автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Математическое моделирование процессов в ленточной сушилке

Г Г о СЛ

На правах рукописи

ГОНЧАРОВА СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ЛЕНТОЧНОЙ СУШИЛКЕ (НА ПРИМЕРЕ КАУЧУКА ДССК-65)

05. ¡7.08 - Процессы и аппараты .химической и'мю.шгии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 1996

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Меныпутина Н. В.

Научный консультант - кандидат технических наук, старший научный сотрудник Челноков В. В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук Меньшиков В. В.; кандидат технических наук, доцент Сажин В. Б.

Ведущая орга шпация - АООТ научно-исследовательский институт пластических масс хгаенн Г*.С.Петрова с опытным Московским заводом пластмасс.

Защита состоится _30 д&^д-ЬрП_1996 г.

в_часов в ауд._на заседании диссертационного

совета Д 053.34.08 в РХТУ имени Д.И. Менделеева по адресу: 125047, Москва, А-47, Миусская пл., 9.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат разослан 27 НОЯБРЯ_1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совет.

Д. А. БОБРОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Одним из важнейших направлений развития химической индустрии является производство синтетических каучуков. К настоящему времени создано большое количество разных видов каучуков, различающихся по своим свойствам и областям применения. Поэтом)' в ближайшие годы не предполагается поиск новых видов каучуков, основные усилия ученых будут направлены на повышение качества произведенных каучуков, главным образом, путем совершенствования технологий и освоения методов направленной модификации полимеров.

В последние годы быстро развивается новое направление синтеза полимеров - сополимеризация бутадиен-стирольных каучуков в растворе в присутствии литиевых катализаторов. Эти полимеры по комплексу свойств превосходят бутадиен-стирольные каучуки (БСК) ' эмульсионной полимеризации, поэтому являются более перспективными.

Данная работа посвящена изучению и моделированию стадии сушки производства растворных бутадиен-стирольных каучуков как наименее изученной, энергоемкой и во многом определяющей качество продукции.

Сушка является сложным тенлофизическим процессом, характеризующимся высокой энергоемкостью, который широко используется во многих отраслях промышленности и часто является решающим этапом производства. Только в химической промышленности сушке подвергается более 200000 различных продуктов, на сушку расходуется около 15% добываемого топлива и электроэнергии. Большие расходы энергии отрицательно сказываются на стоимости процесса, ведут к неэффективному использованию горючих ископаемых и загрязнению окружающей среды. Становится очевидным вопрос о необходимости проведения сушки в оптимальных условиях с минимальными затратами энергии. Разработка высокоэффективных энергосберегающих химических производств невозможна без использования современных методов моделирования химико-технологических процессов, позволяющих сократить объем необходимых экспериментальных исследований, ускорить поиск оптимального варианта проведения процесса, решить задачи управления.

Технологический процесс сушки полимерных материалов в ленточной сушилке характеризуется распределенностью параметров процесса, недостаточной изученностью тепло- массообмешшх процессов в слое материала, являющегося капиллярно-пористым коллоидным телом. Развитие электронно-вычислительной техники создало большие возможности теоретического анализа перемещения влаги и тепла в материалах, подвергаемых сушке. Более реальным стал теоретический расчет распределения влажности и температуры в слое капиллярно-пористого материала в процессе сушки.

Известные в настоящее время математические модели недостаточно полно описывают особенности процесса конвективной сушки полимерных материалов. Поэтому актуальной является разработка модели процессов сушки каучука в ленточной сушилке, позволяющей как оптимизировать работу действующих производств, так и проектировать новые высокоэффективные энергосберегающие процессы сушки. На Воронежском заводе СК процесс сушки ДССК-65 осуществляется в ленточной многоярусной сушилке, что явилось определяющим при выборе оборудования для сушки данного материала. Основные разделы диссертациошюй работы выполнялись в соответствии с заданиями Государственной научно-технической программы РФ «Новые принципы и методы получения химических веществ и материалов» и Воронежского филиала научно-исследовательского института синтетического каучука (НЙИСК).

