автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Кинетика и математическое моделирование процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое

На правах рукописи

ДЕГТЯРЕВ Андрей Александрович

КИНЕТИКА И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВИБРОАЭРОКИПЯЩЕМ СЛОЕ

05.17.08. - Процессы и аппараты химических технологий

- 9 ДЕК 2010

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2010

004616998

Работа выполнена на кафедре «Химические технологии органических веществ» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ГОУ ВПО ТГТУ).

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Брянкин Константин Вячеславович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Туголуков Евгений Николаевич

доктор физико-математических наук, профессор

Шибкое Александр Анатольевич

Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов (ОАО «НИИхимполимер»), г. Тамбов

Защита диссертации состоится ¡р Л 2010 г.

в )ь-э часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 при Тамбовском государственном техническом университете по адресу: 392020, г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзыв на автореферат, в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ГОУ ВПО ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.260.02.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета, с авторефератом диссертации дополнительно - на сайте http://wvw.tstu.ru.

Автореферат разослан « }$ » ^ ¿рл_2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета \\ ^\ V В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство синтетических красителей и пигментов является одним из основных направлений промышленного органического синтеза. К выпускным формам данной продукции предъявляются высокие требования по качественным характеристикам: высокая концентрация целевого вещества, однородность дисперсного состава, чистота, цветность, термо- и светостойкость. В связи с этим, а также принимая во внимание снижение транспортных расходов при перевозке и технологичность их последующего использования, все полупродукты предлагаются к реализации в сухом, порошкообразном виде.

Для получения выпускных форм органических красителей и их полупродуктов используются процессы термического обезвоживания (сушки) паст, растворов, суспензий.

Органические вещества термолабильны, и при термическом воздействии на высушиваемый материал происходят изменения в химической структуре готового продукта, поэтому расчет технологических параметров процесса сушки нельзя делать без учета процесса термической деструкции материала.

Таким образом, исследование кинетики и разработка математической модели процесса сушки полупродуктов органических красителей (ПОК) в виб-роаэрокипящем слое, учитывающей кроме собственно процесса сушки, процесс термической деструкции термолабильного вещества являются актуальной задачей.

Работа выполнялась в рамках АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010)» (код 2.1.2.309, 2.1.2.1648), ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 гг».

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование кинетики процесса сушки термолабильных материалов на примере полупродуктов органических красителей и разработка математической модели процесса сушки в виброаэрокипящем слое, позволяющей найти зависимости между параметрами процесса сушки и количеством целевого вещества, подвергшегося термической деструкции.

Для достижения цели работы были сформулированы и решены следующие задачи:

- исследовать кинетику процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое;

- разработать математическое описание процесса сушки термолабильных материалов на примере полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое с учетом их термодеструкции;

- произвести идентификацию и оценку адекватности предложенного математического описания реальному процессу;

- на основе разработанного математического описания предложить инженерную методику оценки выхода по целевому веществу термолабильных материалов при различных технологических параметрах процесса сушки в виброаэрокипящем слое;

- разработать методику определения удельной энергии связи полупродуктов органических красителей с водой, позволяющую обходиться без сложного приборного обеспечения и дающую адекватные результаты в широком диапазоне температур и влагосодержаний материала.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались индикаторные методы исследования гидродинамики процесса, методы математической физики, теории вероятностей и математической статистики, численной математики, квантовой химии, компьютерной химии.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработано математическое описание совмещенного процесса сушки и термической деструкции материала в виброаэрокипящем слое;

- предложена обобщенная эмпирическая зависимость для расчета скорости сушки для периода прогрева, первого и второго периодов сушки, позволяющая рассчитать значения температуры высушиваемого материла с погрешностью, не превышающей 3 - 6°С;

- разработан алгоритм расчета оптимальных параметров процесса сушки, обеспечивающих минимальное разложение целевого вещества;

- разработана методика определения энергии и вида связи влаги с материалом на основе квантово-химического подхода.

Практическая ценность:

-получены кинетические характеристики процесса термической деструкции основного вещества ПОК, сопровождающего процесс сушки. Их сопоставление с кинетикой процесса сушки позволяет сделать вывод, что для термического обезвоживания выделенных групп ПОК наиболее целесообразно использовать метод сушки с интенсивным удалением влаги до заданной конечной влажности;

- исследовано поведение разработанной математической модели процесса сушки при варьировании начальной температуры и скорости сушильного агента, а также термолабильных свойств целевого вещества;

- разработана инженерная методика расчета процесса сушки термолабильных материалов, осложненного термическим разрушением целевого вещества, позволяющая определить выход по целевому веществу при заданных технологических параметрах процесса сушки и свойствах высушиваемого материала;

- выданы практические рекомендации по организации и совершенствованию стадии обезвоживания в производствах ПОК, в том числе: 1) технические решения по совершенствованию стадии сушки с учетом термической устойчивости ПОК, позволяющие получать продукт с заданной конечной влажностью при сохранении концентрации целевого компонента, внедрены в производствах ФМП, анилида АУК и Гамма-кислоты на ОАО «Пигмент» (г. Тамбов), их реализация позволила достичь сокращения длительности стадии сушки на 20 - 40%; 2) разработанная методика анализа органических материалов по определению формы и величины энергии связи влаги с высушиваемым материалом передана для использования на ОАО «Пигмент» (г. Тамбов).

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийский смотр-конкурс научно-технического творчества студентов

высших учебных заведений «Эврика 2006» (Новочеркасск, 2006); Международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновационные исследования в сфере критических технологий» (Белгород, 2007); XXI Международная научная конференция ММТТ-21 (Саратов, 2008); XXII Международная научная конференция ММТТ-22 (Псков, 2009); Международная заочная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы естественных наук» (Тамбов, 2009); 6-я Международная научно-практическая конференция «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2009); II Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Научное творчество XXI века» (Красноярск, 2010); Международная научно-практическая конференция «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, 2010); Международный научно-технический семинар «Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов» (Воронеж, 2010); Н-я Всероссийская научно-практическая конференция «Бизнес, наука и образование: перспективы развития» (Тамбов, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы включающего 161 наименование. Основная часть работы изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 5 таблиц и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируется цель, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрено современное состояние теории и техники процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, методы моделирования гидродинамического режима, кинетики процесса сушки и кинетики реакций термического разложения материала при сушке, факторы, влияющие на термическую стойкость органических соединений, классификация полупродуктов органических красителей по их термической стойкости, подходы к квантово-химическому расчету свойств молекулярных систем.

По результатам анализа литературных данных были сделаны выводы о применимости однопараметрической диффузионной модели для описания гидродинамики виброаэрокипящего слоя. Было показано, что термолабильными органическими веществами считаются следующие: целевое вещество имеет одну или несколько непрочных связей; имеются примеси, замедляющие процесс сушки или катализирующие процесс деструкции. Обосновано проведение процесса сушки термолабильных материалов при активном гидродинамическом режиме, близком к идеальному вытеснению, чему удовлетворяет виброа-эрокипящий слой. Выявлено, что процессы деструкции термолабильных полупродуктов органических красителей имеют гетерогенный характер и протекают в кинетической области.

Сформулированы задачи теоретических и экспериментальных исследований.

Вторая глава посвящена разработке математического описания процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

При составлении математического описания полагаем, что известны начальные параметры потоков материала и сушильного агента, дисперсный состав высушиваемого материала, параметры виброаэрокипящего слоя (коэффициент теплообмена, высота и длина слоя, плотность распределения времени пребывания материала и сушильного агента в аппарате, параметры вибрации).

Математическая модель процесса сушки в виброаэрокипящем слое для термолабильных материалов должна определять зависимость выхода по целевому веществу (£2) и его конечного влагосодержания (ик) от технологических параметров процесса, физико-химических свойств сред и начальных параметров процесса.

При составлении математического описания процесса сушки, осложненного термодеструкцией, в виброаэрокипящем слое были приняты следующие допущения:

- частицы материала имеют шарообразную форму;

- градиентом температуры и влагосодержания по радиусу частицы материала пренебрегаем;

- потоком тепла в газовой фазе, обусловленным теплопроводностью, ввиду его малого значения пренебрегаем;

- температура и влагосодержание материала и сушильного агента постоянны по ширине аппарата;

- теплоемкости веществ, участвующих в процессе, постоянны;

- теплопотерями в окружающую среду пренебрегаем;

- истирание, унос материала из аппарата и налипание на стенки не учитываем;

- потоки вещества и энергии, обусловленные химическими процессами, не учитываем;

- материал равномерно распределен по всему объему аппарата;

- формирование застойных зон не рассматривается.

Количество целевого вещества, не претерпевшего деструктивные превращения при термической обработке, определяется величиной выхода по целевому веществу (С1), численно равному отношению массы целевого вещества в потоке материала к массе целевого вещества в эквивалентном потоке на входе в аппарат:

П = —ч—. (1)

тЧ$0

Выражая начальную массу целевого вещества через массу абсолютно сухой частицы и концентрацию целевого вещества в абсолютно сухой частице, а действующую массу через количество вещества и молярную массу, зависимость для выхода по целевому веществу принимает вид:

Ма

0 = (2)

Величина выхода по целевому веществу может принимать значения от О, соответствующее полному разложению целевого вещества, до 1, соответствующее полной сохранности целевого вещества.

