических расчетов; сопоставительный анализ диффузионных сопротивлений процесса массопереноса в герметичных полимерных упаковках показал необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса паропроницания в герметичных полимерных упаковках; разработана методика кинетического расчета процесса паропроницания герметичных упаковок на основе сорбционных и диффузионных характеристик упаковочных полимерных материалов, учитывающая изменение физических параметров при хранении; проведен анализ процесса паропроницания в герметичной полимерной упаковке с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол; показана возможность организации требуемой стабильной влажности среды хранения гигроскопических материалов и продукции в условиях как влажного, так и сухого климата; предложена новая методика кинетического расчета герметичных полимерных упаковок с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды.

Практическая значимость и реализация результатов работы. На основе теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований процесса массопереноса в полимерных материалах созданы новые конструкции сушильных аппаратов для глубокой конвективной сушки промышленных гранулированных ПМ с большим внутридиффузионным сопротивлением, обеспечивающие сокращение времени сушки в 4-5 раз по сравнению с существующим оборудованием. Разработаны методики проектного и технологического расчетов сушильных аппаратов шахтного типа с кольцевым слоем материала для глубокой сушки полимерного гранулята.

Созданы новые конструкции высокоэффективных секционированных аппаратов с закрученным взвешенным слоем материала для сушки полидисперсного вторичного полимерного гранулята, отличающиеся от существующих аппаратов улучшенной структурой потока твердой фазы и в 1,8-2,2 раза большей удельной производительностью.

Разработан новый способ упаковки гигроскопичных материалов и влаго-чувствительных изделий в герметичные пленочные чехлы для хранения и транспортировки в условиях влажного и сухого климата при стабильной заданной влажности внутренней среды, позволивший увеличить (при дополнительных затратах в 3-5 % от стоимости упаковки) время хранения в 2-2,5 раза по сравнению с существующим методом. Предложена научно обоснованная методика кинетического расчета процесса паропроницания в герметичных упаковках.

Правовая защищенность разработок обеспечивается 15 авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ на изобретения.

Результаты исследований, предложенные методы кинетического расчета и конструкции сушильной аппаратуры использованы во ВНИИРТМаше при проектировании адсорберов для клеепромазочных машин и аппаратов для конвективно-радиационной сушки латексных пленочных изделий; на Тамбовском заводе "Электроприбор" внедрен многокорпусной сушильный комплекс для сушки полимерного гранулята; для Арамильского завода пластических масс (Свердловская область) изготовлена и включена в технологический процесс установка для глубокой сушки полимерного гранулята; для ПК "Формула" изготовлен двухкорпусной сушильный комплекс для глубокой сушки гранулированных полимеров; на Мичуринском ПО "Прогресс" внедрены расчетные режимы сушки основных промышленных гранулированных полимерных материалов; для КФХ "Платан" (Тамбовская обл.) изготовлен сушильный комплекс для сушки зерновых культур; в ГНУ ВИИТиН использованы результаты исследований диффузионных характеристик зернопро-дуктов для разработки технологии, кинетического расчета и аппаратурного оформления процесса сушки зерновых культур в виброциркуляционном слое инертного зернистого теплоносителя.

Практические рекомендации по созданию промышленных сушильных аппаратов, результаты экспериментальных исследований и математического моделирования могут быть использованы для широкого класса зернистых материалов различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Республиканской научной конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия" (г. Тамбов, 1974 г.); на Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия" (г. Москва, 1977 г.); на Республиканской научной конференции "Сушка и грануляция продуктов микробиологического и тонкого химического синтеза" (г. Тамбов, 1981 г.); на 7-й Всесоюзной научно-технической конференции "Синтез и исследование эффективности химикатов для полимерных материалов" (г. Тамбов, НИИХИМполимер, 1982 г.); на Всесоюзной конференции "Процессы и оборудование для гранулирования продуктов микробиологического синтеза " (г. Тамбов, 1984 г.); на Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты для микробиологических производств " (г. Грозный, 1986 г.); на Всесоюзной конференции "Современные машины и аппараты химических производств" (г. Чимкент, 1988 г.); на областной научно-технической конференции "Ученые вуза - производству" (г. Тамбов, 1989 г.); на Всесоюзной конференции "Процессы и аппараты для микробиологических производств " (г. Грозный, 1989 г.); на Международном совещании-семинаре "Теплофизические проблемы промышленного производства " (г. Тамбов, 1992г.); на 1-й научной конференции Тамбовского государственного технического университета ( г. Тамбов, 1994 г.); на 2-й региональной научно-технической конференции "Проблемы химии и химической технологии" (г. Тамбов, 1994 г.); на международной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии и оборудование пищевой промышленности" (г. Воронеж, 1997 г.); на 12-м международном конгрессе "CHISA - 96" (г. Прага, 1996 г.); на Всероссийском научно-техническом семинаре "Высокоэффективные электротехнологии и биоинформационные системы управления АПК" (г. Москва, 1997 г.); на научных чтениях (г. Москва, МГУПБ, 1997 г.); на выездном заседании Головного Совета "Машиностроение" (г. Тамбов, 1997 г.); на 11-м международном симпозиуме "IDS - 98" (г. Халькидики, Греция, 1998 г.); на 2-й региональной научно-технической конференции "Пищевая промышленность" (г. Казань, 1998 г.), на научно-технической конференции "Экология - 98" (г. Тамбов, 1998 г.); на 5-й научной конференции Тамбовского государственного технического университета (г. Тамбов, 2000 г.); на 4-й Международной теплофизической школе "Теплофизические измерения в начале XXI века" (г. Тамбов, 2001 г.); на 15-ой Международной конференции "Математические методы в технике и технологии " — ММТТ-15 (г. Тамбов, 2002г.); на 1-ой Международной научно-практической конференции "Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термо-влажностная обработка материалов)" - СЭТТ-2002 (г. Москва, 2002 г.).

Материалы диссертации используются в учебных курсах ТГТУ при обучении студентов спец. 655400 - «Энерго- ресурсосберегающие процессы в химической технологии в нефтехимии и биотехнологии» , 655800 — «Пищевая инженерия».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано свыше 70 статей, докладов, авторских свидетельств.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования структурно-сорбционных и диффузионных свойств гранулированных и пленочных полимерных материалов с большой величиной внутридиффузионного сопротивления при малых концентрациях распределяемого компонента.

2. Результаты анализа пластифицирующего воздействия воды на темпера-турно-концентрационные зависимости эффективного коэффициента диффузии в полимерных материалах, имеющих широкое промышленное применение.

3. Результаты сопоставительного анализа сорбционных и диффузионных свойств и их влияние на кинетику массопереноса для полимерных материалов, находящихся в высокоэластическом и застеклованном состояниях, а также для полимерных материалов, содержащих микропоры.

4. Обобщающая формула для определения эффективного коэффициента диффузии для коллоидных капиллярно-пористых систем (латексы) учитывающая изменение структуры материалов при удалении из них влаги в процессе конвективной сушки.

5. Результаты анализа влияния неоднородности частиц высушиваемого материала по их дисперсному составу и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета процесса глубокой конвективной сушки.

6. Разработанная автоматизированная установка и зональная методика определения эффективного коэффициента диффузии, учитывающая реальную полидисперсность гранулированных полимерных материалов.

7. Обоснование оптимальных условий рационального проведения процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов и выбор его аппаратурного оформления.

8. Результаты исследования влияния геометрических параметров сушильного тракта и поверхности стенок сушильной камеры на структуру потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с кольцевым поперечно продуваемым плотным слоем гранулированного полимерного материала.

9. Аналитические решения задачи теплообмена (массообмена) плотного кольцевого слоя зернистых материалов с большим внутридиффузионным сопротивлением при движении газовой фазы в радиальном направлении.

10. Новые конструктивные решения промышленных аппаратов с кольцевым поперечно продуваемым плотным слоем материала для глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов.

11. Методики проектного и технологического расчетов процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов со значительным внутридиффузионным сопротивлением, учитывающие реальную дисперсию гранулированных материалов по размерам, кинетику нагрева, изменение движущей силы процесса по направлению движения сушильного агента в слое материала, реальную неоднородность по времени пребывания материала в рабочей зоне аппарата.

12. Теоретические и экспериментальные исследования аппаратов с закрученными взвешенными слоями материала, установившие условия существенного улучшения структуры потока твердой фазы, увеличения удерживающей способности слоя, времени пребывания материала в аппарате, поверхности межфазного контакта и коэффициентов тепломассопереноса.

13. Конструкции секционированных аппаратов с закрученными взвешенными слоями материала для конвективной сушки полидисперсного вторичного гранулята от поверхностной влаги.

14. Результаты теоретического и экспериментального исследований процесса массопереноса в герметичных пленочных упаковках и анализ диффузионных сопротивлений, установившие необходимость учета затухающего характера процесса и дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса паропроницания.

15. Методика кинетического расчета процесса паропроницания герметичных упаковок на основе сорбционных и диффузионных характеристик упаковочных полимерных материалов, учитывающая изменение физических параметров при хранении.

16. Новый способ герметичного упаковывания с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол, обеспечивающий требуемую стабильную влажность среды хранения гигроскопических материалов и продукции в условиях как влажного, так и сухого климата;

17. Новая методика кинетического расчета герметичных полимерных упаковок с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, приложения и списка использованной литературы. Диссертация изложена на 411 страницах и содержит 114 рисунков. Список литературы включает 390 наименований. Приложение содержит 12 страниц и 7 актов использования результатов работы.

Заключение диссертация на тему "Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса конвективной сушки гранулированных и пленочных полимерных материалов"

основные результаты и выводы

Основные научные результаты и практические выводы, полученные при исследовании кинетики, технологии и аппаратурного оформления конвективной сушки гранулированных полимерных материалов и паропроницания герметичных полимерных упаковок, заключаются в следующем:

1. Экспериментально получены в широком интервале температур изотермы сорбции-десорбции водяного пара гранулированными и пленочными полимерными материалами. Впервые проведен сопоставительный анализ сорбционных свойств для полимерных материалов, находящихся в высокоэластическом и застеклованном состояниях, а также для полимерных материалов, содержащих микропоры, на основании которого даны рекомендации по кинетическому расчету. Исследованиями набухания полимерных материалов в воде с выявлением контракции системы "полимер -вода" подтверждено объемное поглощение жидкости — по механизму абсорбции, что свидетельствует о молекулярно-диффузионном механизме переноса влаги в этих материалах и позволяет принять за основу при описании температурно-концентрационных зависимостей эффективного коэффициента диффузии модель активированной диффузии.

