автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Моделирование процесса кристаллизации галогенидов серебра при синтезе монодисперсных фотографических эмульсий

? Г 8 ОД

' % К^ДСКЖ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КАРАТАЕВА ВЕРА ВАСИЛЬЕВНА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ГАЯОГЕНИДОВ СЕРЕЕРА ПРИ СИНТЕЗЕ ИОЮДИСПЕРСНЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИИ

05.17.08. - Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёней степени кандидата технических наук

Казань - 1994.

Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете и Казанском научно-исследовательском технологическом и проектном институте хкмико-фотографической промышленности ПО " Тасма

•Научные руководители : доктор технических наук , профессор

Елизаров В. И., кандидат технических наук,.старший научный сотрудник Воробьев Б. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Фафурин A.B., к.ф.-м.н. Логинов В.Г.

Ведущая организация АО "Славич",-г.Переславль-Залесский..

0[> Защита состоится " 6* " <¿<¿<2,91994 г

в я Jfy *гчас. на заседании специализированного совета

Д 063.3702 при Казанском государственном технологическом

университете, по адресу: 420015, г. Казань, ул. К.Маркса,€3,

корп.А., 3-ий этаж (зал заседаний Ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского

государственного технологического университета.

Автореферат разослан " 1 " ctftbeAft 1994 г.

Ученый секретарь

специализированного совета,

кандидат технических наук,

доцент- Л.Г.Ввтошкийа

/ /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Процесс кристаллизации галогенидов оеребра (А^Чэ]) является одной из важнейших технологичоксих стадий получения юляс^отомзтериалов.

Современный этап развития технологии синтеза фотографических эмульсия, получаемых двухструйпым методом, связан с применением сложных композиционных систем, состоящих из однородных микрокристаллов (МК) А$Га1, МК "ядро-оболочка", плоских, зпитак-сиальных МК и др.Получение эмульсий,содержащих МК со строго заданной структурой и требуемыми характеристиками,в настоящее время нэ-возмопшо без глубокого понимания механизма кристаллизационн(}Го процесса, без надёжных методов его расчёта и теоретически обоснованной модели роста МК, связыващой гидродинамические, технологические и конструктивные параметры процесса и аппарата. Анализ научпо-тохническрй литературы показал, что ни одпа из существующих моделой процесса двухструйной 1сристаллизацки в полной мэре не отвечает поставленным выше требованиям. Определение кинетических параметров роста .МК осуществляется экспериментальным путём или на основе недостаточно корректных эмпирических данных. Вей это сдергивает разпитио методов расчета аппаратур!, оптимальных рожков ведения процесса кристаллизации и более широкое применение метода двухструйной кристаллизации в практике.

Цель работы. Изучить влияние гидродинамических факторов па процесс формирования однородных Ж А${а1;

- разработать математическую модель процесса двухструйной кристаллизации, позволялдую проводить моделирование кинетики роста МК в зависимости от гидродинамических, конструктивных, технологических характеристик процесса;

- проверить на практике адекватность разработанной модели роста МК, в том числе в промышленных условиях и разработать рекомендации по ведению процесса двухструнного синтеза. • •

Научная новизна работы. Разработано математическое описание кинетики процесса двухструйной кристаллизации, позволлгг;ое в отличив от ранее известных моделей процесса, проводить моделирование кинетики роста МК А^На1 в зависимости от гидродинамичос-ЮТЕ, конструктивных и технологических характеристик процесса и (йесшчиваищео репение проблемы масштабного перехода при разработ-т& синологических процессов и аппаратов двухструйной кристаллиза-

- 3 -

ции.

На основе предложенной моде jai кинетики росла МК возможно с помощью ЭВМ прогнозировать размеры получаемых МК во времени процесса, не обращаясь к трудоёмким и сложным экспериментальным исследованиям.

Изучено влияние гидродинамических факторов на процесс формирования однородных МК AgHal.

Практическая ценность. Разработанное математическое описание процесса двухструйной кристаллизации позволяет выбирать оптимальные варианты режимов процесса кристаллизации, его аппаратурного оформления и сократить материальные затраты и сроки промышленного освоения.