Для описания неоднородности температуры и влагосодержания частицы материала в точке ({) введем величину рш - плотность распределения частиц по влагосодержанию и температуре, которая должна удовлетворять условию нормированное™ на единицу:

/ \ри,с1иЛ = 1, (3)

ти

где и и Т области существования переменных ми/. Это условие должно выполняться для всех точек (€) по длине слоя.

Разложение целевого вещества высушиваемого материала представляет собой гетерогенный процесс химического окисления, проходящий в кинетической области. Уравнение кинетики такого процесса:

\

= -т1}к0Спехр —. (4)

с/т Г ° \ Ш ) .

Уравнение (4) содержит три параметра, которые могут изменяться в ходе процесса: диаметр поверхности фронта химической реакции концентрация целевого вещества в частице (С) и температура частицы (<).

Выражая диаметр поверхности фронта химической реакции из объема частицы, занимаемого целевым веществом, количества целевого вещества и его концентрации, считая концентрацию целевого вещества, как функцию отношения количества вещества к его объему, постоянной, уравнение (4) преобразуется к виду:

^У _ сп„1-я,, „2/3 — --6 Я к0 V

/

мл

N(2/3-п)

Я"

ехр

Я/

(5)

Решая дифференциальное уравнение (5), можно найти количество вещества в частице материала, подвергшегося деструкции, в любой точке аппарата, и, следовательно, выход по целевому веществу на выходе из него.

Для описания гидродинамики дисперсной фазы принимаем идеальное перемешивание частиц материала в направлении перпендикулярном направлению движения и диффузионное перемешивание с коэффициентом диффузии £>/ по направлению движения частиц материала, что соответствует однопара-метрической диффузионной модели.

Для описания гидродинамики сушильного агента принимаем отсутствие перемешивания в направлении перпендикулярном движению, и диффузионное перемешивание с коэффициентом диффузии ОсН в направлении движения сушильного агента.

Зависимости для определения скорости движения и коэффициента диффузионного перемешивания дисперсного материала учитывают влияние на их величины параметров вибропсевдоожижения. Для определения скорости движения дисперсного материала принимаем зависимость:

V, (6)

где Д£ - линейное перемещение частицы вдоль лотка за один период колебаний.

Коэффициент диффузионного перемешивания материала определяем по зависимости, предложенной Чупруновым С.Ю.:

Г) = 11,36-10-4^4б/ОЛ(1 + «)А,

(7)

где коэффициент Ь индивидуален для каждого вещества.

Скорость движения газовой фазы находится по его массовому расходу:

рсе!2?

Скорость удаления влаги из материала определяется как поток влаги через элемент поверхности:

vvl=■

(9)

Для первого периода сушки характерно условие равенства потока тепла, подводимого к материалу и затрачиваемого на испарение влаги, для второго периода будем использовать степенную зависимость от влагосодержания.

Скорость сушки напрямую зависит от соотношения температур материала и мокрого термометра, поэтому правомочно использование следующей аппроксимации:

V* =

К

(10)

г + Е

Коэффициент к\ определяется эмпирически. Тогда зависимость для ап проксимации скорости сушки для всех периодов:

ч*|

, и>икг;

** =

т

Г + Е {г + Е) [икг-ир)

ч'т У

(П)

и<икг.

Для составления материального баланса процесса сушки по влаге высушиваемого материала рассмотрим функцию плотности распределения частиц по влагосодержанию и температуре (ри,) в четырехмерном гильбертовом пространстве независимых переменных И, и, / (две геометрические координаты, координата по влагосодержанию и координата по температуре).

Выделим в этом пространстве произвольную область У1/Т с границей

¡ТУНГ и л - внешней нормалью к поверхности &УШ.

Опишем поток функции рш внутрь области УУТ через поверхность З^УЦТ. Поток, обусловленный движением частиц материала по оси

(.). (12) Поток, обусловленный диффузией частиц материала по оси

£>,АЧ—««(я; ' * д£ у '

(13)

По оси А происходит полное перемешивание материала, следовательно поток в элемент У1/Т по оси А будет отсутствовать (точнее его сумма будет равна нулю), нулю будет равна и производная функции ри, по к. Поток, обусловленный процессом сушки частиц:

-vvlNSspulcos(n-,u), (14)

где cos(h; Д eos (и; h) и cos(/j; и) - косинусы углов между нормалью п и осями Д Л, и.

Полный поток через поверхность S^VUT будет равен интегралу по поверхности суммы всех потоков:

vemsPut-Dtms ^jcos(«; vv/5s/?uícos(«; u^NdVUT. (15)

По формуле Остроградского-Гаусса, принимая допущение о независимости коэффициентов vf и Dt от геометрических координат, интеграл по поверхности (15) преобразуется в интеграл по объему:

ш

VUT

Шгл

-Dtms

VUT\

dt

du

NdVUT.

(16)

Внутренние источники (стоки) функции р„, внутри области УЦТ отсутствуют (следствие требования нормированное™ функции рш), следовательно, интеграл (16) равен нулю. Ввиду произвольности области У1/Т нулю равно и подынтегральное выражение, преобразуя которое получаем:

е д£ 1

З2Рш _ Ss 8{vvlput)

dt

m.

du

(17)

Выражение (17) описывает материальный баланс процесса сушки по влаге высушиваемого материала.

Рассуждая аналогичным образом, получаем выражение, описывающее материальный баланс по влаге для сушильного агента:

А lüT ch Т7Т dh dh1

NSsvvl

(18)

Тепловой баланс процесса сушки по высушиваемому материалу выражается уравнением:

г

1 di 1

82Ри,

(c+cau)ms

KS.

+

8((tc -t)p*) (r + E)d{vvlPut)

dt

К

dt

(19)

= 0;

соответственно по сушильному агенту:

C„l vht,

he ■

SL

Jch

dh,

dxc ~dh

+ (cr +cvxrI Vt— ~Drh—г Ve д dh ch dh

d2tA_ KNSs{tc-t)

(20)

где функции 1С и хс зависят от координат ми/; реальные влагосодержание и температура сушильного агента в точке ({; И) определяются по формулам:

хс(<?;й)= Цршхс(е; к, и;

ит

1с(е; А)= ¡¡Ршф, к, щ ¿)с1иЖ.

(22)

ит

Граничные условия для уравнений теплового и материального балансов процесса сушки термолабильного материала в виброаэрокипящем слое:

де и,

Фш

ее

(I; А; и; /)=0;

(23)

(24)

0;0-%-(* Я;и; *) = * «5 0 - 0;

дИ дп дп

рш{£; й; ир;/)=0; И;х;1с)= 0;

а* 4 ' б* 4 '

£>сЛ(се+сЛ)

дИ

К дИ

Влагосодержание материала на выходе из аппарата:

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

ит

Уравнение для расчета количества целевого вещества в частице (5), преобразуется к виду:

/3 Л2/3~и , V

Яехр|

ит

т )

РмЖс1и. (35)

Третья глава содержит результаты экспериментальных исследований. Определен коэффициент диффузии сушильного агента процесса сушки ПОК в виброаэрокипящем слое методом анализа функции отклика газа-трассера в сушильном агенте при ступенчатом его возмущении. Исследования прово-

дались на экспериментальной установке (рис. 1), состоящей из аппарата виброаэроки-пящего слоя /; датчика частоты колебаний 2; вибратора 3; баллона с газом 4\ газоанализатора 5; газового ротаметра б; вентиляторов 7, 8; клапанов 9, 10; индикатора часового типа 11; электрокалорифера 12. В качестве индикатора использовался углекислый газ. Параметры процесса: амплитуда колебаний 0,008 м; частота колебаний 15 Гц; материал ФМП; скорость газа 0,13 - 0,3 м/с.

По экспериментальным значениям полученной кривой вымывания (/кривой) рассчитывались значения для С-кривой, и по дисперсии С-кривой рассчитывался коэффициент диффузии.

Среднее значение коэффициента диффузии газа составило 0,0064 м2/с.

Энергия гидратации ПОК определялась путем численного эксперимента.

Эксперимент проводился для 4 выбранных ПОК: И-кислота, Гамма-кислота, фенил-мегил-пиразолон (ФМП), анилид ацетоуксусной кислоты (ани-лид АУК).

Основой метода является моделирование взаимодействия молекулы ПОК и молекул воды, с использованием квантово-химического подхода к определению характеристик молекулярных систем.

Используемое программное обеспечение: операционная система - Ubuntu 9.10 «Karmic Koala», версия ядра 2.6.31-16; построение начальной геометрии молекул и создание исходных данных для расчета - Gabedit 2.2.0-1; квантово-химический расчет - PCGAMESS 7.1 F FireFly; визуализация экспериментов -MacMolPlt 7.4-1.

Используемые методы расчета: оптимизация геометрии - RHF (ограниченный Хартри-Фока); расчет энергии - МР2 (Хартри-Фока с поправкой второго порядка теории возмущений Меллера-Плессета).