2. Установлена применимость решения уравнения теплопроводности с учетом стока тепла на испарение влаги у поверхности тела для расчета кинетики нагрева влажных полимерных материалов с большим внутридиффу-зионным сопротивлением. Анализ кинетики нагрева гранулированных полимерных материалов с большим внутридиффузионным сопротивлением показал, что подобные влажные материалы в условиях конвективной сушки быстро прогреваются до температуры сушильного агента и процесс протекает в условиях, близких к изотермических (балансовая задача по теплоте).

3. Экспериментально установлена правомерность применения основного уравнения диффузии для описания процесса миграции влаги в гранулированных полимерных материалах, находящихся как в высокоэластическом, так и в застеклованном состоянии, что существенно расширяет область применения кинетического расчета с использованием эффективного коэффициента диффузии влаги в материале.

4. Определены температурно-концентрационные зависимости эффективного коэффициента диффузии гранулированных и пленочных полимерных материалов. Обнаружено существенное увеличение эффективного коэффициента диффузии с увеличением концентрации диффузанта, связанное с пластифицирующим воздействием воды. Температурно-влажностные зависимости эффективного коэффициента диффузии аппроксимированы уточненными формулами, позволяющими проводить как расчет кинетики процесса массопереноса, так и теоретический анализ диффузионных свойств воды.

5. Установлено, что перенос влаги в исследованных материалах осуществляется путем молекулярной диффузии, определены значения энергии активации процесса диффузии. Показана мера пластикации полимерного материала молекулами воды. Предложена уточненная обобщающая формула для определения эффективного коэффициента диффузии в полимерных материалах, учитывающая степень кристалличности и пластифицирующее воздействие воды.

6. Установлены два основных механизма переноса влаги для коллоидных капиллярно-пористых систем (латексы) при изменении структуры материала в процессе конвективной сушки. Показано преобладание капиллярного механизма массопереноса в области высоких влагосодержаний материала при наличии изменяющейся пористой структуры. В области малых влагосодержаний материала перенос влаги набухания осуществляется по типу молекулярной диффузии. Предложена обобщающая формула для определения эффективного коэффициента диффузии при капиллярном переносе влаги, учитывающая изменение структуры латексов при удалении из них влаги.

7. Оценена неизотермичность процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов, показавшая, что основная часть процесса протекает в условиях, близких к изотермическим. Указанное обстоятельство позволяет производить кинетический расчет по изотермическим (балансовым по теплоте) моделям, которые намного проще неизотермических и требуют меньшего числа параметров.

8. Показана целесообразность двухуровневого рассмотрения кинетической задачи глубокой сушки гранулированных полимерных материалов. На нижнем уровне рассматривается кинетика сушки единичной частицы или дифференциального слоя материала в подвижной системе координат, связанной с рассматриваемой частицей. Верхний уровень учитывает конструктивные, гидродинамические и тепломассообменные особенности выбранного типа сушильного аппарата. Рассмотрение диффузионных свойств исследованных гранулированных ПМ выявило существенную нелинейность задачи диффузии влаги и показало необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса сушки.

9. Исследовано суммарное воздействие неоднородностей частиц по размерам и времени пребывания в аппарате на точность кинетического расчета и выявлена необходимость учета дисперсий по размерам частиц и по времени пребывания в аппарате при определении конечного влагосодержания материала. Установлено, что при глубокой сушке гранулированных ПМ продольное перемешивание материала оказывает значительное влияние на равномерность влагосодержания высушенного продукта и вызывает необходимость строго упорядоченного движения твердой фазы в аппарате. Расчетами показано, что учет реальной полидисперсности гранулированных полимерных материалов уменьшает ошибку кинетического расчета процесса глубокой сушки на 25-30 %.

10. Предложен зональный метод определения зависимости эффективного коэффициента диффузии от концентрации распределяемого компонента для полидисперсных зернистых материалов.

11. Проведен анализ работы существующего сушильного оборудования для проведения процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов с большой величиной внутридиффузионного сопротивления. На основе анализа полученных в работе сорбционных и диффузионных характеристик гранулированных полимерных материалов выявлены необходимые условия для рационального проведения процесса глубокой сушки и обоснован выбор его аппаратурного оформления (аппараты шахтного типа с перекрестным движением фаз).

12. Исследована структура потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем материала. Определены физико-механические свойства гранулированных полимерных материалов (углы естественного, динамического откоса и обрушения, порозность неподвижного и движущегося слоев), изучено влияние стесненности потока твердой фазы, сетчатых и перфорированных стенок на характер движения твердой фазы. Разработаны и экспериментально проверены технические решения, улучшающие структуру потока твердой фазы в аппаратах шахтного типа с сетчатыми и перфорированными стенками. Предложена новая конструкция сушильной камеры, реализующая режим движения твердой фазы, близкий к идеальному вытеснению.

13. Получено и экспериментально проверено аналитическое решение задач теплообмена и массообмена для неподвижного плотного кольцевого слоя зернистого материала, в котором газ или жидкость движутся в радиальном направлении. Показаны условия распространения полученных решений на случай тепломассообмена в непрерывно действующем аппарате с движущимся кольцевым слоем зернистого материала и радиальным направлением потока газа или жидкости.

14. Получены аналитические решения макрокинетической задачи глубокой сушки гранулированных полимерных материалов в аппаратах с плотным продуваемым слоем, учитывающие неоднородность частиц по размерам и по времени пребывания в аппарате на основе нормального закона распределения. Получены экспериментальные данные по неоднородности частиц по размерам для гранулированных полимерных материалов, необходимые для кинетических расчетов.

15. Разработаны конструктивные решения сушильных аппаратов шахтного типа с поперечно продуваемым кольцевым слоем для периодической и непрерывной глубокой конвективной сушки гранулированных полимерных материалов. Предложенные конструкции сушилок обеспечивают необходимые требования, предъявляемые к высушенным гранулированным полимерным материалам по конечному влагосодержанию и его однородности. Сушильные аппараты характеризуются низким гидравлическим сопротивлением, улучшенной структурой потока твердой фазы, разделением зон нагрева и сушки с установлением в них оптимальных режимных параметров, возможностью экономичного применения обработанного (осушенного) воздуха.

16. Предложены методики проектного и поверочного расчетов процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов со значительным внутридиффузионным сопротивлением, являющиеся дальнейшим развитием зонального метода и позволяющие для повышения точности кинетического расчета учитывать при расчете сушильных аппаратов такие существенные факторы, как реальную дисперсию гранулированных материалов по размерам; время достижения изотермических условий сушки; изменение движущей силы процесса по направлению движения сушильного агента в слое материала; реальную неоднородность по времени пребывания материала в рабочей зоне аппарата.

17. Проведено исследование влажного вторичного полимерного гранулята, выявившее существенную неоднородность частиц материала по размерам и начальному влагосодержанию. Показана целесообразность применения аппаратов с активными гидродинамическими режимами (сушилки с закрученным взвешенным потоком материала) для сушки вторичного полимерного гранулята от поверхностной влаги. Предложены новые конструктивные решения аппаратов с закрученным взвешенным потоком материала, позволяющие повысить их эффективность при сушке полидисперсных материалов.

18. Проведено экспериментальное исследование секционированных аппаратов с закрученными взвешенными слоями материала, показавшее, что последовательное секционирование аппаратов по твердой фазе, стеснение потока твердой фазы и устранение прорыва теплоносителя позволило существенно улучшить структуру потока твердой фазы, увеличить удерживающую способность, время пребывания в аппарате, поверхность межфазного контакта и коэффициенты тепломассопереноса. Даны рекомендации по кинетическому расчету аппаратов с закрученными взвешенными слоями с учетом существенной неоднородности начального влагосодержания вторичного полимерного гранулята.

19. Предложен новый способ герметичного упаковывания материалов и изделий в полимерные пленки, обеспечивающий поддержание заданной влажности среды хранения в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды.

20. Проведено экспериментальное исследование процесса массопереноса при хранении гигрочувствительных материалов и продукции в герметичной пленочной упаковке, установившее необходимость учета затухающего характера процесса при проведении кинетических расчетов. Сопоставительный анализ диффузионных сопротивлений процесса массопереноса в герметичных полимерных упаковках показал необходимость дифференцированного учета изменения кинетических коэффициентов при расчете процесса паропроницания в герметичных полимерных упаковках.

21. Разработана методика кинетического расчета процесса паропроницания герметичных упаковок на основе сорбционных и диффузионных характеристик упаковочных полимерных материалов, позволяющая учитывать изменение физических параметров в ходе процесса при длительном хранении или при изменении климатических условий хранения.

22. Проведен анализ процесса паропроницания в герметичной полимерной упаковке с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол. Показана возможность организации требуемой стабильной влажности среды хранения гигроскопических материалов и продукции в условиях как влажного, так и сухого климата.

23. Разработана методика кинетического расчета герметичных полимерных упаковок с размещением адсорбентов в дополнительный пленочный чехол в условиях влажного и сухого климата при жестких ограничениях влажности внутренней среды.

Библиография Дмитриев, Вячеслав Михайлович, диссертация по теме Процессы и аппараты химической технологии

1. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой / С.П.Рудобашта. - М.: Химия, 1980. - 248 с.

2. Муштаев В.И. Сушка дисперсных материалов / В.И. Муштаев,

3. B.М. Ульянов. М.: Химия, 1988. - 352 с.

4. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности: Учеб. / М.В. Лыков. -М.: Химия, 1970.-432 с.

5. Воробьев В.А. Технология полимеров: Учеб. / В.А. Воробьев, Р.А. Андрианов. М.: Высшая школа, 1971. - 360 с.

6. Торнер В.В. Основные процессы переработки полимеров: / В.В. Тор-нер. М.: Химия, 1972. - 456 с.

7. Роджерс К. Растворимость и диффузия // Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений: Пер. с англ / К. Роджерс. М.: Мир, 1968. - С. 229-328.

8. Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах /А.Е. Чалых. М.: Химия, 1987.-312 с.

9. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса: Учеб. / А.В. Лыков, Ю.А. Михайлов. М.- Л.: Госэнергоиздат, 1963.- 536 с.

10. Лыков А.В. Теория сушки: Учебное пособие / А.В. Лыков. 2-е изд.- М.: Энергия, 1968.-471 с.

11. Лыков А.В. Тепломассообмен / А.В. Лыков. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

12. Crank J. The Mathematiks of Diffusion / J. Crank. Oxford: Clarendon Press, 1975.-414 s.

13. Crank J. Diffusion in Polimers / J. Crank, G.S. Park. London -New York: Akad. Press, 1968,-452 s.

14. Рейтлингер C.A. Проницаемость полимерных материалов /

15. C.A. Рейтлингер. M.: Химия, 1974. - 269 с.

16. Егерев В.К. Диффузионная кинетика в неподвижных средах /

17. B.К. Егерев. М.: Наука, 1970. - 227 с.

18. Таганов И.Н. Моделирование процессов массо- и энергопереноса / И.Н. Таганов. JL: Химия, 1979. - 204 с.