Цель работы заключается в построении математической модели процесса сушки каучука ДССК-65 в ленточной сушилке с распределенными параметрами по длине сушилки и по высоте слоя материала с последующим решением задач: выбора методов решения уравнений модели, разработки алгоритмов и программ расчета на ЭВМ; комплексного анализа свойств материала; экспериментального исследования кинетики сушки полимера в неподвижном слое; проверки модели на адекватность; выбора оптимального варианта сушки материала и выдачи рекомендаций по проведению процесса сушки каучука ДССК-65 на опытный завод Воронежского филиала НИИСК.

Научная новизна. Разработана математическая модель ленточной сушилки для сушки полимеров. Математическая модель позволяет рассчитать изменение параметров сушки по длине сушилки и по высоте слоя каучука, провести теоретический анализ распределения влагосодержания и температуры в слое капиллярно-пористого материала.

Предложен сорбционно-структурный анализ на основе фотометрии для изучения микроструктуры полимера и статики сушки. Он позволяет быстро и точно определить параметры гигротермического равновесия материала с окружающей средой и рассчитать структурные характеристики твердой фазы. Зная распределение пор по радиусам, можно рассчитать относительную влажность среды, равновесное влагосодержание полимера, а также построить изотерму десорбции материала.

Предложена оригинальная схема подачи воздуха в каждую секцию ленточной сушилки и рекуперации тепла сушильного агента, которая позволяет сократить общие энергозатраты. Рекомендации по снижению общих энергозатрат переданы в Воронежский филиал НИИСК.

Практическая ценность. Разработана математическая модель процесса сушки каучука в ленточной сушилке. Создан пакет программ для расчета на ЭВМ основных параметров процесса сушки по длине сушилки и по высоте слоя материала. Пакет программ может быть использован как для проектных расчетов, так и для оптимизации действующих производств. Для изучения микроструктуры полимера разработан фотометрический метод. Рассчитан оптимальный вариант процесса супгки, и выданы рекомендации для выпуска опытно-промышленной партии каучука ДССК-65 на опытном заводе Воронежского филиала НИИСК.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

1) на 8-ой Всероссийской конференции "Математические методы в химии" ("ММХ-8" г. Тула, 1993 г.);

2) на 7-ой Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии "МКХТ-7" (г. Москва, 1993 г.);

3) на 4-ой Международной научной конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов" ("КХШ-1У-94", г. Москва, 1994 г.);

4) па 8-ой Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии "МКХТ-8" ( г. Москва, 1994 г.);

5) на 9-ой Всероссийской конференции "Математические методы в химии" ("ММХ-9" г.Тверь, 1995 г.),

6) на 9-ой Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии "МКХТ-9" ( г. Москва, 1995 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, "выводов, списка литературы и приложения. Основной материал изложен на \'?£)_ страницах машинописного текста, содержит 59 рисунков, 8 таблиц. Список литературы содержит 120 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность проблемы, поставлена цель работы, обоснован применяемый подход к решению проблемы.

В первой главе - литературном обзоре - рассмотрены особенности синтеза и структуры растворных БСК, приведен анализ самого процесса сушки и существующих математических моделей процесса конвективной сушки различных материалов.

