Исследование процесса сушки асбестовых руд и сульфидных концентратов в трубах-сушилках с интенсифицирующими вставками
Для материалов, удовлетворяющих этим требованиям, сушка в потоке газовзвеси в большинстве случаев рациональнее, чем сушка в установках с кипящим слоем, поэтому трубы-сушилки получили в настоящее время довольно большое распространение. Этому способствует также простота их изготовления и эксплуатации. Богатый опыт эксплуатации труб-сушилок накоплен в производстве минеральных удобрений и солей… Читать ещё >
Содержание
- Список основных обозначений
Глава 1. Современное состояние исследований процесса сушки во взвешенном состоянии. Математическое моделирование процесса сушки в трубах-сушилках.
1.1. Аэродинамика потоков газовзвеси дисперсных материалов в трубах-сушилках.
1.2. Теплообмен между газом и частицами при сушке во взвешенном состоянии в вертикальных трубах-сушилках.
1.3. Теплообмен между газом и частицами при движении газовзвеси в криволинейном потоке.
1.4. Математическое моделирование процесса сушки в трубах-сушилках.
1.5. Постановка задач исследования.
Глава 2. Исследование кинетики сушки.
2.1. Характеристика материалов как объектов сушки и существующие аппараты для их сушки.
2.1.1. Характеристика асбестовых руд, поступающих на сушку.
2.1.2. Описание существующих способов сушки асбестовых руд.
2.1.3. Свойства сульфидных концентратов.
2.1.4. Аппаратурное оформление процесса сушки сульфидных концентратов.
2.2. Исследование кинетики процесса сушки.
2.2.1. Описание экспериментальной установки. Методика проведения опытов и обработки экспериментальных данных.
2.2.2. Кинетика сушки асбестовых руд.
2.2.3. Кинетика сушки сульфидных концентратов.
2.3. Выводы.
Глава 3. Исследование аэродинамики потока газовзвеси в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками и без вставок.
3.1. Описание предлагаемой конструкции трубы-сушилки.
3.2. Описание установки.
3.3. Методика проведения опытов.
3.4. Изучение аэродинамики потока газовзвеси асбестовой руды в трубах-сушилках постоянного сечения и в трубах-сушилках с интенсифицирующими вставками.
3.5. Изучение аэродинамики потока газовзвеси цинкового концентрата в трубах-сушилках постоянного сечения и в трубах-сушилках с интенсифицирующими вставками.
3.6. Аэродинамика потока газовзвеси медного концентрата в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками и без вставок.
3.7. Выводы.
Глава 4. Исследование тепло- и массообмена в процессе сушки в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками.
4.1. Методика проведения опытов.
4.2. Изучение массообмена асбестовой руды класса -6 мм в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками и в трубе-сушилке без вставок.
4.3. Изучение массообмена сульфидных концентратов в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками и в трубе-сушилке без вставок.
4.4. Выводы.
Глава 5. Математическое моделирование процесса сушки во взвешенном состоянии в трубах-сушилках с интенсифицирующими вставками.
5.1. Методика разработки математической модели.
5.2. Вывод уравнений математической модели.
5.2.1. Уравнения материального и теплового баланса.
5.2.2. Уравнение движения частиц.
5.2.3. Уравнение неразрывности потока.
5.2.4. Кинетические уравнения массо- и теплообмена.
5.3. Решение системы уравнений, описывающей процесс сушки в трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками.
5.4. Численные расчеты по модели.
5.5. Определение оптимальных по энергозатратам конструктивных размеров труб-сушилок с интенсифицирующими вставками.
5.6. Выводы.
Список литературы
- Аршинов В.В. Неметаллические ископаемые. М.: Издательство АН СССР, 1937. Т. 1.
- Аэров М.Э., Тодес О. М., Наринский Д. А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия, 1979. — 176 с.
- Бабенко В.Е., Буевич Ю. А., Шепшук Н. М. Квазистационарный режим сушки сферической частицы //Теор. основы хим. технол., 1975, т.11, № 2. С. 274−276.
- Бабенко В.Е., Ойгенблик А. А., Назаров В. П., Кузнецов Л. П. Математическое моделирование непрерывных процессов сушки сыпучих материалов //Теор. основы хим. технол., 1972, т.6, № 3. С. 400−406.
- Бабенко В.Е., Ойгенблик А. А., Назаров В. П., Жиганова Э. И., Влодов Ю. М. Об учете распределения частиц по временам пребывания в аппарате при расчете непрерывных процессов сушки сыпучих материалов //Теор. основы хим. технол., 1974, т.8, № 3. С.368−377.
- Бабуха Г. Л. К вопросу о нагреве разнофракционного материала во взвешенном состоянии //В кн.: Топливоиспользование и тепловые электрические станции. Сб. ин-та теплоэнергетики АН СССР. Киев, 1958, вып. 15.-С. 34−44.
- Бабуха Г. Л., Назарчук М. И. Метод расчета нагрева полидисперсного мелкозернистого материала во взвешенном состоянии //Инж.-физ. журн., 1959, т.2, № 10. С. 3−9.
- Бабуха Г. Л., Рабинович Г. Д. Механика и теплообмен потоков полидисперсной газовзвеси. Киев: Наукова думка, 1969. — 218 с.
- Бабуха Г. Л., Шрайбер А. А. Изменение концентрации дисперсного материала по длине двухфазного потока //В кн.: Течение жидкостей и газов. Киев: Наукова думка, 1965. — С.18−31.
- Бабуха Г. Л., Шрайбер А. А. Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках. Киев: Наукова думка, 1972. — 175 с.
- П.Бабуха Г. Л., Шрайбер А. А. Приближенный метод расчета сушки и нагрева полидисперсного материала в двухфазном потоке //В кн.: Теплофизика и теплотехника. Респ. межвед.сб. Киев, 1974, вып.26. — С. 15−19.
- Бахвалов Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1973. Т.1. — 631с.
- Бояринов А.И., Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975. — 575 с.
- Буров А.И., Николаев A.M. Исследование мокрого пылеотделителя //Труды Казанского химико-технологического института, 1965, вып.35.
- Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975. -378 с.
- Валхарж Я. Расчет процесса сушки в пневматической сушилке //Инж.-физ.журн., 1962, т.5, № 11. С. 32−40.
- Валхарж Я. Применение теории стохастических процессов к процессу сушки, совмещенной с пневмотранспортом твердых частиц турбулентным газовым потоком //Инж.-физ.журн., 1973, т.25,№ 2. С. 299 308.
- Галерштейн Д.М. О распределении дисперсного материала в поперечном сечении потоков газовзвеси //В кн.: Исслед. процессов переноса в аппаратах с дисперс.системами. Минск: Наука и техника, 1969. — С. 2026.
- Гельперин Н.И., Дубинин М. К., Подгаецкая О. И. Исследование непрерывной сушки сыпучих полимерных материалов в псевдоожиженном слое и во взвешенном состоянии //Хим. промышленность, 1963, № 10. С. 50−55.
- Горбис 3.Р.Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. М.: Энергия, 1970. — 423 с.
- Горбис З.Р., Спокойный Ф. Е. Качественный анализ уравнений осредненного движения твердых частиц в турбулентном потоке //Теор. основы хим. технол., 1978, т. 12, № 5. С.727−733.
- Дзядзио A.M., Кеммер А. С. Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1967. — 295 с.
- Долматова М.О., Лисовая Г. К., Ермаков А. А. Интенсификация процесса сушки в трубах-сушилках со вставками //Вестник УГТУ-УПИ, № 3(23), серия химическая, Екатеринбург, 2003. С. 164−166.
- Долматова М.О. Гидродинамика потока газовзвеси медного концентрата в пневматической трубе-сушилке с интенсифицирующими вставками //Вестник УГТУ-УПИ, № 7(37), серия химическая, Екатеринбург, 2004. -С. 176−178
- Ильин A.M. Разностная схема для дифференциального уравнения с малым параметром при старшей производной //Мат. заметки, 1969, т.6, № 2. С.237−248.
- Каспер В.И. Исследование кинетики нагрева и расчет сушки зерна в восходящем потоке газов //Инженерно-физический журнал, 1964, № 3.
- Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1976. 464 с.
- Кисельников В.И. Исследование аэродинамики дисперсных потоков в комбинированных сушилках со взвешенным слоем //Известия вузов, Химия и химическая технология, т. 18, 1975, № 4.
- Кисельников В.И. и др. Исследование аэродинамики дисперсных потоков в циклонных аппаратах //Труды Ивановского химико-технологического института, 1973, вып.15.
- Кунаев A.M. и др. Циклонная плавка. Каз. ССР, Алма-Ата: Наука, 1974.
- Коган Б.Я., Назарова В. П., Скворцов Э. С. Современная вычислительная техника и моделирование химических процессов //Теоретич. основы химической технологии, 1976, т.10, № 1. С. 109−123.
- Кочетов Л.М. и др. Экспериментальное определение оптимальных соотношений конструктивных размеров вихревой камеры для сушки зернистых материалов //Химическое и нефтяное машиностроение, 1969, № 2.
