Результати експерименту ізотермічної сушки гранул. Розробка математичної моделі процесу сушіння грануляту до заданого вологовмісту, що є необхідною умовою для стабільності подальшого технологічного процесу. Встановлення оптимального режиму сушіння.
При низкой оригинальности работы "Побудова математичної моделі процесу сушіння поліетилентерефталат-грануляту", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Розроблено математичну модель процесу сушіння грануляту до заданого вологовмісту, що є необхідною умовою для стабільності подальшого технологічного процесу. Встановлено оптимальний режим сушіння (температура та час процесу), що сприятиме заощадженню енергетичних та матеріальних ресурсів. ключові слова: поліетилентерефталат, ПЕТ-тара, сушіння гранул, математична модель, вологовміст, сушарка.Шістдесятирічна історія розвитку виробництва полімерних матеріалів на основі ПЕТ включає розробку як методів «прямої» переробки розплавів полімеру безпосередньо після синтезу, так і через стадію одержання «крихти», «грануляту» [1]. Метою статті є отримання на основі експерименталь них даних відносно параметрів проходження процесу сушіння грануляту ПЕТ рекомендації по оптимальному режиму сушіння, що сприятиме заощадженню енерге тичних та матеріальних ресурсів, а також забезпечен ню стабільності протікання подальшого технологічного процесу виготовлення тари з поліетилентерефталату. При вивченні такого процесу, як сушіння грануляту, найбільш суттєвими факторами, що впливають на во логовміст матеріалу, є діаметр гранул останнього, час сушіння і температура, при якій проходить технологічний процес [5]. Зокрема, недо статньо розглянуто фактори, що впливають на сушіння полімеру, час проходження самого процесу та темпе ратури сушіння. При досягненні заданої температури сушіння, а та кож через кожну годину в процесі сушіння, виконують зупинку сушарки та здійснюють відбір проби грануляту для визначення вологості за допомогою спеціальної металевої склянки.Результати проведених досліджень свідчать, що про цес сушіння ПЕТГРАНУЛЯТУ має нелінійний характер, що може бути повязано із поєднанням зовнішньої та внутрішньої задачі вологопереносу. Сушіння грануляту реалізується в два етапи: перший обумовлений різким зниженням вологовмісту при розігріві системи до заданої температури, W знижується від вихідного вологовмісту до 0,06 % (мас) і нижче, а другий повязаний із протіканням власне масопереносу води в ПЕТ, тобто до кінцевого необхідного W. За проведеними експериментами та їх аналізом, ми дійшли висновку, що для досягнення необхідного вологовмісту при сушінні гранул різного діаметру достатньо 4х годин, і з точки зору технологічного процесу для досягнення 0,01 % <W <0,005 % час у 4 години і за температури 140 °C є доцільним для сушіння гранул будьякого розміру, адже у такому випадку зникає ризик залишку недосушеного матеріалу. Недоліками даного експерименту є недо сконала установка для сушіння гранул, яку необхідно модернізувати для поліпшення режиму сушіння, а також необхідно попередньо відсортувати матеріал для різних партій грануляту. Побудовано математичну модель процесу сушіння ПЕТГРАНУЛЯТУ на основі багатофакторного експеримен ту, показано вплив коефіцієнтів рівняння математичної моделі на вологовміст.
Вывод
Результати проведених досліджень свідчать, що про цес сушіння ПЕТГРАНУЛЯТУ має нелінійний характер, що може бути повязано із поєднанням зовнішньої та внутрішньої задачі вологопереносу. Сушіння грануляту реалізується в два етапи: перший обумовлений різким зниженням вологовмісту при розігріві системи до заданої температури, W знижується від вихідного вологовмісту до 0,06 % (мас) і нижче, а другий повязаний із протіканням власне масопереносу води в ПЕТ, тобто до кінцевого необхідного W. За проведеними експериментами та їх аналізом, ми дійшли висновку, що для досягнення необхідного вологовмісту при сушінні гранул різного діаметру достатньо 4х годин, і з точки зору технологічного процесу для досягнення 0,01 % < W < 0,005 % час у 4 години і за температури 140 °C є доцільним для сушіння гранул будьякого розміру, адже у такому випадку зникає ризик залишку недосушеного матеріалу. Очевидно, що на першому етапі відбувається вида лення вологи з поверхневих шарів гранули, а другий визначається швидкістю дифузії води в полімерному субстракті. Недоліками даного експерименту є недо сконала установка для сушіння гранул, яку необхідно модернізувати для поліпшення режиму сушіння, а також необхідно попередньо відсортувати матеріал для різних партій грануляту.
Побудовано математичну модель процесу сушіння ПЕТГРАНУЛЯТУ на основі багатофакторного експеримен ту, показано вплив коефіцієнтів рівняння математичної моделі на вологовміст. Можемо побачити, що найбільший вплив має саме час проходження процесу сушіння, температура сушіння та діаметр гранул матеріалу.
Отже, запропонований режим сушіння грануляту ПЕТ сприятиме заощадженню енергетичних та матеріальних ресурсів для підприємств, повязаних з даною галуззю виробництва. література
1. Оссвальд, Т. Лиття пластмас під тиском [Текст] / под ред. Т. Оссвальда, Л.Ш. Тунга, П. Дж. Греманна; пер з англ. під ред. Е. Л. Калінчева. — СПБ: Професія, 2006. — 712 с.
2. Таврогинская, М. Г. Влияние степени влажности и параметров сушки на свойства и переработку отходов ПЭТФ [Текст] / М. Г. Таврогинская, В. В. Тимошенко // Вестник УО «ВГТУ». — 2008. — Т. 22, № 14. — C. 204-212.
3. Van der Meer, D. W. Oriented Crystallization and Mechanical Properties of Polypropylene Nucleated on Fibrillated Polytetra fluoroethylene Scaffolds [Text] / D. W. Van der Meer, D. Milazzo, A. Sanguineti, G. J. Vancso // Polymer Engineering & Science. — 2005. — Vol. 45, Issue 4. — P. 458-468. — DOI: 10.1002/pen.20297.
4. Bernland, K. Nucleating Polymer Crystallization with Poly (tet rafluoroethylene) Nanofibrils [Text] / K. Bernland, P. Smith // Journal of Applied Polymer Science. — 2009. — Vol. 114, Is sue 1. — P. 281-287. — DOI: 10.1002/app.30425
ISSN 2226-3780
5. Callister, W. D. Fundamentals of Material Science and Engineering. An Integrated Approach [Text] / W. D. Callister, R. G. Reth wisch. — Ed. 3. — John Wiley & Sons, Inc., 2007. — 32 p.
6. Шахтная аэрожелобная сушила [Текст]: пат. 2506508 Рос. Федерация: МПК F26B17/14 / Волхонов М. С., Курилов С. В. (РФ); заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Теплый ветер». — № 2011144972/06; за явл. 07.11.2011; опубл. 10.02.2014. — 5 с.
7. Сушилка для сыпучих материалов [Текст]: пат. 2282804 Рос. Федерация: МПК F26B15/06 / Налбандян А. В.; заявитель и патентообладатель Налбандян А. В. — № 2005128898/06; заявл. 15.09.2005; опубл. 27.08.2006. — 7 с.
8. Генкин, А. Э. Оборудование химических заводов [Текст] / А. Э. Генкин. — М.: Высшая школа, 1986. — 280 с.
9. Кафаров, В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии [Текст] / В. В. Кафаров. — М.: Химия, 1985. — 468 с.
10. Фролов, В. Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов [Текст] / В. Ф. Фролов. — Л.: «Химия», Ленинградское отделение, 1987. — 208 с.
ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ Модели ПРОЦЕССА СУШКИ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ-ГРАНУЛЯТА
В статье представлены результаты опытов по изучению оптимальных условий процесса сушки ПЭТГРАНУЛЯТА. При ведены результаты эксперимента изотермической сушки гранул. Разработана математическая модель процесса сушки гранулята с заданным влагосодержанием, что является необходимым условием для стабильности дальнейшего технологического процесса. Установлен оптимальный режим сушки (темпера тура и время процесса), что будет способствовать экономии энергетических и материальных ресурсов. ключевые слова: полиэтилентерефталат, ПЭТФУПАКОВКА, сушка гранул, математическая модель, влагосодержание, сушилка.
Надолинський Олександр Володимирович, кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна, е-mail: PSYLEAF@i.ua.
Коваленко Ігор Валентинович, кандидат технічних наук, доцент, кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Україна, е-mail: ivkov_pak@ukr.net.
Надолинский Александр Владимирович, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.
Коваленко Игорь Валентинович, кандидат технических наук, доцент, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.
Nadolynskyi Oleksandr, National Technical University of Ukraine «Kiyv Polytechnic Institute», Ukraine, е-mail: PSYLEAF@i.ua. Kovalenko Ihor, National Technical University of Ukraine «Kiyv