Отмечено, что производство бутадиен-стирольных каучуков в растворе в присутствии литиевых катализаторов является одним из быстро развивающихся направлений синтеза полимеров. Растворные полимеры прочно завоевали свое место среди каучуков общего назначения, хотя производство их начало развиваться недавно. Широк ассортимент, насчитывающий более 20 различных марок, и число стран, производящих растворные БСК (13 фирм в 11 странах). Производство растворных БСК требует меньших капиталовложений, чем производство эмульсионных каучуков, и может быть организовано без сброса сточных вод и вредных выбросов в атмосферу. В отличие от эмульсионной полимеризации, при полимеризации в растворе в присутствии литийорганических инициаторов больше возможностей в управлении микро- и макроструктурой, а значит, в получении полимеров с новыми заданными свойствами. Это позволяет расширить области применения растворных БСК. Лучшая микроструктура, меньшая разветвлённость, высокая чистота и малое содержание некаучуковых компонентов позволяют резинам из ДССК иметь лучшие динамические свойства, лучшую морозостойкость, лучшую износостойкость, хорошее сопротивление изгибу, разрастанию трещин, чем у резин на основе эмульсионных БСК. Это делает статистические ДССК перспективными материалами для производства шин, резинотехнических и кабельных изделий.

Дисперсные материалы в химической технологии высушивают, главным образом, конвективным способом. Основными факторами, определяющими термодинамику и кинетику процесса сушки, являются форма и энергия связи влаги с материалом. По коллоидно-физическим свойствам каучук, согласно классификации А.В .Лыкова, относится к капиллярно-пористым коллоидным материалам. Наиболее экономичным методом сушки БСК является конвективная сушка горячим воздухом в одно-или многоярусных ленточных сушилках с предварительным обезвоживанием крошки каучука (до 8-10 %) в шнековых машинах.

Продолжительность процесса сушки и технические размеры сушильного оборудования зависят от природы высушиваемого материала и параметров сушки. Наиболее полно процесс отображается набором кривых

кинетик сушки, каждая из которых получена экспериментально при определённых параметрах,- Температурный режим сушки выбирают с учётом допустимой температуры нагрева материала, которая зависит от свойств продукта и технологии его получения и определяется такими характеристиками, как теплостойкость, термостойкость и

термостабильность. Основным параметром в сушильных установках является влагосодержание материала на выходе их сушилки. Для его определения применяются, в основном, весовой и электрометрический методы. Из анализа имеющихся систем контроля и регулирования видно, что уровень автоматизации процесса СПМ ещё недостаточно высок и не позволяет обеспечить оптимальный технологический режим с заданным качеством выходного продукта и высокими технико-экономическими показателями процесса.

Анализ существующих моделей показывает, что до сих пор не имеется моделей сушки дивинил - стирольных каучуков в ленточной сушилке. Существуют модели для отдельных технологических процессов (в основном, для сушки зерна, солода, волокнистых материалов и т.д.), содержащие ряд частных и неоднозначных соотношений. Они обладают существенными недостатками и не могут быть использованы без доработки для построения математической модели сушки растворного БСК.

Поэтому актуальной проблемой является построение математической модели ленточной сушилки для сушки ДССК-65 с распределенными параметрами по длине ленты сушилки и по высоте слоя материала.

В соответствии с целью работы и па основании выводов, сделанных в результате анализа литературы, была сформулирована постановка задачи и намечены этапы се решения. На основании анализа существующих проблем предложена общая стратегия разработки математического описания процесса сушки в ленточной сушилке (рис.1).

Во второй главе решается задача комплексного анализа свойств материала в соответствии с общей стратегией математического моделирования.

Были исследованы свойства нового типа каучука - статистического бутадиеп-стиролыюго каучука растворной полимеризации, содержащего 65% связанного стирола, получаемого на Воронежском заводе СК.

Комплексный анализ проводился в несколько этапов.

Этап 1. Определение физико-механических свойств материала.

По стандартной методике определили влагосодержание полимера, поступающего на сушку после дегазации, которое составило 46,72 %.

Эксперимент по определению вязкости по Муни проводили на вискозиметре ВР-2 в Воронежском филиале НИИСК. В результате было получено значите вязкости по Муни каучука ДССК-65, равное 75.