- Кочетов Л.М. и др. Гидродинамика и теплообмен в сушильных вихревых камерах //Химическое и нефтяное машиностроение, 1969, № 9.
- Кочетов JI.M., Сажин Б. С., Сухов А. С. Исследование работы сушильного аппарата со спиральным движением газовзвеси //Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания по сушке. М., 1971.
- Краткий физико-технический справочник. М.: Гос. изд-во физ.- мат. лит., 1962. Т.3.-686 с.
- Кришер О. Научные основы техники сушки. М.:Изд-во иностр. лит-ры, 1961.- 539 с.
- Куц П. С. Роль сушильной техники в повышении эффективности производства //Инж-физ. журн., 1974, т.26,№ 5. С. 775−780.
- Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М.-Л.:Госэнергоиздат., 1963. — 320 с.
- Лисовая Г. К., Шабалин К. Н. Исследование сушки минеральных солей в пневматической трубе-сушилке //Хим. пром. 1969, № 11.- С.64−66.
- Лисовая Т. К. Ведерникова М.И., Инюшкин Н. В. и др. Испытания опытно-промышленной трубы-сушилки для кремнефтористого натрия //Химическое и нефтяное машиностроение, 1969, № 5. С.39−40.
- Лисовая Т.К., Шабалин К. Н. О работе циклона в комбинированном агрегате: труба-сушилка и циклон //Труды Уральского научно-исследовательского химического института, 1971, вып.20. С. 122−125.
- Лисовая Т.К., Гофман М. С. К вопросу сушки тонкодисперсных продуктов во взвешенном состоянии в трубе-сушилке //Труды Уральского научно-исследовательского химического института, 1971, вып.20.-С.118−122.
- Лисовая Г. К., Заостровский Ф. П., Титов В. А., Бобылев Е. А. Структура двухфазных потоков в трубе-сушилке //Изв. вузов, Горный журнал, 1981, № 8. С.135−137.
- Лисовая Г. К., Молоков Б. К., Заостровский Ф. П., Титов В. А., Бобылев Е. А. Исследование процесса сушки асбестовых руд во взвешенном состоянии //Изв. ВУЗов, Горный журнал, 1981, № 6. С. 117−119.
- Лурье М.Ю. Техника сушки. М.: Госэнергоиздат., 1948.
- Лурье Л.М. Сушильные установки в цветной металлургии. М.: Цветметинформация, 1978. — 55 с.
- Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. — 471 с.
- Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978. — 480 с.
- Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. -429 с.
- Лыков М.В., Леончик Б. И. Распылительные сушилки. М.: Машиностроение, 1966. — 331 с.
- Любошиц И.Л., Шейман В. А., Тутова Э. Г. Теплообменные аппараты типа «газовзвесь» Минск: Наука и техника, 1969. — 216 с.
- Любошиц И.А., Шейман В. А. Исследование тепло- и массообмена при сушке калийных солей во взвешенном состоянии //Тезисы докладов Всесоюзного совещания по интенсификации процессов сушки. М., 1965.-С. 88−89.
- Лисовая Т.К. Сушка соединений хрома в трубе-сушилке //Тезисы докладов Всесоюзного совещания по технологии и аппаратуре производства хромовых соединений. Свердловск, 1964. — С. 47−48.
- Михеев М.А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.-Л.: Энергия, 1977. — 343 с.
- Муштаев В.И. Основные теоретические положения конвективной сушки и уточненный метод расчета сушильных аппаратов. М.: Изд-во МИХМ, 1971.-84 с.
- Муштаев В.И., Ульянов В. М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.
- Плановский А.И., Муштаев В. И., Рудобашта С. П. Кинетика сушки: Методическое пособие. М.: Изд-во МИХМ, 1973. — 52 с.
- Плановский А.Н., Муштаев В. И., Ульянов В. М. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1979. — 286 с.
- Процкий А.Е. Об относительных скоростях в двухфазном винтовом потоке //Известия ВУЗов, Энергетика, 1965, № 11.
- Процкий А.Е. Исследование циклона в качестве сушильного устройства //Известия ВУЗов, Энергетика, 1966.
- Рабинович Г. Д. Расчет теплообменного аппарата типа «газовзвесь» //В кн.: Тепло- и массообмен в сушильных и термич.процессах. Минск: Наука и техника, 1966. — С. 164−198.
- Розенбаум В.Б., Тодес О. М. Стесненное падение шара в цилиндрической трубке //Докл. АН СССР, 1957, т.115, № 3. С. 504−507.
