Кинетика и математическое моделирование процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое - Автореферат

В связи с этим, а также принимая во внимание снижение транспортных расходов при перевозке и технологичность их последующего использования все полупродукты предлагаются к реализации в сухом, порошкообразном виде. Для получения выпускных форм органических красителей и их полупродуктов используются процессы термического обезвоживания (сушки) паст, растворов, суспензий. Таким образом, исследование кинетики и разработка математической модели процесса сушки полупродуктов органических красителей (ПОК) в виброаэрокипящем слое, учитывающей кроме собственно процесса сушки, процесс термической деструкции термолабильного вещества является актуальной задачей. Целью диссертационной работы является исследование кинетики процесса сушки термолабильных материалов на примере полупродуктов органических красителей и разработка математической модели процесса сушки в виброаэрокипящем слое, позволяющей найти зависимости между параметрами процесса сушки и количеством целевого вещества, подвергшегося термической деструкции. на основе разработанного математического описания предложить инженерную методику оценки выхода по целевому веществу термолабильных материалов при различных технологических параметрах процесса сушки в виброаэрокипящем слое;В первой главе рассмотрено современное состояние теории и техники процесса сушки термолабильных материалов в виброаэрокипящем слое, методы моделирования гидродинамического режима, кинетики процесса сушки и кинетики реакций термического разложения материала при сушке, факторы, влияющие на термическую стойкость органических соединений, классификация полупродуктов органических красителей по их термической стойкости, подходы к квантово-химическому расчету свойств молекулярных систем. При составлении математического описания полагаем, что известны начальные параметры потоков материала и сушильного агента, дисперсный состав высушиваемого материала, параметры виброаэрокипящего слоя (коэффициент теплообмена, высота и длина слоя, плотность распределения времени пребывания материала и сушильного агента в аппарате, параметры вибрации). Математическая модель процесса сушки в виброаэрокипящем слое для термолабильных материалов, должна определять зависимость выхода по целевому веществу (?) и его конечного влагосодержания (uk) от технологических параметров процесса, физико-химических свойств сред и начальных параметров процесса. Выражая начальную массу целевого вещества через массу абсолютно сухой частицы и концентрацию целевого вещества в абсолютно сухой частице, а действующую массу через количество вещества и молярную массу зависимость для выхода по целевому веществу принимает вид: Величина выхода по целевому веществу может принимать значения от 0, соответствующее полному разложению целевого вещества, до 1, соответствующее полной сохранности целевого вещества.

2. Основное содержание работы

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

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

3. Дегтярев, А.А. Математическое моделирование процесса сушки, осложненного разложением целевого вещества / А.А. Дегтярев // Сборник статей магистрантов, выпуск 9. - Тамбов: ОАО «Тамбовполиграфиздат», 2007. - с. 84-87.

4. Дегтярев, А.А. Математическая модель процесса сушки на примере вальце-ленточных сушилок / А.А. Дегтярев, А.А. Коваленко // Инновационные исследования в сфере критических технологий: сборник материалов Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов / под ред. С.Ю. Боруха, В.М. Геращенко. - Белгород: Изд-во БЕЛГУ, 2007. - с. 41-45.

5. Брянкин, К.В. Описание процесса сушки термолабильных продуктов при прямоточном движении материала и сушильного агента / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев, Д.М. Ковальчук, М.М. Загорная // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21: сборник трудов XXI Международной научной конференции: в 10 т. Т. 3. Секции 2, 6 / под общ. ред. В.С. Балакирева. - Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 2008. - с. 58-60.

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

7. Дегтярев, А.А. Определение скорости сушки термолабильных продуктов / А.А. Дегтярев, М.Ю. Субочева // Труды ТГТУ: сборник научных статей молодых ученых и студентов. Вып. 22. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. - с. 26-30.

8. Брянкин, К.В. Математическое моделирование процесса сушки термолабильных материалов в кипящем слое / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев, Н.Е. Пахлова, И.В. Панова // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22: сборник трудов XXII Международной научной конференции: в 10 т. Т. 9. Секция 10 / под общ. ред. В.С. Балакирева. - Псков: Изд-во Псков. гос. политехн. ун-та, 2009. - с. 125-127.

9. Брянкин, К.В. Моделирование процесса сушки термолабильных материалов при перекрестном движении материала и сушильного агента / К.В. Брянкин, А.И. Леонтьева, А.А. Дегтярев // В мире научных открытий. - 2009. - № 6. - с. 12-16.

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

11. Брянкин, К.В. Учет неоднородности распределения частиц материала при сушке в кипящем слое / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Наука на рубеже тысячелетий. Сборник материалов 6-ой международной научно-практической конференции. - Тамбов: Тамбовпринт, 2009. - с. 120-121.

12. Брянкин, К.В. Исследование гидродинамики потоков в виброаэрокипящем слое / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Актуальные проблемы естественных наук: материалы международной заочной научно-практической конференции. - Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2010. - с. 101-104.

13. Леонтьева, А.И. Исследование процесса сушки полупродуктов органических красителей под вакуумом / А.И. Леонтьева, К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Вестник ТГТУ. - 2010. - Том 16. № 2. - С. 326-331.

14. Брянкин, К.В. Применение диффузионной модели для описания гидродинамики процесса сушки в виброаэрокипящем слое / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Научное творчество ХХІ века: сборник трудов II Всероссийской научной конференции (с международным участием). Красноярск // В мире научных открытий. - 2010, №4 (10), Часть 4. - с. 99-100.

15. Брянкин, К.В. Моделирование процесса сушки термолабильных полупродуктов органических красителей с учетом энергии гидратации / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Современные направления теоретических и прикладных исследований ‘2010: сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. Том 5. Технические науки. - Одесса: Черноморье, 2010. - с. 24-27.

16. Брянкин, К.В. Исследование термодеструктивных превращений, протекающих при температурном воздействии на полупродукты органических красителей / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Казанская наука. 2010. № 1. - с. 14-18.

17. Брянкин, К.В. Оценка удельной энергии связи полупродуктов органических красителей с водой / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Международный научно-технический семинар «Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов»: материалы семинара; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО ВЛГТА. - Воронеж, 2010. - с. 51-57.

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

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

20. Брянкин, К.В. Особенности расчета материального баланса процесса сушки термолабильных материалов в кипящем слое / К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев // Бизнес, наука и образование: перспективы развития: сборник трудов II-ой Всероссийской научно-практической конференции. - Тамбов: Изд-во «Тамбовпринт», 2010. - С. 20-22.

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

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

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

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

Размещено на .ru