комплексный анализ

свойств материала

физико-механические свойства

дисперсность

дериватограмма

область допустимых температур

сорбционно-структурный

анализ на основе _«Ьотометпии

пористость частиц

статика сушки

относительная влажность газа при _ряянпнргии

равновесная влажность материала

кинетика сушки

изменение влажности материала в зависимости от температуры_

изменение влажности материала в зависимости от скорости газа

построение зависимости

скорости сушки _от времени_

математическое моделирование

определение температуры мокрого термометра

математическое описание кинетики сушки и определите на основе

эксперимента коэффициентов аир

уравнения кинетики для 3-х периодов сушки

уравнения сохранения массы и энергии

проектирование

оптимизация

контроль

предложения по снижению энергозатрат

Рис. 1. Общая стратегия разработки математического описания процесса сушки в ленточной сушилке.

Характеристическая вязкость полимера в растворе найдена вискозиметрическим'методом, который является основным для"определения молекулярной массы полимера. Характеристическая вязкость каучука ДССК-65 равна 1,37 дл/г.

Этан 2. Определение молекулярно-массового распределения (ММР).

Исследование полидисперсности каучука проводилось по стандартной методике в Воронежском филиале НИИСК. В результате эксперимента получено значение ММР каучука ДССК-65, равное 3,0.

Этап 3. Исследование температурных режимов сушки ДССК-65.

Деривато графические исследования осуществлялись на приборе Ф.Паулик, Я.Паулик, Я.Эрдеи на воздухе (19 0 С) в условиях атмосферного давления и влажности. Глобальный экзотермический процесс идет в температурном интервале от 30 0 С до 200 0 С. Наибольшая скорость испарения достигается при температурах 100 0 - 120 0 С. Следовательно, процесс сушки целесообразно проводить в данном режиме.

Этап 4. Изучение кинетики сушки материала.

На основании полученных результатов построены кривые сушки (XV ~/(т)) и кривые нагрева каучука (Т - / (т)). Определены равновесное влагосодержанис материала и длительность периодов сушки при различтгых условиях.

Этап 5. Определение коэффициента теплоотдачи сухого материала.

Была разработана методика но обработке экспериментальных данных с использованием формулы:

аг™=7-—-, (О

Б-авх-Л-Дт'

где Б - площадь поверхности, м2; С2 - количество тепла, Дж; т - время, с; Т - температура материала, °С; ^ - температура воздуха на входе, °С.

Коэффициент теплоотдачи сухого материала равен 0,242 Вт/(м2град).

Этап 6. Сорбционно-структурный анализ на основе фотометрии.

В его основе - построение функции распределения пор по размерам с помощью фотографий образцов. На электронном микроскопе были сделаны снимки срезов полимера с различными значениями влагосодержания. Для построения кривых распределения пор по размерам произведена статистическая обработка фотографий образцов материала. Распределение пор по размерам определялось на сканере и обрабатывалось на ЭВМ. Фотометрический метод позволяет быстро и точно определить параметры гигротермического равновесия материала с окружающей средой и рассчитать структурные характеристики твердой фазы.

Третья глава посвящена разработке математической модели процесса сушки в ленточных сушилках с перекрестным током.

Модель сушки базируется на следующих допущениях:

1) усадкой крошки каучука в процессе сушки можно пренебречь;

2) теплопроводностью между частицами каучука можно пренебречь;

3) поток воздуха через слой материала является однородным;

4) температурными градиентами внутри каждой частицы можно пренебречь;

5) теплоемкости сухого воздуха, материала, водяного пара и воды являются величинами постоянными;

6) предполагается, что на испарение воды расходуется тепло из материала, испаряющаяся вода входит в поток воздуха как водяной пар при температуре материала.

Модель представляет собой совокупность дифференциальных и алгебраических уравнений.