Используемые базисные наборы (по классификации Попла): оптимизация геометрии одиночных молекул - 3-2IG*; оптимизация геометрии молекулярных систем - 3-21+G*; расчет энергии - 6-31++G**.

Рассчитывались энергии молекулярных систем ПОК-вода и по разнице энергии молекулярной системы и суммы энергий отдельно взятых молекул определялась энергия гидратации. Опыты проводились с системами, включающими до четырех молекул воды.

1. Энергии гидратации ПОК

Вещество Энергия гидратации, Дж/моль

И-кислота 3006695

Гамма-кислота 3004125

ФМП 1817992

Анилид АУК 2392071

Рис. 1. Схема экспериментальной установки

Анализ полученных результатов (табл. 1) позволяет сделать вывод, что для И-кислоты минимальную энергию имеют системы с молекулой воды, гид-ратирующей сульфогруппу. При гидратации гидрокси- и аминогруппы образуются системы с более высокой энергией, которые тоже могут быть стабильными (так называемые локальные минимумы), однако вероятность их образования с точки зрения термодинамики гораздо ниже. Также было установлено, что присутствие в системе более одной молекулы воды приводит к образованию кластерных структур, связанных с молекулой ПОК, причем такие системы обладают более низкой энергией и следовательно более устойчивы, чем системы без образования кластеров или с «неполными» кластерами, включающими в себя не все молекулы воды.

Учет энергии гидратации начинается с некоторого влагосодержания иЕ, при котором происходит переход от удаления влаги из пор и капилляров к удалению адсорбированной влаги, для виброаэрокипящего слоя из-за сравнительно малого размера частиц, и соответственно небольшого капиллярного сопротивления переносу влаги, можно принять равенство данного влагосодержания критическому. Критическое влагосодержание для виброаэрокипящего слоя иь- = 0,01 - 0,06, следовательно аппроксимацию энергии гидратации нужно проводить по первым двум точкам.

Для выбранных ПОК энергия, затрачиваемая на испарение влаги во втором периоде, увеличивается в 2 - 2,5 раза по сравнению с первым.

Определение аппроксимационных коэффициентов уравнения кинетики процесса сушки кх и кг проводилось путем сравнения экспериментальных данных по кинетике процесса сушки с расчетными данными.

Экспериментальные исследования кинетики проводилось группой под руководством д-ра техн. наук, проф. А.И. Леонтьевой на большой циркуляционной сушилке, установленной на кафедре «Химическая инженерия» ГОУ ВПО ТГТУ, по методике разработанной д-ром техн. наук, проф. В.И. Коноваловым.

Для сравнения расчетных и экспериментальных данных преобразуем математическое описание для сушки неподвижного образца, для чего воспользуемся зависимостями:

где Р~ площадь тепломассообмена высушиваемого материала; т — масса абсолютно сухого материала.

Коэффициент ¿1 определялся путем варьирования его значения и вывода дисперсии экспериментальной и расчетной температур для периода прогрева.

Исследования проводились для четырех ПОК: И-кислота, Гамма-кислота, ФМП и анилид АУК.

Значения коэффициента кх составили: И-кислота и Гамма-кислота - 0,69; ФМП - 0,45; анилид АУК - 0,72.

Коэффициент к2 подбирался таким образом, чтобы наиболее точно сопоставить значения экспериментальной и расчетной температуры материала при

Л _ К((с -/)-(/• + £>„/ ? . (к (с+саи) т '

<1и Г

(37)

(36)

ее максимальном значении, сравнение проводилось визуально. При этом изначально делалось предположение о значении коэффициента к2 по кривым зависимости скорости сушки от влагосодержания материла.

Значения коэффициента к2 для И-кислоты и Гамма-кислоты составило 0,76; для ФМП - 0,9; для анилида А УК - 1.

Экспериментальное определение кинетических характеристик процессов деструкции осуществлялись в условиях совмещенного процесса сушки и разложения целевого вещества.

Механизм процесса деструкции предполагался гетерогенным, проходящим в кинетической области. В расчет брались данные по конечной стадии процесса сушки, с высокой температурой и небольшим влагосодержанием образца, а также жесткой структурой, при которой не происходит расширения/сжатия высушиваемого материла. Концентрация целевого компонента в материале (С, моль/м3) предполагалась постоянной.

Энергия активации и порядок реакции определялся (табл. 2) по зависимости логарифма скорости химической реакции от температуры в минус первой степени.

Значения порядков реакций процесса деструкции подтверждают гипотезу о течении процесса в кинетической области.

2. Кинетические характеристики процесса деструкции

Материал Энергия активации, кДж/моль Порядок реакции

И-кислота 119,5 0,52

Гамма-кислога 120,5 0,53

ФМП 59,7 0,27

Анилид АУК 84,9 0,92

В четвертой главе составлена численная схема для решения уравнений математической модели, проведена оценка адекватности математического описания процесса, исследовано поведение модели при варьировании параметров процесса и предложена инженерная методика расчета процесса.

Для системы дифференциальных уравнений в частных производных (17) - (20) предложена численная схема на основе комбинации схемы Кранка-Николсон и схемы трапеций с экстраполяцией по Ричардсону. Уравнение (35) аппроксимируется схемой Хойна.

Для варьирования параметров процесса сушки и поиска точек, обеспечивающих минимальное разложение целевого вещества при заданном конечном влагосодержании, используется метод Нелдера-Мида (деформируемого симплекса), с введением ограничения (меньшее либо равное заданному влагосо-держание на выходе из аппарата) методом штрафных функций.

Проверка адекватности проводилась путем сравнения экспериментальной и расчетной кривых температуры высушиваемого материала.

Экспериментальные исследования проводились для двух ПОК: ФМП и анилид АУК (рис. 2).

Анализ результатов показал, что среднеквадратичное отклонение экспериментальных и расчетных данных для процесса сушки составляет 2 - 2,5°С, для второго периода 3 - 6°С, максимальное отклонение для процесса в целом составило 5 -9°С (рис. 2).

Рис. 2. Экспериментальные и расчетные значения температуры:

а - ФМП; б - анилид АУК (— расчетные значения; • - экспериментальные значения)

Оценка влияния параметров процесса деструкции на выход по целевому веществу проводилась на нескольких модельных веществах с фиксированными характеристиками кинетики процесса деструкции («, Ел, к0).

Исследования показали, что для всех модельных веществ максимальное значение выхода по целевому веществу наблюдается при минимальном значении температуры и максимальной скорости сушильного агента.

Разработана инженерная методика расчета процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, позволяющая рассчитать выход по целевому веществу в зависимости от параметров процесса сушки. Методика учитывает скорости деструкции и скорости сушки.

Для этого вводится понятие относительной скорости деструкции (Лу), равной отношению скорости деструкции к скорости сушки для одиночной частицы, выраженной в моль/с:

«V = [* М (х Н/зГ-Р-Тех/^У!

V 'Л V '

(38)

Исследование зависимости от параметров процесса сушки и выхода по целевому веществу проводилось варьированием начальной температуры и скорости сушильного агента.

По данным исследования была получена диаграмма зависимости критерия Ду от выхода по целевому веществу и от параметров процесса (рис. 3).

Таким образом, по полученной диаграмме можно, зная физико-химические свойства вещества (теплоемкость, плотность, энергию связи с водой, энергию активации и порядок процесса деструкции) и параметры процесса

0,9X8 О.«0 О.Ю2 0.994 0,9% 0.1»!

выход по целевому веществу, £1

Рис. 3. Диаграмма зависимости относительной скорости деструкции от выхода по целевому веществу и от скорости сушильного агента для ФМП

сушки (скорости движения, коэффициенты диффузии и начальные температуры материала и сушильного агента, параметры вибрации, геометрические характеристики аппарата), рассчитать критерий Яг и по его значению определить выход по целевому веществу при данных параметрах процесса.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследована кинетика процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое, экспериментально определены коэффициент диффузии сушильного агента при движении его через виброаэрокипящий слой, аппроксимационные коэффициенты уравнения кинетики сушки и кинетические характеристики процесса деструкции для выбранных ПОК.

2. Предложена обобщенная эмпирическая зависимость для расчета скорости сушки для периода прогрева, первого и второго периодов сушки.

3. Разработана методика определения формы и величины удельной энергии связи ПОК с водой, основанная на квантово-химическом подходе.

4. Разработана математическая модель процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, на примере ПОК, с учетом их термодеструкции. Проведена оценка ее адекватности, среднеквадратичное отклонение экспериментальной и расчетной температуры влажного материала составило 2 - 2,5°С, максимальное отклонение составило 5 - 9°С.

5. Для решения уравнений математической модели составлена численная схема, и на ее основе предложен алгоритм расчета оптимальных параметров процесса.

6. Исследовано влияние термолабильных свойств высушиваемого материала и параметров процесса сушки на выход по целевому веществу.

7. Предложена инженерная методика расчета процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, позволяющая оценить выход по целевому веществу при принятых технологических параметрах процесса.