- Романков П.Г., Рашковская Н.Б.Сушка во взвешенном состоянии. Д.: Химия, 1979. — 272 с.
- Романков П.Г., Рашковская Н. Б., Фролов В. В. Массообменные процессы химической технологии. Л.: Химия, 1975. — 70 с.
- Сажин Б.С. Современные методы сушки. М.: Знание, 1973. — 64 с.
- Сажин Б.С., Чувпило Е. А. Типовые сушилки со взвешенным слоем материала. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1975. — 70 с.
- Сажин Б.С., Фокин И. Ф. Анализ работы аэрофонтанных и циклонных сушилок //Вестник технической и экономической информации, НИИТЭХИМ, 1964, № 3.
- Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. — 319 с.
- Сажин Б.С. Гидродинамика взвешенного слоя. М.: Изд. МТИ, 1978. — 87 с.
- Сажин Б.С., Сажин В. Б., Булеков А. П., Авдюнин Е. Г. Энергетический аспект анализа процессов сушки дисперсных и рулонных материалов в активных гидродинамических режимах //Хим. пром., № 8, 1995. -С.61(473)-66(478).
- Соколов А.А. Исследование закономерностей сушки асбестовых руд и разработка комбинированной сушильной установки: Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. Свердловск, 1976.
- Таганцева Т.Ф. Теплообмен между витающими частицами фрезерного торфа и потоком //Торфяная промышленность, 1956, № 5.
- Титов В.А., Шишкин Г. И. Численное решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения с малым параметром при производной //Числ. методы механики сплош. среды, 1979, т.9, № 7. С. 112−121.
- Титов В.А., Лисовая Г. К., Шишкин Г. И. Математическая модель процесса сушки в трубах-сушилках //Инж.-физ. журн., 1977, т.32, № 3. -С. 494−498.
- Титов В.А., Лисовая Г. К., Шишкин Г. И., Заостровский Ф. П. Математическая модель процесса сушки полидисперсного продукта в пневматической трубе-сушилке //Инж.-физ. журн., 1979, т.37, № 1. С. 129−135.
- Титов В.А., Шишкин Г. И., Лисовая Г. К., Заостровский Ф. П., Хохлова Л. В., Шишко И. И. Исследование явления «перегрева» мелких фракций материала в трубе-сушилке //Изв. ВУЗов, Горный журнал, 1980, № 5. С. 116−120.
- Ульянов В.М., Муштаев В. И., Плановский А. Н. К расчету гидродинамики дисперсных двухфазных потоков //Теор. основы хим. технол., 1977, т. И, № 5. С. 716−723.
- Федоров И.М. Теория и расчет процесса сушки. М.-Л.: ГЭИ, 1955. — 176 с.
- Филиппов В.А. Техника и технология сушки угля. М.: Недра, 1975. -287 с.
- Филиппов В.А., Шишов В. А., Потапов Ю. М., Бароненко Н. В. Экспериментальные исследования по аэродинамике и теплообмену в процессе сушки во взвешенном состоянии //В кн.: Аэродинамика, тепло-и массообмен в дисперсн. потоках. М., 1967. — С. 30−43.
- Фрэнке Р. Математическое моделирование в химической технологии. -М.: Химия, 1971.-272 с.
- Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд. АН СССР, 1955.
- Худяков Г. Н., Чуханов З. Ф. К вопросу о движении твердых частиц в газовом потоке //Докл. АН СССР, 1951, т.78, № 4. С. 681−684.
- Худяков Г. Н., Чуханов З. Ф. Теплообмен в газовзвеси твердых частиц //Доклады АН СССР, т. XXX, № 5, 1951.
- Шейман В.А.К вопросу о расчете пневмогазовых сушилок //Инж.-физ. журн., 1963, т.6, № 4. С.61−66.
- Шейман В.А. Экспериментальное исследование процесса сушки во взвешенном состоянии //Инж.-физ. Журн., 1963, т.6, № 5. С. 63−69.
- Шейман В.А., Каспер В. И. К вопросу о движении материала в вертикальном потоке газов //Инж.-физ. журн., 1963, т.6, № 3. С.63−68.
- Шишкин Г. И., Титов В. А. Разностная схема для дифференциального уравнения с двумя малыми параметрами при производных //Числ.методы механики сплош. среды, 1976, т.7, № 2. С. 145−155.
- Шмидт Э. Введение в техническую термодинамику. M.-JL: Энергия, 1965. — 392 с.
- Шрайбер А.А. Исследование структуры вертикальных двухфазных потоков //Теор. основы хим. технол., 1971, т.5, № 2. С. 268−272.