Результаты диссертационной работы использованы при разработке и внедрении промышленных установок двухструнного синтеза на ПО "Тасма", отработке технологии синтеза монодисперсных эмульсий для различного ассортимента фотографических материалов: микратных, фототехнических, чёрно-белых позитивных плёнок и др., расчетах кинетики роста и выборе оптимальных параметров процесса кристаллизации для фототехнических пленок в промышленных условиях.

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых и специалистов (Казань, КазНИИтехфотопроект, 1981,84,89 г.}, на .11-ом Всесоюзном научно-техническом совещании по путям совершенствования, интенсификации и повышения надежности аппаратов в основной химии (Сумы, 1982 г.), на Всесоюзной конференции по физическим процессам в светочувствительных системах на основе солей серебра (Кемерово, 1936 г.), на Международном конгрессе по фотографической науке (Кельн. ФРГ, '1936), на Шей Всесоюзной конференции по моделированию роста кристаллов (Юрмала, 1990 г.), на Всесоюзном симпозиуме по фотохимическим процессам в галогенидах серебра ( Черноголовка, I99T), на научно-технических конференциях института киноин-женоров (С.-Петербург, 1986, 90, 92). на отчетной научно-технической конференции КГТУ (Казань, 1993 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы, содержащего 200 наименований, и приложений. Основной материал диссертации изложен на 165 страницах

- 4 - ч

и содержит 4 таблицы и 36 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проводится анализ существующих схем аппаратурного оформления процесса кристаллизации при синтезе монодисперсных фотографических эмульсий, условий, определяющие формирование однородных Ж А£На1, влияния гидродинамических факторов на этот процесс, а также математических моделей, описывающих кинетику роста Ж.

Критический анализ литературных данных показал, что в-существующей теории двухструнной эмульо-'мкации определение кинетических параметров проводят экспериментальным путем на основе обобщения эмпирических данных. Это не позволяет установить зависимость скорости роста МК от гидродинамических, конструктивных факторов, ^ ° что сдерживает развитие методов расчета оборудования и оптимальных технологических режимов процесса кристаллизации.

Вторая глава посвящена описанию физической модели роста МК в водном растворе желатины (фотоэмульсии) в аппаратах с перемешиванием. Кристаллизация МК А£На1 монодисперсных эмульсий основывается на общей теории выделения твердой фазы из растворов. Образование зародышей твердой фазы начинается только иг

пересыщенного раствора. К дальнейшему росту способны только те зародыши, размер которых превышает критический (1 )• определяемый по известному уравнению Гиббса-Томсона 1 = 2оУт/НТ1пР, где о -поверхностное натякение на границе раздела фаз, 7т - молекулярный о£ъем АбНа1, Я- универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура, Р=Сю/С - степень пересыщения. Растворимость ЫК является функцией размера кристаллов и определяется из уравнения: С = С°ехр(1 +.?о7т/НГ1), где растворимость бесконечно больного кристалла. •

Поело образования зародышей критического размера, согласно известным теоретическим и экспериментальным представлениям, у поверхности его в растворе и внутри образуется двойной электрический слой. Благодаря наличию двойного электрического слоя у поверхности МК, создаётся движущая сила переноса ионов из раствора к поверхности и от поверхности внутрь кристаллической решетки кристалла. Перераспределение ионоз в кристаллической решетке осуцест-

- 5 -

вляется по кинетическому механизму. В приграничном слое раствора перенос ионов из ядра раствора к поверхности осуществляется по влектрокинетическому и диффузионному механизмам. Перенос массы характеризуется механизмами молекулярной диффузии, стефанова потока и миграцией заряженных частиц в электрическом поле. Показано преобладание механизма молекулярной диффузии ионов Ag+ .