8. Технические решения по совершенствованию стадии сушки ПОК, внедренные на производствах ОАО «Пигмент» (г. Тамбов), позволили достичь сокращения длительности стадии сушки для ФМП на 20,6%, для анилида АУК - на 41,4%, Гамма-кислоты на 29,1%.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

I и А - координаты по длине и высоте слоя, u;L,HnB -длина, высота и ширина слоя материала, м; т - координата по времени, с; и - влагосодержание материала, кг/кг; ир и и^ - равновесное и гигроскопическое влагосодержание материала, кг/кг; хс - влагосодержание сушильного агента, кг/кг; t - температура материала, °С; tm - температура мокрого термометра, °С; v, и v* - скорости движения материала и сушильного агента, м/с; Gc - массовый расход сушильного агента по абсолютно сухому веществу, кг/с; D — коэффициент диффузии материала, м2/с; ри, - плотность распределения частиц по влагосодержа-нию и температуре; ds - диаметр одиночной частицы высушиваемого материала, м; N- количество частиц материала в элементе объема, шт/м3; Ss- площадь одиночной частицы, м2; т, - масса абсолютно сухой одиночной частицы, кг; М- молярная масса вещества, кг/моль; х - массовая доля целевого вещества в смеси, кг/кг; С - концентрация целевого вещества, моль/м3; v - количество вещества, моль; ка - предэкспоненциальный множитель; п - порядок реакции; Еа - энергия активации, Дж/моль; R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль-К); vv/ - скорость сушки, кг/(м2-с); ту, - масса влаги, кг; г - удельная теплота испарения влаги, Дж/кг; Е - удельная энергия связи влаги с материалом, Дж/кг; F - площадь тепломассообмена, м2; К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К); с - теплоемкость абсолютно сухого материала, Дж/(кгК); р -плотность абсолютно сухого материала, кг/м3; е - порозность слоя; А - амплитуда колебаний решетки, м;/- частота колебаний, Гц; £1 - выход по целевому веществу; Rv - относительная скорость деструкции.

Индексы: о - начальные значения параметров; с - сушильный агент; v - пар; а - вода; к - конечные значения параметров; 5 - одиночная частица материала; vi - влага; q - целевое вещество.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дегтярев, A.A. Математическое описание процесса сушки полупродуктов органических красителей (на примере Гамма-кислоты) / A.A. Дегтярев, A.A. Коваленко // Всероссийский смотр-конкурс научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «Эврика 2006» : сб. статей. - Новочеркасск, 2007.

2. Математическая модель процесса сушки в вальце ленточных сушилах / A.C. Вервекин, A.A. Дегтярев, A.A. Коваленко, М.М. Заторная // Труды ТГТУ : сб. молодых ученых и студентов - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2007. - Вып. 20. - С. 17 - 21.

3. Дегтярев, A.A. Математическое моделирование процесса сушки, осложненного разложением целевого вещества / A.A. Дегтярев // сборник статей

магистрантов. — Тамбов : ОАО «Тамбовполиграфиздат», 2007. - Вып. 9. -С. 84-87.

4. Дегтярев, A.A. Математическая модель процесса сушки на примере вальце-ленточных сушилок / A.A. Дегтярев, A.A. Коваленко // Инновационные исследования в сфере критических технологий : сб. материалов Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов / под ред. С.Ю. Боруха, В.М. Геращенко. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. - С. 41 - 45.

5. Описание процесса сушки термолабильных продуктов при прямоточном движении материала и сушильного агента / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев, Д.М. Ковапьчук, М.М. Заторная // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21 : сб. тр. XXI Междунар. науч. конф. : в 10 т. / под общ. ред.

B.C. Балакирева. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2008. - Т. 3. - Секции 2,6.-С. 58-60.

6. Брянкин, К.В. Моделирование процессов сушки при перекрестном движении потоков материал - сушильный агент для термолабильных продуктов / К.В. Брянкин, Н.П. Утробин, A.A. Дегтярев // «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-2008». — М.: Издательство ВИМ, 2008. - С. 323-324.

7. Дегтярев, A.A. Определение скорости сушки термолабильных продуктов / A.A. Дегтярев, М.Ю. Субочева II Труды ТГТУ : сб. науч. ст. молодых ученых и студентов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. - Вып. 22. -

C. 26-30.

8. Математическое моделирование процесса сушки термолабильных материалов в кипящем слое / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев, Н.Е. Пахлова, И.В. Панова // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22 : сб. тр. XXII Междунар. науч. конф.: в Ют. / под общ. ред. B.C. Балакирева. - Псков : Изд-во Псков, гос. политехи, ун-та, 2009. -Т. 9. - Секция 10. - С. 125 - 127.

9. Брянкин, К.В. Моделирование процесса сушки термолабильных материалов при перекрестном движении материала и сушильного агента / К.В. Брянкин, А.И. Леонтьева, A.A. Дегтярев // В мире научных открытий. -

2009,-№6.-С. 12-16.

Ю.Леонтьева, А.И. Факторы, влияющие на стабильность концентрации целевого компонента в продукте при термическом воздействии / А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // В мире научных открытий. - 2009. — № 6. -С. 16-21.

11. Брянкин, К.В. Учет неоднородности распределения частиц материала при сушке в кипящем слое / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев И Наука на рубеже тысячелетий : сб. материалов 6-й Междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов : Тамбовпринт, 2009. - С. 120-121.

12. Брянкин, К.В. Исследование гидродинамики потоков в виброаэрокипя-щем слое / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Актуальные проблемы естественных наук: материалы Междунар. заочной науч.-практ. конф. - Тамбов : Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2010. - С. 101 - 104.

13. Леонтьева, А.И. Исследование процесса сушки полупродуктов органических красителей под вакуумом / А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Вестник Тамбовского государственного технического университета. -

2010.-Т. 16,№2.-С. 326-331.

14. Брянкин, K.B. Применение диффузионной модели для описания гидродинамики процесса сушки в виброаэрокипящем слое / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев И В мире научных открытий. Научное творчество XXI века : сб. тр. II Всерос. науч. конф. (с международным участием). - Красноярск, 2010. -№4(10), ч.4.-С. 99-100.

15. Брянкин, К.В. Моделирование процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей с учетом энергии гидратации / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев II Современные направления теоретических и прикладных исследований 2010 : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. - Т. 5. Технические науки. - Одесса: Черноморье, 2010. - С. 24 - 27.

16. Брянкин, К.В. Исследование термодеструкгивных превращений, протекающих при температурном воздействии на полупродукты органических красителей / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Казанская наука. — 2010. - № 1. -С. 14-18.

17. Брянкин, К.В. Оценка удельной энергии связи полупродуктов органических красителей с водой / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов : материалы семинара ; фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО ВЛГТА. - Воронеж, 2010. - С. 51 - 57.

18. Брянкин, К.В. Исследование процесса сушки полупродуктов органических красителей в режиме пневмотранспорта / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2010. - № 4 - 6(29). - С. 324 - 327.

19. Брянкин, К.В. Оценка эффективности процесса сушки полупродуктов органических красителей нафталинового ряда в режиме пневмотранспорта / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // Молодой ученый. - 2010. - Т. 1, № 5(16). -С. 41-45.

20. Брянкин, К.В. Особенности расчета материального баланса процесса сушки термолабильных материалов в кипящем слое / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев И Бизнес, наука и образование: перспективы развития : сб. тр. Н-й Всерос. науч.-практ. конф. - Тамбов : Изд-во «Тамбовпринт», 2010. - С. 20 - 22.

21. Леонтьева, А.И. Оценка термической устойчивости полупродуктов органических красителей / А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев И Химическая технология. - 2010. - № 7. - С. 412 - 419.

22. Брянкин, К.В. Метод определения формы и энергии связи полупродуктов органических красителей с влагой на основе квантово-химичесюого подхода / К.В. Брянкин, A.A. Дегтярев // В мире научных открытий. - 2010. -№5(11), ч. 1.-С. 72-77.

23. Брянкин, К.В. Подходы к формированию классификации полупродуктов органических красителей по термостойкости / К.В. Брянкин, А.И. Леонтьева, А.А.Деггярев II Химия и химическая технология. - 2010. - Т. 53, №11.-С. 90-94.

24. Химическая технология органических веществ : учебное пособие : в 4 ч. / B.C. Орехов, М.Ю. Субочева, A.A. Дегтярев, Д.Н. Труфанов. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - Ч. 4. - 80 с.

Подписано в печать 17.11.2010 Формат 60 х 84/16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 566

Издательско-полиграфический центр ГОУ ВПО ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Введение.

1 Особенности процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

1.1 Термолабильные материалы, их физико-химические свойства.

1.2 Кинетика реакций разложения термолабильных материалов.

1.3 Факторы, определяющие термическую стойкость термолабильных материалов.

1.4 Использование направленных знакопеременных перемещений для интенсификации процессов сушки.

1.5 Способы подвода тепла к материалу в виброаэрокипящем слое.

1.6 Особенности тепло-массообмена при сушке термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

1.7 Гидродинамика виброаэрокипящего слоя.

1.7.1 Способы создания виброаэрокипящего слоя дисперсных материалов.

1.7.2 Гидродинамические характеристики виброаэрокипящего слоя

1.7.3 Перемешивание материала на плоскости, совершающей возвратно-поступательные движения.