Уравнение сохранения влаги в воздухе:

„ эх з\у ах

'(2)

где W - влагосодержание материала, кг/кг; X - влагосодержание

воздуха, кг/кг; Ов - расход сухого воздуха через единицу площади, кг/(м2 с); х - координата ячейки от точки на входе воздуха; рм- плотность материала, кг/м3; рв- плотность воздуха, кг/м3; е - порозность слоя; т - время, с. Уравнение сохранения энергии для воздуха:

рв-с-(св+с„-Х)|1=-Св-(св+ сп.Х)£-аО-Т)+рм сп- (е-Т) Ш-, (3)

где г - температура воздуха, °С; св, сп - удельные теплоемкости воздуха и пара, Дж/(кг град); а - коэффициент теплоотдачи, Вт/ (м2 град). Уравнение сохранения энергии для материала:

рм -(Ст+сж • = ос 0 - Т)+рм • гс(Т)• (4)

где ст, сж - удельные теплоемкости материала и жидкости, Дж/(кг ■ 1рад); гс - удельная теплота парообразования, Дж/кг.

Уравнение изменения влагосодержания в материале:

(5)

начальные и граничные условия: (6) \У(х,0) = \У0(х) для 0<сх<Ь Т(х,0) = Т0(х) для 0<х<Ь Х(0,т) = Х0(т) для т>0 1(0,т) = ^(т) для т>0

Основные уравнения расчета кинетики сушки.

Уравнение изменения влагосодержания в материале имеет различный вид для периодов прогрева, постоянной и падающей скорости сушки:

1)скорость массопередачи через поверхность раздела фаз в периоды прогрева и постоянной скорости сушки:

^ = р$-(Х*(Т) - X), (7)

где - коэффициент массоотдачи (отнесенный к единице поверхности) в периоды прогрева и постоянной скорости сушки, с'1 (определяется экспериментально); X* - равновесное влагосодержание воздуха, кг/кг.

2) уравнение расчета скорости сушки в период падающей скорости сушки:

(8)

где N1 - скорость сушки в 1-ом периоде, кг/(кг с) (определяется экспериментально); \¥р, \Vkpx - равновесное и критическое влагосодержания материала, кг/кг.

В модели использовались уравнения для расчета коэффициента теплоотдачи. При этом в период падающей скорости сушки коэффициент теплоотдачи рассчитывается следующим обраюм:

тткр, "р

где а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2град); ав - коэффициент теплоотдачи (отнесенный к единице поверхности) в периоды прогрева и постоянной скорости сушки. Вт/град; 9 - температура мокрого термометра. °С; - количество тепла, затраченное на испарение влаги и

необходимое для нагрева материала, соответствешто, Дж.

Кроме того, в модели записаны уравнения и создан специальный алгоритм для расчета температуры мокрого термометра, которая является важным параметром процесса сушки, т.к. она:

1) позволяет определить температуру периода постоянной скорости сушки;

2) является базой для обработки экспериментальных данных,

3) влияет на движуп!ую силу процесса (X* - X).

Таким образом, уравнения (2 - 9) и уравнения для расчета температуры мокрого термометра представляют собой основу модели расчета процесса сушки в ленточной сушилке. Далее проводилось упрощение модели с учетом равномерности движения ленты. Были составлены алгоритм и программа расчета основных параметров процесса.

В четвертой главе приведен расчет основных параметров процесса сушки каучука. Он складывается из обработки экспериментальных данных по кинетике сушки, расчета статики сушки и основных технологических параметров работы сушилки.

На основании данных, полученных из эксперимента по определению кинетики сушки, построены кривые скорости сушки, а также рассчитаны коэффициенты тепло- и массопередачи для двух периодов сушки.