19. Ефремов Г.И. Макрокинетика процессов переноса: Учеб. / Г.И. Ефремов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина. 2001. - 289 с.

20. Рудобашта С.П. Диффузия в химико-технологических процессах /

21. C.П. Рудобашта, Э.М. Карташов. М.: Химия, 1993. - 208 с.

22. Вольф JI.A. Производство поликапроамида / JI.A. Вольф, Б.Ш. Хайтин. -М.: Химия, 1977. -208 с.

23. Фишман К.Е., Производство волокна капрон / К.Е. Фишман, Н.А. Хру-зин. М.: Химия, 1976. - 312 с.

24. Малкин А.Я. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения / АЛ. Малкин, А.Е. Чалых. М.: Химия, 1979. - 303 с.

25. Коновалов В.И. Базовые кинетические характеристики массообменных процессов / В.И. Коновалов // Журн. прикл. хим.- 1986. № 9. С. 20962107.

26. Воробьева Г.А. Химическая стойкость полимерных материалов / Г.А. Воробьева. М.: Химия, 1981. - 296 с.

27. Хванг С.Т. Мембранные процессы разделения / С.Т. Хванг, К. Каммер-мейер. М.: Химия, 1981. - 464 с.

28. Никитина JI.M. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах / JI.M. Никитина. М.: Энергия, 1968. - 500 с.

29. Гинзбург А.С. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов / А.С. Гинсбург, И.М. Савина. М.: Легк. и пищ. промышленность, 1982.-280 с.

30. Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник / А.С. Гинсбург, М.А. Громов. М.: Пищ. промышленность, 1980.-288 с.

31. Папков С.П. Теоретические основы производства химических волокон / С.П. Папков.- М.: Химия, 1990. 272 с.

32. Папков С.П. Полимерные волокнистые материалы: Справочник / Папков С.П. М.: Химия, 1986. - 224 с.

33. Аскадский А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров / А.А. Аскадский, Ю.И. Матвеев. М.: Химия, 1983. - 228 с.

34. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров / Д.В. Ван Кревелен. М.: Химия, 1982. - 280 с.

35. Дмитрович А.Д. Теплофизические свойства строительных материалов и конструкций / А.Д. Дмитрович. Минск: Беларусь, 1963. - 211 с.

36. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. М.: Физматгиз, 1962. - 456 с.

37. Новиченок JI.H. Теплофизические свойства полимеров: Справочник / JI.H. Новиченок, З.П. Шульман. Минск: Наука и техника, 1971. - 120 с.

38. Васильев JI.JI. Теплофизические свойства пористых материалов / JI.JI. Васильев, С.А. Танаева. Минск: Наука и техника, 1971. - 266 с.

39. Бэр Э. Конструкционные свойства пластмасс / Э. Бэр. М.: Химия, 1982.-463 с.

40. Вандеберг Э. Пластмассы в промышленности и технике / Э.Вандеберг. -М.: Машиностроение, 1964. 340 с.

41. Шнелл Г. Химия и физика поликарбонатов / Г.Шнелл. М.: Химия, 1967.-229 с.

42. Справочник по химии полимеров / Ю.С. Липатов, Т.М. Гриценко, А.Е. Нестеров, Р.А. Веселовский. Киев: Наукова думка, 1971 - 543 с.

43. Фрейзер А.Г. Высокотермостойкие полимеры /А.Г. Фрейзер. М.: Химия, 1971.-294 с.

44. Коршак В.В. Термостойкие полимеры: Учеб. / В.В. Коршак. М.: Наука, 1969.-417 с.

45. Поликарбонат в машиностроении / Л.Н. Магазинова, В.Н. Кестельман, М.С. Акутин, A.M. Карапатницкий. М.: Машиностроение, 1964. - 175 с.

46. Андрианова Г.П. Физико-химия полиолефинов / Г.П. Андрианова. М.: Химия, 1974.-239 с.

47. Заиков Г.Е. Диффузия электролитов в полимерах / Г.Е. Заиков, A.JI. Иорданский, В.А. Маркин. М.: Химия, 1984. - 210 с.

48. Папков С.П. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой / С.П. Папков, Э.З. Файнберг. М.: Химия, 1976. - 231 с.

49. Браславский А.Н. Капиллярные процессы в обувных материалах / А.Н. Браславский, В.А. Браславский. М.: Легк. инд., 1979. - 302 с.

50. Вода в полимерах / под ред. С.М. Роуленда. М.: Мир, 1984. - 555 с.

51. Ребиндер П.А. Физико-химические основы пищевых производств / П.А. Ребиндер. М.: Химия. 1952. - 320 с.

52. Сажин Б.С. / Всесоюзное научно-техническое совещание "Сушка полимерных материалов и создание новых конструкций сушильного оборудования": Проблемные доклады.- // Б.С. Сажин, Н.Е. Щадрина, Т.К. Муравьева. Дзержинск, ЦИНТИхимнефтемаш. 1973. - С. 54-56.

53. Сажин Б.С. Типовые сушилки с взвешенным слоем материала: Справочник / Б.С. Сажин, Е.А.Чувпило. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1975. - 47 с.

54. Рудобашта С. П. Кинетика массопередачи в системах с твердой фазой: Учебное пособие / С.П. Рудобашта. МИХМ. 1976. - 93 с.

55. Комарова Т.П., Маркелов М.А., Чалых А.Е. //Каучук и резина.- 1973. № 3. С. 22-26.

56. Комарова Т.П., Семененко Э.И., Чалых А.Е. // Старение и стабилизация полимеров. Ташкент, 1976. - С. 32-36.

57. Васенин P.M., Гуль В.Е. // Высокомол. соед. 1970. Сер. А. Т. 12, № 1. - С.10-18.

58. Чалых А.Е., Юревичюте А.В., Арцис М.И. // Диффузионные явления в полимерах.- Рига.: РПИ, 1977. Т. 2, - С. 384-387.

59. Роговин З.А. Химические превращения и модификация целлюлозы / З.А. Роговин. М.: Химия, 1967. - 167 с.

60. Гребенников С.Ф. Гигроскопические свойства химических волокон / С.Ф. Гребенников, К.Е. Перепелкин, А.Т. Кынин // Обзор, инф. Сер.: Промышл. хим. волокон.- М.: НИИТЭХИМ, 1879. 84 с.

61. Гребенников С.Ф. Сорбционные свойства химических волокон и полимеров / С.Ф. Гребенников, А.Т. Кынин // Журн. прикл. хим. -Т.55, № 10. -С. 2299-2303.

62. Грегт С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: / С. Грегг, К. Синг.- М.: Мир, 1984. 306 с.

63. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров: Пер. с англ. / С. Брунауэр.- М.: Издатинлит, 1948. 781 с.

64. Тагер А. А. Физикохимия полимеров. / А.А. Тагер. 3-е изд.- М.: Химия, 1978. - 544 с.

65. Разумовский Л.П. Сорбция воды алифитическими полиамидами / Л.П.Разумовский, B.C. Маркин, Г.Е. Заиков // Высокомол. соед., 1985.Т. А27, № 4. С. 675-688.

66. Цилипоткина М.В. Сорбционно-диффузионные свойства целлюлозы и нитрата целлюлозы по отношению к воде / М.В. Цилипоткина, А.А. Тагер// Высокомол. соед., 1989.- Т. А 31, № 6. С. 1316-1319.

67. Дринберг С.А. Растворители для лакокрасочных материалов: Справочное пособие / С.А. Дринберг, Э.Ф.Ицко. 2-е изд. Л.: Химия, 1986. -208 с.

68. Кутепов A.M. Химическая термодинамика: Справочное пособие / А.М.Кутепов, А.Д. Полянин, З.Д. Запрянин. М.: Бюро Квантум, 1996. -126 с.

69. Овчинников А. А. Кинетика диффузионно-контролируемых процессов / А.А. Овчинников, С.В. Тимашев, А.А. Белый. М.: Химия, 1986. - 287 с.

70. Эйринг Г. Основы химической кинетики: Пер. с англ. / Г. Эйринг, С.Г. Линг С.М. Лин.- М.: Мир, 1983. 528 с.

71. Современные физические методы исследования полимеров / Под ред. Г.А. Слонимского.- М.: Химия, 1982. 251 с.

72. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учеб. /А.Н. Плановский, П.И. Николаев- М.: Химия, 1987. -496 с.

73. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. 3-е изд., перераб. и доп.: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Соколова. Л.: Химия, 1982. -591с.

74. Шервуд Т. Массопередача: Пер с англ. / Т.Шервуд, Р.Пигфорд, Ч. Уил-ки. М.: Химия, 1982. - 695 с.

75. Тепляков Ю.А. Обобщенная зависимость для расчета эффективного коэффициента молекулярной диффузии в полимерных материалах / Ю.А. Тепляков, С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1985.- Т. 12, № 2. С. 240.

76. Плановский А.Н. Массообмен в системах с твердой фазой / А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1972.- Т. 6, № 6. С. 832-841.

77. Коновалов В.И. Тепломассообмен в системах газ — дисперсная твердая фаза / В.И. Коновалов // Тепломассообмен VII. Проблемные доклады VII Всесоюзной конференции по тепломассообмену.- 4.2. Минск: ИТМО им. М.В. Лыкова.- 1985. - С. 128-147.

78. Коновалов В.И. Описание кинетических кривых сушки и нагрева тонких материалов / В.И. Коновалов, П.Г. Романков, В.Н. Соколов // Теор. основы хим. технол.- 1975.- Т. 9, № 2. С. 203-209.

79. Newns А.С. The Sorption and Desorption Kinetiks of Water in a Regenerated Cellulose//Transactions of the Faraday Society.- 1956.- V.52, N11. -P. 1533-1545.

80. Downes J.G. Anomalous Diffusion in Polimers // J. of Polymer Sci.- New York.- 1959.- V. 36, N 13. P. 519-520.

81. Crank J. Theoretical Investigation of the Molecular Relaxation and Internal Stress on Diffusion in Polymers / J/ Crank // J. of Polymer Sci.- New York.-1953.- V. 11,N2.-P. 151-168.

82. Рудобашта С.П. Исследование кинетических закономерностей при сушке материалов от активных по отношению к ним растворителей / С.П. Рудобашта, A.M. Климов, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1985.-Т. 19, № 6. С. 735-741.

83. Long F.A. Anomalous Diffusion of Acetone into Cellulose Acetate / F.A. Long, E. Bagley, J. Wilkens //J. Chem. Phys.- New York.- 1953. V. 21, N8.-P. 1412-1413.

84. Crank J. Diffusion in Hight Polimers: Some anomalies and Their Significance / J Crank, G.S. Park // Transactions of the Faraday Society.- London, 1951.-V.47.-P. 1072-1080.