На образовавшихся в растворе зародышах МК AgKal адсорбируются молекулы желатины, обладающие большой молекулярной массой и разветвленной структурой. Согласно теоретическим и экспериментальным представлениям о структуре образовавшейся частицы АаНа1 •предположительный её размер в растворе (1=10~-10 ~6м).Процесс двухструнной кристаллизации А§На1 проводят в аппаратах с интенсивным перемешиванием.

Образующееся в турбулентном потоке жидкости твердое частицы малого размера ( ~ 1СГ6 м ) следуют за турбулентными пульсациями масштаба Ь. Вихри жидкости масштаба к< Ь, в которых происходит диссипация энергии, обладают свойством изотропности. Пульсации масштаба определяют величину локальных пульсационных

скоростей и^ вблизи поверхности частицы.

На расстоянии порядка 1 от поверхности частицы скорость жидкости изменяется на и^ , локальные скорости вблизи её поверхности определяются пульсациями масштаба 1:

1

Г 61 I3

) • а)

где £ - скорость диссипации энергии.

Диссипация энергии при интенсивном перемешивании в условиях изотропной турбулентности определяется в виде:

Нп К,л3(15

V V

где М0- подводимая мощность мешалки, V - объем суспензии в аппа -рате, - коэффициент мощности мешалки, п - число оборотов , й -диаметр мешалки. Тогда ию в реакторе, согласно (I) и (2) примет вид : 1

• <3>

Поскольку размер частицы мал и значительно меньше участка

- 6 -

стабилизации турбулентного пограничного слоя,- то имеет место ламинарное обтекание частиц». Образующийся ламинарный пограничный слой на своей внешней границе возмущен турбулентными пульсациями жидкости и частиц. Такой пограничный слой получил название псевдоламинарного *. Скорость пульсаций V , воздействующих на пограничный слой, вблизи поверхности частицы, определяется вязкостью и скоростью дис-сипгции энергии и согласно теории размерности записывается в виде : V' = А(те)1/4 , (4) где коэффициент пропорциональности А < I, V - кинематическая -вязкость. Отношение Ти = -и / ит , где Ти - параметр.

Поскольку в процессе двухструйной кристаллизации МК" А£На1 однородны по форме и размерам, то двухфазная среда в аппарате -мснодисперсная эмульсия, концентрация дисперсной фазы в объеме хшд-костк мала. Поэтому для опредеделения скорости роста и размеров {Ж достаточно рассмотреть перенос массы А^На! из раствора к грани отдельной частицы через пограничный слой. Скорость роста МК по

диффузионному механизму записывается в виде уравнения :

£ = ^ ' ^ ■ "

где фр и фу - поверхностный и обьемный коэффициенты формы МК р - плотность АдНа1, 1 - линейный размер МК, ($ - среднее значение коэффициента массоотдачи в растворе, С^ - концентрация галогенида серебра в растворе. Интегрирование уравнения (5) по времени т, начиная от т=т0, соответствующего началу роста (Ж по диффузионному механизму, позволяет определить размер МК в момент-времени % : т

1 - К + [ , Фр Р (С«- ср) йх , (6)

^о

ЗфуР

п 50 I

и у=о • . .

Р = - . (7)'

К"Ср} -

где 1к - размер МК после кинетической стадии роста, С - распре-

* Клинова Л.Л..Сосновская Н.Б..Дьяконов С.Г. Математическое моделирование процесса растворения твёр,[ых частиц в. аппаратах с перемешивающими устройствами.// Масссобм.процессы и аппараты хим.

технол. Медвуз." сб.- Казань.: ЮТИ.- 1987.- С. 114-125.

- 7 -

деление концентрации галогенида серебра в пограничном слое, у -поперечная координата пограничного слоя, (у=0 на поверхности

В третьей главе для описания массопереноса в системе МК А§На1 - раствор желатины приведены уравнения переноса массы и импульса в псевдоламинарном пограничном слое на поверхности МК и метод их решения.