1.7.4'Направленное перемещение материала по плоскости совершающей возвратно-поступательные движения.

1.8 Математическое моделирование процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

1.8.1 Моделирование гидродинамики виброаэрокипящего слоя.

1.8.2 Моделирование кинетики процесса сушки.

1.8.3 Моделирование кинетики реакций разложения целевого вещества.

Выводы к главе 1 и постановка задачи исследования.

2 Математическая модель процесса сушки, осложненного термодеструкцией, в виброаэрокипящем слое.

2.1 Постановка задачи моделирования.

2.2 Допущения, принятые при составлении математического описания процесса сушки, осложненного термодеструкцией, в виброаэрокипящем слое

2.3 Выход по целевому веществу в высушиваемом материале.

2.4 Описание неоднородности свойств дисперсного материала.

2.5 Описание процесса деструкции целевого вещества при термическом воздействии.

2.6 Описание динамики движения дисперсного материала в виброаэрокипящем слое.

2.7 Кинетика удаления влаги при сушке материала в виброаэрокипящем слое.

2.8 Материальный баланс процесса сушки дисперсного материала в виброаэрокипящем слое.

2.8.1 Материальный баланс по влаге материала.

2.8.2 Материальный баланс по влаге сушильного агента.

2.9 Тепловой баланс процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

2.9.1 Тепловой баланс дисперсного материала.

2.9.2 Тепловой баланс сушильного агента.

2.10 Определение граничных условий для уравнений теплового и материального балансов процесса сушки дисперсного материала в виброаэрокипящем слое.

2.11 Расчет влагосодержания материала на выходе из аппарата.

2.12 Расчет количества целевого вещества, подвергшегося деструкции

Выводы к главе 2.

3 Исследование кинетики процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое.

3.1 Постановка задачи экспериментальных исследований.

3.2 Определение коэффициента диффузии сушильного агента процесса сушки ПОК в виброаэрокипящем слое.

3.3 Определение энергии гидратации ПОК.

3.4 Определение аппроксимационных коэффициентов уравнения кинетики процесса сушки.

3.5 Определение кинетических характеристик процессов деструкции

Выводы к главе 3.

4 Исследование и оценка адекватности математической модели процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Составление численной схемы расчета математической модели процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

4.3 Проверка адекватности математического описания процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое.

4.4 Исследование процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое с помощью математической модели.

4.5 Методика оценки выхода по целевому веществу.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы. Производство синтетических красителей и пигментов является одним из основных направлений промышленного органического синтеза. К выпускным формам данной продукции предъявляются высокие требования по качественным характеристикам: высокая концентрация целевого вещества, однородность дисперсного состава, чистота, цветность, термо- и светостойкость. В связи с этим, а также принимая во внимание снижение транспортных расходов при перевозке и технологичность их последующего использования все полупродукты предлагаются к реализации в сухом, порошкообразном виде.

Для получения выпускных форм органических красителей и их полупродуктов используются процессы термического обезвоживания (сушки) паст, растворов, суспензий.

Органические вещества термолабильны, и при термическом воздействии на высушиваемый материал происходят изменения в химической структуре готового продукта, поэтому расчет технологических параметров процесса сушки нельзя делать без учета процесса термической деструкции материала.

Таким образом, исследование кинетики и разработка математической модели процесса сушки полупродуктов органических красителей (ПОК) в виброаэрокипящем слое, учитывающей кроме собственно процесса сушки, процесс термической деструкции термолабильного вещества является актуальной задачей.

Работа выполнялась в рамках АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)» (код 2.1.2.309, 2.1.2.1648), ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 гг».

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование кинетики процесса сушки термолабильных материалов на примере полупродуктов органических красителей и разработка математической модели процесса сушки в виброаэрокипящем слое, позволяющей найти зависимости между параметрами процесса сушки и количеством целевого вещества, подвергшегося термической деструкции.

Для достижения цели работы были сформулированы и решены следующие задачи: - исследовать кинетику процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое;

- разработать математическое описание процесса сушки термолабильных материалов на примере полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое с учетом их термодеструкции;

- произвести идентификацию и оценку адекватности предложенного математического описания реальному процессу;

- на основе разработанного математического описания предложить инженерную методику оценки выхода по целевому веществу термолабильных материалов при различных технологических параметрах процесса сушки в виброаэрокипящем слое;

- разработать методику определения удельной энергии связи полупродуктов органических красителей с водой, позволяющую обходится без сложного приборного обеспечения и дающую адекватные результаты в широком диапазоне температур и вл aro содержаний материала.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались индикаторные методы исследования гидродинамики процесса, методы математической физики, теории вероятностей и математической статистики, численной математики, квантовой химии, компьютерной химии.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработано математическое описание совмещенного процесса сушки и термической деструкции материала в виброаэрокипящем слое;

- предложена обобщенная эмпирическая зависимость для расчета скорости сушки для периода прогрева, первого и второго периодов сушки, позволяющая рассчитать значения температуры высушиваемого материла с погрешностью, не превышающей 3-6 °С;

- разработан алгоритм расчета оптимальных параметров процесса сушки, обеспечивающих минимальное разложение целевого вещества;

- разработана методика определения энергии и вида связи влаги с материалом на основе квантово-химического подхода.

Практическая ценность:

- получены кинетические характеристики процесса термической деструкции основного вещества ПОК, сопровождающего процесс сушки. Их сопоставление с кинетикой процесса сушки позволяет сделать вывод, что для термического обезвоживания выделенных групп ПОК наиболее целесообразно использовать метод сушки с интенсивным удалением влаги до заданной конечной влажности;

- исследовано поведение разработанной математической модели процесса сушки при варьировании начальной температуры и скорости сушильного агента, а также термолабильных свойств целевого вещества;

- разработана инженерная методика расчета процесса сушки термолабильных материалов, осложненного термическим разрушением целевого вещества, позволяющая определить выход по целевому веществу при заданных технологических параметрах процесса сушки и свойствах высушиваемого материала;

- выданы практические рекомендации по организации и совершенствованию стадии обезвоживания в производствах ПОК, в том числе: 1) технические решения по совершенствованию стадии сушки с учетом термической устойчивости ПОК, позволяющие получать продукт с заданной конечной влажностью при сохранении концентрации целевого компонента, внедрены в производствах ФМП, анилида АУК и Гамма-кислоты на ОАО «Пигмент» (г. Тамбов), их реализация позволила достичь сокращения длительности стадии сушки на 20-40 %; 2) разработанная методика анализа органических материалов по определению формы и величины энергии связи влаги с высушиваемым материалом переданы для использования на ОАО «Пигмент», г. Тамбов.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийский смотр-конкурс научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «Эврика 2006» (Новочеркасск, 2006); Международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновационные исследования в сфере критических технологий» (Белгород, 2007); XXI Международная научная конференция ММТТ-21 (Саратов, 2008); XXII Международная научная конференция ММТТ-22 (Псков, 2009); Международная заочная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы естественных наук» (Тамбов, 2009); 6-ая международная научно-практическая конференция «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2009); II Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Научное творчество XXI века» (Красноярск, 2010); Международная научно-практическая конференция «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, 2010); Международный научно-технический семинар «Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов» (Воронеж, 2010); П-ая Всероссийская научно-практическая конференция «Бизнес, наука и образование: перспективы развития».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы включающего 161 наименование. Основная часть работы изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 5 таблиц и приложения.

Основные выводы по работе

1. Исследована кинетика процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое, экспериментально определены коэффициент диффузии сушильного агента при движении его через виброаэрокипящий слой, аппроксимационные коэффициенты уравнения кинетики сушки и кинетические характеристики процесса деструкции для выбранных ПОК.

2. Предложена обобщенная эмпирическая зависимость для расчета скорости сушки для периода прогрева, первого и второго периодов сушки, позволяющая максимально точно оценить значения температуры высушиваемого материла при ее максимальных значениях.

3. Разработана методика определения формы и величины удельной энергии связи ПОК с водой, основанная на квантово-химическом подходе и дающая адекватные результаты в широком диапазоне температур и вл aro содержаний материала.

4. Разработана математическая модель процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, на примере ПОК, с учетом их термодеструкции.

5. Проведена оценка адекватности предложенного математического описания процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, среднеквадратичное отклонение экспериментальной и расчетной температуры влажного материала составило 2 -ь 2.5 °С, для второго периода 3 + 6 "С, максимальное отклонение составило 5 + 9 "С.

6. Для решения уравнений математической модели составлена численная схема и, на ее основе, предложен алгоритм расчета оптимальных параметров процесса.

7. Исследовано влияние термолабильных свойств высушиваемого материала и параметров процесса сушки на выход по целевому веществу.

8. Предложена инженерная методика расчета процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, позволяющая оценить выход по целевому веществу при принятых технологических параметрах процесса.

1. Агошков В.И. Методы решения для задач математической физики / В.И. Агошков. М.: Физматлит, 2002. - 320 с.