85. Frisch H.L. Modified Free-Volume Theory of Penetrant Diffusion in Polymers / H.L. Frisch, D. Klempiner, Т.К. Kwei // Makromolecules.- 1971. -V.4, N1.-P. 237-238.

86. Гроот А. Неравновесная термодинамика: Пер. с нем. / А. Гроот, де П. Мазур. М.: Мир, 1967. - 467 с.

87. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов: Пер. с англ. / Р. Хаазе. М.: Мир, 1967. - 408 с.

88. Stauffer D. Introduction to Percolation Theory.-^London Philadelfphia: Taylor and Francis, 1985. - 124 p.

89. Эмануэль H.M. Химическая физика старения и стабилизации полимеров / Н.М. Эмануэль, Ф.Л. Бучаченко. М.: Наука, 1983. - 359 с.

90. Кузуб Л.И. Кинетика массопереноса в полимерных телах со сложной надмолекулярной структурой / Л.И. Кузуб, В.И. Иржак // Высокомол. соед, 1995. Т. А37, № 5. - С. 842-849.

91. Круль Л.П. Гетерогенная структура и свойства привитых полимерных материалов / Л.П. Круль. Минск: Университетское изд-во, 1986.- 169 с.

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

93. Дмитрович А.Д. Теплофизические свойства строительных материалов и конструкций / А.Д. Дмитрович. Минск: Беларусь, 1963. - 211 с.

94. Новиченок Л.Н. Теплофизические свойства полимеров /Л.Н. Новиченок, З.П. Шульман.- Минск: Наука и техника, 1971. 120 с.

95. Васильев Л.Л. Теплофизические свойства пористых материалов /Л.Л. Васильев, С.А. Танаева. Минск: Наука и техника, 1971. - 266 с.

96. Журавлева В.Т. Массотеплоперенос при термообработке и сушке капиллярно-пористых строительных материалов / В.Т. Журавлева. Минск: Наука и техника, 1972. - 190 с.

97. Берлинер М.А. Измерение влажности / М.А. Берлинер. М.: Энергия, 1973.-400 с.

98. Хейфец Л.И. Многофазные процессы в пористых средах / Л.И. Хейфец, А.В. Неймарк. М.: Химия, 1982. - 320 с.

99. Исматуллаев П.Р. Влагометрия хлопка и хлопковых материалов / П.Р. Исмагулаев.- Ташкент: Фан, 1985.- 96 с.

100. Лыков А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки / А.В. Лыков,- М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956. 464 с.

101. Красников В.В. Кондуктивная сушка / В.В. Красников. М.: Энергия, 1973.-288 с.

102. Липатов Ю.С. Физико-химические свойства полимеров: Справочник / Ю.С. Липатов, Е.В. Лебедев, Л.И. Безрук. Киев: Наукова думка, 1977. -304 с.

103. Алексашенко А.А. Некоторые новые аналитические методы определения коэффициента диффузии / А.А. Алексашенко // ЖФХ, 1977.- Т. I-III, № 3. С. 119-124.

104. Алексашенко А.А. Общий подход к определению физических характеристик переноса / А.А. Алексашенко // Теор. основы хим. технол.-1985.-Т. 13, № 5.-С. 657.

105. Гребенников С.Ф. Гистерезисные явления сорбции паров полимерами / С.Ф. Гребенников, А.Т. Кынин, О.Д. Гребенникова // Журн. прикл. хим.- 1984.- Т.57, № 11.- С. 2459-2463.

106. Гребенников С.Ф. Расчет теплоты десорбции воды при сушке целлюлозных материалов по термодинамическим характеристикам процесса / С.Ф. Гребенников, А.Т. Кынин, Г.С. Негодяева // Хим. волокна.- 1988.-№ 5. С.48-49.

107. Гребенников С.Ф. Измерения степени кристалличности целлюлозных и полиамидных волокон по данным сорбционного эксперимента / С.Ф. Гребенников, А.Т. Кынин, JI.E. Клюев //Хим. волокна.- 1989.- № 1. С. 37-39.

108. Малкин А.Я. Диффузия и вязкость полимеров: Методы измерения / А.Я. Малкин, А.Е. Чалых. М.: Химия, 1979. - 304 с.

109. Сорбция водяного пара высокогидрофильными пленками на основе производных целлюлозы / Колов М.Ю., Кынин А.Т., Николаев А.Ф., Гребенников С.Ф., //Журн. прикл. хим.- 1989.- Т.62, № 7. С. 1673-1676.

110. Бекман И.Н. Определение локальных коэффициентов диффузии газов в полимерах / И.Н. Бекман, А.А. Швыряев, И.М. Бунцева // Диффузионные явления в полимерах,- Черноголовка, 1985. С.45-47.

111. Куатбеков М.К. Внутренний тепло- и массоперенос в процессе термической десорбции / М.К. Куатбеков, П.Г. Романков, В.Ф. Фролов // Теор. основы хим. технол.- 1973.-Т. 7, №3. С. 429-433.

112. Миниович Я.М. Приложения к кн. М.Гирша Техника сушки / Я.М. Миниович. JI.-M.: ОНТИ, Глав. ред. энерг. лит. 1937. - 627 с.

113. Дубницкий В.И. Методика определения влагокоэффициентов / В.И. Дубницкий //Теплоэнергетика.- 1954- № 12. С. 40-42.

114. Кормильцин Г.С., Сравнение коэффициентов массопроводности при сушке в стационарных и нестационарных условиях / Г.С. Кормильцин, А.Н. Плановский, С.П. Рудобашта // Теор. основы хим. технол.-1971.-Т. 5, №4. С. 593-595.

115. Максимов Г.А. Метод совместного определения коэффициентов переноса тепла и влаги табака / Г.А. Максимов // Тр. Моск. технол. ин-та пищ. пром-ти.- 1956.-Вып 6. С. 21-33.

116. Sommer Е. Beitrag zur Frage der kapillaren Flussigkeitsbewegung in porigen Stoffen bei Be- und Entfeuchtung svoegangen/ E. Sommer. Darmstadt, 1971.-191 s.

117. Kast W. Troknung von polyamid /W. Kast, S.P. Rudobaschta, A.N. Planovski // Chem. Ing. Techn.- 1976.- J.48, H. 7. S. 657-661.

118. К вопросу определения концентрационной зависимости коэффициента диффузии в полимерах / О.Ф. Беляев, B.C. Воеводский, JI.M. Безрукав-никова, Б.А. Майзелис // Высокомол. соед., 1976 Т.А 18, № 6.- С. 13451348.

119. Луцик П.П. Определение коэффициентов диффузии влаги и тепла пористого тела по кривым кинетики сушки / П.П. Луцик, Е.А. Страшкевич, М.Ф. Казанский // Инж. физ. журн.- 1972.- Т. 22. № 4. С. 535-539.

120. Лыков А.В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах/ А.В. Лыков. М.:ГИТТЛ, 1954. - 296 с.

121. Ермоленко В.Д. Новый метод определения коэффициента диффузии влаги во влажных материалах / В.Д. Ярмоленко // Инж. физ. журн.-1962.- Т. 5. № 10.-С. 70-72.

122. Селезнев Н.В. Метод определения некоторых коэффициентов переноса влаги из кривых кинетики сушки / Н.В. Селезнев // Инж. физ. журн.-1964.-Т. 7. №5, С. 23-27.

123. Гребенников С.Ф. Гигроскопические свойства химических волокон / С.Ф. Гребенников, К.Е. Перепелкин, А.Т. Кынин // Обзор, инф. Сер.: Промышл. хим. волокон.- М.: НИИТЭХИМ, 1989. 84с.

124. Изменение деформационных свойств комплексных полиамидных нитей в условиях переменной влажности воздуха / А.Т. Кынин, С.Ф. Гребенников, В.Г. Тиранов, JI.JI. Хазан //Хим. волокна.- 1985.- № 2. С.48-49.

125. Температурная зависимость диффузии водяного пара в гидратноцеллю-лозные волокна / С.Ф. Гребенников, Н.В. Мясникова, Г.С. Негодяева // Хим. волокна,- 1990.- № 6. С.31-32.

126. Kast W. Uberlegungen zum Verlauf von Sorptionsisothermen und zur Sorp-tionskinetik an porosen Feststoffen / W. Kast, F Jokisch // Chem. Ing.-Techn. 1972.-Bd. 44.-S. 556-563.

127. Meier E. Einfluss konzentrations- und temperaturabhangiger- Diffusionskoef-fizienten auf die Trocknung hygroskopischer Kunststoffe / E. Meier // Chem. Ing.-Techn. 1969.- Bd 41. S. 472-478.

128. Rousis P.P. Diffusion of Water Vapor in Cellulose Acetate: 2. Permeation and Integral Sorption Kinetiks / P.P. Rousis //Polimer.- 1981. N 22. P 10581063.

129. Рудобашта С.П. Зональный метод расчета кинетики процесса сушки / С.П. Рудобашта, Э.Н. Очнев, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1975.- Т. 9, № 2. С. 185-192.

130. Рудобашта С.П. Об одном решении нелинейного уравнения массопро-водности / С.П. Рудобашта, Э.Н. Очнев, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1976.-Т. 10, №6. С. 828-833.

131. Fujita Н. A Method of Determining the Concentration Dependence of the Diffusion Coefficient / H. Fujita, A. Kashimoto // Text. Res. J.- 1952.- V. 22, n 2. P. 94-95.

132. Fujita H. On the Problem of Heat Conduction at High Temperature // Mem. College Agr.: Kyoto Univ.- 1951. N 59.- Mar. ( Fisheries Ser. N 1) P. 31-42.

133. Райченко А.И. Математическая теория диффузии в приложениях / А.И. Райченко. Киев: Наукова думка, 1981.- 396 с.

134. Старк Дж. П. Диффузия в твердых телах / Дж. П. Старк. М.: Энергия, 1980.-240 с.

135. Boltmann L. Zur Integration der Diffusionsgleichung bei Variabeln Diffu-sionscoefficienten / L. Boltmann // Ann. Phys and hem.- 1984. Bd. 53, N 13.-S. 959-964.

136. Matano C. On the Relation Between the Diffusion-Coefficients and Concentrations of Solid Metals (The Nickel Copper System) / C. Matano // Jap. J. Phys.- 1933.-V. 8, N 3. - P. 109-113.

137. Diffusions of Glucose in Carrageenan Gels / Hendrickx M., Van den Abeele C., Engels C., Tobback P. // J. Food Sci.- 1986/- V. 51, N 6. -P. 1554-1561.

138. Naesens W. A Method for the Determination of Diffusion Coefficiets of Food Component in Low and Intermediate moisture systems / W. Naesens, G. Bresseleers, P. Tobback//J. Food Sci.- 1981.- V. 46, -P. 1446-1451.