Диффузия ионов из раствора к поверхности твердой частицы при росте МК приводит к перемещении границ пограничного слоя .Координаты пограничного слоя' изменяются во времени пропорционально скорости роста.Перенос импульса и массы в пограничном слое нестационарный. Состояние жидкой фазы в аппарате (слабый водный раствор желатины с концентрацией ~ 2%) определяется характеристиками ньютоновской среды. Поскольку толщина пограничного слоя на частицах малого размера соизмерима с её масштабом (б~1), то силы вязкого трения и молекулярного движения в продольном и поперечном направлениях слоя одного порядка.

Числа йе^^/и и Ре=ию1/Б - характеризующие интенсивность переноса импульса и массы при малой скорости относительного движения частицы ию и её размера 1, малы (Не<1 и Ре<1). В этом случае инерционные силы переноса импульса и массы малы по сравнению с силами трения и молекулярного переноса. Тогда, уравнения нестационарного движения и • переноса массы в псевдоламинарном пограничном слое имеют вид:

где и - продольная составляющая скорости жидкости в пограничном слое, С - концентрация жидкости, V и Б коэффициенты кинематической вязкости и молекулярной диффузии ионов, х и у -продольная и поперечная координаты пограничного слоя, 1 - время. Рост МК по диффузионному механизму начинается с размера, равного 1к .При этом осаждение ионов на грани МК в каждом сечении X одинаково. Осаждение ионов на поверхности грани МК приводит к увеличению размера 1 по координате У. Скорость роста МК в этом направлении обозначим через ш = йу/бт. Считаем, что фронт осаждения ионов по оси ОУ перемещается со скоростью и. Вводя подвижную

систему координат т) = у-ш , £ = х, и проводя преобразование пе-

-'8 -

МК)

(9)

ременных в уравнениях (8) и (9):

йи (9ц £Н] . <3и

3X67)01 ЙТ)

имеем:

вги

¿>2и

«г

а2и

дги

<911 Г вги вг\1 1

№ * *ГГ

-СО ■

«9т?

(10) -чо

ас

г з2с

'Ь?

0Х2 б|2

Л

«и •(П)

Введение подвижной системы координат позволило перейти .от

трёхмерной задачи к двухмерной в координатах £ , т? и привело к появлению в уравнениях переноса (10) и (II) параметра ы - скорости роста МК. ," . ' Запишем уравнения (10) и (II) в безразмерных переменных :

и

Ч»

с - с

гр

С -с гр со

V . а

. £

где с ,сю - концентрация на поверхности частицы и в ядре раст -вора. Опуская в обозначениях й и с знак "-"над буквами, вместо (10) и (II) получим: "

(12)

аги а2 в2и аи

—3~ + » - йе„ —-

а?)2 I2 0) ат»

52С б2 <9гс ас

, + д , - - Ре,,' _

&Г)г I2 ■ а?2 0) дц

- , (13)

•да. Неш - £ , Рещ

ой

—, 3,8 - толщины динамического и диф$у-д

1Ис<Аного пограничных слоев.

Граничные условия для уравнений (12) и (13) следующие: ри 1^=0 , и=0 , с=0, (14)

ри т)=1 записывается шток импульса от пуль-саций жидкости, воз -ущащих пограничный слой :

гпДсо 511

— . — • , I |

5 вт]

Т)=1

(и Г

5и

Ти2Не3

це Ивд

■П-1 вс

и В

'- ; при 77=1 , —

V Оп)

О .

ри 5=0 , и»и(0,т)) , с=с(0,т)) .

(15)

(15)

ц

au sc

При 6=1 ,--- = 0 (17)

ö6 fl{

При 5=0, гдэ 8-»0, в уравнении (15) величина Reg обращается в

^ » 0 и уравнение движения удовлет-6-0

нуль.- Это даёт условие

ÖT]

воряет условиям решэния Кармана-Польгаузена . Поэтому граничное условие (16) для профиля скорости при 6=0 задаётся в виде:

и=1,Бт) - О.Бт)3 при 6=0 . Аналогично записывается условие для профиля концентрации при 6=0. Толщина динамического слоя Ö определяется из условия u=I при т}=1, а толщина диффузионного пограничного слоя 0д связана с толщиной динамического соотношением Сд - в'Рг_1/3, где Рг = v/D.

Решения уравнений движения (12) и переноса массы (13), удовлетворяющие граничным условиям (14), (15), записываются в виде:

1 _ к*

и - -Т\ГНевв1п 2тсг) + } u^Cg)з1п-Т] , (18)

ю jp,,;

C-^0k(6)8ln- Т)., (19)

ic=1 2

где 1с • 1,3,5,...2п+1,...; 1^(6), Ск(6) - некоторые функции от 6^ Подставляя решения (16) и (19) в уравнения (12) и <13) ..умножим их на ein шкц/2 ( №1,3,6,....). Интегрируя уравнения по т) в пределах от нуля до единицы, получим систему обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка относительно 1^(6) и Ск(б) :

I2 Г к*}2 I2 STu2Reö3in^- 2Tu2 Regeln ~

V£). - ¿г 4 ■ ]8 - -

iL ^Re?Re"* 2Ra 12 v kvt> (201

^ ППГПГТ - 214>*r' -mTkiür • <20>

k-i m + k«(-1) г

i2

C2 (f]a-4 "

f Ick 21г 00

__m+k+2

k«t В + k-(-1 ) 2

Выполняя аналогичные првобразования в граничных условиях, получим:

к+3 2

2 Ти2Не1 в!п

ктс

"к

I 96

1 ' п п * •

В приведенных уравнениях величины и ,и , С ,С, Ивв определяют значения соответствующих производных функций по координата С •

Обозначая в уравнениях (20),(21) выражения в правой части через Фк(5|\) и Ф^^.С^) , соответственно, запишем решение уравнений:

. I ?

" <15 + а1к£ + аак ,

(23)

о о

о о

где а1к, а2к, Ь1к , Ь2к - постоянные интегрирования, определяемые из соответствующих граничных условий (16). При известном поле концентрации в пограничном слое (19) мозяо определить локальные значения коэффициента массоотдачи по выражению

щ-

Р(5)

Е^^вш Г-|Ы-] [ V Ср) - ор

к«1 1 д }

у=0

- О 00 р

25 *

(25)

д К=1

Среднее значение коэффициента «пссоотдачи р записывается в виде 1

Р - | Р(?)<Ц •

(26)

Поскольку уравнения (22),(23) не разрешены относительно и^(£) и Ск(?),то расчет скорости 1^(5) и концентрации Ск(£) проводится методом последовательных приближений. Толщина динамического слоя за- II -

дается, в виде О = а-£0,5 , где параметр а рассчитывается по величине интегральной оценки граничного условия: 1

||1 - ¡Г -тШ

о

Среднее значение толщины пограничного слоя на поверхности МК

вычисляется по формуле:

1

б = /с(ше

о

Для расчета коэффициента массотдачи по формулам (25),(26) в разложениях (18),(19) удерживается конечное число членов ряда. Проведенные численные расчеты показывают быструю сходимость рядов. Установлено, что поля скорости и концентрации в пограничном слое удовлетворительно описываются суммой двух членов в разложениях (Ш), (19).Значения скорости и концентрации, определяемые в области пограничного слоя по суше трех членов в разложениях,отличаются от соответствующих значений, пассчитанных по сумме двух членов на величину менее 1%. Поэток} расчет коэффициента массоотдачи с достаточной точностью можно ^¡ровести по формуле

" ТВ- [°1«> + ЗСзМ , а для определения функций С.,(£) и С3(£) решить систему из двух уравнений (21).

Изменение концентрации А£На1 в растворе определяется концентрацией С^, расходом исходных реагентов V, потоком вещества из раствора к поверхности кристалла и описывается законом сохранения массы АвНа1. Концентрация А^На! в растворе Сда в аппарате с мешал -кой в условиях полного перемешивания определяется по модели идеального смешения с источником стока массы из раствора к поверхности МК по уравнению:

<1Ссо Сга - С рАв

■ ^г + ~—:" (С»-(У , (27) где С - концентрация раствора на входе в аппарат, т - время, У=У0+уг , 70 - начальный объём раствора в аппарате, V - объём жидкой фазы в аппарате, V -объёмный расход реагентов, р - среднее значение коэффициента массоотдачи, Аю - поверхность раздела фаз ( поверхность всех МК А£На1 ).