2. Аладьев В.З. Программирование и разработка приложений в Maple / В.З. Аладьев, В.К Бойко., Е.А. Ровба. Гродно: ГрГУ; Таллинн: Межд. Акад. Ноосферы, Балт. отд., 2007. - 458 с.

3. Аликберова Л.Ю. Основы строения вещества. Методическое пособие электронный ресурс. / Л.Ю. Аликберова, Е.В. Савинкина, М.Н. Давыдова. -М., МИТХТ, 2004 г.

4. Ашихмин В.Н. Введение в математическое моделирование / В.Н Ашихмин., М.Б. Гитман, И.Э. Келлер, О.Б. Наймарк, В.Ю. Столбов, П.В. Трусов, П.Г. Фрик; под редакцией П.В. Трусова. М.: Логос, 2005. - 440 с.

5. Баркан Д.Д. Виброметод в строительстве / Д.Д. Баркан. М.: Госстройиздат. 1959. — 120 с.

6. Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. М.: Бином, 2004. - 634 с.

7. Блехман И.И. Что может вибрация? / И.И. Блехман. М.: Наука, 1988.- 208 с.

8. Блехман И.И. Вибрационное перемещение / И.И. Блехман, Г.Ю. Джанелидзе. М.: Наука, 1964. - 198 с.

9. Бояринов А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А.И. Бояринов, В.В. Кафаров. М.: Химия, 1969. - 564 с.

10. Бурнштейн К.Я. Квантовохимические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии / К. Я. Бурштейн, П.П. Шорыгйн. М.: Наука, 1989. - 104с.

11. Варсанофьев В.Д. Вибрационная техника в химической промышленности / В.Д. Варсанофьев, Э.Э. Кольман-Иванов. М.: Химия, 1985.- 240 с.

12. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач / Ф.П. Васильев. М.: Наука, 1988. - 552 с.

13. Вержбицкий В.М. Основы численных методов / В.М. Вержбицкий. -М.: Высшая школа, 2002. 840 с.

14. Ворожцов Е.В. Разностные методы решения задач механики сплошных сред / Е.В. Ворожцов. Новосибирск: Изд - во НГТУ, 1998. - 86 с.

15. Гельперин Н.И. Основы техники сушки / Н.И. Гельперин, Айнштейн В.Г., В.Б. Кваша. М.: Химия, 1967. - 664 с.

16. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов /

17. A.C. Гинзбург. М.: Пищевая пром., 1973. - 528 с.

18. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика /

19. B.Е. Гмурман. М.: Высшая школа, 2005. - 479 с.

20. Голубев Л.Г. Сушка в химико-фармацевтической промышленности / Л.Г. Голубев, Б.С. Сажин, Е.Р. Валашев. М.: Медицина, 1978. - 272с.

21. Гончаревич И.Ф. Вибрационные машины в строительстве / И.Ф. Гончаревич, П.А. Сергеев. М.: Машгиз, 1963. - 311 с.

22. Грандберг И.И. Органическая химия / И.И. Грандберг. М.: Дрофа, 2001. - 672 с.

23. Грибов В.Д. Квантовая химия: учебник для студентов химических и биологических специальностей высших учебных заведений / В.Д. Грибов , С.П. Муштахова. М.: Гардарики, 1999. - 387 с.

24. Дэвидсон И. Новое в теории и практике псевдоожижения / И. Дэвидсон, Д. Кейрнз. М.: Мир, 1980. - 192 с.

25. Дэвидсон И. Псевдоожижение / И. Дэвидсон, Д. Харрис. М.: Химия, 1974. - 760 с.

26. Дэвидсон И. Псевдоожижение твердых частиц / И. Дэвидсон, Д. Харрис. М.: Химия, 1965. - 184 с.

27. Ефремов Г.И. Макрокинетика процессов переноса / Г.И. Ефремов. -М.: Изд. МГТУ, 2001. 289 с.

28. Забродский С.С. Высокотемпературные установки с псевдоожиженным слоем (общие вопросы разработки и исходные закономерности) / С.С. Забродский. М.: Энергия, 1971. - 328 с.

29. Ингольд К. Теоретические основы органической химии / К. Ингольд . М.: Мир, 1973.-1054 е.

30. Каганович Ю.Я. Промышленные установки для сушки в кипящем слое / Ю.Я. Каганович, А.Г. Злобинский. Л.: Химия, 1970. - 176 с.

31. Калиткин Н. Н. Численные методы / Н. Н. Калиткин. М.: Наука, 1978. - 512 с.

32. Карамзин В.Д. Техника и применение вибрирующего слоя / В.Д. Карамзин. Киев.: Наукова думка, 1977. - 174 с.

33. Карманов В.Г. Математическое программирование / В.Г. Карманов. -М.: Физматлит, 2004. 264 с.

34. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии / В.В. Кафаров. М.: Химия, 1971. - 496 с.

35. Кафаров В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. М.: Высшая школа, 1991.-400 с.

36. Кобзев Г.И. Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах: Учебное пособие / Г.И. Кобзев. -Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. -150 с.

37. Кошляков Н.С. Уравнения в частных производных математической физики / Н.С. Кошляков, Э.Б. Глинер, М.М. Смирнов. М.: Высшая школа, 1970. - 712 с.

38. Кубасов A.A. Химическая кинетика и катализ. Часть 2. Теоретические основы химической кинетики / A.A. Кубасов. М., 2005 -158 с.

39. Кутепов А.М. Процессы и аппараты химической технологии, т. 2 / Д.А. Баранов, В.Н. Блиничев, A.B. Вязьмикин и др.; под ред. A.M. Кутепова. -М.: Логос, 2001.-600 с.

40. Лыков A.B. Теория сушки / A.B. Лыков. 2-е изд.- М.: Энергия, 1968. -471 с.

41. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности / М.В. Лыков. -М.: Химия. 1970. 432 с.

42. Лупи А. Солевые эффекты в органической и металлоорганической химии / А. Лупи, Б. Чубар. М.: Мир, 1991. - с. 376.

43. Матье Ж. Курс теоретических основ органической химии / Ж. Матье, Р. Панико М.: Мир, 1975. - 556 с.

44. Мингулина Э.И. Курс общей химии / Э.И. Мингулина, Г.Н. Масленникова, Н.В. Коровин, Э.Л. Филиппов. М.: Высшая школа, 1990. - 446 с.

45. Моршнева И.В. Численное решение краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений. Метод стрельбы / И.В. Моршнева, С.Н. Овчинникова. Ростов-на Дону: УПЛ РГУ, 2003. - 29 с.

46. Орлов А.И. Математика случая: Вероятность и статистика -основные факты: Учебное пособие / А.И. Орлов. М.: МЗ-Пресс, 2004. - 110 с.

47. Ортега Дж. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений / Дж. Ортега, У. Пул. М.: Наука, 1986. - 288 с.

48. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, A.A. Носков . М.: Альянс, 2007. - 575 с.

49. Пальм В.А. Основы количественной теории органических реакций / В.А. Пальм. Л.: Химия, 1977. - 360 с.

50. Пановко Я.Г. Вибрационные транспортирующие машины / Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1964. - 285 с.

51. Петров И.Б. Лекции по вычислительной математике / И.Б. Петров, А.И Лобанов. М.: Бином, 2006. - 529 с.

52. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: в 2 т. / Н.С. Пискунов. М.: Интеграл-Пресс, 2001. - 416 с.

53. Плановский А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности / А.Н. Плановский, В.И. Муштаев, В.М. Ульянов. М.: Химия, 1979. - 286 с.

54. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М.: Химия, 1972.-496 с.

55. Путилов К.А. Термодинамика / К.А. Путилов. М.: Наука, 1971.376 с.

56. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник / Под ред. И.П. Мухленова, Б.С. Сажина, В.Ф. Фролова. Л.: Химия, 1986. - 352с.

57. Рашковская Н.Б. Сушка в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. - 80 с.

58. Резников A.A. Математическое моделирование структуры соединений с помощью пакета программ HyperChem 7.5 / A.A. Резников, В.А. Шапошник. Воронеж, 2006. - 46 с.

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

60. Романков П.Г. Массообменные процессы химической технологии (системы с дисперсной фазой) / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов. Л.: Химия, 1990. - 384 с.

61. Романова Т. А. Теория и практика компьютерного моделирования нанообъектов: Справочное пособие / Т.А. Романова, П.О. Краснов, C.B. Качин, П.В. Аврамов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - 223 с.

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

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

64. Самарский A.A. Введение в численные методы / A.A. Самарский. -М.: Наука, 1982. 273 с.

65. Самуилов Я.Д. Реакционная способность органических соединений: учебное пособие / Я.Д. Самуилов, E.H. Черезова. Казань: Казан, гос. технол. Ун-т., 2003. - 419 с.

66. Сдвижков O.A. Математика на компьютере: Maple 8 / O.A. Сдвижков. М.: СОЛОН-Пресс, 2003. - 176 с.

67. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия / Н.Ф. Степанов. М.: Мир, 2001. - 519 с.

68. Стромберг А.Г. Физическая химия / А.Г. Стромберг, Д.П. Семченко.- М.: Высшая школа, 2001. 527 с.

69. Турчак Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турчак, П.В. Плотников. М.: Физматлит, 2003. - 304 с.