139. Gros J.B. Determination off Apparent Diffusion Coefficient of Sodium Chloride in Model Foods and Cheese / J.B. Gros, M. Ruegg // Physical Properties of Foods -2/ R. Jowitt et al (eds). London: Elsevier, 1987. - P.71-108.

140. Karathanos V.T. Comparison of Two Methods of Estimation of the Effective Moisture Diffusivity from Drying Data / V.T. Karathanos. G. Villalobos, G.D. Saravacos // J. Food Sci.- 1990.- V. 55, N 1. -P. 218-233.

141. Желтоножко А.А. Исследование диффузии труднолетучего пластификатора в нитратах целлюлозы / А.А. Желтоножко, B.C. Соловьев, JI.H. Попова // Диффузионные явления в полимерах.- Черноголовка, 1985. -С.55-56.

142. Richman D. Measurement of Concentration Gradients for Diffusion of Vapors in Polymers / D. Richman, F.A. Long // J. Of the American Chem. Society.-Washington.- I960.- v. 82, N 3. P. 509-513.

143. Панов В.П. Исследование адсорбции молекул воды нитратами целлюлозы методом ИК-спектроскопии / В.П. Панов, Р.Г. Жбанков // Высокомол. соед., 1971.- Т. А 13, № 12. С. 2671-2675.

144. Windle J.J. An ESP spin Probe Study of Potato Starch Gelatinization / JJ. Windle // Starch.- 1985.- V. 37, N 4. P. 121-127.

145. Чалых A.E. Диффузия в полимерных системах : Дис.докт. хим. наук /А.Е. Чалых. М., 1975. - 360 с.

146. Бекман И.Н. Современное состояние аппаратурного, методического, математического обеспечения диффузионного эксперимента / И.Н. Бекман // Диффузионные явления в полимерах.- Черноголовка, 1985. С. 36-39.

147. Chiang W.C. Experimental Measurment of Temperature and Moisture Profiles during Apple Drying / W.C. Chiang, J.N. Petersen // Drying Technology.- 1987.- V. 5, N 1. P. 25-49.

148. Eccles C.D. Measurement of the Self-DiffiisionCoefficient of water as a Function of Position in Wheat Grain using Nuclear Magnetic Resonance Imaging / C.D. Eccles, P.T. Callaghan, C.F. Jenner // Biophys J.- 1988.-V. 53, -P. 77-843.

149. Рентгеновская методика исследований структурных превращений полимеров в процессе сорбции паров растворителя / Чалых А.Е., Попова Е.Д., Попов А.Н., Хейкер Д.М. // Высокомол. соед., 1987.- Т. А 29, № 12. -С. 2609-2613.

150. Фролов В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов / В.Ф. Фролов. JL: Химия, 1987. - 208 с.

151. Данилов О.JI. Экономия энергии при тепловой сушке / О.Л. Данилов, Б.И. Леончик. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 136 с.

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

153. Приближенное описание полей влагосодержания и температуры материала в процессе конвективной сушки / Коновалов В.И. и др. // Теор. основы хим. технол.- 1975. Т. 9, № 6. - С. 834-843.

154. Коновалов В.И. Приближенные модели полей температуры и влагосодержания / В.И. Коновалов, В.Б. Коробов, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1978.- Т. 12, № 3. С. 337-345.

155. Аксельруд Г.А. Массообмен в системе твердое тело — жидкость / Г.А. Аксельруд. Львов: Изд-во Львовск. ун-та, 1970. - 186 с.

156. Красников В.В. Кондуктивная сушка / В.В. Красников. М.: Энергия, 1973.-288 с.

157. Сажин Б.С. Основы техники сушки / Б.С. Сажин. М.: Химия, 1984. -320 с.

158. Лабутин В.А. Исследование процесса сушки гранулированных материалов в плотном продуваемом слое и разработка конструкции аппарата непрерывного действия: Автореф. дисс. на . канд. техн. наук / В.А. Лабутин Казань, 1969. - 16 с.

159. Давитулиани В.В. Исследование процесса сушки гранулированных материалов в плотном продуваемом слое /В.В. Давитулиани // Хим. пром. 1979. № 6. - С. 360-362.

160. Keey R. В. Introduction to Industrial Drying Operations / R. Keey. Per-gamon Press, 1978. - 376 p.

161. Берман Ю. А. Расчет процесса слоевой сушки влажных материалов/ Ю.А. Бергман. В кн.: Тепломассоперенос. Т. 10, ч. 2. Минск, ИТМО АН БССР, 1979. - С. 332-337.

162. Кавецкий Г.Д. Оборудование для производства пластмасс / Г.Д. Кавец-кий. М.: Химия, 1986. - 224 с.

163. Ромушкевич JI.B. Оборудование для гранулирования полимерных материалов / JI.B. Ромушкевич, Л.Б. Легкобыт, Н.М. Сахненко. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1982. - 41 с.

164. Жданов Ю.А. Современное состояние и перспективы развития двухчер-вячных и многочервячных прессов для гранулирования и переработки пластмасс в изделия в Советском Союзе и за рубежом /Ю.А. Жданов -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1981. 45 с.

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

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

167. Перри Дж. Справочник инженера химика: Пер. с англ. / Под ред. Н.М. Жаворонкова и П.Г. Романкова. Л.: Химия, 1969. Т.1. 640 с.

168. Сушильные установки: Каталог / -М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1992. -79 с.

169. Грищенко А.З. Автоматическое управление в производстве химических волокон / А.З. Грищенко М.: Химия, 1975. - 29 с.

170. Коган З.А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции / З.А. Коган, Г.Д. Рыбаков.- М.: Машиностроение, 1973. 264 с.

171. Портянко А.А. Консервация и упаковка изделий машиностроения: Справочник / А.А. Портянко.- М.: Машиностроение, 1971. 172 с.

172. Консервация машин, оборудования, приборов, инструментов и запасных частей. ОМТМ 7302-001-64.-М.: ЦИНТИ по автоматизации и машиностроению, 1964. 74 с.

173. Маслов В.В. Изготовление машиностроительного оборудования для стран с тропическим климатом / В.В. Маслов, М.Л. Оржаховский. М.: Машиностроение, 1964. - 272 с.

174. Ружичка И. Упаковка изделий машиностроения: Справочное пособие / И. Ружичка, А. Врабец. М.: Машиностроение, 1965. - 415 с.

175. Беляков М.В. Атмосфера / М.В. Беляков.- М.: Физматгиз, 1960. 71 с.

176. Астафьев А.В. Окружающая среда и надежность радиотехнической аппаратуры / А.В. Астафьев. M.-J1.: Госэнергоиздат, 1959. - 232 с.

177. Александрова Л.И. Защита электротехнической аппаратуры синтетическими пленками от увлажнения / Л.И. Александрова, И.М. Эрлих, А.Р. Рудых. Л.: ЛДНТП, 1961, - 11 с.

178. Коган З.А. Консервация и упаковка промышленного оборудования для стран с тропическим климатом / З.А. Коган. Л.: ЛДНТП, 1962. - 56 с.

179. Преслер К.Х. Упаковка и транспортирование электрических машин и аппаратов / К.Х. Преслер. Л.: ЛДНТП, 1963. - 40 с.

180. Преслер К.Х. Консервация, упаковка и транспортирование электротехнических изделий / К.Х. Преслер. М.: Информстандартэлектро, 1968. -50 с.

181. Сорин Я.М. Надежность радиоэлектронной аппаратуры /Я.М. Сорин. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 72 с.

182. Веденкин С.Г. Коррозионные свойства металлов и сплавов / С.Г. Веденкин. М.: Металлургиздат, 1952. - 78 с.

183. Томашов Н.Д. Теория коррозии металлов / Н.Д. Томашов. М.: Металлургиздат, 1952. - 198 с.

184. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов / Н.Д. Томашов. -М.: АН СССР, 1959.-592 с.

185. Михайлов М.М. Влагопроницаемость органических диэлектриков /М.М. Михайлов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 163 с.

186. Применение полимерных материалов в качестве покрытий / С.В. Генель, В.А. Белый,В.Я. Булгаков, Г.А. Гехтман. М.: Химия, 1968. - 238 с.

187. Гуль В.Е. Пленочные полимерные материалы для упаковки пищевых продуктов / В.Е. Гуль, О.П. Беляцкая. М.: Пищевая промышленность. 1968.-278 с.

188. Проникновение газов и паров через пластмассовые пленки и бумагу с покрытием.- М.: ЦНИИТУ, 1962. 22 с.

189. Каган Д.Ф. Многослойные и комбинированные пленочные материалы / Д.Ф. Каган, В.Е. Гуль, Л.Д. Самарина. М.: Химия, 1989. - 288 с.

190. Полимерные пленочные материалы / Под ред. Гуля В.Е.- М.: Химия, 1976.-248 с.

191. Такахаси Г. Пленки из полимеров / Г. Тахакаси. Л.: Химия, 1971.-152 с.

192. Кольцов С.И., Силикагель, его строение и химические свойства/ С.И. Кольцов, В.Б. Алесковский. М.: Госхимиздат, 1963. - 96 с.

193. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей / Я.И. Френкель. М.: АН СССР, 1945,-424 с.

194. Финкель Э.Э. Измерение влагопроницаемости синтетических материалов при помощи воды, меченой тритием / Э.Э. Финкель.- М.: ГОСИНТИ, 1958, 14 с.

195. Тара и упаковка. Предохранение от порчи и упаковка материалов и оборудования / М.: Пищевая промышленность, 1968. - 278 с.

196. Калинчев Э.Н. Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации / Э.Н. Калинчев, М.Б. Саковцева. М.: Химия, 1987. - 416 с.

197. Полиамиды: Каталог.-Черкассы: НИИТЭХИМ, 1979. 30 с.

198. Кацнельсон М.Ю. Полимерные материалы: Справочник /М.Ю. Кацнель-сон, Г.А. Балаев. Л.: Химия, 1982. - 317 с.

199. Теплофизические и реологические характеристики полимеров: Справочник.- Киев: Наукова думка, 1977. 337 с.

200. Назаров Г.И. Конструкционные пластмассы: Справочник/ Г.И. Назарова, В.В. Сушкин, Л.В. Дмитриевская. М.: Машиностроение, 1973. - 192 с.

201. Kunze H. Untersuchungen zur Vakuum- Verdampfimgstrocknung von Perlon-Schnitzeln / H. Kunze //- Aachen, 1958. 143 s.

202. Гал С. Последние достижения в области методов определения изотерм сорбции.- В кн. Вода в пищевых продуктах: Пер с англ. / С. Гал. — М.: Пищевая промышленность, 1980. С. 110-123.