- Шрайбер А.А., Глянченко В. Д. Термическая обработка полидисперсных материалов в двухфазном потоке. Киев: Наукова думка, 1976. — 155 с.
- Шрайбер А.А., Милютин В. Н. К модели движения дисперсного вещества в вертикальном потоке газовзвеси //Теор. основы хим. технол., 1979, т. 13, № 2. С.212−217.
- Aldrich R.I. Chemical Engng. Progr., 1962, 58, № 6, РР- 62−66.
- Alexander S.W. Berechnung der Trocknung feuchter Produkte im Stromtrockner// Chem.-Ing. Techn., 1973, vol.45, no.16, p.
- Becker H.A., Sallans N.A. Chem. Engng., 1961, v. 13, № 3, p.97.
- Becker H.A. Chem. Engng., 1961, v. 13, № 4, p.245.
- Blicke Т., Jange H., Nemeth J.Chem. Techn., 14, № 2, 87, 190.
- Brauer H., Mewes D. Stromungswiderstand sowie stationarer und instationarer Stoff- und Warmeubergang an Kugeln //Chem.-Ing. Techn., 1972, vol.44, p.865−868.
- Brink H.J., Coch J. Die Trocknung von pulverformigen und feinkornigen Produkten im Zentrifugalstrokner //Chem. Techn., 1975, vol.27, no. 11, p.664−667.
- Calus W.F. Chem. Process. Eng., 41, № 10, 448, 1960, 43, № 1, 28, 1962.
- Chung F.S. Mathematical model and optimization of drying process for a through-circulation dryer //Canad. J. Chem. Eng., 1972, vol.50, no.5, p.657−662.
- Jang W.-C. Estimating the solid particle velocity in vertical pneumatic conveying lines //Industr. & Eng. Chem. Fundam., 1973, vol.12, no.3, p.349−352.
- Jang W.-C. Correlation for solid fraction factors in vertical and pneumatic conveyings //AIChE J., 1974, vol.20, no.3, p.605−607.
- Koller H. Neuartige Forderlufttrocknung durch integrierte Sichter/Flugtrockner //Chem.-Ztg., 1971, vol.95, no.12, p.1−13.
- Krotsch P. Drukverlustung mittlere Partikelgeschwindigkeit bei stationarer Gas/Feststoff- Stromung in senkrechten Rohr //Chem. Ing. Techn., 1972, vol.44, no.24, p. 1354−1360.
- Lisovaya G.K., Rakipov D.F., Dolmatova M.O., Tachtarov A.M. (SU) Poultry excrement drying (1283) //Seventh International drying symposium (IDS'90), Prague, Czechoslovakia, August 26−30, 1990, p.13.
- Lisovaya G.K., Rakipov D.F., Dolmatova M.O., Titov V.A. (SU) Drying of finely dispersed pasty products (1284) //Seventh International drying symposium (IDS'90), Prague, Czechoslovakia, August 26−30, 1990, p.7.
- Lisovaya G.K., Dolmatova M.O., Ermakov A.A. Drying of poultry excrement in pipe dryers fitted with intensifying inserts (0320) //13 International Congress of Chemikal and Process Engineering 23−28 august 1998, Praha, Czech. Republic, Chisa'98.
- Lomal J. Manufact. Chemist., 31, № 2,58,1960.
- Madonna L.A., Lama R.F. Ing. Engng.Chem., 1960, v.52, p. 169.
- Madonna L.A., Lama R.F. Brit.Chem.Engng., 1961, v.6,№ 8, p.524.
- Mak-Keown C.G. Drying process in pneumatic drying //Chem. Proc., 1965, vol. 11, no.6, p.20−22.
- Mendes M.J. de. Uber die Berechnung von Stromtrocknern //Verfahrenstechnik, 1978, vol.12, no.12, p.791−794.
- Militzer K.E. Zur Berechnung des Trocknungsprozesses unter variablen aussehen Bedingungen //Inst. Inz. Chem. i urzadzen Cieplnych. PWR, 1974, no.24, p.277−295.
- Ruhle. Chem. Ingr. Techn., 1960,32,№ 2.
- Shaub F. Chem. Ing. Techn., 1962, № 3.
- Thoppe G.R., With A., Coggan G.C. The mathematical modelling of industrial pneumatic driers //Trans. Inst. Chem. Eng., 1973, no.51, p.339−348.
- Wompner G., Bluhm W. Beitrag zum Berechnung von Trocknungs- und Gluhprocessen korniger Schuttuger im Fliessbettofen //Chem. Techn., 1973, vol.25, no.9, p.546−547.