Разработан алгоритм и программное обеспечение для обработки фотометрических исследований, которые позволяют определить распределение пор по радиусам и рассчитать зависимость относительной влажности окружающей среды (ср), находящейся в гигротермическом равновесии с материалом, от его влагосодержания (W). На основе сканирования фотографий срезов образцов каучука построена кривая распределения пор по радиусам f(r), и на основании полученных данных строится интегральная функция распределения пор по радиусам (рис. 2):

Зная распределение пор по радиусам, мы можем рассчитать относительную влажность среды по уравнению Томсона-Кельвина:

г

(10)

(Н)

о п

f(r), %

F(r) - 0,01

on

о

10 20 30 40 50 60

радиус пор, ЧО^м

-о-

кривая распределения пор по радиусам интегральная кривая распределения пор

Рис.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОР ПО РАДИУСАМ

На основании имеющихся данных рассчитывается влагосодержание материала. Затем определяется равновесное влагосодержание каучука по формуле: Wp=c-(pd, и строится изотерма десорбции (рис. 3). Расчеты по фотометрии выполнены в программе Excel.

Н-1-\-1-1-1-1-1-1 wp, %

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

Рис. 3. ИЗОТЕРМА ДЕСОРБЦИИ КАУЧУКА ДССК-65

В работе рассчитана 4-х секционная ленточная сушилка, действующая на опытном заводе Воронежского филиала НИИСК. Температура воздуха на входе варьировалась от 120 °С до 70 °С. Начальное влагосодержание полимера составляло 0,2 кг/кг.

На основе предложенной математической модели разработаны алгоритм и программа расчета параметров процесса и определения оптимальной температуры воздуха в каждой секции сушилки. Для решения задачи оптимизации был использован экономический критерий. В качестве экономического критерия выбраны общие энергозатраты, которые складываются из суммы затрат в каждой ¡-той секции сушилки:

; = К Е„, + EKj) = ---* в "——

i=l i-1 в

(12)

Просчитано множество вариантов, и на основе экономического критерия выбран оптимальный вариант сушки, при котором при минимальных затратах энергии получается качественный продукт с заданными конечными характеристиками.

Расчет основных параметров сушильного агента и материала выполнен в программе Ьогш-1-2-3. Объем требуемой памяти - 2,3 Мб.

В качестве примера результатов расчета представлены графики распределения влагосодержания материала в 1-й и в 4-й секциях сушилки (рис. 4 и 5).

Рис.4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ МАТЕРИАЛА В 1-Й СЕКЦИИ СУШИЛКИ

[Длина секции, м

Высота слоя материала, м-10

Рис.5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ МАТЕРИАЛА В 4-Й СЕКЦИИ СУШИЛКИ

х п X а ш ч о и о

и га С

ш

Высота слоя материала, м -10

На рис. 6 показано распределение основных параметров процесса ( температуры воздуха, температуры и влагосодержания материала) по длине сушилки для оптимального варианта.

3 4 5 Длина сушилки, м

-е- Температура материала -©- Температура воздуха в слое

- Влажность материала

- Температура воздуха на входе

Рис.6. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СУШКИ

В работе проведен сравнительный анализ оптимального варианта процесса сушки каучука ДССК-65 и действующего б условиях опытною завода Воронежского филиала НИИСК. Анализ показал, что предлагаемый оптимальный вариант процесса сушки каучука ДССК-65 исключает перегрев материала в последней секции сушилки, снижая процент брака с 10 % до 2 %. За счет оптимизации температурных режимов экономится до 10 % электроэнергии.

Кроме того, предложена схема рационального использования тепла воздуха и очистки сушильного агента (рис. 7), которая использует следующие возможности сокращения общих энергозатрат:

1. Воздух после прохождения через 3-ю секцию сушилки (1) и дополнительного прогрева подается во 2-ю секцию в качестве сушильного агента, а сушильный агент из 4-й секции после прохождения калорифера (2) подается в 1-ю секцию сушилки;

2. Применение рекуперации тепла отходящего газа. Предложена схема холодильного цикла, который в потоке отходящих газон отводит тепло конденсирующихся паров влаги к возвращающемуся в сушилку (1) сушильному агенту.

Общее сокращение энергозатрат на сушку каучука в ленточной сушилке с использованием предложенной схемы и оптимизацией процессов в сушилке составляет 50% по сравнению с энергозатратами на действующем производстве.