- 12 -

Решение уравнения (27) имеет вид:

y - {ЗА в (28)

V„ 1 v CLv • t'J i-iii< . ----a— + -----e!_

. VQ + V T J Y - pAD

где PQ - начальное пересыщение раствора в аппарате. ' - •

Поверхность всех МК AgHal в растворе определяется при известных значениях среднего размера 1 частицы и количества МК в растворе. Число № галогенида серебра в растворе определяется из уравнения материального балланса :

WTV

Н = -f— , (23)

V3

где W - мольный расход реагентов, V^ - мольный объем галогенида серебра, ср^ - объёмный фактор формы, 1 - средний размер МК.

Для численной проверки разработанного метода peuiomw уравнений переноса массы и импульса в пограничном слое были произведены расчеты. На рисунке I показана зависимость fi(f) для различных размеров МК при Ти = 0.1, иж - 0.1, D = 2.05-Ю"9 м2/с , v=2-I0~6 м2/с. Результаты расчета показывают, что р(£) по длине грани MIC имеет различные значения. Наибольшее значение имеет при малых

В четвертой главе диссертации изложены результаты экопоримен-талышх исследоваштй процесса кристаллизации AgHal в аппаратах с мешалкой,приведено сравнение расчетных и экспериментальных дшпшх по кинетике роста МК при синтезе монодиспорсных фотоэмульсий в лабораторных и промышленных условиях.

Для исследования процесса кристаллизации AgHal в зависимости от гидродинамических факторов была создана экспериментальная лабораторная установка с возможностью изменения скоростей сливания исходных растворов, с автоматическим поддеркашюм заданных значений pAg в реакторе ,с набором различных перемешивающих устройств. Установка снабжена электронным блоком управления, позволяющим изменять частоту вращения мешалок в диапазоне 150 - 2200 об/мин, и может работать по схемам с внутренней и внешней рециркуляцией. На установке получали аммиачные, безаммиачшв бромсереб-рянио-монодисперсныо эмульсии с кубическими МК. Средний размер МК определяли турбидимотричоским и ' элоктронномикроскопичвским мето-

т ° -

A w

С<» =

С Р. -р о

V

- О (3AD BAd

и/о

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Рис. 1.Зависимое» коэффициента кассо-

отдачи от размера кристалла I. (шеи) :

1 - I - 0.1 ; 2 - 0.3 .

I, шш

рате с нешалгой. Рецептура ФТЛ. --расчет по подели, » -эксперимент.

дами.

Экспериментально исследовали влияние факторов, характеризую-гих штенсивность перемешивания:тип мешалки, их геометрические размеры, частота вращения и дп., на кинетику формирования МК Установлено, что для достижения заданного размера МК увеличение частоты вращения мешалки целесообразно лишь до определенного предела, выше которого этот параметр не оказывает заметного влияния на кинетику кристаллизации. Интенс/фикация процесса перемешивания при кристаллизации галогенидов серебра имеет свои практические пределы и каждому типу фотоэмульсий соответствуют свои оптимальные условия перемешивания.

Результаты лабораторных исследований нашли свою практическую проверку при отработке технологий синтеза монодисперсных эмульсий для микратных, черно-белых позитивных, фототехнических и др. пленок на промышленных установках двухструйного синтеза ПО "Тасма", при моделировании кинетики роста и выборе оптимальных параметров процесса г.ристаллизации.

Принцип действия установки контролируемой двух'струйной эмуль-сификации ЛСЭ - 100 основан на принудительной подаче исходных растворов А&К03 и КНа1 через распылительные устройства под поверхность раствора желатины (фотоэмульсии) в зону работы мешалки типа "ротор-статор".

В промышленном аппарате с 7=1500 л подача исходных растворов осуществлялась самотеком через насадки с калиброванными проходными

- 14 -

отверстиями. Аппарат снабжен двумя пропеллерными мешалками, размещенными на наклонном валу.

На основе исходных данных по разработанной модели были проведены расчеты размеров МК, скорости их роста, концентрации раствора и др. для данных технологических процессов.

Сравнение экспериментальных и расчетных данных показывает удовлетворительное согласование ( с погрешностью около 12% ). На рис.2 приведена зависимость изменения размеров МК от времени в аппарате с У=1500 л.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработанная в настоящей работе математическая модель кинотики процесса двухструнной кристаллизации позволяет в отличии от известных моделей процесса проводить расчеты кинетики роста МК с-учетом как гидродинамических условий в аппарате, так и технологических резжмов ведения процесса кристаллизации.

2. Предложенная математическая модель кинетики процесса обеспечивает возможность математического моделирования при масштабном переходе от аппаратов небольшой емкости к промышленным вариантам аппаратов.

3. Адекватность разработанной модели физическому процессу двух- буйной кристаллизации доказана экспериментально с использо-ванк • лабораторных и промышленных установок синтеза фотоэмульсий.

4. Экспериментально подтверждено удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных данных размеров МК в монодисперсных фотоэмульсиях, получетчшх в лабораторных и промышленных условиях.

5. Показано, что разработав ля модель кинетики роста МК с ис-ользованием компьютерной техники позволяет решать задачи по прогнозированию размеров МК А£На1 во времени процесса, не обращаясь к трудоемким и дорогостоящим экспериментальным исследованиям.

6.Экспериментально доказано,что для достижения заданных гра-[улс!.*.отрических характеристик МК увеличение интенсивности переме-гавания целесообразно лишь до определенного предела, после чего тог параметр не оказывает заметшего влияш1я на кинетику роста МК что использовано при конструтгрс.ватга пбрвмэииввкглшх уот-ойств и ггодсорд гипорппмчр.-ф гигжторов для ггромншл<?ня!1Х устажшик.

г!. разработаны п шюдр чпи из №3' "Тасма" практические рокоман ации по аппаратурному оформл'-нип и проведению процесса двухструй

15 -

ной кристаллизации при синтезе монодисперсных эмульсий для различного ассортимента фотографических материалов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Семенкк Л.Н., Аилов Р.Ш., Каратаева В.В., Воробьев Б.А., Харитонов Б.А. Универсальная установка для синтеза фотографических эмульсий УЛУС 1.3.5 // Тат. ЦНТИ, Информ. листок No 1-79,Казань, 1979.

2. Каратаева В.В., Воробьев Б.А. Особенности работы аппаратов с механическим перемешиванием в процессе синтеза фотографических эмульсий //В кн.:Пути совершенствования,интенсификации и повышения надежности аппаратов основной химии: Тез. докл. 2-го Есесоюзн. совещания г.Суш. 1982 - с.22.

3. Харитонов Е.А., Каратаева В.В., Воробьев Б.А., Галеев Т.А., Бутаев B.C., Садыкова A.A. Устройство для перемешивания.А.с. СССР, кл. BOIF, Jé 829156 / Опубл. в ¡311 № 18, 1931.

4. Харитонов Е.А., Каргтаева В.В., Воробьев Б.А., Галеев P.A., Бутаев B.C., Садыксла A.A. Устройство для перемешивания. A.c. СССР., кл. ВО IF, JS 1ХЬ872/ Опубл. в БИ № II, 1983.

5.Воробьев Б.А., Каратаева В.В. Аппаратурное оформление процесса кристаллизации при синтезе монодисгорсных фотографических эмульсий // Обзор инфор. Сер. "ЗЫмико-фотографичвс. промышленность". М. : НИИТЭХИМ. 1984 . 48 с.

6. Фомин В.М., Каратаева В.В., Воробьев Б.А., Аюпов Р.Ш. Аппарат для получения фотографических эмульсий. A.c. СССР.кл.ВОП1 * II40822 / Опубл. в БИ J17, 1985.