70. Урьев Н. Б. Физико-химическая механика в технологии дисперсных систем / Н.Б. Урьев. М.: Знание, 1975. - 66 с.

71. Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров / С. Фарлоу. М.: Мир, 1985. - 384 с.

72. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику / Р.П. Федоренко. М.: Изд-во Моск. физ.-техн. ин-та, 1994. - 528 с.

73. Фларри Р. Квантовая химия. Введение. / Р. Фларри. М.: Мир, 1985.- 472 с.

74. Фролов В.Ф. Лекции по курсу ПАХТ / В.Ф. Фролов. СПб.: Химиздат, 2003. - 608 с.

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

76. Хеммингер В. Калориметрия. Теория и практика / В. Хеммингер, Г. Хене. М.: Химия, 1990. - 176 с.

77. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование / Д. Химмельблау. М.: Мир, 1975. - 536 с.

78. Хурсан С.Л. Квантовая механика и квантовая химия. Конспекты лекций / С.Л. Хурсан. Уфа: ЧП Раянов, 2005. - 164 с.

79. Царева З.М. Основы теории химических реакторов (компьютерный курс) / З.М. Царева, Л.Л. Товажнянский, Е.И. Орлова. Харьков: ХГПУ, 1997. -624 с.

80. Цирельсон В. Г. Конспект лекций по квантовой химии Электронный ресурс. / В. Г. Цирельсон. РХТУ им. Д.И. Менделеева.

81. Чагин О.В. Оборудование для сушки пищевых продуктов / О.В. Чагин, Н.Р., Кокина В.В. Пастин. Иваново: Иван, хим.-технол. ун-т., 2007. -138 с.

82. Членов В.А. Виброкипящий слой / В.А. Членов, Н.В. Михайлов. М.: Наука, 1972 . - 344с.

83. Шрайберг A.A. Термическая обработка полидисперсных материалов в двухфазном потоке / A.A. Шрайберг, В.Д. Глянченко. Киев: Наукова думка, 1976. -155 с.

84. Шубин И.Н. Технологические машины и оборудование. Сыпучие материалы и их свойства: Учеб. пособие / И.Н. Шубин, М.М. Свиридов, В.П. Таров. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. - 76 с.

85. GAMESS: User Manual and Reference Guide Электронный ресурс. -1999. 209 pp.

86. Keey B. Drying: principles and practice / B. Keey, Pergamon Press (Oxford, New York), 1975. - 376 pp.

87. Koch W. A Chemist's Guide to Density Functional Theory / W Koch., M.C. Holthausen Weinheim: Wiley-VCH, 2001. - 293 pp.

88. Krischer O. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik / O. Krischer. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1997. - 489 pp.

89. Kudra Thermal processing of bio materials. Series: Topics in Chemical Engineering / Kudra, Cz. Strumillo // Gordon & Breach science publishers. -Switzerland, 1986. 669 pp.

90. Leach A. Molecular modelling. Principles and application / A. Leach. -Pearson education limited, 2001/ 773 pp.

91. Handbook of industrial drying / edited by Arun S. Mujumdar. New York, 1995. - 1423pp

92. Reay D. Proc. 1st. Int. Symp / D. Reay. Drying, Montreal, Science Press, Princetot N.J., 1978, - 136 pp.

93. Perry's chemical engineers' handbook. 7th ed / H.C Van Ness., M.M. Abbott McGraw-Hill Co, 1997. - 2624 pp.

94. Брянкин К.В. Кинетика и аппаратурное оформление процесса сушки полупродуктов органических красителей на инертных телах: дис. канд. тех. наук: 05.17.08 / Брянкин Константин Вячеславович. Тамбов, 1997. - 190 с. -Библиогр.: с. 130-140.

95. Ворошилов А.П. Сушка дисперсных химических реактивов в виброаэроожиженном слое: дисс. канд. техн. наук: 05.17.08 / Ворошилов А.П. -М.: ВНИИ химических реактивов и особо чистых химических веществ, 1987. -225 с.

96. Чупрунов С.Ю. Кинетика и аппаратурное оформление процесса сушки сыпучих полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое: дис. канд. тех. наук: 05.17.08 / Чупрунов Сергей Юрьевич. Тамбов, 1999.- 205 с. Библиогр.: с. 138-151.

97. Якуба А.Р. Исследование процесса сушки дисперсных материалов и разработка новых конструкций сушилок: дисс. канд. техн. наук: 05.17.08 / А.Р. Якуба. Рубежное.: НИОПИК, 1972. - 162 с.

98. Дегтярев A.A. Кинетика процесса сушки тонкодисперсных материалов с учетом процесса термодеструкции при прямоточном движении сред: магист. дис.: 150432 / Дегтярев Андрей Александрович. Тамбов, 2007.- 119 с. Библиогр.: с. 61-63.

99. Тихонов В.А. Оптимизация режима сушки микрокапсулированных продуктов в виброкигопцем слое. / В.А. Тихонов, Ю.П. Юленец, Н.П. Чусов и др. // 1980. - 4 с. - Деп. ВИНИТИ АН РФ, №4005-80.

100. Основные направления в создании оборудования для сушки пищевых продуктов / Оборудование для пищевой промышленности. Обзорная информация. Вып. 1. - М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1984. - 68 с.

101. Айнштейн В.Г. О потоковых задачах и пропускных способностях при описании химико-технологических процессов / В.Г. Айнштейн, В.В. Захаренко, М.К. Захаров // Химическая промышленность. 1998. - №11. - с. 40-48.

102. Бабенко В.Е. Математическое моделирование непрерывных процессов сушки сыпучих продуктов / В.Е. Бабенко, A.A. Ойгенблик, В.П. Назаров // ТОХТ. 1972. - Т.6, №3. - с. 400-406.

103. Бабенко В.Е. Расчет процесса сушки в виброаэрослое при терморадиационном энергоподводе / В.Е Бабенко., Т.А. Шипулина // ТОХТ. -1995. Т.29, №2. - с. 217-219.

104. Базилевич Л.П. Современная аппаратура для сушки токсичных сыпучих материалов/ Л.П. Базилевич, А.К. Жебровский // Химическое,нефтеперерабатывающее и целлюлознобумажное машиностроение. 1966. -№2. - с. 19-20.

105. Бахман Г.К. Пористость виброкипящего слоя. / Г.К Бахман, Г.Ф. Жирнова, Г.М. Михайлов и др. // В кн.: Труды волгоградского политехнического ин-та., — 1970. — с. 27-33.

106. Букарева М.Ф. Исследование закономерностей образования статического разрежения под виброкипящим слоем. / М.Ф. Букарева, P.A. Татевосян, В.А. Членов и др. // ТОХТ. 1974. - Т.8, №1. - с. 139-142.

107. Букарева М.Ф. Исследование теплообмена поверхностей нагревателей с вибрирующим слоем / Букарева М.Ф., Членов В.А., Михайлов Н.В. // Химическая промышленность. 1968. - №6. - с. 21-22.

108. Букарева М.Ф. Сушка тонкодисперсных материалов в виброкипящем слое / М.Ф. Букарева, В.А. Членов,Н.В. Михайлов // Химическое и нефтяное машиностроение. -1970. №2. - с. 17-18.

109. Волик Р.Н. Некоторые теоретические вопросы воздействия вертикальных вибраций на слой зернового материала и экспериментальные исследования / Р.Н. Волик // В кн.: Проблемы сепарирования зерна и других сыпучих продуктов. М.: ВНИИЗ 1963. - 146 с.

110. Грибкова JI.B. О локальных амплитудах колебаний частиц сыпучей массы в процессе вибрационной обработки./ Л.В.Грибкова, А.И.Сарахов, Т.Т. Грибняк // ТОХТ. -1972. Т.6, №1. - с. 94-97.

111. Данилин В.Н. Исследование яблочной кислоты методом ДСК и ДТА / В.Н. Данилин, Л.В. Боровская, Л.Ф. Пышная, Л.С. Смирнова // Физико-химический анализ свойств многокомпонентных систем Электронный научный журнал. Выпуск V. - 2007.

112. Ефремов Г.И. Описание статики процессов сорбции-десорбции гигроскопичных волокнистых материалов / Г.И .Ефремов, Л.В. Кравчинская, М.Ю Говорова // III Международная научно практическая конференция СЭТТ 2008.

113. Зайцев Е.Д. Гидродинамика и межфазный теплообмен в виброаэрокипящем слое / Е.Д. Зайцев // Химическая промышленность. 1990. №1. с. 42-44.

114. Кавецкий Г.Д. Перемешивание во взвешенных слоях / Г.Д. Кавецкий, Л.В. Никонов, В.Н. Картечин и др. // Химическая технология топлив и масел. — 1976-T.10.-c. 6-14.

115. Кавецкий Г.Д. Аэродинамика виброаэропсевдоожиженного слоя / Г.Д. Кавецкий, Л.В Никонов., Н.Г. Крохин // ТОХТ. 1976. - Т.10, №6. - с. 935937.

116. Капустин Е.А. Динамические характеристики виброкипящего слоя / Е.А. Капустин, В.Н. Просвирнин, И.В. Буторина // ТОХТ. 1980. - Т. 14, №5. - с. 720-727.