203. Берлин А .Я. Техника лабораторной работы в органической химии / А .Я. Берлин. М.: Химия, 1973. - 386 с.

204. Мс Gill D.W. Diffusion in Ethylene Polymers. I. Kinetics for a Thin Slab / D.W. Mc Gill, J.F. Ambrose, V.L. Lanza // J. of Polymer Sci.- New York 1957. - V. XXVI, - P. 151-164.

205. Mc Gill D.W. Diffusion in Ethylene Polymers. II. Desorption of Water / D.W. Mc Gill, J.F. Ambrose, V.L. Lanza // J. of Polymer Sci.- New York. -1957.-V.XXVI, -P. 165-169.

206. Mc Neil D.W. Water Absorption in Glass-Reiforced Resins / D.W. Mc Neill, В/ Bennet // 19 th Annual Meeting of the Reinforced Plastics Division. Section 11-B, P. 1-8.

207. Klopfer H. Die Diffusion von Wasser in Polymeren / H. Klopfer // Defazet-aktuell.- 1972.- Bd. 26, № 6.- S. 299-309.

208. Heinze P., Bestimung kleinster, durh Plastwerkstoffe permeierender Wassermengen mittels einer coulometrischen Mesmethode / P. Heinze, D. Gaudig // IfL-Mitteilungen.-1971.- Bd. 10, № 6. S. 213-216.

209. A.c. 894484, G 01 N 15/08. Устройство для определения массообменных свойств капиллярно-пористых систем.

210. А.с. 868483, G 01 N 15/18. Устройство для определения кинетики проницаемости химически агрессивных сред через полимеры.

211. А.с. 708204, G 01 N 15/08. Устройство для определения коэффициентов переноса низкомолекулярных веществ через полимерные материалы.

212. А.с. 1073634, G 01 N 15/08. Способ определения проницаемости жидкости через материалы.

213. А.с. 614364, G 01 N 15/08. Устройство для исследования проницаемости пленочных материалов.

214. А.с. 981870, G 01 N 7/10. Прибор для определения влагопроницаемости материала.

215. А.С. 1045083, G 01 N 15/08. Способ определения проницаемости полимерной мембраны.

216. А.с. N 1056004, МКИ G 01 N 15/08. Устройство для определения газопроницаемости материалов.

217. Skansi D. Kapacitivni pretvornik mokrine u fluidiziranom sloju / D. Skansi, I. Curak// Kemijau industriji.- 1985, V. 34. № 6. - P. 389-394.

218. Зональный метод определения зависимости коэффициента массопроводности от концентрации / Э.Н. Очнев, С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.М. Дмитриев Н Теор. основы хим. технол.- 1975.- Т. 9, № 4. -С. 491-495.

219. Кормильцин Г.С. Сравнение коэффициентов массопроводности при сушке в стационарных и нестационарных условиях / Г.С. Кормильцин,

220. A.Н. Плановский, С.П. Рудобашта // Теор. основы хим. технол.-1971.-Т. 5, № 4. С. 593-595.

221. Исследование массопроводности при сушке капиллярно-пористых материалов / С.П. Рудобашта, Г.С. Кормильцин, А.Н. Плановский, С.Ф. Гребенников//Теор. основы хим. технол.- 1974.-Т. 8, №2.-С. 184-189.

222. Рудобашта С.П. Исследование массопроводности некоторых полимерных материалов / С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский, В.М. Дмитриев // Труды МИХМа. -1976. вып. 69. С. 39-41.

223. Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Кассандро-ва, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970. - 120 с.

224. Сергеев О.А. Метрологические основы теплофизических измерений / О.А. Сергеев. М.: Изд-во стандартов, 1972.- 156 с.

225. Зайдель А.Н. Ошибки измерения теплофизических величин / А.Н. Зай-дель. Л.: Наука, 1974. - 108 с.

226. Куликовский К.Л. Методы и средства измерений / К.Л. Куликовский,

227. B.Я. Купер. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 448 с.

228. Артемьев Б.Г. Справочное пособие для работников метрологических служб / Б.Г. Артемьев, С.М. Голубев. М.: Изд-во стандартов, 1990. -4.1.-528 е., Ч.2.- 960 с.

229. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М.: Наука, 1965. - 460 с.

230. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С.Н. Саутин. М.: Химия, 1975. - 48 с.

231. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н. Львовский.- М.: Высш. школа, 1982. 224 с.

232. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971. - 192 с.

233. Розенброк X. Вычислительные методы для инженеров химиков / Х.Розенброк, С. Сторн.- М.: Мир, 1968. 443 с.

234. Рудобашта С.П. Кинетика нагрева материала при сушке / С.П. Рудобаш-та, А.Н. Плановский // Труды МИХМа.-1975. С. 40-45.

235. Дмитриев В.М. Кинетика нагрева непористых полимерных материалов при сушке / В.М. Дмитриев, С.П. Рудобашта // Производство и переработка полимерных материалов.- 1978. № 4. С. 15-17.

236. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур / Н.А. Ярышев. Л.: Энергия, 1990. - 255 с.

237. Ярышев Н.А. Тепловой расчет термостатов / Н.А. Ярышев. Л.: Энерго-атомиздат, 1984. - 176 с.

238. Зельдович Я.Б. Элементы прикладной математики / Я.Б. Зельдович, А.Д. Мышкис. М.: Наука, 1972. - 592 с.

239. Dlab J. Laserdurchstrahlungsferfahren eine neue Methode zur Zer-storungsfreien Kunststoffprufung / J. Dlab, L. Schork // Siemens Forschungs-und Entwicklungsberichte.- B. 1,N 4. - S. 376-379.

240. Stein R.S. Photographie Light Scattering by Polyethylene Films / R.S. Stein, M.B. Rhodest // J. Appl. Physics.- I960.- N 31. S. 1873-1884.

241. Erhardt P. Studies of rates of Spherolite Deformation by Low-Angle Light Seattering / P. Erhardt, K. Sasaguri. R.S. Stein // J. Polymer Ski.- 1964. Part С,- N 5. S. 179-190.

242. Moore R.S. Morphologikal and Rheologikal Studies of Polyethylene by Light Seattering / R.S. Moore, S. Masuoka // J. Polymer Ski.- 1964. Part С,-N5. -S. 163-177.

243. Borch J. Light Seattering and Electron Microscopie Characterization of Amylose Films / J. Borch, R. Muggli, A. Sarco // J. Appl. Physics.- 1971.- N 42. S. 4570-4579.

244. Samuels R.J. Small Angle Light Scattering from Deformed Spherulites / R.J. Samuels // J. Polymer Ski.- 1966. Part С,- N13. S. 37-53.

245. Цуда К. Диффузия в полимерах / К. Цуда // Сэнъи то коге.- 1970.- Т. 3, №10.-С. 729-734.

246. Кисимото А. Диффузия и проницаемость / А. Кисимото // Кобунси.-1971.-Т. 20, № 1.-С. 2-10.

247. Barrer R.M. Diffusion in and though Solids / R.M. Barrer // The University Press.- Cambridge.-1951.- P. 15.

248. Van Amerongen G.J. Diffusion in Elastomers / G.J. Van Amerongen // Rubгber Chemistry and Technology.-1964. Heft 5. S. 1065-1152.

249. Коршак В.В. Химическое строение и температурные характеристики полимеров / В.В. Коршак. М.: Наука, 1970. - 419 с.

250. Коршак В.В. Синтетические гетероцепные полиамиды /В.В. Коршак, Т.М. Фрунзе. М.: Наука, 1962. - 523 с.

251. Прогнозирование характеристик массопереноса полимерных материалов.- М.: НИИТЭХИМ, 1985, 32 с.

252. Берд С. Явления переноса / С. Берд, В. Стьюард, Е. Лайтфут. М.: Химия, 1974. - 688 с.

253. Калинчев Э.Л. Свойства и переработка термопластов / Э.Л. Калинчев, М.Б.Саковцева. Л.: Химия, 1983. - 280 с.

254. Будтов В.П. Тепломассоперенос в полимеризационных процессах / В.П. Будтов. Л.: Химия, 1983. - 210 с.

255. Манин В.Н. Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации / В.Н. Манин, А.Н. Громов. Л.: Химия, 1980. -248 с.

256. Алмазов А.Б. Вероятностные методы в теории полимеров / А.Б. Алмазов, И.П. Павлоцкий. М.: Наука, 1971. - 151 с.

257. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах / Н.И. Николаев. М.: Химия, 1980.-232 с.

258. Туницкий Н.Н. Диффузия и случайные процессы / Н.Н. Туницкий. Новосибирск.: Наука, 1970. - 186 с.

259. Коварский А.Л. Зависимость коэффициентов диффузии низкомолекулярных частиц в полимере от давления / А.Л. Коварский, И.И. Алиев // Высокомол. соед., 1983, № 11. С. 2293.

260. Чуев Ю.В. Прогнозирование количественных характеристик процессов / Ю.В. Чуев, Ю.Б. Михайлов, В.И. Кузьмин. М.: Советское радио, 1975. - 400 с.

261. Повстугар В.И. Строение и свойства поверхности полимерных материалов / В.И. Повстугар. М.: Химия, 1988. - 189 с.

262. Хванк С.Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения: Пер. с англ. / Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1981. 464 с.

263. Маннинг Дж. Кинетика диффузии атомов в кристаллах: Пер. с англ. / Под ред. Б .Я. Любова. М.: Мир, 1971. 278 с.

264. Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи / Г.П. Андрианова, К.А. Полякова, А.С. Фильчиков, Ю.С. Матвеев. М.: Легпромбытиздат, 1990. - 304 с.

265. Чаушеску Е. Исследования в области химии и технологии полимеров / Е. Чаушеску. М.: Наука, 1987. - 344 с.

266. Рудобашта С.П. К описанию диффузии в гранулах полимерных материалов // В сб. "Гидродинамика, тепло- и массоперенос в зернистых средах".- Иваново, 1983.- С. 3-6.

267. Дмитриев В.М. Обобщенные зависимости для определения коэффициентов диффузии в твердых материалах / В.М. Дмитриев, Ю.А. Тепляков, В.М. Нечаев // Теплофизические измерения в начале XXI века (МТФШ-4): Тез. докл. Междунар. конф. Тамбов, 2001.- С. 129.

268. Хэйфиц Л.И. Многофазные процессы в пористых средах / Л.И. Хейфиц, А.В. Неймарк. М.: Химия, 1982. - 320 с.

269. Аксельруд Г.А. Введение в капиллярно-химическую технологию / Г.А. Аксельруд, М.А. Альтшулер. М.: Химия, 1983. - 264 с.

270. Dvorak L. Comparason of Some Models of porous Media in the Catalytic para-ortho-Hydrogen Conversion / L. Dvorak, P. Schneider// J. Catal. 1976. - 42, - P. 408.