7. Каратаева В.В., Воробьев Б.А.. Изучение влияния гидродинамических факторов на процесс кристаллизации однородных микрокристаллов галогенидов серебра // В кн.: Физич. процессы в светочувт-вителылх системах на основе солей серебра: Тез. докл. Всесоюзн. конф. 1'емерово. 1986. - с. 101.

8. Karataeva V.V., Vorobyov В.A. Ihe influence oí the stirring Tactor on the crystallization process In the double-jet synthesis of photographic emulsions // ICPS. Cologne / Kein. 1986.-p.66.

9. Каратаева В.В., Сидорова Т.В., Воробьев Б.А., Никулин А.Ф., Гридин Б.И. Особенности процесса получения мелкозернистых однородных эмульсий в аппаратах двухструйной эмульсификации //Сб. научн. тр. Госниихимфотопроект, Ы. 1988. - с.46-52.

- 16 -

10. Каратаева В.В., Воробьев Б.А. Изучение процесса перемешивания компонентов применительно к установкам двухструйного синтеза фотоэмульсий // Моквуз. сб. научн. тр. "Массообменные процессы и аппараты хим.технологии".- Казань.- 1988.- с.26-31.

11. Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Воробьев Б.А., Каратаева В.В. Модель роста микрокристаллов галогенидов серебра в аппаратах с перемешиванием. //Межвуз.сб.науч.тр. "Массообменные процессы и аппараты хим.технологии". -1989. -с.4-10.

12. Каратаева В.В., Воробьев Б.А. Влияние гидродинамических условий на ценообразование в процессе кристаллизации однородных эмульсий // Деп. "в ОНИИТЗХим Черкассы. -1991. - Я 756-ХП-90 от 12.12.90.

13. Каратаева В.В.,.Воробьев Б.А. Влияние типа проточных смесителей в установках синтеза однородных фотоэмульсий // Инф. сб. Кинофототехника: науч.-технич. достижения и передовой опыт в области кинематографии. Спец. вып. М.: НИКФИ.- 1990.- с.139.

14. Воробьев Б.А., Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Каратаева В.В. Гидродинамическая модель процесса кристаллизации однородных эмульсий // В кн.:"Фотохиы. и фотофиз. процессы в галогенидах серебра": Тез. докл. Всесоюзн. симл. Черноголовка: 1991. -с.5.

15. Каратаева В.В., Воробьев Б.А. Исследование влияния гидродинамических факторов на формирование однородных микрокристаллов галогенидов серебра // Деп. в ОНИИТЕХим Черкассы. -1991. 358-ХП-91 от 5.08.91.

16. Воробьев Б.А., Глебов Д.А..Елизаров В.И., Каратаева В.В. Оптимизация, двухструйной'эмульсификации А^На1 в аппаратах с перемешиванием // Меквуз. сб.науч.тр. "Массообменные процессы и аппараты хим. технологии". - Казань. -1991. -с.-14-19.

17. Воробьев Б.А., Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Каратаева В.В. Моделирование процесса дгухструйной кристаллизации // Яурн. науч. и пршсл. фотогр. и ккнок-атогр.- 1992.- т.37.- Но I.- с. 41 -50.

18. Воробьев Б.А., Каратаева В.В., Глебов Д.А., Елизаров В.И. Выбор оптимальных технологических режимов двухструйной эмульсификащш МК А£На1 // В кн.: "Проблемы развития техЕШки и технологии кинематографа": Тоз. докл. конф. Ин-т кшюинженеров .С.-Петербург. 1992. -с.9Г,. ' ■•• •

19. К?1|-;г.тнч:1. В.Р., Б.А. Влияние аппаратурно-техно-

логических факторов на формирование Т-кристаллов // В кн.: "Проблемы развития техники и технологии кинематографа": Тез. докл. конф. Ин-т 1 иноинкенеров С.-Петербург. 1992. -с. 100.

Соискатель ИсСг^осЪ^, Каратаева В.В.

Тираж 80 экз-

. Заказ 46

Офсетная лаборатории Казанского государственного технологического университета. ,\дрес: 420015, г. Казань, ул. К Маркса, 68.