автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Совершенствование процесса производства сухого водорастворимого полиакриламида

На правах рукописи

КИРИЛЛОВ Денис Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО ВОДОРАСТВОРИМОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2005

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

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Липин Александр Геннадьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зайцев Виктор Александрович кандидат технических наук, с.н.с. Смирнов Лев Николаевич

Ведущая организация:

Институт химии растворов РАН, г. Иваново

Защита состоится "14" марта 2005 года в 10й часов на заседании диссертационного совета Д 212.063.05 при ГОУ ВПО "Ивановский государственный химико-технологический университет" по адресу: г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГХТУ Автореферат разослан " " февраля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физико-математических наук

Зуева Г.А.

YVfel

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Водорастворимые полимеры на основе акриламида находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Они используются как высокоэффективные флокулянты для разделения систем жидкость - твердое, жидкость - жидкость, в том числе для очистки питьевой воды и сточных вод, для стабилизации эмульсий и суспензий. Сополимеры на основе акриламида применяются в бумажной промышленности в качестве связывающего агента при формировании бумажной массы, в нефтедобывающей промышленности как стабилизаторы буровых растворов, их используют как добавку к жидкостям, снижающую гидравлическое сопротивление при течении их по трубам, в качестве структурообразователя грунтов в строительстве.

Наиболее распространенным способом получения полиакриламида является гомогенная полимеризация акриламида в его водном растворе, полученном сернокислотной гидратацией акрилонитрила. По данной технологии готовая продукция представляет собой 6-8 %-ый полиакрилам ид- гель. Недостатками такого продукта являются низкое содержание основного вещества, высокая адгезионная способность.

Сухой полиакриламид из геля можно выделить осаждением органическими растворителями, сушкой измельченного геля, азеотропной отгонкой воды с органическими растворителями. Технологии, использующие органические жидкости малопривлекательные по экологическим соображениям, кроме того, требуется дополнительное оборудование для регенерации растворителя. Непосредственное высушивание геля с малым содержанием полиакриламида - энергоемкий и сложно реализуемый процесс, вследствие высокой адгезионной способности геля.

Решение проблем, связанных с преодолением указанных недостатков, является актуальной задачей.

Данная работа является продолжением исследований в области разработки нового аппаратурно-технологического оформления процессов получения полимерных материалов, проводившихся на кафедре ПАХТ ИГХТУ (ИГХТА, ИХТИ) В.Н.Кисельниковым, A.A. Шубиным, В.В. Вялковым, C.B. Федосовым, А.Г. Липиным, В.А.Зайцевым, A.A. Шмелевым, В.Б. Бубновым, Г.В. Волковой.

Цель работы. Разработка энергосберегающего технологического процесса получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме из трехкомпонентных растворов акриламид - сульфат аммония - вода.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- Экспериментальное исследование влияния концентрации инициаторов и температуры процесса полимеризации на его продолжительность и свойства полимера;

- Определение кинетических закономерностей процессов синерезиса и сушки полиакриламидного геля, содержащего сульфат аммония;

- Определение коэффициентов тепло- массопереноса при сушке полиакриламидного геля;

РОС. НАЦИОНАЛА* библиотека

Петербург

- Разработка математического описания процесса сушки полиакриламидного геля, сопровождающегося выносом водорастворимого компонента на поверхность полимера;

- Создание методики расчета оборудования для обезвоживания полиакриламидного геля;

- Выдача рекомендаций к промышленному использованию результатов исследований.

Научная новизна.

1. Исследовано влияние концентрации инициаторов и температуры на скорость протекания процесса полимеризации в трехкомпонентных растворах ак-риламид - сульфат аммония - вода и на молекулярную массу образующегося полимера.

2. Обнаружено явление синерезиса полимерного геля, полученного при полимеризации акриламида в трехкомпонентных растворах повышенных концентраций, и описаны его закономерности.

3. Выполнено экспериментальное исследование процесса сушки полиакриламидного геля, сопровождающегося выносом водорастворимой соли на поверхность материала, позволившее выявить и описать его кинетические закономерности.

4. Разработана математическая модель процесса сушки полимерного геля, содержащего водорастворимое вещество.

Практическая ценность.

1. Разработан энергосберегающий процесс получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме, включающий новую технологическую операцию - синерезис полиакриламидного геля.

2. Выявлены значения режимно-технологических параметров процесса получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме с требуемым комплексом свойств.

3. Разработаны методика расчета оборудования для обезвоживания полиакриламидного геля и программное обеспечение для ее реализации.

4. Предложено аппаратурно-технологическое оформление непрерывного процесса получения сухого водорастворимого полиакриламида из трехкомпо-нентного раствора акриламид - сульфат аммония - вода.

5. Выполнен расчет установки непрерывного действия для получения полиакриламидного коагулянта.

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

Автор защищает.

1. Технологию синтеза полиакриламида в трехкомпонентных водных растворах с получением продукта в твердой выпускной форме.

2. Результаты экспериментальных исследований процессов синтеза, синерезиса и сушки полиакриламидного геля.

3. Математическую модель процесса сушки полимерного геля, сопровождающегося выносом водорастворимого вещества на поверхность материала.

4. Результаты численного эксперимента по моделированию процесса сушки поли акр иламидного геля в сушильной камере с радиационно-конвективным подводом теплоты.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международная школа молодых ученых "Методы кибернетики в технологиях, экономики и управлении производством" (Иваново, 2002); Международная научная конференция "Математические методы в" технике и технологиях ММТТ16. (С. Петербург, 2003); XVII Международная конференция молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 2003); V Региональная студенческая научная конференция "Фундаментальные науки - специалисту нового века" (Иваново, 2004); Международная научная конференция "Энергоресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства" (Иваново, 2004); III Всероссийская научная конференция "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (Томск, 2004);

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 10 опубликованных печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков и 2 таблицы. Список литературы включает 92 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе рассмотрены методы инициирования и способы проведения полимеризации акриламида. Дано описание различных вариантов аппара-турно-технологического оформления процессов получения полимеров акрилового ряда. Наибольшая молекулярная масса достигается при полимеризации акриламида в водных растворах с использованием в качестве инициаторов окислительно-восстановительных систем. Для осуществления процессов суспензионной, эмульсионной и растворной (при малых исходных концентрациях мономера) полимеризации наибольшее распространение получили реакторы емкостного типа с механическими мешалками и рубашками охлаждения.

При производстве водорастворимых полимеров и сополимеров акриламида в сухой выпускной форме наиболее сложной в осуществлении и энергоемкой является стадия сушки полимерного геля, характеризующегося высокими влагосодержанием и адгезионной способностью. Для повышения эффективности процессов производства сухих водорастворимых полимеров, в частности поли акр ил амида, требуется поиск новых алпаратурно-технологических решений, позволяющих интенсифицировать процессы тепло-массопереноса, снизить энергетические затраты. Сложность протекающих процессов обуславливает необходимость применения метода математического моделирования. Поэтому в

данной главе также рассматриваются основные подходы к математическому описанию тепло- и массопереноса в процессе сушки.

В выводах по первой главе сформулированы основные задачи и направления исследований диссертационной работы.

Вторая глава посвящена математическому моделированию процесса сушки полиакриламидного геля, сопровождающегося выносом водорастворимого компонента на поверхность материала.

В ходе экспериментов по сушке полиакриламидного геля, содержащего водный раствор сульфата аммония, обнаружено, что сульфат аммония переносится вместе с диффундирующей жидкостью и кристаллизуется на поверхности высушиваемого образца. При составлении математического описания принята следующая физическая картина процесса. Полиакриламидный гель представляет собой полимерную матрицу, заполненную раствором сульфата аммония (СА). Испарение влаги с поверхности, приводит к возникновению градиента концентрации раствора СА внутри полимерной матрицы, что вызывает движение раствора из внутренних слоев к поверхности материала. Поскольку в окружающую газовую среду переходит только растворитель (вода в виде водяных паров), концентрация растворенного компонента в поверхностном слое увеличивается. Вследствие этого возникает диффузионный поток водорастворимого компонента, направление которого противоположно потоку влаги. В определенный момент времени образуется пересыщенный раствор, из которого начинает выделяться кристаллическая фаза. При составлении математической модели принималось допущение о том, что кристаллизация протекает только на поверхности материала, так как образование пересыщенного раствора во внутренних слоях полимера наблюдалось только при глубокой сушке, что не входило в задачу исследований. Для описания процесса сушки в нестационарных условиях составлена система уравнений, включающая уравнения переноса влаги (1), водорастворимого вещества (2) и теплоты (3), с соответствующими условиями однозначности (4) - (8):

(1)

/

а

ч /

V

дЧ 1 а"

а2 +г'эг;.°<г<к'"с>0-

(2)

(3)

Начальные условия: и(г,0) = ин ; С(Г,0) = Сн ; 1(г,0) = 1„ . Условия симметрии:

дат т» /эсго.т» _

(4)

Условия на внешней поверхности: Ш(Я,т)

Зи^-Ои'Ро

дг

_ всем) .

1с~-рс-Ро- Л. +.),■•

= Рр (Рп"Рс) С(К,х)

дг

и(Я,т)

= к-Д¥-Ф(ДУ)

я = -А,-

экя.т)

.)» г

- = а-(»0ММс)

от

АУ = (¥(К,т)-¥1Яса(Я,т))), Ф(АУ) = 1 при ДУ>0, Ф(ДУ) = 0 при ДУ<0, ~1

(7)

(8)

(9)

(10)

Рп I

Сп

Рис.1. Схема материальных потоков у поверхности полимера

Первое слагаемое правой части уравнения (2) характеризует изменение концентрации вещества вследствие молекулярной диффузии, а второе слагаемое изменение концентрации вследствие переноса водорастворимого компонента вместе с раствором. В граничном условии (7) для уравнения (2) первый член левой части характеризует диффузионный поток растворенного компонента (СА) из поверхностного слоя в глубь материала, обусловленный градиентом его концентрации в полимерной матрице (рис.1). Второй член левой части представляет собой поток СА, обусловленный движением раствора к поверхности. Правая часть характеризует поток С А переходящий в кристаллическую фазу.

Решение системы уравнений проводилось методом конечных разностей с использованием неявной схемы. На рисунках 2 и 3 представлены результаты решения математической модели. В начале процесса сушки происходит резкое повышение содержания СА в поверхностном слое полимерной матрицы (рис.2а), а во внутренних слоях содержание СА уменьшается (кривая 2). Вследствие возникновения потока СА, вызванного градиентом его содержания, наблюдается увеличение концентрации раствора СА по всей толщине материала (рис.2б). При образовании пересыщенного раствора у поверхности полимера начинается переход растворенного вещества в кристаллическое состояние. За счет протекания кристаллизации содержание СА в поверхностных слоях материала уменьшается (рис. 2а, кривые 3,4,5,6).

На рис. 3 представлены изменения влагосодержания и доли вынесенного на поверхность СА во времени, полученные в опытах и рассчитанные по математической модели. Расхождение между экспериментальными и расчетными значениями не превышает 15 %.

0,4

-0,5 -0,25 0 х/5

0,25 0,5

0,4

-0,5 -0,25 0,25 0,5

(а) (б)

Рис.2 Изменение содержания сульфата аммония (а) и концентрации раствора сульфата аммония (б) внутри полимерной матрицы во времени: 1 - т/тпр=0; 2 -т/тпр=0,2; 3 - т/тпр=0,4; 4 - т/тпр=0,6; 5 - т/-спр=0,8; 6 - х/т^!

х,%

о *

- 50

-- 40

-- зо

-20

-- 10

Рис. 3. Изменение клагосодержания и доли вынесенного на поверхность СА в процессе сушки при различной температуре воздуха в сушильной камере: о-1=105 °С; и, а - 1=80 "С. (сплошные линии - расчетные данные, точки - опытные данные)

С целью определения технологических параметров процесса сушки полимерного геля, а также расчета размеров сушильного аппарата составлена математическая модель процесса сушки полиакриламидного геля, содержащего сульфат аммония, в терморадиационной сушилке, схема которой представлена на рис. 4.

Математическая модель включает в себя уравнения переноса вещества внутри полимерной матрицы (11), (12), теплового баланса для материала (13) и воздуха (14), обмена влагой между материалом и воздухом (15), условия однозначности (16) - (20). Переход от временной координаты к пространственной осуществлялся по формуле: у = )Уу • т.

50

100 150 т, мин

200

воздух, полимер

полимер

(а) * (б)

Рис.4. Схема терморадиационной сушилки. 1 - трубчатые электронагреватели; 2 - внешняя и внутренняя цепи транспортеров

д2и г аи

дт1 + т'дт

~э2с г ас

аг2

г дт

, 0<г<Я, 0<у<Ь,

с эи

+ о<г<я,о<у<ь,

ду

\Уу—= Ос ду с

С„ • см • ^=а, • (I г -1) • Пм + с2 • Пи Ог(сг+с„хг) •^- = а2(1„-1г)П1П+а1(1-1г)Пи-Кп-(1г-иП„

г ау ау

т 100,

>) (юо)

+г Оп--2.

¿у

(И) (12)

(13)

(14)

(15)

Начальные условия: и(г,0) = ин; С(г,0) = Св. Условия симметрии:

аи(о.у) = 0 зс№у) =

дт ' дт Граничные условия:

= -(Р„-Рс),

; =_о -о ^'У) I, .Ш. к Ро ^ и(К у)

(16)

(17)

(18)

кч,(У(Я,у)-¥шс(1))ф(ДУ)1 (19)

т = 1я;1г(Ь)=1ш-,х^1)=хГК. (20)

При составлении математической модели принимались следующие допущения: аппарат работает в установившемся режиме; материал и газовая фаза движутся противотоком в режиме идеального вытеснения; пренебрегаем переносом теплоты и массы вдоль жгута материала; распределение температуры по толщине материала принимается равномерным, ввиду протекания процесса в условиях внешней задачи теплопереноса.

7

5000 10000 т,сек

Рис.5. Зависимость влагосодержания Рис.б. Зависимость влагосодержания ПАА различной формы от времени материала - а. содержания водорас-сушки: 1 - лента; 2 - стренги круглого творимого компонента - ♦ на выходе сечения из сушилки и максимальной темпера-

туры стренгов в сушилке - ■ от диаметра стренгов

Для стренга в форме ленты Г=0, в форме цилиндра Г=1. При сравнении результатов численного эксперимента по сушке материала в форме цилиндров и в форме ленты с одинаковым размером Я (рис. 5) более высокая интенсивность процесса наблюдается у стренгов в форме цилиндра. С уменьшением диаметра стренгов уменьшаются конечные влажность материала и содержание водорастворимого компонента, снижается максимальная температура стренгов в сушилке при одинаковых производительности установки и времени пребывания материала в аппарате (рис. 6). Для проверки применимости математического описания процесса сушки геля полиакриламида в терморадиационной сушилке был проведен ряд экспериментов на пилотной установке. Сравнение опытных и расчетных данных показало их хорошее соответствие.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов, протекающих в технологической системе получения сухого полиакриламида. На первом этапе экспериментальных исследований изучался процесс синтеза геля полиакриламида в трехкомпонентных растворах акриламид - сульфат аммония - вода. Исследовалось влияние технологических параметров на скорость протекания процесса полимеризации и качественные показатели образующегося полимера. Известно, что коагулирующая способность полиакриламида, применяемого для очистки воды, возрастает с увеличением молекулярной массы полимера, которая оценивалась по косвенному показателю - вязкости разбавленного раствора полимера.

у.сСг

0,0012 0,0015 0,0018 0,0021 Стобщ, моль/л

0,0024

Рис.7. Зависимость времени ге-леобразования и вязкости 0,25%-го раствора полиакриламида от общей концентрации инициаторов

При проведении экспериментальных исследований использовались водные растворы, содержащие от 10 до 15% акри-ламида и соответственно 20 -28% сульфата аммония. Для инициирования реакции полимеризации применялись окислительно-восстановительные системы.

В качестве окислителей использовались персульфат калия и персульфат аммония, в качестве восстановителей сульфид натрия и гидросульфит натрия. В ходе исследований варьировались температура процесса, концентрации исходного раствора и компонентов инициирующей системы. Полимеризация осуществлялась в изотермическом режиме.

Рис. 8. Зависимость времени геле-образования и вязкости 0,25%-го раствора полиакриламида от температуры процесса полимеризации

Результаты экспериментов представлены в виде графических зависимостей времени перехода реакционной массы в высокоэластичное состояние и вязкости 0,25%-го раствора полиакриламида от концентрации инициаторов и от температуры проведения процесса. Характер влияния основных технологических параметров на скорость протекания процесса и молекулярную массу образующегося полимера показан на рисунках 7-9. Приведенные зависимости свидетельствуют, что с увеличением концентрации компонентов инициирующей системы уменьшается время гелеобразования и молекулярная масса образующегося полимера.

Рис.9. Зависимость времени гелеоб-разования и вязкости 0,25%-го раствора полиакриламида от соотношения концентраций инициаторов

С увеличением температуры реакционной среды снижается время перехода реакционной массы в геле-образное состояние. Зависимость вязкости 0,25%-го раствора полиакриламида, а значит и молекулярной массы образующегося полимера, от температуры носит экстремальный характер. Максимум наблюдается при температуре 30 °С. Из анализа зависимости вязкости 0,25%-го раствора полимера от соотношения концентраций инициаторов видно, что максимальной молекулярной массой обладает полимер, синтезированный при соотношении инициаторов 1:1. При уменьшении отношения концентрации восстановителя к концентрации окислителя время ге-леобразования увеличивается.

2 3 С™восст/Стокис

Рис. 10. Изменение относительного веса синеретической жидкости во времени

При исследовании процесса полимеризации в трех-компонентной системе было обнаружено, что образуется неравновесный гель, который с течением времени выделяет раствор сульфата аммония (си-неретическую жидкость). Поэтому на втором этапе экспериментальных исследований изучались кинетические закономерности процесса синерезиса полиакриламидного геля. Анализировались зависимости веса выделяющейся синеретической жидкости, отнесенного к начальному весу геля, от времени процесса синерезиса. Эксперименты проводились с образцами в форме пластин и цилиндров, имеющими различную удельную поверхность. На рис. 10 представлены результаты экспериментов. Установлено, что независимо от геометрической формы максимальная интенсивность протекания синерезиса наблюдается у образца с наибольшей удельной

поверхностью. Обработка экспериментальных данных по исследованию процесса синерезиса полиакриламидного геля позволила получить следующую зависимость относительного веса выделяющейся синеретической жидкости от времени процесса:

Оотн = 0,45 • (1 - ехр(-к • т)), (21)

где к - коэффициент, зависящий от удельной поверхности материала, определяется по формуле:

к = 2,58 10"

I ту 2,5

•Руд •

(22)

Рис.11. Изменение влагосодер-жания и температуры образцов в процессе сушки. Температура воздуха ^=90 "С

На третьем этапе экспериментальных исследований были проведены опыты по сушке полиакриламидного геля, содержащего водный раствор сульфата аммония. Изменение влагосо-держания и температуры высушиваемых образцов различного диаметра во времени представлены на рис. 11. Температурные и влажностные кривые имеют вид характерный для периода падающей скорости сушки, когда процесс лимитируется внутренней диффузией влаги к поверхности материала. С уменьшением диаметра образцов, а, следовательно, с увеличением удельной поверхности интенсивность сушки возрастает. Анализ результатов по кинетике сушки позволяет описать процесс с помощью следующих зависимостей, которые можно применять для ориентировочных расчетов:

100 150 время, мин

Ш--К Р

•(и-ир),

■I25)

С / 9

ир =ехр(0,1474-1,9949-10" Кс = ехр(-16,067 + 0,01893 1С).

(23)

(24)

(25)

На рисунках 12 и 13 представлены опытные данные по кинетике выноса сульфата аммония из полиакриламидного геля в процессе сушки. Характер кривых на рис. 12 свидетельствует, что с повышением температуры сушки интенсивность выноса соли на поверхность полимера возрастает. Зависимость содержания сульфата аммония в полимере от влажности (рис.13) в области высоких влагосодержаний носит линейный характер, что позволяет говорить о прямой связи кинетики выноса соли с кинетикой удаления влаги из материала.

х,%

1 ч \ / у

у у X

* / У ^2

/

>

О 0,2 0,4

0,8 03 и, кг/кг

и 1А

Рис.12. Зависимость доли сульфата Рис.13. Зависимость содержания суль-

аммония, выносимой на поверхность фата аммония в полимерной матрице

от времени сушки при различных тем- от влагосодержания при различных

пературах сушки: 1 -1=80 °С; 2 -1=105 температурах сушки: 1 - 1=80 "С; 2 -

°С 1=105 °С

На четвертом этапе экспериментальных исследований проводились опыты по определению параметров математической модели. В результате обработки экспериментальных данных получена зависимость эффективного коэффициента диффузии влаги от влагосодержания материала и его температуры (рис. 14), которая выражается уравнением:

О, = 9,342 • Ю-4 • ехр(з,3877 • и -. (26)

0 0,3 0,6 0,1 и, кг/кгах.

Рис. 14. Температурно-влажностная зависимость эффективного коэффициента диффузии влаги: 1 - г=75 "С; 2 - 1=90 "С; 3 - 1=105 "С; 4 -1=120 °С

В задачу определения параметров модели входило также получение зависимости парциального давления водяных паров над поверхностью материала от температуры и влагосодержания, которая представлена уравнением (27).

Рп =617-<р-ехр(17,25 1/(238 + 1)), (27)

где (р - поправочный коэффициент, учитывающий понижение давления паров воды у поверхности материала вследствие уменьшения влагосодержания по-

12

верхностного слоя. Зависимость коэффициента ср от влагосодержания установлена экспериментально и аппроксимирована выражением:

Ф = ехр((- 3,6699+4,061 • и)/(1 - 0,9075 • и)). (28)

В четвертой главе приводятся описание предлагаемого аппаратурно-технологического решения процесса производства сухого водорастворимого полиакриламида, результаты экспериментальных исследований на пилотной установке и методика инженерного расчета термостатирующей камеры и терморадиационной сушилки. Основными узлами установки (рис. 15) непрерывного действия для получения полиакриламида в сухой выпускной форме являются: форполимеризатор (1), шнековый экструдер (2), термостатирующая камера (3), терморадиационная сушилка (4), измельчитель (5), сито (6).

затора и экструдера подводится теплоноситель с целью обеспечения температурного режима полимеризации. Гель, сформированный в виде жгутов, поступает в термостатирующую камеру и ложится на бесконечную ленту транспортера для дозревания. Здесь вследствие синерезиса происходит концентрирование полимера. Далее жгуты направляются в терморадиационную сушилку. Транспортирование материала в сушильной камере осуществляется цепным конвейером. Тепловая энергия, необходимая для удаления влаги из материала, подводится ИК-излучением от трубчатых электронагревателей. Воздух и материал движутся противотоком. В процессе сушки часть сульфата аммония кри-

исходная

Рис. 15. Схема установки. 1 -форполимеризатор; 2 - экструдер; 3 - термостатирующая камера; 4 - терморадиационная сушилка; 5 - измельчитель; 6 -сито

Установка работает следующим образом. Растворы мономера и компонентов инициирующей системы поступают в конический реактор с мешалкой, в котором осуществляется предварительная полимеризация до состояния вязкотекучей жидкости. Полученный форполимер непрерывно подается в шнековый экструдер, где продолжается процесс полимеризации до образования геля, который продавливается через экструзионную головку. В рубашки форполимери-

сталлизуется на поверхности полимера. Высушенный материал поступает в измельчитель, где дробится до размера частиц 2-3 мм. Смесь частиц полимера и кристаллического сульфата аммония просеивается через сито, в результате чего мелкокристаллический сульфат аммония проходит через сито, а полиакрил амид остается как надситочный продукт.

В результате введения дополнительной технологической операции - си-нерезиса геля, уменьшается влажность полимера и, как следствие, снижаются энергетические затраты на сушку продукта.

В данной главе приводятся результаты опытов по получению сухого по-лиакриламида на лабораторной установке с объемом форполимеризатора 0,5 л. Диаметр шнеков составлял 0,05 м, а длина нарезной части 0,4 м. Сушильная камера длиной 1,4 м снабжена четырьмя трубчатыми электронагревателями (ТЭН) номинальной мощностью 1 кВт. Регулирование времени пребывания реакционной массы в реакторном узле осуществлялось путем изменения частоты вращения шнеков, для чего в приводе экструдера применен электродвигатель постоянного тока. Напряжение на клеммах ТЭНов изменялось с помощью регулятора напряжения, что позволяло варьировать температуру в сушильной камере.

В ходе экспериментальных исследований, проведенных на данной установке, выявлены рациональные значения режимно-технологических параметров, позволившие получить сухой поли акр ил амид с вязкостью 0,25%-го водного раствора 3,3 сСт, массовой долей основного вещества 57,3%, содержанием непредельных соединений 0,1%, что полностью удовлетворяет техническим требованиям.

Основные результаты и выводы по работе

1. Показана возможность повышения эффективности процесса производства полиакриламида в сухой выпускной форме при синтезе в трехкомпонентных растворах повышенных концентраций и использования дополнительной технологической операции - синерезиса полиакриламидного геля.

2. Экспериментально изучена кинетика процессов, протекающих при выполнении основных технологических операций при производстве сухого полиакриламида из трехкомпонентных растворов акриламид - сульфат аммония -вода. Определены ограничения на значения режимных переменных, обеспечивающих получение продукта с требуемым комплексом свойств.

3. Разработана математическая модель процесса сушки полимерного геля, сопровождающегося выносом водорастворимой неорганической соли на поверхность материала, позволяющая прогнозировать состав конечного продукта.

4. Предложена методика расчета оборудования для обезвоживания полиакриламидного геля и разработано программное обеспечение для ее практической реализации.

5. Экспериментально определены и математически описаны зависимости эффективного коэффициента влагопроводности и парциального давления водяных паров над поверхностью материала от температуры и влагосодержания полиакриламидного геля.

6. Предложено аппаратурно-технологическое оформление непрерывного процесса производства полиакриламида в сухой выпускной форме из трехком-понентных растворов акрил амид - сульфат аммония - вода.

7. В результате расчета установлено, что в случае организации производства сухого полиакриламида на основе разработанной технологии энергетические затраты на удаление влаги из материала на 80% ниже чем при непосредственной сушке 7%-ного геля полиакриламида.

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

Основные обозначения, принятые в работе:

и - влагосодержание материала, кг влаги/кг полимера.; т - время, с; Е>и - эффективный коэффициент диффузии влаги, м2/с; Ос - коэффициент диффузии водорастворимого компонента, м2/с; а, - коэффициент температуропроводности, м2/с; г - поперечная координата внутри материала, м; 11 - полутолщина материала, м; - диаметр материала; 5 - толщина материала, м; С - содержание водорастворимого компонента А в полимерной матрице, кг А/кг полимера; I -температура, °С; р0 - плотность сухого полимера, кг/м3; |$р - коэффициент мас-соотдачи, с/м; Рп - давление водяных паров у поверхности материала, Па; Рс -давление водяных паров в воздухе, Па; .)„„ - плотность потока влаги, кг/м2; -плотность потока водорастворимого компонента А, кг А/м2; ккр - константа кристаллизации, кг/м2; У - концентрация водорастворимого компонента А, кг А/кг влаги; Ф - функция Хэвисайда; X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К); а - коэффициент теплоотдачи Вт/(м2.К); г* - удельная теплота парообразования для воды, Дж/кг; <р - коэффициент понижения давления водяного пара; X - доля соли, выносимой на поверхность материала, %; - скорость перемещения материала в продольном направлении, м/с; у - продольная координата; Г - фактор формы; Ь - длина сушильной камеры, м; в - массовый расход, кг/с; вп - массовый расход полимера, кг/с; с - средняя удельная теплоемкость, Дж/(кг*К); Си - коэффициент взаимоизлучения; Т - абсолютная температура, К; К„ - коэффициент теплопередачи от воздуха в сушильной камере к окружающей среде, Вт/(м2К); П - периметр, м; хг - влагосодержание воздуха, кг влаги/кг сухого воздуха; V - коэффициент кинематической вязкости, сСт; - относительная масса синеретической жидкости, кг/кг начальной массы материала; Руд - удельная поверхность, м2/м3; С"1 - мольная концентрация, моль/л; ТЭН - трубчатый электронагреватель; ПАА - полиакриламид; СА - сульфат аммония; ТН - теплоноситель.

Индексы: 0, н - начальное значение; с - среда; нас - насыщенный раствор; вл - влага; п - поверхность; м - материал; г - газ (воздух); 1 - теплоотдача между воздухом и поверхностью материала; 2 - теплоотдача между воздухом и ТЭНами; ср - среднее значение; из - излучатель; к - конечное значение; ос -окружающая среда; а.с. - абсолютно сухой.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Самарский А.П. Сушка полимерного геля, содержащего водорастворимое вещество. // Известия ВУЗов. "Химия и химическая технология".- 2004. т.47, вып. 10. - С.89 - 92.

2. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Бубнов В.Б., Волкова Г.В. Математическое моделирование процесса сушки стренгов форполимера различной геометрической формы // Процессы в дисперсных средах: Межвуз. сб. науч. тр./ ИГХТУ, Иваново. 2002.-С. 72-74.

3. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Бубнов В.Б. К вопросу о выборе рационального режима терморадиационной сушки полиакриламида. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. Том XVII, № 13, М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2003. С.98-100.

4. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Бубнов В.Б. Интенсификация процесса сушки полиакриламида на базе физического и математического эксперимента. // XV Сборник научных трудов вузов России "Проблемы экономики, финансов и управления производством". — Иваново. 2004. - С. 503 - 506.

5. Кириллов Д.В., Липин А.Г. Интенсификация процесса терморадиационной сушки водорастворимых полимеров. II Сборник материалов международной школы молодых ученых "Методы кибернетики в технологиях, экономики и управлении производством". - Иваново. 2002. - С. 32-33.

6. Липин А.Г., Кириллов Д.В., Бубнов В.Б., Кувшинова A.C. Применение тау-метода к решению задачи взаимосвязанного переноса влаги и теплоты. // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-16: Сб. трудов XVI Международ. науч. конф. - С. Петербург. 2003. - С. 144-145.

7. Китаев Ю.В., Кириллов Д.В. Математическая модель сушки полиакриламида, содержащего водный раствор сульфата аммония. // V региональная студенческая научная конференция "Фундаментальные науки - специалисту нового века". - Иваново. 2004. - С. 108.

8. Кириллов Д.В., Липин А.Г. Получение полиакриламида в сухом виде из водного раствора акриламида, содержащего сульфат аммония". // Сборник трудов международной научной конференции "Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства". - Иваново. 2004.-С. 20.

9. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Китаев Ю.В. Исследование процесса сушки полиакриламида, содержащего сульфат аммония. // Сборник трудов III Всероссийской научной конференции "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий".//Томск. 2004.-С.277 - 278.

10. Кириллов Д.В., Липин А.Г. Математическая модель процесса сушки с выносом водорастворимого компонента на поверхность материала. // Сборник трудов XVII Международной конференции "Математические методы в технике и технологиях", т.З, секция 3, - Кострома 2004. - С.125-127.

Подписано в печать я . 02.2005. Усл. печ. л. 1.17; Уч-изд. л. 1.29 Формат 60x84 1/16. Тираж 80 экз. Заказ /V 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

ГОУ ВПО "ИГХТУ"

РНБ Русский фонд

2005-4 43375

760

? 2 MAP 2005

Список условных обозначений.

Введение.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Способы проведения полимеризации при получении водорастворимых полимеров на основе акриламида.

1.2 Аппаратурно-технологическое оформление процессов синтеза полимеров акрилового ряда.

1.3. Математическое моделирование тепло- и массопереноса в процессе сушки.

1.3.1. Дифференциальные уравнения тепло- и массопереноса.

1.3.2. Основные закономерности массопереноса.

1.3.3. Внешний тепломассообмен.

1.4. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследований.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ПОЛИАКРИЛАМИДНОГО ГЕЛЯ.

2.1. Математическое моделирование процесса сушки форполимера акриламида.

2.2. Математическое моделирование процесса сушки полиакриламидного геля содержащего сульфат аммония.

2.3. Математическая модель сушки полиакриламидного геля, содержащего сульфат аммония, в терморадиационной сушилке.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО ПОЛИАКРИЛАМИДА.

3.1. Исследование процесса синтеза полиакриламидного геля.

3.2. Исследование процесса синерезиса полиакриламидного геля.

3.3. Исследование процесса сушки полиакриламидного геля.

3.3.1 Исследование кинетики сушки.

3.3.2. Исследование кинетики выноса сульфата аммония из материала.

3.4. Определение параметров математической модели процесса сушки геля полиакриламида.

3.4.1. Определение коэффициента влагопроводности.

3.4.2. Определение парциального давления водяных паров у поверхности материала.

3.4.3. Определение коэффициента теплоотдачи.

Глава 4. АППАРАТУРНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

ПОЛИАКРИЛАМИДА В СУХОЙ ВЫПУСКНОЙ ФОРМЕ.

4.1. Аппаратурно - технологическое оформление процесса производства сухого полиакриламида.

4.2. Методика расчета сушильной камеры.

4.3. Методика расчета термостатирующей камеры.

4.4. Получение полиакриламида в сухой форме на пилотной установке.

ВЫВОДЫ.

Водорастворимые (со)полимеры на основе акриламида находят широкое применение в различных областях техники и технологии [1]. Они используются как высокоэффективные флокулянты для очистки природных и сточных вод, как добавки в качестве связующего вещества в бумажную массу, что улучшает структуру и свойства бумажного листа и поверхности бумаги. Сополимеры на основе акриламида находят применение в качестве селективного флокулянта при добычи и обогащении руд и регенерации ценных полезных ископаемых. Одно из важнейших применений водорастворимые полимеры акриламида получили в нефтедобывающей промышленности в качестве стабилизаторов буровых растворов, структурообразователей почв с целью укрепления стенок скважины, загустителей закачиваемой в пласт воды, что способствует лучшему вытеснению нефти из пористых слоев. Полимеры акриламида применяются как добавки к воде для уменьшения гидравлического сопротивления, возникающего при ее перемещении, что используется в пожарной технике для увеличения дальнобойности выброса струи из брандспойтов, на флоте для повышения скорости движения судов и подводных лодок, в нефте- и газодобывающей промышленности для ускорения бурения скважин, для снижения энергозатрат при перекачки суспензий по трубопроводам и т.д.

Растущие потребности в водорастворимых полимерах акрилового ряда обуславливают интерес исследователей к проблеме синтеза этих соединений, что в итоге позволяет решать задачи повышения производительности оборудования предприятий, специализирующихся на их выпуске, поиска путей улучшения качества готовой продукции, разработки новых высокоэффективных технологических процессов синтеза этих веществ.

Наиболее распространенным способом получения полиакриламида является гомогенная полимеризация акриламида в его водном растворе, полученном сернокислотной гидратацией акрилонитрила. По данной технологии готовая продукция представляет собой 6-8 %-й полиакриламидгель, содержащий в значительных количествах или сульфат аммония, или сульфат натрия. Полимеризация проводится в емкостных реакторах с рубашкой и мешалкой по радикальному механизму с использованием инициирующей системы персульфат аммония - сульфит натрия.

Преимуществами данной технологии является простота технологического оборудования и организации процесса, экологически чистый способ синтеза мономера и проведения процесса полимеризации, низкие энергозатраты. Недостатками данной схемы является низкое содержание основного вещества в продукте, значительное количество примесей в виде сульфата аммония или сульфата натрия, высокая адгезионная способность полиакриламид-геля.

Сухой полиакриламид обладает рядом преимуществ по сравнению с продукцией, получаемой в виде гелей, наиболее важными из которых являются экономичность транспортировки и простота эксплуатации. Для удаления влаги из полиакриламидной массы используются сушилки различных типов: барабанные, ленточные, сушилки с кипящим слоем и т. п. Качество готовой продукции в значительной степени зависит от особенностей проведения процесса сушки: способа подвода тепла, структуры и формы обрабатываемого материала, организации движения потоков материала и сушильного агента.

Данная работа включает в себя экспериментальные и теоретические исследования процессов, осуществляемых с целью получения сухого водорастворимого полиакриламида, обладающего требуемыми потребительскими свойствами, из водного раствора акриламида, полученного сернокислотной гидратацией акрилонитрила.

Объект исследования: трехкомпонентные растворы акриламид - сульфат аммония - вода и полиакриламидный гель.

Цель работы. Разработка энергосберегающего технологического процесса получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме из трехкомпонентных растворов акриламид - сульфат аммония - вода.

Научная новизна.

1. Исследовано влияние концентрации инициаторов и температуры на скорость протекания процесса полимеризации в трехкомпонентных растворах акр ил амид - сульфат аммония - вода и на молекулярную массу образующегося полимера.

2. Обнаружено явление синерезиса полимерного геля, полученного при полимеризации акриламида в трехкомпонентных растворах повышенных концентраций, и описаны его закономерности.

3. Выполнено экспериментальное исследование процесса сушки полиакриламидного геля, сопровождающегося выносом водорастворимой соли на поверхность материала, позволившее выявить и описать его кинетические закономерности.

4. Разработана математическая модель процесса сушки полимерного геля, содержащего водорастворимое вещество.

Практическая ценность.

1. Разработан энергосберегающий процесс получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме, включающий новую технологическую операцию - синерезис полиакриламидного геля.

2. Выявлены значения режимно-технологических параметров процесса получения водорастворимого полиакриламида в сухой выпускной форме с требуемым комплексом свойств.

3. Разработаны методика расчета оборудования для обезвоживания полиакриламидного геля и программное обеспечение для ее реализации.

4. Предложено аппаратурно-технологическое оформление непрерывного процесса получения сухого водорастворимого полиакриламида из трехкомпонентного раствора акриламид - сульфат аммония - вода.

5. Выполнен расчет установки непрерывного действия для получения полиакриламидного коагулянта.

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

Автор защищает.

1. Технологию синтеза полиакриламида в трехкомпонентных водных растворах с получением продукта в твердой выпускной форме.

2. Результаты экспериментальных исследований процессов синтеза, синерезиса и сушки полиакриламидного геля.

3. Математическую модель процесса сушки полимерного геля, сопровождающегося выносом водорастворимого вещества на поверхность материала.

4. Результаты численного эксперимента по моделированию процесса сушки полиакриламидного геля в сушильной камере с радиационно-конвективным подводом теплоты.

Публикации.

Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 10 опубликованных печатных работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков и 2 таблицы. Список литературы включает 92 наименования.

выводы

1. Показана возможность повышения эффективности процесса производства полиакрил амида в сухой выпускной форме при синтезе в трехкомпонентных растворах повышенных концентраций и использования дополнительной технологической операции - синерезиса полиакриламидного геля.

2. Экспериментально изучена кинетика процессов, протекающих при выполнении основных технологических операций при производстве сухого полиакрил амида из трехкомпонентных растворов акрил амид - сульфат аммония - вода. Определены ограничения на значения режимных переменных, обеспечивающих получение продукта с требуемым комплексом свойств.

3. Разработана математическая модель процесса сушки полимерного геля, сопровождающегося выносом водорастворимой неорганической соли на поверхность материала, позволяющая прогнозировать состав конечного продукта.

4. Предложена методика расчета оборудования для обезвоживания полиакрил амидного геля и разработано программное обеспечение для ее практической реализации.

5. Экспериментально определены и математически описаны зависимости эффективного коэффициента влагопроводности и парциального давления водяных паров над поверхностью материала от температуры и влагосодержания полиакрил амидного геля.

6. Предложено аппаратурно-технологическое оформление непрерывного процесса производства полиакриламида в сухой выпускной форме из трехкомпонентных растворов акр ил амид - сульфат аммония - вода.

7. В результате расчета установлено, что в случае организации производства сухого полиакриламида на основе разработанной технологии энергетические затраты на удаление влаги из материала на 80% ниже чем при непосредственной сушке 7%-ного геля полиакриламида.

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

1. Куренков В. Ф. Водорастворимые полимеры акриламида// Соросовский образовательный журнал. 1997, №5. - С.48-53.

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

3. Говарикер В.Р., Висванатхан Н.В., Шридхар Дж. Полимеры. М.: Наука, 1990.-396 с.

4. Куренков В.Ф. и др. Химическая энциклопедия/ В.Ф. Куренков, Т.А. Байбурдов, В.А. Мягченков- М.: Сов. энциклопедия, 1990.- 800 с.

5. Громов В.Ф., Хомиковский П.М., Абкин А.Д. Влияние природы среды на радикальную полимеризацию акриламида// Высокомолекул. соед., Сер. Б.-1970.- Т. 12, № 10.- С. 767-770.

6. Громов В.Ф., Бунэ Е.В., Телешов Э.Н. Особенности радикальной полимеризации водорастворимых мономеров// Успехи Химии, 1994. -т.63, №6. - С. 530-540.

7. Савицкая М.Н., Холодова Ю.Д. Полиакриламид.- Киев: Техника, 1969.188 с.

8. Скобец Е.М., Нестюк Г.С. Полярографическое исследование акриламида. Электрохимическое инициирование полимеризации// Укр. хим. ж.- 1963.- Т. 29, № 3.- С. 302-306.

9. Water-soluble Polyacrylamide. L.Ya. Karpov Scientific-Research Rhysical-Chemical Institute. Fr. 1, 492, 037 (C 08 F). 1967, Appl. 1966; 3 pp. Франция; C.A. 1968. V. 68, № 26 1152058.

10. Зильберман Е.Н., Абрамова Л.И., Лешин В.В. Реакции передачи цепи при полимеризации акриламида в воде// ВМС. Сер. А. 1985. Т.27. №6. с. 1160-1165.

11. О. Марек, М. Томка. Акриловые полимеры. М.: Химия, 1969. 320 с.

12. Елисеева В.И., Иванчев С.С., Кучаров С.И., Лебедев А.В. Эмульсионная полимеризация и ее применение в промышленности. -М.: Химия, 1976. 240 с.

13. Juntao Ma, Ping Cui, Lin Zhao and Ronghua Haung. Synthesis and solution behavior of hydrophobic association water-soluble polymers containing aiylalkyl group// European Polymer Journal, 2002. - V 38, Iss 8. - p. 1627 -1633.

14. Boghina C.M., Marinescu N.M., Marinescu M.M. et al.// Supac Macro- 83. Bucharest.- 1983. Abstr. Sec. 1. S. 133-137.

15. Куренков В.Ф. и др. Сополимеризация акриламида с калиевой солью n-стиролсульфокислоты в эмульсиях// Известия вузов серии "Химия и химическая технология", -1996, т.39, вып.4-5.

16. Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Гарипова Н.С. Кинетика полимеризации акриламида в обратных эмульсиях, инициированная системой персульфат калия-метабисульфит натрия// Изв. вузов. Химия и хим. технология.- 1986.- Т.29, вып. 8.- С. 92-95.

17. Шацкий О.В., Аникина В.Б., Сергеев С.А. Усовершенствованная технология получения сополимера натриевой соли и амида метакриловой кислоты//Пласт, массы.- 1988.- № 12.- С. 10-11.

18. Шварева Г.Н., Рябова E.H., Шацкий О.В. Суперабсорбенты на основе (мет)акрилатов, аспекты их использования// Пласт, массы,- 1996.- № 3.-С. 32-34.

19. Пат. 1218157 ФРГ, МКИ 5 С 08 F 1/08. Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Polymerisate/ Pohlemann H., Spoor H., Heil E. Заявл. 7.11.62; Опубл. 30.09.71.

20. Бостанджиян C.A., Шуликовская М.В., Давтян С.П. Фронтальная радикальная полимеризация в проточном сферическом реакторе// Теорет. основы химич. технологии.- 1989,- Т. 23, № 3.- С. 340-345.

21. Малкин А.Я., Бегишев В.П. Химическое формование полимеров.- М.: Химия, 1991.- 240 с.

22. Бортников В.Г. Основы технологии переработки пластических масс: Учебное пособие для вузов. Л.: Химия, 1983. - 304 с.

23. Pat. 1062980 GB, Int. С1. С 08 F 1/06. Method and Equipment for the production of Polymerization products from Polymerizablo Ethylenically-Unsaturated Compounds/ Werner Pflamerer (BRD).- № 38316/64.

24. Pat. 4321344 US, Int. CI. С 08 F 2/02. Continuous bulk polymerization of thermoplastic resins/ Tomoaki Sumitan, Yasunori Mosaki, Tokinabi Furukawa, Yukio Jnoue, Chikao Oda (Japan).- № 202326.

25. Пат. 2182298 Россия, МПК7 F 26 В 17/10. Сушилка фонтанирующего слоя/ Антипов С.Т., Шахов С.В., Ряховский Ю.В., Прибытников A.B.; Воронежский гос. технолог, акад. Заявл. 05.01.2001; Опубл 10.05.2002.

26. Benku Thomas, Y.A. Liu, Mark О. Mason, and Arthur M. Squires. Vibrated Beds: New Tools for Heat Transfer// Chemical Engineering Progress. -1988. V84. - №6. - p. 65 - 75.

27. Пат. 4843732 США, F 26 В 17/24. Vibratory and Gas Levitation Particle Treatment System/ Wiley E. Cross, Jr., Glen Allen. Опубл. 4.6.1989.

28. Zbigniew T. Sztabert. Size Selection of Vacuum Contact Dryer with Mechanically Mixed Particulate Material// Drying Technology. 1989. -V7. -Nl. — p. 71 - 85.

29. Abraham Tamir, Beer-Sheva. Processes and Phenomena in Impinging-Stream Reactors// Chemical Engineering Progress. 1989. - V85. - №9. -p. 53-61.

30. А. с. 504060 СССР, МКИ F 26В 17/18. Комбинированная установка для сушки сыпучих материалов/ В.Н. Кисельников, В.В. Вялков, B.C. Романов, А.А. Шубин; Ивановский химико-технол. ин-т (СССР).- № 1988865/24-6; Заявл. 03.01.74; Опубл. 25.02.76. Бюл. № 7.

31. Липин А.Г., Бубнов В.Б., Шубин A.A. Двухстадийный процесс синтеза полиакриламида// Процессы в дисперсных средах: Межвуз. Сб. науч. Тр./ Ив. гос. хим-тех. университет, Иваново, 2002. с. 23 - 28.

32. A.c. 1450849, В 01 J 02/20. Установка для получения гранул материала/ Ю.А. Лукин, В.Е. Ручков, А.Н. Погорельский и Э.П. Штерн.; Заявл. 12.01.89. Опубл. 15.04.91. Бюл. №14.

33. Барский Д.М. Машины и аппараты резинового производства. М.: Химия, 1975. -600 с.

34. Карпов В.Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности: Учебник для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1987. — 336 с.

35. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1991. 400 с.

36. Лыков A.B. Теория сушки. Изд. 2-е. М.: Энергия, 1968. 472 с.

37. Муштаев В.И., Ульянов В.М., Тимонин A.C. Сушка в условиях пневмотранспорта. М.: Химия, 1984.232 с.

38. Рудобапгга С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия, 1980.

39. Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. 320 с.

40. Рудобапгга С.П., Плановский А.Н., Кормильцин Г.С. В кн.: Тепло- и массоперенос. Минск, ИТМО АН БССР, 1972. Т. 9, с.102 - 105.

41. Лыков А.В, Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М. Л. Госэнергоиздат, 1963. 536 с.

42. Фролов В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов. Л.: Химия, 1987.208 с.

43. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736 с.

44. М. Harrmann and S. Schulz. Convective Drying of Paper Calculated with a New Model of the Paper Structure// Drying Technology. 1990. - V8. - N4. -p. 667-703.

45. Yusan Wang and Ronald L. Adams. Two Dimensional Modeling of the Hydrodynamics of Gas Fluidized Beds// Industrial and Engineering Chemistry Research. - 1989. - V28. -N3. - p. 362 - 371.

46. Зимин А. И., Ситов В. М. Кавитация с учетом тепломассообмена. Построение системы уравнений// Сборник трудов Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях ММТТ15". Тамбов 2002. - С. 93-96.

47. Зимин А. И., Ситов В. М. Использование ячеистой модели для анализа кавитации в двухфазной, двухкомпонентной системы// Сборник трудов Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях ММТТ15". Тамбов 2002. - С. 97-98.

48. J. Irudayaraj, К. Haghighi, and R. L. Stroshine. Nonlinear Finite Element Analysis of Coupled Heat and Mass Transfer Problems with an Application to Timber Drying// Diying Technology. 1990. - V8. - N4. - p. 731 - 749.

49. Бубнов В.Б. Непрерывный процесс получения водорастворимых полимеров на основе (мет)акриламида: Дисс . канд. техн. наук: Иваново, 2000.-211с.

50. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена.- М. "ВЫСШАЯ ШКОЛА" 1990.

51. Кириллов Д.В., Липин А.Г. Китаев Ю.В. Исследование процесса сушки полиакрил амида, содержащего сульфат аммония. // Сборник трудов Ш Всероссийской научной конференции "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий". // Томск 2004. С.277 - 278.

52. Китаев Ю.В., Кириллов Д.В. Математическая модель сушки полиакрил амида, содержащего водный раствор сульфата аммония. // V региональная студенческая научная конференция "Фундаментальные науки специалисту нового века". - Иваново 2004. - С. 108.

53. Кириллов Д.В., Липин А.Г., Бубнов В.Б., Волкова Г.В. Математическое моделирование процесса сушки стренгов форполимера различной геометрической формы // Межвузовский сборник научных трудов "Процессы в дисперсных средах". Иваново 2002.-С. 72-74.

54. Бубнов В.Б., Липин А.Г., Маркичев H.A. Непрерывный процесс получения полиакрил амида// Сборник материалов Международной НТК "ПРОГРЕСС-99". Часть 1.-Иваново, 1999.- С. 124-125.

55. Бубнов В.Б., Липин А.Г., Шубин A.A. Исследование процесса синтеза полиакриламида// Тез. докл. П Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии" ("ХИМИЯ-99").- Иваново: ИГХТУ, 1999.-С. 9-10.

56. Волков А.Е. Численные методы.- М.: Наука, 1987.- 248 с.

57. Дьяконов B.K.Mathcad-2000 Учебный курс.- М. "ВЫСШАЯ ШКОЛА" 2001.

58. Куренков В.Ф. Полиакриламидные флокулянты// Соросовский образовательный журнал. 1997, №7. - С.57-63.

59. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров. М.: Химия, 1971. -372 с.

60. Папков С.П. Теоретические основы производства химических волокон. М.: Химия, 1990. 271 с.

61. Тагер A.A. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 1978. -544 с.

62. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. -528 с.

63. Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1976. 248 с.

64. Журавлева В.П. Тепло- и массообмен в капиллярнопористых телах. Минск, Наука и техника, 1965.

65. Любошиц И.Л. Тепло- и массоперенос. Т.4, М. -1963.

66. Васильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Практикум по аналитической химии. М.: Химия. 2000. 328 с.

67. Zillmann S. Trocknung von Schuttgutten durch Infraratstrahlung// O.Schuttgut 2003, 9, №3, c.200 201.

68. Петренко Д.С., Коваль О.П. Технология кристаллизации сульфата аммония// Химическая технология 1983, №4. -с. 23 26.

69. Белопольский А.П., Лебедев Б.А. Растворимость сульфатов аммония в водных растворах аммиака// Журнал прикладной химии -1931, №5. -с. 569 575.

70. Петренко Д.С. Исследование кинетики кристаллизации сульфата аммония// Химическая технология, -1971, №6, -с. 5-9.

71. Голиков И.В. и др. Роль структурных образований при радикальной полимеризации метакрилатов// Вестник ЯГТУ, -1999, -вып. 2.

72. Курлянкина В.И. и др. Кислотный катализ образования центров полимеризации в акрил амиде// Журнал общей химии, -1999, -т.69, вып.1.

73. Куренков В.Ф. Кинетика сополимеризации акрил амида с арилатом натрия в концентрированных водных растворах// Известия вузов серии "Химия и химическая технология", 1996, -т.39, вып.З.

74. Куренков В.Ф. Регулирование молекулярной массы полиакриламида при деструкции его в водных растворах// Журнал прикладной химии, -1994, -т.67, -вып.7.

75. Лозинский В.И. и др. Термочувствительные криогели на основе сшитого поли (N, N -диэтилакриламида)// Высокомолекулярные соединения, серия А, -1997, т.39, №12.

76. С. Basilico, J. М. Genevaux, and М. Martin. High Temperature Drying of Wood Semi-Industrial Kiln Experiments// Drying Technology. 1990. - V8. -N4. - p. 751-765.

77. B. Liang, R.J. Fields, and C.J. King. The Mechanisms of Transport of Water and n-Propanol Through Pulp and Paper// Drying Technology. 1990. - V8. - N4. - p. 641-667.

78. Кизим Н.Ф. Аликберова Т.В. Особенности исследования механизма взаимовлияния компонентов при их реэкстракции// Сборник трудов Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях ММТТ15". Тамбов 2002. - С. 73-75.

79. Барон Н.М., Пономарева A.M., Равдель А.А., Тимофеева З.Н. Краткий справочник физико-химических величин. JI. -Химия, 1983. -232 с.