Введение к работе
Актуальность работ ы. Потребность в красителях и пигментах в современных условиях очень значи іельна. При этом к ним предъявляются все более жесткие требования по качественным показателям. Определяющее влияние на их формирование ока»ынаюі физико - химические сіюйсіва используемых, полупродуктов: содержание основного компонента и примесей, кислотность и т.д. Таким образом, улучшив «їх ноказаіели, можно добиться высокого и стабильного качества синтетических' красителей. Большое значение дпя обеспечения качества полупродуктов красиїелей имеет выбор меюда и режима сушки. В процессе этой операции возможны не только изменения в их фгоико - химических свойствах, но и в химическом сцюении.
Среди полупродуктов органических красителей можно выделить класс материалов, выпускаемых в пастообразном виде с концентрацией твердой фазы порядка 30,0 %, напоминающих по внешнему виду вязкую глинообразігую массу. Выбор метода сушки таких наст затруднен их термолабильными свойствами, а также повышенной чувствиїельностью к длительному воздействию температуры. Сушка таких материалов методами, традиционно применяемыми в химическом произведете: на вальце - ленточной и вакуум - гребковой сушилках, - не дает положительных результатов (не удалось достичь требуемых влажности и концентрации целевою вещества). Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что сушку подобных материалов необходимо вести в тонком слое на поверхности инертного носителя. При этом способе сушки отсутствует перегрев материала, время пребывания исчисляется минутами. Поэтому он применим для сушки термочувствительных материалов. Кроме того, использование этого метода дает возможность создавать малогабаритные аппараты, имеющие низкую металлоемкость и стоимость, позволяющие получить, высококачественный продукт.
Применительно к полупродуктам органических красителей этот метод сушки мало изучен. Различными авторами исследовались отдельно процессы тепло - мас-сопереноса, гидродинамической картины в кипящем слое. В совокупности эта задача не решалась.
В связи с этим исследование кинетики и разработка аппаратурного оформления процесса сушки на основе математическою моделирования, рассмотренные в данной работе, имеют актуальное научное и хозяйственное значение.
Псль рабшы. Насшяпшя дпсссрі анион пая работа посвящена исследованию кинетических характеристик и разработке аппаратурного оформления процесса сушки на инершых іелач. В связи с я им, в задачу данной работы входило:
исследование степени перемешивания сушильного агента в кипящем слое инертных іел.
исследование особенноеіей тепло - чаесооб.менных процессов на одиночной часіице инерпкно постеля.
определение коэффициентов массоотдачи при сушке и скалывании ма-ісриала;
моделирование процесса сушки на инертных телах;
- экспериментальное исследование сушки полупродуктов органических
красителей на инертных телах;
разработка аппаратурного оформления процесса сушки,
практическая реализация результатов работы;
разрабоїка способов интенсификации процесса сутки ни инертных іе-лах.
Научная новизна работы состоит в следующем:
разработана математическая модель процесса Сушки на инершых юлах, в которой нашли отражение функции плотности распределения частиц инертных тел но размерам и времени пребывания газовой фазы в слое;
разработана методика исследования закономерностей тепло - масеооб-менных процессов на одиночной частице инертного носителя:
- получены зависимости для определения коэффициентов массоотдачи
при сушке и скалывании продукта.
Практическая ценность. Расширена область применения метода сушки на инертных телах для суспензий полупродуктов органических красителей, напоминающих по внешнему виду вязкую глинообразную массу в тонком слое на поверхности тел инертного носителя.
Разработана методика расчета технологических параметров сушилки ятя полупродуктов органических красителей с использованием міиемаїическоіі модели.
Предложены зависимости для определения параметров массоиереносп процесса сушки и скола высушенного материала, позволяющие рассчитать, с учетом і особенностей теплофнзических свойств полупродуктов органических краси і елей, наиболее благоприятные условия сушки.
,_, Определены максимально допустимые границы проіекания процесса сушки,с учетом термолабильных свойств материалов.
, Разработаны пути повышения уровней технологии произволе і па полупродуктов органически* красителей и организации единого гибкою производства
;Предложена принципиальная технологическая схема производства полупродуктов.
Апробация работы. Метод сушки полупродуктов органических краси іе-леії был апробирован на промышленной сушилке СИН-6 н \с.юпия\ деііеівмо-шего производства (АО ''Пигмент", г. Тамбов). При сушке Р - соли (2 - нафю.т -3.6 - дисульфокислот, дииагриевая соль) расхождения между расчетными и экспериментальными значениями не превышали 7,0 %.
Рсчультаїьі работы доложены на 3 - ей региональной па\чн. - іехп. мшф (Воронеж, 1995); 2 - ой научи, конф. (Тамбов, ТГТУ, IW5); 3 - ей традиционной научи, -техн. конф. сі ран СНГ (Волі 01 рад, 1995); мсжд\ народной hhvhii - іехи конф (Воронеж, !^1>7)
Публикации. По материалам диссертации имеется 16 публикаций, в т.ч. одно положительное решение по заявке на патент.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений.