автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Моделирование процессов агломерирования и капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки в тарельчатом грануляторе

На правах рукописи

Кувшивова Анастасия Сергеевна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АГЛОМЕРИРОВАНИЯ И КАПСУЛИРОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПОЛИМЕРНЫЕ ОБОЛОЧКИ В ТАРЕЛЬЧАТОМ ГРАНУЛЯТОРЕ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических

технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технически* наук

Иванова 2005

Работа выполнена в ГОУВПО "Ивановский государственный химико-технологический университет" на кафедре "Процессы и аппараты химической технологии"

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Липин Александр Геннадьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шувалов Сергей Ильич доктор технических наук, старший научный сотрудник Пядохин Валерий Алексеевич

Ведущая организация:

Ярославский государственный технический университет

Защита состоится "26" декабря 2005 года в ¿0 часов на заседании диссертационного совета Д 212.063.05 при ГОУВПО "Ивановский государственный химико-технологический университет" по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГХТУ.

Автореферат разослан " ноября 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

¿и

Зуева Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Процессы гранулирования и капсулирования широко используются для повышения качества, улучшения товарного вида, расширения функциональных возможностей сыпучих материалов бытового и промышленного назначения, например, неслеживающихся минеральных удобрений, безопасных для человека химических средств защиты растений, препаратов пролонгированного действия, дражированных лекарственных средств, витаминов, семян, комбикормов.

Для осуществления названных процессов достаточно часто применяют выпускаемые промышленностью барабанные и тарельчатые грануляторы. Тарельчатые /дисковые/ грануляторы имеют целый ряд преимуществ перед барабанными. Они позволяют получать гранулы с более узким фракционным составом, имеют очень небольшую кратность ретура, что намного снижает нагрузку на классифицирующую аппаратуру, имеют большие возможности управления и контроля гранулообразования, более компактны, экономичны и требуют меньших капитальных вложений.

Одним из наиболее часто отмечаемых недостатков является сложность организации процессов тепломассообмена в тарельчатом грануляторе, поэтому предлагается использовать инфракрасный нагрев, который исключает потери теплоты и унос пылевидной фракции материала с отработанным теплоносителем, что имеет место при конвективном теплоподводе газообразным теплоносителем.

В малотоннажных, многоассортиментных производствах с целью сокращения номенклатуры используемого оборудования рационально применять один и тот же аппарат, как для гранулирования, так и для капсулирования дисперсных материалов.

Число дисперсных продуктов, для которых требуется гранулированная или капсулированная выпускная форма постоянно увеличивается, поэтому надежное моделирование этих процессов весьма актуально.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры ПАХТ "Разработка новых высокоинтенсивных гетерогенных процессов и их аппаратурное оформление" в рамках тематического плана НИР Ивановского государственного химико-технологического университета на 2001

Цель работы: разработать математические модели и на их основе методики расчета процессов капсулирования зернистых материалов в полимерные водорастворимые оболочки и агломерирования мелкодисперсных частиц, осуществляемых в тарельчатом грануляторе.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи: - экспериментальное исследование совмещенных процессов полимеризации и сушки, протекающих при термообработке растворов пленкообразующих

- разработка математического описания и расчет совместно протекающих хи-

-2005 г.

веществ;

мического превращения, процессов тепло-капсулирования зернистых веществ;

•• # <

- прогнозирование изменения средней степени покрытия частиц в ходе процесса капсулирования;

- разработка математической модели процесса агломерирования мелкодисперсных материалов в аппарате тарельчатого типа;

- создание методик расчета процессов капсулирования и агломерирования в тарельчатом грануляторе;

- выдача рекомендаций к промышленному использованию результатов исследований.

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель процесса формирования защитной полимерной оболочки путем проведения совмещенных процессов сушки и радикальной полимеризации на поверхности частиц зернистых материалов в тарельчатом грануляторе.

2. Экспериментально установлена зависимость коэффициента, характеризующего понижение давления насыщенных паров растворителя над растворами пленкообразующих веществ, от их концентрации.

3. Разработана математическая модель преобразования фракционного состава мелкодисперсного материала в тарельчатом грануляторе вследствие протекания процесса агломерации.

4. Экспериментально определен явный вид разделительной функции, характеризующей классифицирующий эффект при выгрузке материала из тарельчатого гранулятора и ее зависимость от угла наклона и частоты вращения таре ли.

5. Получена эмпирическая зависимость для расчета частоты актов агломерации как функции размера частиц, частоты вращения и угла наклона тарели.

Практическая ценность:

1. Разработаны методики расчета процессов агломерирования и капсулирования в оболочки из водорастворимых полимеров дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе.

2. Для ряда материалов определены диапазоны регулирования режимно-технологических параметров, обеспечивающие стабильное протекание процессов агломерирования и капсулирования, осуществляемых в тарельчатом грануляторе.

3. Разработанные методики расчета и их программное обеспечение приняты к использованию в ЗАО "Дзержинская химическая компания", г. Дзержинск.

Автор защищает:

• результаты экспериментальных исследований по получению капсулирован-ных материалов, с оболочками из водорастворимых полимеров: полиакрилами-да, метилоксипропилцеллюлозы, поливинилового спирта;

• математические модели процессов, протекающих при проведении капсулирования;

• математическую модель процесса агломерирования мелкодисперсных материалов в аппарате тарельчатого типа;

• результаты численного эксперимента по моделированию процессов капсулирования и агломерирования на ЭВМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XVIII Международ-

ная конференция молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 2004); Международная научная конференция "Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства" (Иваново,

2004); ГО Всероссийская научная конференция "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (Томск, 2004); Конференция молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт - Петербург, 2005); Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-18» (Казань, 2005); ПМеждународная научно-техническая конференция «Полимерные композиционные материалы и покрытия» (Ярославль,

2005); XIV Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2005); Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «Интенсификация тепломассообменных процессов. Промышленная безопасность и экология» (Казань, 2005); VII Международная научно-техническая конференция Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования" (Иваново, 2005).

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 12 опубликованных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 64 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 115 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, научная новизна, практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведены классификация и характеристика методов капсулирования и гранулирования, обзор аппаратурного оформления процессов нанесения оболочек на гранулы и гранулирования мелкодисперсных материалов методом окатывания. Дан анализ работ посвященных математическому описанию этих процессов, сформулированы основные выводы и вытекающие из них задачи исследований.

Вторая глава посвящена математическому моделированию процесса капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки в аппарате дискового типа, с цепью прогнозирования рациональных режимно-технологических параметров его проведения. Рассматриваются два уровня иерархии системы: одиночная частица и слой материала на тарели гранулятора.

Формирование полимерной капсулы из поли акр ил амида осуществляется следующим образом. Водный раствор мономера с инициатором полимеризации распыливается на поверхность движущегося слоя частиц и формирует жидкостную пленку. Термообработка материала с помощью инфракрасного излучения инициирует протекание реакции полимеризации и испарение растворителя.

Математическое описание процессов, протекающих при формировании водорастворимой полимерной оболочки из полиакрил амида на одиночной частице включает уравнения теплового и материального балансов, химической

3

кинетики и дополняющие соотношения. При записи уравнения теплового баланса (1) предполагалось, что вся масса пленкообразующего вещества наносится на поверхность частицы единовременно и равномерно; градиенты температур по радиусу частицы и толщине пленки пренебрежимо малы. сН с1гПп

(тт •ст+шспл-спл)- —=яШ[-Рп+-^1(г* -спл-0+—-ДН-тион +аТ-Рп -г). (1) от от от

Изменение массы пленки происходит вследствие испарения растворителя:

^ = РР-Рп-(РС-РП)- (2)

Парциальное давление водяных паров в воздухе определяется формулой:

Р -х

Рс = а с . (3)

с 0,622 +хс

Уравнения кинетики полимеризации позволяют прогнозировать степень превращения В мономера:

^к^о-ви0-5, (4)

ат

В случае использования в качестве капсулирующего агента водного раствора акриламида с пероксидным инициатором полимеризации, дополняющие соотношения имеют вид:

17 25 • 1

Рп=617-ехр{^^)-ч/р(св). (6)

Ч/р = 1/(-0.9153 - 5.4093 • 1п(св), (7)

к^=кр-(2-к„/к,)0-5, (8) кр = 0.8-107 • ехр(-11700/(ЯТ)), (9)

к, =6.8-10И-ехр(-11700/(аТ)), (10)

к, = 7.53 • 1016 • ехр(-131800/ ЯТ)). (11)

Поправочный коэффициент ц/р, учитывающий понижение давления насыщенного пара над раствором, был получен путем обработки экспериментальных данных по методике изложенной в четвертой главе диссертации.

На рис.1, представлены результаты математического моделирования процессов тепломассопереноса при капсулировании дисперсных материалов.

При синтезе водорастворимых полимеров вода является необходимым компонентом реакционной среды. Поэтому процесс сушки не должен опережать полимеризацию. В противном случае реакция заканчивается при низких степенях превращения. Предложенное математическое описание программно реализовано в пакете МаАСАБ и позволило путем вычислительного эксперимента подобрать рациональные режимные параметры, при которых процесс протекает с достаточной скоростью и соблюдается указанное выше условие.

100 80 во 40 20

1,°С

а)

■ з ■ ___ ГХГ-—-

0.8 0.6 0.4 0.2

с. б) В

/э

/ / 2 1

* — з ----___

0,75

0,5

0,25

200

400

600

200

400

600

т, с

т, С

Рис.1. Зависимости температуры частицы (а), массовой доли воды в пленке и степени превращения мономера (б) от времени процесса: 1 -я„к=600Вт/м2;

2-Чт=800Вт/м; 3-ч„=1000Вт/м2.

Непременным условием равномерности покрытия гранул оболочкой является одинаковое время обработки материала. На втором уровне иерархии системы рассматривается математическое описание процесса капсулирования дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе, осуществляемого в периодическом режиме при использовании в качестве плёнкообразующего вещества водного раствора полимера. Отверждение жидкостной плёнки на гранулах происходит за счёт испарения растворителя под действием инфракрасного излучения. При этом поверхность испарения, равная поверхности гранул, закрытой плёнкой, изменяется во времени. Таким образом, процессы тепло-массообмена оказываются зависимыми от процесса распределения плёнкообразующего вещества по поверхности обрабатываемых частиц.

Математическое описание включает уравнения массоотдачи, материального, теплового балансов в дифференциальной форме, уравнения характеризующие изменение средней степени покрытия частиц во времени и дополняющие соотношения.

Совместное рассмотрение соотношений материального баланса позволило получить уравнение относительно изменения влагосодержания и пленки:

0р(1-с«)т~ = 0р.с(>-]и(:п-иср(1-с;),т>0. (12)

Отметим, что уравнение (12) справедливо для т>0, так как при т = О плёнки ещё не существует.

Количество влаги, испаряющейся за единицу времени, находим по уравнению массоотдачи:

Зисп = Рр Рм -*п <Рп -РСЬ

(13)

Под степенью покрытия понимают долю поверхности частиц, закрытую плёнкообразующим веществом. Изменение средней степени покрытия хп частиц во времени характеризуется уравнением

Предполагается, что скорость роста степени покрытия пропорциональна числу капель пк производимых форсункой в единицу времени, доле поверхности гранул свободной от покрытия (1 - х„) и обратно пропорциональна числу обрабатываемых частиц Ы,,. Эмпирический коэффициент растекания кр, равен отношению поверхности участка закрываемого одной каплей к её миделеву сечению до растекания. Подразумевается, что коэффициент кр учитывает и явление контактного переноса при соударении двух частиц.

Выражение (14) можно представить в более компактном виде, вводя эмпирический коэффициент, зависящий от гидродинамического режима работы форсунки и свойств капсулируемого материала.

^-=кх.(1-х„). (15)

Давление насыщенных паров растворителя над поверхностью раствора плёнкообразующего вещества будет зависеть от температуры обрабатываемого материала (температуры плёнки и частиц принимаем одинаковыми), которая определяется из уравнения теплового баланса в дифференциальной форме:

(тм • см +тспл -Сщ, +тспл"и-Св)~ = (Зик -Г* +а-Рм -I). (16)

Таким образом, система уравнений (12), (13), (15), (16) представляет собой математическое описание процесса формирования защитной оболочки на поверхности дисперсных материалов.

На рис.2, представлены некоторые результаты математического моделирования процесса капсулирования в лабораторном тарельчатом грануляторе. Защитная оболочка формировалась из 5% водного раствора поливинилового спирта на поверхности гранул со средним диаметром 2 мм.

б)

-- -1-

' 2

- 1 -1- -

300 600

900 1200 1500 1800 т, С

300 600

900 1200 1500 1800

т, С

Рис.2. Зависимости: а - средней степени покрытия хп и массовой доли воды С. в плёнке, б - температуры материала от времени процесса: = 320 Вт; !-<!«„ = 50-10-* м; 2 - <!,„ = 100-10^ м; 3 - <!„„ = 150-Ю'6 м; Св = и/(1 + и)

Согласно приведенным зависимостям, с увеличением диаметра капли уменьшается средняя степень покрытия, увеличивается влагосодержание пленки и температура обрабатываемого материала (рис.2).

Предложенное математическое описание программно реализовано в пакете MathCAD. Оно позволяет прогнозировать изменение температуры, среднего относительного содержания влаги в плёнке и средней степени покрытия частиц во времени процесса.

В третьей главе рассматривается математическая модель процесса агломерирования частиц мелкодисперсных материалов в тарельчатом грануляторе и проводится идентификация ее параметров. Образование и рост гранул в порошках происходит за счет последовательного присоединения - отрыва частиц порошка от агрегата (гранула или отдельная частица). Процесс агломерирования инициируется путем распыления раствора связующего на поверхность движущегося слоя порошка.

Важнейшей задачей при расчете процесса агломерирования мелкодисперсных материалов является прогнозирование гранулометрического состава конечного продукта. В данной работе основу математического описания преобразования фракционного состава составляет интегро-дифференциальное уравнение баланса числа частиц, записанное в виде:

^^ = 0,5f|Hx)4'(V-x,T)v(»(x,T)dx-4/(V,T)V]p(x)^V|/(x,T)dx + dz о о (17)

+ G„ -v H(V)/Gca-G,^-v•(V.tJ/G,,.

Уравнение (17) решалось численным методом. Для этого осуществлялись дискретизация области изменения переменных и переход к системе уравнений относительно значений дискретной функции распределения ц/j, нормированной на единицу массы материала.

Для сокращения объема вычислений и упрощения расчетных соотношений вводится неравномерная расчетная сетка по объему частиц:

V0 = О,-V, = V^.V, = 2УМ,1 = 2,3,...,Ы. (18)

Дискретная функция плотности распределения задается следующим образом:

ц/(х) = ц/, при 0 <х < V],

\у(х) = ц/2 при Vi < х < Уг, (19)

Ч/(Х) = Ч/, приУ,.) <х<У,.

Благодаря введению прогрессивной расчетной сетки по объемам (18) вычисление интегралов в уравнении (17) заменяется простым суммированием. В результате проведенной дискретизации получаем систему обыкновенных дифференциальных уравнений относительно значений функции плотности распределения ц/,:

у.ХР,-У) -Ун) + рм V.-, -у,_2)~ „ 3=1 (20)

Здесь k3=G„/GM, kB=GBblrp/G^ - коэффициент загрузки и выгрузки соответственно. Данная система уравнений описывает и периодический процесс гранулирования при к,= к„=0.

При решении системы (20) необходимо задать функцию плотности распределения частиц исходного материала на прогрессивной расчетной сетке. Для этого в начале по результатам ситового анализа рассчитывалась кумулятивная функция распределения числа частиц исходного материала по объему: FCk(vk) = FCk-i +Mk /(mk -М), Fc0 =0, k = l,2,..,Nc, (21)

Vk=7tdk3/6, (22)

mk=PM-Vk, (23)

где dk -диаметр отверстий сита, Vk,mk -объем и масса частицы k-того класса, Мк - масса частиц к-того класса в пробе материала, подвергавшейся рассеву, М - масса пробы, рм - плотность материала частиц.

Далее, используя процедуру интерполяции, пересчитываем кумулятивную функцию Fck(Vk) на расчетную сетку по объемам V,, получаем значения функции Fj (V,). Затем рассчитывается функция плотности распределения числа частиц исходного материала по объемам:

V," =(F¡ -Fi-.MV,- -V,_,X i = 1,2,..,N. (24)

Значения функции плотности распределения частиц выгружаемого продукта по объемам определяются по формуле:

V" = V,-Ф./ЧГ. (25)

где ф, - значение разделительной функции для i - той фракции, которое показывает вероятность выхода i - той фракции из гранулятора; ф - доля материала, выводимая в продукт, рассчитывается по формуле:

ф"= EVí (Vt - m,» (26)

i-i

где m, - масса частицы i - той фракции.

Рассчитав с помощью уравнений (20) - (26) функцию плотности распределения, находим массовую долю частиц i - того класса:

D.-tf-CV.-V^-m,. (27)

Определяем значения интегральной функции распределения:

F, = ¿ Dk = ¿• (Vk - Vk_,)• mk . (28)

k=l k»l

Рассчитываем средний диаметр частиц продукта

d^IVD,- (29)

i—1

Предлагаемый метод расчета гранулометрического состава был применен для моделирования процесса агломерации мелкодисперсных частиц карбоната

натрия и сульфата калия в тарельчатом грануляторе. Ядро Р(У) кинетического уравнения (17) аппроксимировано линейной зависимостью:

Р(У) = а0 + а,У. (30)

Для идентификации коэффициентов этого уравнения были проведены опыты по агломерированию карбоната натрия и сульфата калия на лабораторном тарельчатом грануляторе в периодическом режиме, в результате которых получены данные по изменению гранулометрического состава материала в ходе процесса агломерирования при различных режимах его проведения. Коэффициенты уравнения (30) определены методом решения обратной задачи. Отметим, что рассматривались и другие виды функций, аппроксимирующих ядро кинетического уравнения агломерации. Анализ проведенных расчетов показал, что уравнение (30) по сравнению с другими зависимостями, например, квадратичной и экспоненциальной, обеспечивает лучшую сходимость экспериментальных и расчетных данных. На рис.3 представлены графики зависимостей Р от объемов частиц карбоната натрия в системе.

Рис.3. Зависимость величины (3 от объема частиц карбоната натрия:

1- а = 55°, п= 0,75 с'1;

2- <х = 75°,п=0,917 с1;

3- а=65°,п=0,833 с1;

ао=8,16-10"7, а,=6,524 10_4+1,876-10"'-а-2Д44-103п

V. мм

Наблюдения за непрерывным процессом в тарельчатом грануляторе показали, что вероятность перескакивания через борт крупных частиц выше, чем мелких. То есть тарельчатый гранулятор обладает определенной классифицирующей способностью. Явный вид разделительной функции определялся в ходе специально поставленного эксперимента на установке, схема которой представлена в четвертой главе диссертации, и для карбоната натрия отображен на рис.4.

Рис.4. Графики зависимостей разделительной функции для частиц карбоната натрия:

1-<х=65°,п=0,833 с'1; 2 - а = 75°, п=0,917 с'1

Программная реализация решения уравнений математической модели выполнена в пакете МаЛСаё. Расчет гранулометрического состава продукта

для непрерывного режима работы гранулятора осуществлялся с помощью метода счета на установление. Выполнен численный эксперимент. Ниже приведены некоторые его результаты.

бор, мм

2 1.8 1* 1.4 1.2 1 0.8 0,6

0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0007

К., с1

Р

1,2 ■

1

Рис.5. Зависимость среднего диаметра частиц выгружаемого карбоната натрия (1,2) и слоя данного материала в аппарате (Iх, 21) от коэффициента выгрузки: 1, \'-а =65°,п=0,833 с"'; 2,7!- а = 75°, п=0,917 с"1

Рис.6. Функция плотности распределения для частиц карбоната натрия: 1-в исходном материале; 2- на тарели; 3 - в выгружаемом материале; а = 75°, п=0,917 с1; к,=0,00045с1

(1, мм

Графики рис.5 показывают влияние производительности аппарата и угла наклона тарели на значения среднего диаметра частиц продукта. С повышением производительности гранулятора размер частиц уменьшается. На рис.6 представлены функции распределения частиц по размерам для исходного карбоната натрия, для слоя материала в аппарате и выгружаемом продукте. Сравнение опытных (точки) и расчетных данных (непрерывные линии) показывает их хорошее соответствие. Средняя относительная ошибка составила 10,5%. Предложенное математическое описание позволило подобрать рациональные режимные параметры проведения данного процесса, при которых агломерирование протекает с достаточной скоростью и формируется требуемый гранулометрический состав конечного продукта.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов калсулирования и агломерирования дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе.

При использовании в качестве плёнкообразующих веществ растворов полимеров отверждение жидкостной плёнки нанесённой на гранулы происходит вследствие испарения растворителя. Поэтому закономерности процесса сушки играют существенную роль в проведении процесса калсулирования. От скорости сушки зависит время образования полимерных оболочек.

Задачами экспериментальных исследований были: выявление особенностей в кинетике сушки конкретных растворов, определение давления насыщенных водяных паров над растворами. В качестве объектов исследований выбраны растворы метилоксипропилцеллюлозы, поливинилового спирта и акрилами-

10

да различных начальных концентраций. Некоторые результаты опытов приведены на рис.7.

Шт/т, ' 1. °С

Рис.7. Кинетика сушки и нагрева растворов пленкообразующих веществ:

1 - раствор метилоксипропилцеллюло-зы: С" =0,97; 2 - раствор поливинилового спирта: С" =0,95; ц.т = 2090 Вт/м2

Рис.8. Зависимость коэффициента ур от концентрации воды. 1 - раствор метилоксипропилцеллю-лозы: С" =0,97; 2 - раствор поливинилового спирта: С" =0,95

ч*

0,8 -

0,6

0,4

0 2

1

1 у

0,2

0,4

0.6

0»

Соответствующая обработка экспериментальных данных позволила получить зависимости (рис.8) поправочного коэффициента , характеризующего понижение давления насыщенных паров воды от влагосодержания пленкообразующих веществ.

Расчеты по предложенным во второй главе математическим моделям процессов, протекающих при формировании водорастворимой полимерной оболочки, позволили спрогнозировать рациональные режимно-технологические параметры осуществления процесса капсулирования на лабораторной установке. Проведенные эксперименты подтвердили правильность прогнозирования режимных параметров, обеспечивающих устойчивое протекание процесса без слипания частиц и формирование полимерной капсулы. Получены образцы капсулированных материалов с оболочками из полиакриламида, поливинилового спирта, метилоксипропилцеллюлозы.

В результате специально поставленных опытов было выявлено влияние пленок из водорастворимых полимеров на скорость растворения обработанных гранул карбамида. На рис.9 приведены результаты данного эксперимента, которые отображаются кривыми вымывания и зависимостями относительного времени растворения капсулированного продукта от массы нанесенной оболочки из полиакриламида.

Осуществленные исследования показали возможность формирования полимерных оболочек как из водных растворов полимеров, так и из полиакриламида путем проведения полимеризации на поверхности частиц в тарельчатом грануляторе.

10

20

30

40 50 т„ МИН

8 10 %, мес.

Рис.9. Кривые вымывания (а) и изменение относительного времени растворения от массы нанесенной оболочки (б): 1 - необработанный карбамид; относительная масса оболочки: 2 - 2,1%; 3 - 2,8%; 4 - 3,5%

Экспериментальные исследования процесса агломерирования мелкодисперсных материалов проводились на лабораторной установке, схема которой изображена на рис.10. Основным аппаратом установки является тарельчатый гранулятор с диаметром тарели 220 мм и высотой борта 50 мм. В приводе гра-нулятора применен электродвигатель постоянного тока, что позволило плавно регулировать число оборотов. Данный процесс осуществлялся при постоянной подаче гранулируемого материала и изменяющемся удельном расходе раствора связующего (я) 0,1 +0,2 кг/кг порошка. В качестве связующего использовались водные растворы силиката натрия, которые подавали в гранулятор при помощи насоса-дозатора через дисковый распылитель. Угол наклона тарели (а) изменяли от 55 до 75°, частоту вращения (п) от 0,75 до 0,917 с"1.

, СГ2

8 о--у / \_/

Рис.10 Схема экспериментальной установки: 1 - тарель; 2 - редуктор; 3 - электродвигатель; 4 -устройство для регулирования угла наклона тарели; 5 - опорная рама; 6 - емкость для растворов связующего; 7 - лампа ИК-излучения; 8 - регулятор напряжения; 9 - блок питания; 10 - дисковый распылитель; 11 - насос-дозатор; 12 - бункер для подачи гранулируемого материала; 13 - транспортер подачи исходного материала;

14 - выключатель

На рис.11 - 12 приведены некоторые результаты опытов по агломерированию карбоната натрия и сульфата калия при различных значениях параметров процесса.

2,5 2 1.5 1

0,5 О

а, им

а)

3

' _ 2

У* и

200

400

600

800 1000 т, с

4 5

6, НИ

Рис.11. Изменение среднего диаметра во времени (а) и функции распределения (б) частиц карбоната натрия по размерам при периодическом режиме работы гранулятора: 1 - а = 55°, п= 0,75с'1; 2 - а = 75е, п=0,917с"1; 3 - а = 65°, п=0,833с''

б)

1,2 1 0.8 0.6 0.4 0,2 0

-- г »"

/г ... ---

0,815

Рис. 12. Зависимость среднего диаметра частиц сульфата калия от числа оборотов тарели (а) и функции распределения частиц сульфата калия по размерам (б) при периодическом режиме работы аппарата: 1 - а =75°, п=0,917 с , 2 - а = 70°, п=0,875 с1; 3 - а = 65°, п= 0,833 с'1

Анализ полученных зависимостей показал, что по истечении ~3 минут от начала процесса рост среднего диаметра происходит практически по линейному закону. С увеличением числа оборотов тарели средний диаметр образующихся агломератов сульфата калия уменьшается. Частицы диаметром менее 0,5 мм практически отсутствуют для обоих веществ. Проведенные эксперименты позволили выявить сочетания угла наклона и числа оборотов тарели, обеспечивающие стабильное протекание процесса агломерирования.

В пятой главе диссертации представлена разработанная на основе экспериментальных и расчетных данных методика определения режимно-технологических параметров процесса капсулирования зернистых материалов в полимерные водорастворимые оболочки, а также методика прогнозирования фракционного состава при агломерировании мелкодисперсных материалов в тарельчатом грануляторе. Приведены блок-схемы разработанных алгоритмов расчета процессов капсулирования и агломерирования.

Основные результаты и выводы по работе:

1. Разработаны экспериментальные установки и выполнены экспериментальные исследования процессов сушки растворов водорастворимых полимеров и капсулирования ими зернистых материалов в тарельчатом грануляторе. Получены зависимости парциального давления насыщенных водяных паров над растворами от их концентрации и температуры, образцы капсулированных материалов с оболочками из полиакриламида, поливинилового спирта, метилок-сипропилцеллюлозы.

2. Разработано математическое описание процесса капсулирования зернистых материалов в полимерные оболочки, осуществляемого как путем проведения реакции полимеризации на поверхности частиц, так и с применением готовых растворов полимеров в условиях инфракрасного подвода теплоты. Математическое описание включает два уровня иерархии системы (одиночная частица и слой материала на тарели гранулятора) и позволяет прогнозировать рациональные режимно-технологические параметры процесса капсулирования.

3. Проведено математическое моделирование эволюции гранулометрического состава мелкодисперсного материала при его агломерировании в тарельчатом грануляторе. Осуществлена параметрическая идентификация математической модели: получен явный вид функции, характеризующей частоту актов агломерации для частиц данной фракции; экспериментально определена разделительная функция, характеризующая классифицирующий эффект тарельчатого гранулятора.

4. Выполнены экспериментальные исследования процесса агломерирования мелкодисперсных карбоната натрия и сульфата калия в тарельчатом грануляторе в условиях инфракрасного подвода теплоты. Показано влияние режимно-технологических параметров процесса (угол наклона и число оборотов тарели, удельный расход связующего) на гранулометрический состав продукта. Определены диапазоны регулирования технологических параметров, обеспечивающие стабильное протекание процесса агломерирования.

5. Разработаны методики расчета процессов агломерирования и капсулирования дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе и программное обеспечение для их практической реализации.

6. Разработанные методики расчета и программное обеспечение приняты к использованию в ЗАО "Дзержинская химическая компания", г. Дзержинск.

Основные обозначения, принятые в работе:

I - температура материала, °С; т - время процесса, с; т - масса, кг; с - теплоемкость, Дж/(кгК); я - плотность теплового потока, Вт/м2; Р - поверхность, м2; ат - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К); рр - коэффициент массоотдачи, кг/(м2-с-Па); РС,РП - парциальные давления водяных паров в воздухе и над поверхностью растворов полимеров, Па; Ра - атмосферное давление, Па; хс - вла-госодержание воздуха, кг/кг, Св - массовая доля воды в пленке, кг вл./кг р-ра; АН - тепловой эффект реакции полимеризации, Дж/кг; В - степень превращения мономера; I - концентрация инициатора моль/л; к^ - эффективная константа скорости полимеризации, л/(моль-с); кр - константа скорости роста це-

пи, л/(моль-с); к, - константа скорости обрыва цепи, л/(моль-с); kd - константа скорости распада инициатора, л/(мольс); GP - массовый расход раствора плёнкообразующего вещества, кг/с; j^,, - массовый поток испаряющейся влаги, кг/с; т - время, с; U - абсолютная влажность плёнки, кг вл/кг а.с.в.; хп - средняя степень покрытия частиц; пк число капель, производимых форсункой за единицу времени, с"1; N4 - число обрабатываемых частиц; Ск - концентрация карбамида в воде, %; тв - время вымывания; Тмп» *о - время растворения itancy-лированных и некапсулированных гранул карбамида, мин; d - диаметр, м; Q -поток теплового излучения, Вт; г* - удельная теплота парообразования для воды, Дж/кг, \(/р - поправочный коэффициент, учитывающий понижение давления насыщенного пара над раствором; \y(V, т) - дифференциальная функция распределения числа частиц по объемам V в момент времени т; V - объем частиц в системе, м3; ß(x) - частота актов агломерации для частиц объемом х; dk - диаметр отверстий сита, м; М - масса пробы, кг; G^, GBbln, - массовые расходы исходного материала и продукта, кг/с; Gcn - масса слоя частиц в аппарате, кг; ка, к„ - коэффициенты загрузки и выгрузки, соответственно, с'1; п - частота вращения тарели, с"1; а - угол наклона таре л и гранулятора, град.

Индексы: 0, н - начальное значение; к - конечное значение; т - твердая частица; с. пл - сухая пленка; пл - влажная пленка; т, м - материал; ик - инфракрасное излучение; п - поверхность материала; с - окружающая среда; в - влага; кп -капля; ч - частица; исп - испарение; min, шах - минимальное и максимальное значение; к - порядок класса; ср - среднее значение.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Кувшинова A.C., Липин А.Г., Бубнов В.Б. Моделирование процессов тепло-массопереноса при капсулировании дисперсных материалов в водорастворимые полимерные оболочки. // Успехи в химии и химической технологии: Сборник научных трудов. Том XVIII, №1(41). М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2004. -С.95-97.

2. Липин А.Г., Кувшинова A.C. Агломерирование мелкодисперсного материала методом окатывания в тарельчатом грануляторе. // Региональное приложение к журналу "Современные наукоемкие технологии". - 2005. №1-2. - С.36-40.

3. Кувшинова A.C., Липин А.Г., Кириллов Д.В. Математическое моделирование процесса формирования защитной оболочки на поверхности гранулированных материалов. // Сборник трудов УП Международной научной конференции "Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования".-Иваново, 2005.- С.186-189.

4. Кувшинова A.C., Липин А.Г. Исследование процесса формирования оболочек из водорастворимых полимеров на поверхности гранулированных материалов. // Сборник научных трудов вузов России. "Проблемы экономики, финансов и управления производством". Шестнадцатый выпуск. - Иваново, 2004. - с.328-331.

5. Исследование процесса гранулирования порошкообразного материала в тарельчатом грануляторе. / Кувшинова A.C., Липин А.Г.; ГОУ ВПО Иванов, гос. хим. - технол. ун-т. - Иваново, 2005. - 6с. ил. Библиогр. 2 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ г. Москва. №426 - В 2005.

6. Кувшинова A.C., Липин А.Г. Капсулирование дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе при подводе теплоты инфракрасным излучением. // Сборник трудов международной научной конференции "Энергоресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства". - Иваново, 2004. - С.24.

7. Кувшинова A.C., Липин А.Г. Исследование процесса капсулирования гранулированных материалов в водорастворимые полимерные оболочки. // Материалы III Всероссийской научной конф. "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий". - Томск: ТПУ, 2004. - с.282-283.

8. Кувшинова A.C., Липин А.Г. Водорастворимые полимеры как капсулирую-щие агенты для гранулированных материалов. // Тезисы докл. конференции молодых ученых "Современные проблемы науки о полимерах". - Санкт - Петербург, 2005. - С.94.

9. Кувшинова A.C., Липин А.Г. Математическое моделирование процесса гранулирования порошкообразного материала в тарельчатом грануляторе. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18: Сборник трудов XVIII Международной науч. конф. В 10 т. Т.9. Секция 11 / Под общ. Ред. B.C. Балакирева. - Казань: изд-во Казанского, технол. ун-та, 2005. - С. 179-181. Ю.Кувшинова A.C., Липин А.Г. Применение водорастворимых полимеров в качестве капсулянтов зернистых материалов. // Материалы П Международной научно - технической конференции "Полимерные композиционные материалы и покрытия".-ЯГТУ, Ярославль, 2005.-С. 105-107.

11.Кувшинова A.C., Липин А.Г. Моделирование процесса гранулообразования в тарельчатом грануляторе. // Материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции "Информационные технологии в науке, проектировании и производстве". - Нижний Новгород, 2005. - С.З.

12.Телина М.М., Кувшинова A.C., Липин А.Г. Исследование процесса получения гранулированного карбоната натрия. // Материалы Всероссийской студенческой научно-технической конференции "Интенсификация тепломассообмен-ных процессов. Промышленная безопасность и экология". - Казань, 2005. -С.91.

Подписано в печать Ъ 4< 2005г. Усл. печ. л. 1.17; Уч-иэд. л. 1.29 Формат 60x84 1/16. Тираж 80 экз. Заказ нб Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет". 153000 г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7. Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУВПО

"ИГХТУ"

Р23259

РНБ Русский фонд

2006-4 25172

Список условных обозначений.

Введение.

Глава 1. Модифицирование свойств дисперсных материалов методами капсулирования и гранулирования.

1.1. Капсулирование дисперсных материалов.

1.1.1. Цель процесса капсулирования и структура гранул пролонгированного действия.

1.1.2. Методы капсулирования и их классификация.

1.1.3. Математическое описание процессов, сопровождающих капсулообразование на поверхности дисперсных материалов.

1.2. Гранулирование дисперсных материалов.

1.2.1. Процесс гранулирования и основные характеристики гранулированных продуктов.

1.2.2. Классификация методов гранулирования.37.

1.2.3. Математическое описание процессов, протекающих при гранулирования дисперсных материалов методом окатывания.

1.3. Оборудование для физических методов нанесения оболочек на гранулы и гранулирования мелкодисперсных материалов методом окатывания.

1.4. Выводы и постановка задач исследований.

Глава 2. Математическое моделирование процесса капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки.

2.1. Математическое моделирование процессов, протекающих при образовании оболочки на одиночной частице.

2.1.1. Математическая модель процесса сушки плёнки раствора полимера на поверхности гранулы.

2.1.2. Математическая модель процесса образования защитной оболочки путём проведения реакции полимеризации на поверхности частицы.

2.2. Математическая модель процесса формирования защитных оболочек на гранулах в тарельчатом грануляторе.

Глава 3. Математическое моделирование процесса агломерирования мелкодисперсного материала в тарельчатом грануляторе.

3.1. Математическое описание эволюции гранулометрического состава мелкодисперсного материала при агломерировании в периодическом режиме работы гранулятора.

3.2. Математическое описание эволюции распределения частиц по размерам при непрерывном режиме работы аппарата.

Глава 4. Экспериментальные исследования процессов капсулирования и агломерирования дисперсных материалов.

4.1. Исследование кинетики сушки растворов пленкообразующих веществ.

4.2. Экспериментальные исследования процесса капсулирования дисперсного материала в тарельчатом грануляторе.

4.3. Экспериментальные исследования процесса агломерирования в тарельчатом грануляторе.

Глава 5. Разработка методик расчета процессов капсулирования и агломерирования в тарельчатом грануляторе.

5.1. Материальный и тепловой балансы процесса капсулирования в тарельчатом грануляторе.

5.2. Материальный и тепловой балансы процесса агломерирования.

5.3. Методика расчета процесса капсулирования дисперсных материалов в полимерные оболочки.

5.4. Методика расчета процесса агломерирования в тарельчатом грануляторе.

Процессы гранулирования и капсулирования широко используются для повышения качества, улучшения товарного вида, расширения функциональных возможностей сыпучих материалов бытового и промышленного назначения, например, неслеживающихся минеральных удобрений, безопасных для человека химических средств защиты растений, препаратов пролонгированного действия, дражированных лекарственных средств, витаминов, семян, комбикормов [1,2,5, 7,9,10,11, 14].

Технологический процесс заключения частиц одного вещества в оболочку из другого вещества, физически и химически инертного по отношению к первому называется процессом капсулирования. В общем виде применительно к разным веществам, находящимся в различных агрегатных состояниях, капсулирование предполагает изоляцию частиц капсулируемого вещества от окружающей среды и друг от друга без регламентации структуры, размеров и формы составных элементов капсулы - ядра и оболочки [3].

Проблема капсулирования зернистых материалов имеет практическое значение для многих производств. Целью капсулирования является замедленное или управляемое выделение целевого компонента в окружающую его среду, защита материала от воздействия окружающей среды и организация селективного взаимодействия капсулированного продукта с окружающей средой.

Гранулирование - это совокупность физических и физико-химических процессов, обеспечивающих формирование частиц определенного спектра размеров, формы, необходимой структуры и физических свойств. Этот процесс - один из наиболее многообразных и широко применяемых в химической, пищевой, фармацевтической, металлургической и других отраслях промышленности.

Гранулирование позволяет существенно уменьшить склонность продукта к слеживанию, упростить хранение, транспортирование и дозирование; повысить сыпучесть при одновременном устранении пылимости и тем самым улучшить условия труда в сферах производства, обращения и использования. Гранулирование открывает возможность гомогенизировать смесь в отношении физико-химических свойств; увеличивать поверхность тепломассообмена; регулировать структуру гранул и связанные с ней свойства. Все это приводит к интенсификации процессов с использованием гранулированных продуктов, повышению производительности труда и культуры производства [9, 10, 15].

Известно значительное количество способов агрегирования дисперсных материалов, однако наиболее распространенным из них является метод грануляции окатыванием. От прочих способов, окатывание на вращающихся поверхностях отличается высокими показателями по продуктивности и экономичности. Для его осуществления обычно применяют один из двух типов устройств грануляторов - барабанный или тарельчатый.

Тарельчатые /дисковые/ грануляторы имеют целый ряд преимуществ перед барабанными. Они позволяют получать гранулы с более узким фракционным составом, имеют очень небольшую кратность' ретура, что намного снижает нагрузку на классифицирующую аппаратуру, имеют большие возможности управления и контроля гранулообразования, более компактны, экономичны и требуют меньших капитальных вложений.

В малотоннажных, многоассортиментных производствах с целью сокращения номенклатуры используемого оборудования рационально применять один и тот же аппарат, как для гранулирования, так и для капсулирования дисперсных материалов.

Число дисперсных продуктов, для которых требуется гранулированная или капсулированная выпускная форма постоянно увеличивается, поэтому надежное моделирование этих процессов весьма актуально.

Объект исследования: процессы капсулирования и агломерирования дисперсных материалов, протекающие в тарельчатом грануляторе.

Цель работы: разработать математические модели и на их основе методики расчета процессов капсулирования зернистых материалов в полимерные водорастворимые оболочки и агломерирования мелкодисперсных частиц, осуществляемых в тарельчатом грануляторе.

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель процесса формирования защитной полимерной оболочки путем проведения совмещенных процессов сушки и радикальной полимеризации на поверхности частиц зернистых материалов в тарельчатом грануляторе.

2. Экспериментально установлена зависимость коэффициента, характеризующего понижение давления насыщенных паров растворителя над растворами пленкообразующих веществ, от их концентрации.

3. Разработана математическая модель преобразования фракционного состава мелкодисперсного материала в тарельчатом грануляторе вследствие протекания процесса агломерации.

4. Экспериментально определен явный вид разделительной функции, характеризующей классифицирующий эффект при выгрузке материала из тарельчатого гранулятора и ее зависимость от угла наклона и частоты вращения тарели.

5. Получена эмпирическая зависимость для расчета частоты актов агломерации как функции размера частиц, частоты вращения и угла наклона тарели.

Практическая ценность:

1. Разработаны методики расчета процессов агломерирования и капсулирования в оболочки из водорастворимых полимеров дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе.

2. Для ряда материалов определены диапазоны регулирования режимно-технологических параметров, обеспечивающие стабильное протекание процессов агломерирования и капсулирования, осуществляемых в тарельчатом грануляторе.

3. Разработанные методики расчета и их программное обеспечение приняты к использованию в ЗАО "Дзержинская химическая компания", г. Дзержинск.

Основные положения, выносимые на защиту:

• результаты экспериментальных исследований по получению капсулированных материалов, с оболочками из водорастворимых полимеров: полиакриламида, метилоксипропилцеллюлозы, поливинилового спирта;

• математические модели процессов, протекающих при проведении капсулирования;

• математическую модель процесса агломерирования мелкодисперсных материалов в аппарате тарельчатого типа;

• результаты численного эксперимента по моделированию процессов капсулирования и агломерирования на ЭВМ.

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 12 опубликованных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 64 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 115 наименований.

Основные результаты и выводы по работе

1. Разработаны экспериментальные установки и выполнены экспериментальные исследования процессов сушки растворов водорастворимых полимеров и капсулирования ими зернистых материалов в тарельчатом грануляторе. Получены зависимости парциального давления насыщенных водяных паров над растворами от их концентрации и температуры, образцы капсулированных материалов с оболочками из полиакриламида, поливинилового спирта, метилоксипропилцеллюлозы.

2. Разработано математическое описание процесса капсулирования зернистых материалов в полимерные оболочки, осуществляемого как путем проведения реакции полимеризации на поверхности частиц, так и с применением готовых растворов полимеров в условиях инфракрасного подвода теплоты. Математическое описание включает два уровня иерархии системы (одиночная частица и слой материала на тарели гранулятора) и позволяет прогнозировать рациональные режимно-технологические параметры процесса капсулирования.

3. Проведено математическое моделирование эволюции гранулометрического состава мелкодисперсного материала при его агломерировании в тарельчатом грануляторе. Осуществлена параметрическая идентификация математической модели: получен явный вид функции, характеризующей частоту актов агломерации для частиц данной фракции; экспериментально определена разделительная функция, характеризующая классифицирующий эффект тарельчатого гранулятора.

4. Выполнены экспериментальные исследования процесса агломерирования мелкодисперсных карбоната натрия и сульфата калия в тарельчатом грануляторе в условиях инфракрасного подвода теплоты. Показано влияние режимно-технологических параметров процесса (угол наклона и число оборотов тарели, удельный расход связующего) на гранулометрический состав продукта. Определены диапазоны регулирования технологических параметров, обеспечивающие стабильное протекание процесса агломерирования.

5. Разработаны методики расчета процессов агломерирования и капсулирования дисперсных материалов в тарельчатом грануляторе и программное обеспечение для их практической реализации.

6. Разработанные методики расчета и программное обеспечение приняты к использованию в ЗАО "Дзержинская химическая компания", г. Дзержинск.

1. Зайцев А.И., Сидоров В.Н., Бытев Д.О. Оборудование для нанесения оболочек на зернистые материалы. - М., 1997. - 272с.

2. Солодовник В.Д. Микрокапсулирование. М.: Химия, 1980. - 216с.

3. Кондратов А.П., Громов А.Н., Манин В.Н. Капсулирование в полимерных пленках. М.: Химия, 1990. - 192с.

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

5. Бытев Д.О., Сидоров В.Н., Зайцев А.И. Теория и практика переработки сыпучих материалов// Ж. Всес. хим. об-ва. 1988. - Т.ЗЗ, №4. - С. 390-396.

6. Зильберман Е.Н., Абрамова Л.Н., Некрасова Т.А. Полимеризация акриламида в воде при глубоких степенях превращения// Высокомолекулярные соединения. 1978.- Т. (А) XX, №10. - С. 2331-2337.

7. Кулиев А.М., Оруджев С.С., Рустамов Я.И. Математическое описание параметров траектории гранул при их капсулировании в аппаратах барабанного типа// Хим. промышленность. 1989. - №2. - С. 135-137.

8. Классен П.В., Гришаев И.Г., Шомин И.П. Гранулирование. М.: Химия, 1991.-240с.

9. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основные процессы технологии минеральных удобрений. М.: Химия, 1990. - 340с.

10. П.Липин А.Г. Кондиционирование гранул карбамида мочевино-формальдегидными соединениями: Дисс. . канд. техн. наук: 05.17.08. -Иваново, 1985.- 164с.

11. Бубнов В.Б. Непрерывный процесс получения водорастворимых полимеров на основе (мет)акриламида. Дисс. канд. техн. наук: 05.17.08. -Иваново, 2000.- 212с.

12. Вольфсон С.А., Ениколопян Н.С. Расчеты высокоэффективных полимеризационных процессов. М.: Химия, 1980. - 312с.

13. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. — JL: Химия, 1979. 272с.

14. Классен М.А. Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982.-272с.

15. Пат. 4490313, США. МКИ В 01 J 13/02 НКИ 264/4.7. Capsule manufacture. Получение микрокапсул/ Brown Robert W., Bowman Richard P., Appleton Papers I. №460904; Заявл. 24.01.83; Опубл. 25.12.84.

16. Заявка 2548046, Франция. МКИ В 01 J 13/02. Procede ^encapsulation desubstances aqueuses. Капсулирование водных растворов и веществ содержащих воду/Vivant Gilbert. №8310938; 3аявл.28.06.83; Опубл. 4.01.85.

17. Заявка 59-75936, Япония. МКИ С 08 L 27/06, С 08 К 9/04. Пигмент для поливинилхлорида/ Мори Акира, Такабаяси Синдзи, Хасэгава Кацу, Накамура Митиэй, Сигэмори Йосихиро, Дайнити Сэйка Когё. №57-184755; Заявл. 22.10.82; 0публ.28.04.84.