271. Саттерфилд Ч.Н. Массопередача в гетерогенном катализе / Ч.Н. Саттер-филд. М.: Химия, 1986. - 240 с.

272. Микрокинетика процессов в пористых средах / Ю.А. Чизмаджев, B.C. Маркин, М.Р. Тарасевич, Ю.Г. Чирков Ю. М.: Наука, 1971. - 364 с.

273. Кинетические закономерности процесса сушки латексных пленок / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, М.В. Несмеянов, Л.П. Медведева // Каучук и резина.- 1977. № 1. С. 11-13.

274. Обобщенные зависимости для определения коэффициентов диффузии в твердых материалах / Ю.А.Тепляков, В.М. Дмитриев, В.М. Нечаев, A.M. Климов, Э.Н. Очнев // Вестник ТГУ.- 1999.- Т.4, вып. 3. С. 385-387.

275. Рудобашта С.П. Исследование кинетики сушки при переносе влаги по закону молекулярной диффузии / С.П. Рудобашта, А.Н. Плановский // Теор. основы хим. технол.- 1976.-Т. 10, №2.-С. 197-182.

276. Нобль Р.Д. Латекс в технике / Р.Д. Нобль М.: Госхимиздат,1962.- 627 с.

277. Захарченко В.Н. Коллоидная химия / В.Н. Захарченко.- М.: Высшая школа, 1974. 216 с.

278. Гельперин Н.И. Диффузионные процессы в полимерах/ Н.И. Гельперин, Р.С. Фрайман, В.П. Горячев // Каучук и резина.- 1973. № 2. С. 49-51.

279. Нейман Р.Э. Коагуляция синтетических латексов / Э.Р. Нейман. Воронеж, 1967. - 246 с.

280. Масштабный переход в химической технологии. Разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / Под ред. Розена A.M. М.: Химия, 1980. - 319 с.

281. Куц П.С. Обобщенное уравнение кинетики конвективной сушки влажных материалов / П.С. Куц, В.Я. Шкляр, А.И. Ольшанская // Инж.-физ. журн.- 1987.- Т. 53, № 1. С. 90-96.

282. Коновалов В.И. Расчет кинетики процессов сушки на базе соотношений теплопереноса / В.И. Коновалов. Тамбов, 1978. 32 с.

283. Приближенный метод расчета кинетики процесса сушки / А.В. Лыков, В.А. Шейнман, П.С. Куц, Л.С. Слободкин // Инж.-физ. журн.- 1967.- Т. 13, №5.-С. 725-734.

284. Rudobashta S.P. Heat -mass transfer and hydrodynamic with convective drying of dispersive materials / S.P. Rudobashta // Proc. 1st Intern. Symp. "Two Phase Flow Mo-delling and Experimentation ". Roma. Italy. 1995. V. 1. P. 331-338.

285. Rudobashta S.P. Investigation of the heat- and mass transfer at convective drying of capillary porous materials in a stationare layer/ S.P. Rudobashta,

286. A.G. Zlobin // Proc. 4th World Conf. On Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. Brussels. 1997. V.l -P. 335-342.

287. Злобин А.Г. Влияние структуры капиллярно-пористых материалов на массопроводность при сушке: Дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 /

288. A.Г. Злобин. М., МИХМ, 1978.- 153 с.

289. Рудобашта С.П. К оценке неизотермичности задач массопереноса в системах с твердой фазой / С.П. Рудобашта // Теор. основы хим. технол.-1983.-Т. 17, №5.-С. 586.

290. Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов.- М.: Наука, 1976.- 500 с.

291. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии /

292. B.В. Кафаров. М.: Химия, 1985. - 447 с.

293. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов / О. Левеншпиль. М.: Химия, 1969. - 621 с.

294. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пы-лей и измельченных материалов / П.А. Коузов. Л.: Химия, 1987. - 264 с.

295. Коузов П.А. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей / П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина. Л.: Химия, 1983. - 143 с.

296. Авдеев Н.Я. Расчет гранулометрических характеристик полидисперсных систем / Н.Я. Авдеев. Ростов н/Д: Ростовское книжн. изд-во, 1966.54 с.

297. Андреев С.Е. Закономерности измельчения и исчисления характеристик гранулометрического состава / С.Е. Андреев, В.В. Товаров, В.А. Перов. -М.: Металлургиздат, 1953.- 437 с.

298. Андрианов Е.И. Методы определения структурно-механических характеристик порошкообразных материалов / Е.И. Андрианов. М.: Химия, 1982.- 122 с.

299. Руководящий нормативный материал. Аппараты сушильные. Методика и выбор сушилки. РД.РТМ 26-0131-81. М.: НИИхиммаш. 1981.- 65 с.

300. Идельчик И.Е. Аэродинамика контактных, фильтрующих и адсорбционных аппаратов со стационарным зернистым слоем / И.Е. Идельчик. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1982. - 40 с.

301. Кленов О.П. Распределение потока в неподвижном зернистом слое катализатора / О.П. Кленов, Ю.Ш. Матрос // Аэродинамика химических реакторов с неподвижными слоями катализатора.- Новосибирск: Наука, 1985, -С. 46-51.

302. Макаренко М.Г. Влияние неоднородностей зернистого слоя на качество работы реактора / М.Г. Макаренко, И.И. Шурубор, Ю.Ш. Матрос // Аэродинамика химических реакторов с неподвижными слоями катализатора,- Новосибирск: Наука, 1985, С. 57-67.

303. Аэродинамический расчет аппаратов с неподвижным зернистым слоем / Н.Г. Штерн, Е.А. Руденчик, С.В. Турунтаев, Г.Н. Абаев // Аэродинамика химических реакторов с неподвижными слоями катализатора.- Новосибирск: Наука, 1985, С. 67-80.

304. Макаренко М.Г. Влияние стенки на пористость зернистого слоя катализатора / М.Г. Макаренко, B.C. Лахмостов // Аэродинамика химических реакторов с неподвижными слоями катализатора,- Новосибирск: Наука, 1985, С. 94-98.

305. Матрос Ю.Ш. Нестационарные процессы в каталитических реакторах / Ю.Ш. Матрос. Новосибирск: Наука, 1982, - 186 с.

306. Локальные неоднородности в неподвижном зернистом слое катализатора / О.П. Кленов, Ю.Ш. Матрос, В.И. Луговской, B.C. Лахмостов // Теор. основы хим. технол.- 1983. -№ 3. С. 337-341.

307. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1975. - 560 с.

308. Гельперин И.М. Некоторые закономерности газораспределения в неподвижном зернистом слое / И.М. Гельперин, A.M. Каган, А.С. Пушнов // Хим. пром-сть.- 1982.- № 8, С. 481-485.

309. Идельчик И.Е. Расчет характеристик радиально-кольцевой струи в технологических аппаратах / И.Е. Идельчик // Аэродинамика химических реакторов с неподвижными слоями катализатора.- Новосибирск: Наука, 1985,-С. 104-120.

310. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов / И.Е. Идельчик. М.: Энергия, 1964.- 287 с.

311. Идельчик И.Е. Аэродинамика технологических аппаратов / И.Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1983.- 360 с.

312. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй / Г.Н. Абрамович. М.: Наука, 1980.-360 с.

313. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещениях / М.И. Гримит-лин. М.: Стройиздат, 1982, - 163 с.

314. Павловский Г.Т. Очистка, сушка и активное вентилирование зерна / Г.Т. Павловский, С.Д. Птицын. М.: Высшая школа, 1972. - 256 с.

315. Лурье А.Б. Сельскохозяйственные машины / А.Б. Лурье, Ф.Г. Гусинцев, Е.И. Давидсон. Л.: Колос, 1983.-383 с.

316. Сакун В.А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов / В.А. Сакун. М.: Колос, 1974. - 216 с.

317. Тиц 3.Л. Машины для послеуборочной обработки семян /З.Л. Тиц, В.И. Анскин. М.: Машиностроение, 1967. - 210 с.

318. Мельник Б.Е. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна / Б.Е. Мельник, Н.И. Малин. М.: Колос, 1980. - 175 с.

319. Баум А.С. Сушка зерна / А.С. Баум, В.А. Резчиков. М.: Колос, 1983. -223 с.

320. Мальтри В. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения / В. Мальтри М.: Машиностроение, 1979. - 526 с.

321. Жидко В.И. Зерносушение и зерносушилки / В.И. Жидко, В.А. Резчиков, B.C. Уколов. М.: Колос, 1982. - 239 с.

322. Календерьян В.А. Теплообмен продольно-движущегося непродуваемого слоя сыпучего материала с неоребренными и оребренными поверхностями нагрева: Дис. .канд. техн. наук / В.А. Календерьян. Одесса.-1961. 157 с.

323. Календерьян В.А. Температурное поле и теплоотдача плотного продуваемого слоя, движущегося в цилиндрическом канале / В.А. Календерьян // Инж. физ. журн.- 1975.- Т. 29. № 4, С. 647- 652.

324. Календерьян В.А. Теплоперенос в плотном движущемся слое с неравномерной структурой / В.А. Календерьян, Е.М. Мальцева // Тепломассооб-мен-IV. Минск, 1980.- Т.6, ч.1.- С. 78-88.

325. Календерьян В.А. Влияние характера движения слоя в узких каналах на теплоотдачу / В.А. Календерьян. З.А. Горбис // Тез. докл. 14-й науч. конф. ОНТ, Одесса, 1961. С. 12-14.

326. Горбис З.Р. Теплообмен дисперсных сквозных потоков / З.Г. Горбис. -M.-JI.: Энергия, 1964.- 296 с.

327. Дурнов В.К. Влияние степени шероховатости стенок и геометрического симплекса слоя на структуру и потери напора в неподвижном и движущемся зернистых слоях / В.К. Дурнов, Н.М. Бабушкин // Инж. физ. журн.- 1974.- Т. 26. № 6, С. 32-40.

328. Попов Е.К. Распространение газового потока в аппаратах с зернистым слоем / Е.К. Попов // Промышленность синтетического каучука.-1977. №8.-С. 1-5.

329. Лукьянов П.И. Аппараты с движущимся зернистым слоем / П.И. Лукьянов. М.: Машиностроение, 1974. - 184 с.

330. Гячев Л.В. Основы теории бункеров / Л.В. Гячев. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1992.-312 с.

331. Каталымов А.В. Дозирование сыпучих и вязких материалов / А.В. Каталымов, В.А. Любартович- М.: Химия, 1990.- 240 с.

332. Гячев Л.В. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах / Л.В. Гячев. М.: Машиностроение, 1968. - 184 с.

333. Алферов К.В. Бункерные установки / К.В. Алферов, Р.Л. Зенков.- М.: Машгиз, 1955. -308 с.