117. Колосов И.В. Контактные взаимодействия в процессе образования виброкипящего слоя в высокодисперсных порошках / И.В. Колосов, В.Е. Черномаз, Н.Б. Урьев // ТОХТ. 1982. - Т.16, №2. - с. 46-48.

118. Колосов И.В. К теории виброожижения структурированной дисперсной системы в плоском канале / И.В. Колосов, Н.Б. Урьев // ТОХТ. -1986. Т.20, №3. - с. 414-416.

119. Коновалов В.И. Обезвоживание полупродуктов органическихкрасителей в виброкипящем слое / В.И. Коновалов, А.И. Леонтьева, С.Ю.

120. Чупрунов, К.В. Брянкин, Л.Н. Чемерчев // Изв. Вузов.: Химия и химическая технология. 1999. - Т.42, вып. 1. - с. 78-82.

121. Косенко Г.Д. Локальный теплообмен между виброкипящим слоем и пучком горизонтальных труб / Г.Д. Косенко, Е.Г. Решетников, Н.И. Сыромятников // В кн.: Термия-75. Л. 1975. - с. 52-55.

122. Леонтьева А.И. Анализ и совершенствование технологии пара-фенилдиамина / А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин, С.Ю. Чупрунов, Л.Н. Чемерчев, П.А. Фефелов, В.И. Коновалов // Химическая промышленность. 1999. - №7 - с. 3-6.

123. Марковский В.М. Об аналогии между виброкипящим слоем и жидкостью / В.М. Марковский, Б.Г. Сапожников, Н.И. Сыромятников // ТОХТ. 1974. Т.8,№4. - с. 636-638.

124. Марковский В.М. Исследование распределения давления в виброкипящем слое / В.М. Марковский, Н.И Сыромятников. // ТОХТ. 1972. -Т.6, №6. - с. 932-933.

125. Муштаев В.И. Исследование гидродинамики при сушке полимерных материалов в виброкипящем слое. / Муштаев В.И., Короткое Б.М., Чевиленко В.А. и др. // Химическое и нефтяное машиностроение. -1973. №12. - с. 13-14.

126. Накорчевский А.И. Математическая модель динамики агломерации в аэровиброкипящем слое / А.И. Накорчевский // ТОХТ. 1995. - Т.29, №5. - с. 500-503.

127. Ойгенблик A.A. Сушка сыпучих продуктов в горизонтальных псевдоожиженных слоях / A.A. Ойгенблик, В.Е. Бабенко, Э.М. Жиганова, Т.А. Соловьева // Химическая промышленность. 1982. - № 8 - с. 499-502.

128. Осипов A.B. Химические реакторы с виброперемешиванием / A.B. Осипов, В.И. Лосик, Б.Л. Бабинцева // В кн.: Химреактор-6, тез. Всесоюзн. конф. Дзержинск. 1977. - с. 239-240.

129. Осинский В.П. Вибрационные сушильные установки для сыпучих материалов / В.П. Осинский // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -1994. №8. - с. 8-10.

130. Павлов A.C. Оценка режима движения дисперсной фазы в проточном аппарате с виброожиженным слоем / A.C. Павлов, В.Е Бабенко. // Химическая промышленность. 1982. - №10 - с. 45-46.

131. Потанин A.A. О текучести виброожиженных систем / A.A. Потанин, Н.Б Урьев // ТОХТ. 1989. - Т.23, №2. - с. 229-234.

132. Реусов А.В. О расширении псевдоожиженного слоя в коническо-цилиндрическом аппарате с вибрирующей решеткой / А.В Реусов., А.В. Михневич, И.Н Таганов // ТОХТ. 1985. - Т.19, №1. - с. 69-73.

133. Рыжков А.Ф. Влияние размеров аппарата на отрыв сыпучего материала от днища при виброкипении // А.Ф. Рыжков, А.П. Баскаков // ТОХТ. -1974. - Т.8, №6. - с. 934-936.

134. Рыжков А.Ф. Вывод уравнения движения засыпки в вибрирующем аппарате / А.Ф. Рыжков, А.П. Баскаков // ИФЖ. 1974. - Т.27, №1. - с. 15-22.

135. Рыжков А.Ф. О выборе оптимальной высоты виброожиженного слоя / А.Ф. Рыжков, Е.М. Толмачев //ТОХТ. 1983. - Т. 17, №3. - с. 206-213.

136. Сапожников Б.Г. Мгновенные значения коэффициентов теплоотдачи в виброкипящем слое / Б.Г. Сапожников, С. Новиков // ТОХТ. -1994. Т.28, №1. - с. 77-79.

137. Струмилло Ч. Проектирование сушилок с кипящим и виброкипящим слоем с исплоьзованием ЭВМ / Ч. Струмилло, 3. Паковски, Р. Жылла // ЖПХ. 1986. - №9. - с. 2108-2114.

138. Филиппов В.А. Исследование процесса сушки угля в виброкипящем слое / В.А. Филиппов, П.А. Шишов, В.Н. Лихвацкая и др. // В кн.: Обогащение и брикетирование угля, №7-8. М.1970. - с. 25-31.

139. Фрегер Ю.Л. Об интенсификации процесса конвективной сушки зерна в слое за счет вибрации / Ю.Л. Фрегер // В кн.: Техника сушки во взвешенном слое, вып. 5. М.: ЦИНТИхимнефтемаш,1966.

140. Харин В.М. Кинетика сушки во взвешенном слое / В.М. Харин, Ю.И. Шишацкий // ТОХТ. 1995. - Т.29, №2. - с. 179-186.

141. Яковенко М.М. Установка для сушки термолабильных адгезионных химических реактивов в виброаэрокигопцем слое / М.М. Яковенко, И.С. Глух, А.В. Успенский // Химическая промышленность. 1991. - № 8 - с. 54-57.

142. Якуба А.Р. Критическая скорость псевд о ожижения увлажненных материалов / А.Р. Якуба, А.П. Ворошилов, И.Ф Кузьмин // ЖПХ. 1985. - №8.- с. 1936-1939.

143. Akiyama Т. Bistability of particle bed surface levels in single tubes immersed in vibrating particle beds / T. Akiyama, K.M. Aoki, Y. Tsuruta // in CD-ROM: World Congress on Particle Technology 3, Brighton, UK, 1998. Article № 346. - p.1-8.

144. Borde I. Heat and mass transfer in moving vibrofluidized granular bed /1. Borde, M. Dukhovny, T. Elperin // The 2nd. Israel conference for Conveying and Handling of Particulate Solids. Jerusalem, Israel, 1997. - p. 1239-1245.

145. Borde I. Heat and mass transfer in vibrofluidized bed / I. Borde, M. Dukhovny, T. Elperin // Drying-98. 11th International Drying Symposium (IDS^98).- Halkidiki, Greece, 1998. Vol. A. - p. 110-117.

146. Strumillo Cz. Drying of granular product in vibrofluidized beds / Cz. Strumillo, Z. Pakowski. Waschington e. a., 1980. - Drying 80, Vol. 1. - p. 211-216.

147. Аппроксимация и расчет состояний влажной системы

148. Листинг программы на языке Maple для аппроксимации давления насыщенного пара от его температуры и результаты ее работыrestart;ввод данных по давлению насыщенных паров воды

149. Pn:=CurveFittingLeastSquares.(Ltpnas, t, curve=a*tA3+b*t^2+c*t+d);вывод графика аппроксимацииplot(Ltpnas,Pn.,t=0.100,color=[red,blue],style=[point,line]);создание и вывод таблицы со сводными данными по ошибкам аппроксимации

150. Abserroraprox: = .: for i to N do

151. Abserroraprox:=op(Abserroraprox),Pnas1.-subs(t=tnas[i.,Pn)]; end do:

152. Otnerroraprox: = .: for i to N do

153. Otnerroraprox:=op(Otnerroraprox),abs(Abserroraprox1.)/Pnas[i.*l00]end do:1. Data:=array(l.N+l,1.5):1. Datal, 1.:="температура":1. Datal,2.:="давление":

154. Datal,3.:="аппроксимация давления":

155. Datal,4.:="абсолютная ошибка":

156. Datal,5.:="относительная ошибка, %":for i to N do1. Datai+l,1.:=tnas1.;1. Datai+l,2.:=Pnas1.;

157. Datai+1,3.:=subs(t=tnas1.,Pn);

158. Datai+l,4.:=Abserroraprox1.;

159. Datai+i, 5.:=Otnerroraprox1.;end do:eval(Data);

160. Рис. Al. Аппроксимация давления насыщенного пара от температуры

161. Sysl:={xnas=0.622*subs(t=tm,Pn)/(l.033-subs(t=tm, Pn)),subs(t=tc,cc)*tc+ro+subs(t=tc,cp)*tc)*xc=subs(t=tm, cc)*tm+(ro+subs(t=tm,cp)*tm)*xnas}: ro:=2.493*10A6:

162. Исследование гидродинамики газового потока с использованием газа-трассера

163. Экспериментальные данные по концентрации газа-трассера на выходе из аппарата