материал

на сушку

№

N2

готовый

продукт

1 = 60°С

1 - ленточная сушилка

2 - калорифер

3 - конденсатор

4 - теплообменник холодильной машины

5 - испаритель холодильной машины

6 - дроссель

7 - компрессор

X = 0,04 кг/кг 3

жидкие отходы

хладагент 5

воздух

на сушку

Рис.7. СХЕМА РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Разработана модель процесса сушки каучука в ленточной сушилке, позволяющая определять изменение параметров сушки по длине сушилки и но высоте слоя материала. Модель может быть использована как для оптимизации работы действующих производств, так и для проектирования новых высокоэффективных энергосберегающих процессов сушки в ленточной сушилке.

2. Разработаны алгоритм и программа расчета процесса сутки в ленточной сушилке (с использованием пакета ЬоШз-1-2-3).

3. Рассчитан оптимальный вариант процесса сутки нового типа каучука ДССК-65, позволяющий снизить заграты энергии на 10%. Рекомендации по выпуску опытно-промышленной партии переданы в Воронежский филиал НИИСК.

4. Предложен оригинальный сорбционно-структурпьгй анализ на основе фотометрии, позволяющий определить структуру частиц (распределение пор по радиусам в разные периоды сушки) и статику сушки (относительную влажность газа при равновесии и равновесное влагосодержание материала) методом электронного сканирования фотографий образцов.

5. Предложена технологическая схема рационального использования тепла и очистки воздуха, позволяющая сократить общие затраты электроэнергии па 50%. Рекомендации по снижению общих энергозатрат нереданы в Воронежский филиал НИИСК.

список публикаций по теме диссертации.

1. Меньшутина Н.В., Гончарова C.B. Математическое моделирование технологической схемы на стадии сушки растворного бутадиен - стирольного каучука // VIII Всеросс. конф. «Математические методы в химии (ММХ-8)»: тез. докл. - Тула, 1993, с. 134.

2. Вощенко Н.В., Гончарова C.B., Меньшутина Н.В. Моделирование процесса сушки в ленточной сушилке // VII Мевдунар. конф. молодых ученых по химии и химической технологии «МКХТ-7»: тез. докл. - Москва, 1993, с. 147.

3. Вощенко Н.В., Гончарова C.B., Меньшутина Н.В. Построение математической модели процесса сушки ДССК в ленточной сушилке // IV Мевдунар. научн. конф. «Методы кибернетики химико-технологических процессов (KXTTI-IV-94)»: тез. докл. - Москва, 1994, с. 52.

4. Гончарова C.B., Меньшутина Н.В. Математическое моделирование процесса сушки растворных бутадиен-стирольных каучуков в ленточной сушилке // VIII Междунар. конф. молодых ученых по химии и химической технологии «МКХТ-8»: тез. докл. - Москва, 1994, с. 26.

5. Меньшутина Н.В., Гончарова C.B. Моделирование процесса сушки полимеров в ленточной сушилке // IX Всеросс. конф. «Математические методы в химии (ММХ-9)»: тез. докл. - Тверь, 1995, с. 122.

6. Menshutina N.V., Goncharova S.V., Tarutin V.P. Modelling of the Polymers Drying Process in the Belt Dryer // 10th Conference «Process Control '95»: preprints - Slovakia, 1995, volume 2, p. 253.

7. Гончарова C.B., Меньшутина H.B. Построение модели конвейерной сушилки для сушки каучуков // IX Междунар. конф. молодых ученых по химии и химической технологии (МКХТ-95)»: тез. докл. - Москва, 1995, с. 8.

8. Меньшутина Н.В., Гончарова C.B. Моделирование конвейерной сушилки для сушки полимеров // III Минский междунар. форум по тепло- и массообмену: тез. докл. - Минск, 1936.

С^