334. Квапилл Р. Движение сыпучих материалов в бункерах / Р. Квапилл. М.: Госгортехиздат, 1961. - 80 с.

335. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров. М.: Машиностроение, 1973.- 216 с.

336. Дженике Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов: Пер. с англ. / Э.В. Дженике. М.: Мир, 1968. - 164 с.

337. А.с. 1539596 , G 01 N 15/00. Способ определения характеристик сыпучего материала / Таров В.П., Негров В.Л., Першин В.Ф., Плотников А.Н.; Заявл. 05.02.88 //Изобретения (заявки и патенты).- 30.01.90.- №4.-6 с.

338. РТМ 26-01-129-80. Машины для переработки сыпучих материалов. Методы выбора оптимального типа питателей, смесителей и измельчителей.- М.: НИИХИММАШ, 1980. 208 с.

339. Промышленные тепломассообменные процессы и установки. / Под ред.

340. A.M. Бакластова. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 409 с.

341. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники / Н.В. Кельцев. М.: Химия, 1976.- 511 с.

342. Гришин М.А. Установки для сушки пищевых продуктов / М.А. Гришин,

343. B.И. Анатазевич, Ю.Г. Семенов. М.: Агропромиздат, 1989.- 216 с.

344. Schuman Т.Е. W.J. Franklin Jnst. 1929. V. 28.September. N 3. -p. 405-409.

345. Диткин B.A. Операционное исчисление.: Учебное пособие / В.А. Дит-кин, А.П. Прудников.- М.: Высшая школа, 1975. 407с.

346. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами / Под ред. М. Абрамовича, И. Стигана.- М.: Наука, 1979. 832 с.

347. Макаров И.М. Таблица обратных преобразований Лапласа и обратных Z-преобразований / И.М. Макаров, Б.М. Менский. М.: Высшая школа, 1978.-247 с.

348. Владимиров B.C. Уравнения математической физики / B.C. Владимиров. М.: Наука, 1979 - 528 с.

349. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров: Учеб. / Е.И. Серпионова. М.: Высшая школа, 1969. - 415 с.

350. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учеб. / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М.: Химия, 1988.-494 с.

351. Аэров М.Э. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем / М.Э. Аэров, О.М. Тодес. -JL: Химия, 1968.-512 с.

352. Рудобашта С.П. Аналитический расчет процесса глубокой сушки гранулированных полимерных материалов в шахтных сушилках / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.Н. Плановский // Химическое и нефтяное машиностроение.- 1979.- № 4. С. 14-16.

353. Романков П.Г. Массообменные процессы химической технологии: Учеб. / П.Г. Романков, Н.Б.Рашковская, В.Ф.Фролов. JL: Химия, 1975. - 336 с.

354. Интенсификация процесса обезвоживания суспензий красителей в сушильных установках с вихревым слоем инертного носителя / Н.М. Плотникова, В.А. Шульчишин, Н.Б. Рашковская, С.И. Малахова // Хим. пром.- 1978. № 6. С. 59-61.

355. Гельперин Н.И. Тепло- и массообмен между ожижающим агентом и псевдоожиженными частицами в граничных условиях Ш-го рода / Н.И. Гельперин, В.Г. Айнштейн // Теор. основы хим. технол.- 1973. Т. VII, № 1. - С. 111-115.

356. Бабуха Г.Л. Механика и теплообмен потоков полидисперсной газовзвеси / Г.Л. Бабуха, М.И. Рабинович. -Киев: Наукова думка, 1969.- 218 с.

357. Броунштейн Б.И. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах / Б.И. Броунштейн, Г.И. Фибштейн. Л.: Химия, 1977. - 280 с.

358. Исследование аппарата с закрученным псевдоожиженным слоем инертного материала / С.П. Рудобашта, A.M. Воробьев, Г.С. Кормильцин, В.М. Дмитриев // Химия и химическая технология, -1988.- № 12. С. 121-125.

359. Бабуха Г.Л. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках / Г.Л. Бабуха, А.А. Шрайбер. Киев: Наукова думка, 1972.- 175 с.

360. Алимов Р.З. Интенсификация массоотдачи с помощью закрученного потока / Р.З. Алимов // Журн. прикл. хим., 1962,-Т. 35, № 3.- С.524-529.

361. Алимов Р.З. Гидравлическое сопротивление и тепло- массообмен в закрученном потоке / Р.З. Алимов // Инж. физ. журн.- 1966.- Т. 10. № 4, -С. 437-445.

362. Кочетов JI.M. Гидродинамика и теплообмен в сушильных вихревых камерах / JI.M. Кочетов, Б.С. Сажин, Е.А. Карлин // Химическое и нефтяное машиностроение, 1969. № 9, С. 10.

363. Успенский В.А. Газодинамический расчет вихревого аппарата / В.А. Успенский, A.M. Киселев// Теор. основы хим. технол,- 1974,- Т. VIII, №3.-С. 428-434.

364. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами / Р. Бусройд. М.: Мир, 1975. -378 с.

365. Романков П.Г. Сушка в кипящем слое / П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская. М.Л.: Химия, 1964. - 288 с.

366. Романков П.Г. Сушка во взвешенном состоянии / П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская. Л.: Химия, 1979. - 271 с.

367. Муклин Ю.А. Время пребывания сыпучего материала в аппарате циклонного типа / Ю.А. Муклин, П.Г. Романков, В.Ф. Фролов // Журн. прикл. хим., 1969,- Т. 42, № 5. С.1081-1084.

368. А.с. 1366825, F 26 В 17/10. Установка для сушки пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Воробьев А.М., Лысова С.В.; Заявл. 6.06.86 // Изобретения (заявки и патенты).- 15.01.88.- № 2.

369. А.с. 1383067, F 26 В 17/10. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С Воробьев А.М., Рудобашта С.П., Горелов А.А., Белевитина И.А.; Заявл. 15.09.86 // Изобретения (заявки и патенты).- 23.03.88.- №11.

370. А.с. 1416828, F 26 В 17/10. Сушилка / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Воробьев A.M.; Заявл. 15.09.86 // Изобретения (заявки и патенты).-15.08.88.-№28.

371. А.с. 1586771, В 01 J 19/18. Аппарат для непрерывного диазотирования аминов / Колупаев В.И., Бодров В.И., Дворецкий С.И., Дмитриев В.М.,

372. Кормильцин Г.С.; Заявл. 23.05.88 // Изобретения (заявки и патенты).-22.08.90.- №31.

373. А.с. 1592688, F 26 В 17/10. Сушилка для пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Воробьев A.M., Тарова JI.C.; Заявл. 11.07.88 // Изобретения (заявки и патенты).- 15.09.90.- № 34.

374. А.с. 1603163, МКИ F 26 В 17/10. Установка для сушки пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Воробьев A.M., Тарова JI.C.; Заявл. 11.07.88 // Изобретения (заявки и патенты).- 30.10.90.-№ 40.

375. А.с.1666889, F 26 В 17/10. Сушилка для пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Воробьев A.M., Рудобашта С.П., Тарова JI.C.; Заявл. 02.01.89 // Изобретения (заявки и патенты). 30.07.91 - № 28.

376. А.с. 1688082, F 26 В 17/10. Установка для сушки пастообразных материалов на инертных телах / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Рудобашта С.П., Тарова JI.C.; Заявл. 16.10.89 // Изобретения (заявки и патенты).- 30.10.91.- № 40.

377. А.с. 1695088, F 26 В 17/10.Установка для сушки пастообразных материалов в слое инертных тел / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Рудобашта С.П., Тарова Л.С.; Заявл. 16.10.89 // Изобретения (заявки и патенты).-30.11.91.-№ 44.

378. А.с. 1778478, F 26 В 17/10. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов на инертных телах / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Рудобашта С.П., Воробьев A.M., Тарова Л.С.; Заявл. 06.04.90 // Изобретения (заявки и патенты).- ЗОЛ 1.92.- № 44.

379. А.с. 1698601, F 26 В 3/12. Сушилка для суспензий и пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Рудобашта С.П., Тарова Л.С; Заявл. 16.10.89 // Изобретения (заявки и патенты). 15.12.91. -№46.

380. А.с. N 1760836, F 26 В 17/10. Инертный носитель для сушки суспензий и пастообразных материалов / Дмитриев В.М., Кормильцин Г.С., Рудобашта С.П., Тарова JI.C.; заявл. 09.11.89 // (ДСП).

381. Рудобашта С.П. Математическое моделирование процесса конвективной сушки дисперсных материалов / С.П. Рудобашта // Известия АН, серия «Энергетика», 2000, № 4.- С. 98-109.

382. Расчет кинетики и динамики процессов конвективной сушки /С.П. Рудобашта, Э.М. Карташов, A.M. Воробьев, Г.С. Кормильцин, А.А. Горелов // Теор. основы хим. технол.- 1991, Т. 25, № 1. - С. 25-32.

383. Айнштейн В.Г. Расчет удерживающей способности рабочей зоны в дисперсных системах / В.Г. Айнштейн // Хим. пром.- 1997. № 5. С. 31-35.

384. Сушильные аппараты с активным гидродинамическим режимом / A.M. Воробьев, В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, А.А. Горелов, С.П. Рудобашта//Вестник ТГУ.- 2001.- Т.6, вып. 2. С. 415-418.

385. Исследование интенсивности продольного перемешивания газовой фазы в аппарате с активным гидродинамическим режимом / A.M. Воробьев, В.М.Дмитриев, Г.С. Кормильцин, А.А. Горелов//Вестник ТГУ.- 1997. Т.2, вып. 2. - С. 232.

386. Рудобашта С.П Исследование паропроницаемости полимерных мембран / С.П. Рудобашта, В.М. Дмитриев, А.Н. Плановский // Высокомолекулярные соединения.- 1978.- Т(А)ХХ, №3.- С.572-578.

387. Способ упаковывания изделий в герметичный пленочный чехол / Дмитриев В.М., Уколов А.А., Кормильцин Г.С., N 1411219, МКИ В 65 В 29/00; заявл. 03.05.86 // Изобретения (заявки и патенты).- 23.07.88.- N 27.

388. Гинсбург А.С. Технология сушки пищевых продуктов / А.С. Гинсбург. -М.: Пищевая промышленность. 1976. 248 с.

389. Исследование кинетики сушки зерновых культур / С.И. Дворецкий, В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.И. Пестрецов, А.А. Ермаков. // Вестник ТГТУ.- 2002. Т.8, - С. 228-229.

390. А.с. 2171958, F 26 В 3/14, 17/12. Способ сушки зерна и гранулированных материалов / Рудобашта С.П., Дмитриев В.М., Шарков Г.А., Нуриев Н.Н.; Заявл. 23.06.2000 // Изобретения (заявки и патенты).- 10.08.2001. -№22.