18. Ono Takayoki, Jamaguchi Tadashi. Капсулирование неорганических порошков в процессе полимеризации// Кобунсиб, High Polym. Jap. 1985. -34,№2.-С. 90-93.

19. Брук М.А., Павлов С.А. Полимеризация на поверхности твердых тел. М.: Химия, 1990. - 184с.

20. Tanyolac Deniz, Ozdural Ahmet R. A new low cost magnetic material: magnetic polyvinylbutyral microbeads. Новый дешевый магнитный материал: магнитные микрогранулы из поливинилбутираля// React. And Funct. Polym. 2000.- 43, №3.- С. 279-286.

21. Rassis D., Nussinovitch A., Saguy I.S. Oxidation of encapsulated oil in tailor-made cellular solid. Окисление инкапсулированного растительного масла в твердых пористых структурах// J. Agr. and Food Chem. 2000. - 48, №5. - С. 1843-1849.

22. Hong-Qiong Pi, Jun-Li Wu, Zhi Yuan, Bing-Lin He. Получение биоразлагаемых наносфер с закапсулированным в них капсулином для инъекций на основе поли (молочной кислоты) и полиэтиленгликоля// J. Appl. Chem. 2002. - 18, №5. - С. 365-369.

23. Спиридонов В.П., Николаев В.Н., Ерхова Л.Г. Капсулирование аммиачной селитры. Чуваш. Ун-т. Чебоксары, 1984. 6с. Библиогр. 8 назв./ Рукопись Деп. В ОНИИТЭ хим г. Черкассы. 1985. №145пх-85Деп.

24. Пат. 2215770 Россия, МПК7 С 09 К 19/12. Способ получения капсулированных в полимерной пленке жидкокристаллических композиций/ Хим. фак. МГУ, Шабатина Т.И., Морозов Ю.Н., Сергеев Г.Б. №2002118755/04; Заявл. 16.07.2002; Опубл. 10.11.2003.

25. Куликова А.Е. Акриловые сополимеры// Пласт, массы. 1989. - №12. - С. 8-9.

26. Николаев А.Ф., Охрименко Т.И. Водорастворимые полимеры. JL: Химия, 1979.-144с.

27. Вилесова М.С., Айзенштадт Н.И., Босенко М.С. и др. Разработка микрокапсулированных и гелеобразных продуктов и материалов для различных отраслей промышленности// Рос. хим. ж. 2001. - T.XLV, №5-6. - С.125-134.

28. Брук М.А., Янушин Ф.С. Использование полимерных материалов для капсулирования минеральных удобрений. — В кн.: Итоги науки и техники. Химия и технология высокомолекулярных соединений. Т. 13. М.: изд. ВИНИТИ, 1980. - С. 210-241.

29. Бессонов А.И., Урьев Н.Б., Щукин Е.Д. Виброцентробежное капсулирование гранулированных продуктов// Хим. пром. 1978. - №4. - С. 298-300.

30. А.с. 1487970 СССР МЕСИ4 В 01 J 2/16 Способ капсулирования дисперсных материалов/ Ленингр. Хим. фарм. ин-т, Налимов С.П., Флисюк Е.В., Ефимова Л.С., Минина С.А., Абрамова Н.В. - №4230813/31-26; Заявл. 14.04.87; Опубл. 23.06.89.

31. Пеньков Н.В., Флисюк О.М. К методу моделирования процессов капсулирования частиц в псевдоожиженном слое// Журнал прикладной химии. 1986. -Т.59, №11.- С. 2568-2570.

32. Пеньков Н.В., Флисюк О.М. К методу моделирования процесса капсулирования частиц в аппаратах диффузионного типа// Журнал прикладной химии. 1987. - Т. 60, №2. - С. 427-429.

33. Флисюк О.М., Лихачев И.Г. Моделирование процесса нанесения пленочных покрытий на дисперсные материалы в псевдоожиженном слое// Журнал прикладной химии. 1987. - Т. 60, №7. - С. 1667-1669.

34. Флисюк О.М., Пеньков Н.В., Рахматов A.M., Рашковская Н.Б. Определение роста толщины покрытия гранул в аппаратах фонтанирующего слоя с вертикальной перегородкой// Журнал прикладной химии. 1985. - Т. 58, №8. - С. 1792-1795.

35. Позин М.Е., Зинюк Р.Ю., Правдин Н.Н. Способы получения удобрений с регулируемой растворимостью// Хим. пром. — 1978. №2. - С. 109-113.

36. Кваша В.Б., Чижов В.В. Уникальные возможности инжекторных систем// Хим. пром. 1981. - №7. - С. 422-424.

37. Половинкин А.И. Законы строения и развития техники (Постановка проблемы и гипотезы): Учеб. Пособие. Волгоград, 1985. - 202с.

38. Кулиев А.М., Рустамов Я.И., Оруджев С.С., Карамамедов Г.А., Теймурова Р.Ш. Кинетическая модель роста толщины пленки при капсулировании гранул удобрений полимерными материалами// Ж. прикл. химии. 1988. -Т. 61, №4.- С. 757-762.

39. Gumnitsky Ja.M., Demchuk I.A. Solution kinetics of encapsulated particles// Proc. 5th Conf. of appl. chem. Unit operations and processes. Hungary, 1989. -V.l. -P.228.

40. Гумницкий Я.М., Федин И.М., Аль-Алуси К.Ф., Демчук И.А. Массоперенос из твердой фазы через нерастворимую полимерную оболочку// Теоретические основы химической технологии. 1992. - Т.26, №4. - С. 5-10.

41. Лившиц B.C., Зайков Г.Е. Лекарственные формы на основе биодеструктирующихся полимеров// Хим. фарм. журн. - 1991. - №1. - С. 15.

42. Гумницкий Я.М., Федин И.М., Аль-Алуси К.Ф., Демчук И.А. Массоперенос из твердой фазы через растворимую полимерную оболочку// Теоретические основы химической технологии. 1994. - Т.28, №1. - С. 8-13.

43. Заявка, кл. 13(7) В 812, (В01 J 2/14), № 53-39267, Япония. Тарельчатый гранулятор/ Кодзима Окио, Хаяси Синдзо, Токуда Ютака. № 51-114154; Заявл. 22.09.76; Опубл. 11.04.78.

44. Борисов В.М., Классен П.В., Гришаев И.Г. Кинетика процесса гранулообразования в аппаратах барабанного типа// Теор. основы хим. технол. 1976. - Т. 10, №1. - С. 80.

45. Гришаев И.Г. Гранулообразование в газожидкостной струе, затопленной в потоке падающего материала// Хим. пром. 1999. -№11. — С.48-52.

46. Кузлев И.М., Сытар В.И., Кулинич В.К. Моделирование процессов охлаждения гранул при пневмоэкструзионном гранулировании полимеров// Вопр. Химии и хим. технол. 2004. - №1. - С. 191-197.

47. Blasinski Н, Domoradzki М. Kinetyka granulacji pylu cementovego w granulatorze talerrowym// Inz. chem. i procces. 1981. - 2, №3. - C. 461-475.

48. Jotaki Tomosada, Hayano Nobuo, Yamanaka Husato, Sakaguchi Tamao. Образование гранул минимального размера на тарельчатом грануляторе// Фунсай, Micromeritics. 1976. - №21. - С. 17-25.

49. Линкин Л.Д., Миркин Л.В. Динамический анализ работы тарельчатого гранулятора// Изв. вузов. Цвет, металлургия. 1978. - №2. — С. 103-109.

50. Кононенко Н.П., Вакал С.В., Холин Б.Г. Конструктивный и технологический расчет тарельчатого гранулятора// Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 1986. — 29, № 1. - С. 123-126.

51. Hicks Gordon С., Мс Came Isaac W., Norton Melvin М. Studies of fertilizers granulations at TVA. Исследование компании TVA в области гранулирования удобрений// Agglom. 77. Proc. 2nd Int. Symp. Atlanta, Ga., 1977. Vol. 2. New York, 1977. - C. 847-865.

52. Delwel Francole, Veer Frederik A. Continuous granulation of sodium triphosphate in a pan granulator. Непрерывное гранулирование трифосфата натрия на тарельчатых грануляторах// Ind. and Eng. Chem. Process Des. and Develop. 1978. 17. №3. - C. 261-265.

53. Li Guodong. Изучение механизма агломерирования ультрадисперсных оксидных порошков// J. Chim. Ceram. Soc. — 2002. 30, №5. - С. 645-648.

54. Nold P., Lobe R., Muller M. Granule production easy and cost-effective.

55. Получение гранул// Interceram. 2003. Прил. Interceram Refract. Man., С. 4-12, 14-15.

56. Бабенко С.А., Семакина O.K., Миронов В.М., Чернов А.Е. Гранулирование дисперсных материалов в жидких средах.- Томск.: Изд-во Ин-та оптики атмосф. СО РАН, 2003. 345с.

57. Таран A.JL, Носов Г.А. Формальная аналогия кинетики гранулирования мелкодисперсных материалов и фазового превращения// Теоретические основы химической технологии. — 2001. Т.35, №5. - С. 523-526.

58. Таран А.Л., Носов Г.А., Уму Куруму. Исследование процесса зародышеобразования и роста агрегатов при гранулировании порошкообразных материалов методом окатывания// Хим. пром. 1994. -№10. — С.58-61.

59. Вакал С.В., Кононенко Н.П., Звягинцев Г.Л., Стрельцов В.В. Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в основной химии / Тез. докл. Всесоюзного совещания. Сумы, 1986. - С. 234.

60. Кислов Б.И., Матенчук Е.В., Лутицкий В.В. Моделирование масштабного перехода при гранулировании мелкодисперсных порошков в тарельчатом грануляторе// Хим. промышленность. 1989. - № 3. - С. 226 - 227.

61. Иванов А.Б., Иванов М.Е., Воротынцева О.В., Козлова Т.Н. Исследование гранулирования аммиачной селитры в псевдоожиженном слое// Теор. основы хим. технол. 1989. - Т. 23, №1. - С. 82.

62. Крылова Э.Н., Уроков Э.А. Производство драже. М.: Пищ. Пром-сть,1977.-240с.

63. Натрадзе А.Г. Очерк развития химико-фармацевтической промышленности СССР. М.: Медицина, 1977. - 328с.

64. Технология аммиачной селитры/ Под ред. В.М. Олевского. М.: Химия,1978.-312с.

65. Яманов Ю.И. Разработка и исследование оборудования для непрерывного процесса формирования оболочек на пористых полимерных гранулах: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.09. -М., 1983. 126с.

66. Аппарат для пропитки гранулированных пористых материалов/ В.М. Готовцев, В.Н. Сидоров, JI.B. Суркова и др.// Хим. и нефтяное машиностроение: Научн. техн. сб./ ЦИНГИ химнефтемаш. - М., 1981. -№4.- с. 1-2.

67. Готовцев В.М. Исследование и разработка агрегата для пропитки гранулированных пористых материалов растворами: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.09. М., 1980. - 192с.

68. Свободные жидкостные пленки в химической промышленности/ В.Н. Сидоров, А.И. Зайцев, М.Ю. Таршис/ Яросл. политехи, ин-т. Ярославль, 1987. - 81с. - Деп. в ОНИИТЭхим 15.09.87. №1045 -XII 87.

69. М.Б. Генералов, П.В. Классен, А.Р. Степанов и др. Расчет оборудования для гранулирования минеральных удобрений. М.: Машиностроение, 1984. - 192с.

70. Яковлев А.Д., Евстигнеев В.Г., Гисин П.Г. Оборудование для получения лакокрасочных покрытий: Учеб. Пособие для вузов. Л.: Химия, 1982. — 192с.

71. Новое оборудование для финишной обработки сыпучих реактивов/ В.Н. Сидоров, А.И. Зайцев// Перспективы расширения ассортимента химических реактивов.: Тез. докл. Всесоюз. Совещ. «Реактив 87». - Ярославль, 1987. -С. 6.

72. Рекомендации по барботированию и дражированию семян / В.Д. Мухин, В.Г. Медведев, М.Ж. Горас и др.: Главное управление картофеля, овощных и бахчевых культур. М., 1984. — 25с.

73. Ажгихин И.С. Технология лекарств. М.: Медицина, 1975. - 342с.

74. Вальденацци JI. О форме жидкой пленки центробежной форсунки// Вопросы ракетной техники.- 1957. № 3. - С. 54-66.

75. Епихин В.Е. О формах кольцевых струй капельной жидкости// Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1977. - № 1. - С. 9-14.

76. Смирнов Е.М. К вопросу о формировании закрученных струй, вытекающих из кольцевых сопел // Инж. физ. журн. - 1975. - Т. 28, № 4. -С. 643 -652.

77. Белозеров П.А., Плановский А.Н., Чехов О.С. Исследование гидродинамики струй в тарельчатом оросителе при малых напорах жидкости и перекрестном движении газа //Хим. пром-ть. — 1964. № 10. - С. 733-739.

78. Гельперин Н.И., Кваша В.Б., Свитка Н.И. Исследование влияния геометрических характеристик гидроэффузионного устройства на образование тонких пространственных жидкостных пленок // Тр. МИТХТ им. Ломоносова. 1972. - Вып.1, т.2. - С. 186- 191.

79. Гельперин Н.И., Кваша В.Б., Свитка Н.И. О некоторых закономерностях образования пространственных пленок при истечении жидкостей из гидроэффузионных устройств// Тр. МИТХТ им. Ломоносова. 1972. -Вып.2, т.2. - С. 140-146.

80. Головачевский Ю.А. Оросители и форсунки скрубберов химической промышленности. М.: Машиностроение, 1974. - 271с.

81. Д. О. Бытев, А.И. Зайцев, В.Н. Сидоров и др. Движение жидкостных пленок по внутренним поверхностям пленочных аппаратов// Механика: сб. науч. тр. Ярославль, 1976. - С. 153-161.

82. Свободные жидкостные пленки в химической промышленности/ В.Н. Сидоров, А.И. Зайцев, М.Ю Таршис/ Яросл. политех, ин-т, Ярославль, 1987. - 81 с. - Деп. в ОНИИТ Эхим 15.09.87. № 1045 - XII 87.

83. Дерягин Б. В., Левин С.М. Физико-химия нанесения тонких слоев на движущуюся подложку. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 208с.

84. Зайцев А.И., Сидоров В.Н., Бытев Д.О. Теория и практика переработки сыпучих материалов// Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1988. - 33, № 4. - С. 390 - 396.

85. А.С. 1819666 СССР, МКИ5 В 01 J 2/14. Кононенко Тарельчатый гранулятор/ Н.П., Вакал С.В., Карпович Э.А., Хохлов Л.А. Кулик В.Г.,

86. Кулик С.В. №4889258/26; Заявл. 7.12.90; Опубл. 07.06.93, Бюл. №21.

87. Ю2.Япон. Заявка, Кл 13(7) В 812 (В 01J 2/14) №54-11076. Автоматизированный гранулятор тарельчатого типа/ Нода Фумиёси, Муратано Микио. №52-76774; Заявл. 28.06.77. Опубл. 26.01.79.

88. Кувшинова А.С., Липин А.Г. Водорастворимые полимеры как капсулирующие агенты для гранулированных материалов. // Тезисы докл. конференции молодых ученых "Современные проблемы науки о полимерах". Санкт — Петербург, 2005. - С.94.

89. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей. М.: Химия, 1984.-256с.

90. Волощук В.М. Кинетическая теория коагуляции. Л. Гидрометеоиздат, 1984.-284с.

91. Липин А.Г., Кувшинова А.С. Агломерирование мелкодисперсного материала методом окатывания в тарельчатом грануляторе. // Региональное приложение к журналу "Современные наукоемкие технологии". — 2005. №1-2.- С.36-40.