Тепломасообмін процесів отримання та використання мінеральних добрив, капсульованих водною суспензією плівкоутворювача

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Сумський державний університет, Суми, 2013. Дисертація присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням гідродинаміки, тепло- та масообміну процесу капсулювання гранульованих мінеральних добрив водною суспензією плівкоутворюючої композиції та кінетики вивільнення компонентів добрив із капсульованих частинок. Розроблено плівкоутворюючу композицію для капсулювання складу палигорськіт - меляса у співвідношенні 5:4. Отримане рівняння для розрахунку гідравлічного опору шару матеріалу в залежності від інтенсивності зрошення плівкоутворюючою композицією і швидкості псевдозріджуючого повітря системи нітроамофоска – палигорськіт – меляса, критеріальні залежності для визначення коефіцієнта тепловіддачі та коефіцієнта масовіддачі; рівняння для розрахунку коефіцієнту масовіддачі за відомим значення коефіцієнту тепловіддачі. Розроблена математична модель процесу капсулювання шару зернистого матеріалу різного дисперсного складу. Розраховані основні технологічні параметри процесу капсулювання нітроамофоски водною суспензією палигорськіт – меляса із урахуванням специфіки взаємодії в системі твердий дисперсний матеріал – рідина – повітря в апараті псевдозрідженого шару. Розроблено принципову технологічну схему капсулювання нітроамофоски із застосуванням розробленої плівкоутворюючої композиції. Удосконалена робота апарату псевдозрідженого стану. Визначено коефіцієнт внутрішньої дифузії компонентів нітроамофоски у матеріалі оболонки. Основні результати передані для впровадження у виробництво і застосування капсульованих мінеральних добрив та у навчальний процес. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33517

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической технологии. – Сумской государственный университет, Сумы, 2013. Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям гидродинамики, тепло- и массообмена процесса капсулирования гранулированных минеральных удобрений водной суспензией пленкообразующей композиции и кинетики высвобождения компонентов удобрений из капсулированных частиц. Разработано пленкообразующую композицию для капсулирования состава палигорскит - меласса в соотношении 5:4. Проведены исследования гидродинамики слоя гранулированной нитроаммофоски в процессе капсулирования в состоянии псевдоожижения водной суспензией смеси палыгорскит - меласса. Определено, что сопротивление слоя материала имеет функциональную зависимость от скорости воздуха и расхода раствора - пленкообразователя. На основании обобщенных экспериментальных данных получено уравнение для описания гидродинамики капсулирования нитроаммофоски в состоянии псевдоожижения с учетом взаимодействия твердое тело – жидкость - воздух. Исследована кинетика тепломассобмена в шаре гранулированной нитроаммофоски в процессе капсулирования водной суспензией смеси палыгорскит - меласса. Для обобщения экспериментальных данных использованы критерии подобия, на основании которых получены зависимости для определения коэффициентов тепло- и массоотдачи. Разработана математическая модель процесса капсулирования слоя зернистого материала различного дисперсного состава и установлено, что для полидисперсионной смеси частиц соотношение толщин оболочек обратно пропорционально соотношению площади поверхностей частиц в первой степени, а соотношение радиусов частиц обратнопропорциональное соотношению площади поверхностей частиц в квадрате. Предложена принципиальная технологическая схема капсулирования гранулированных минеральных удобрений водной суспензией пленкообразователя. На основании экспериментальных исследований тепломасообмена, обосновано улучшение работы аппарата для капсулирования минеральных удобрений за счет обеспечения более равномерного распределения пленкообразователя по поверхности материала. Проведены исследования проницаемости покрытия, состоящего из смеси палыгорскит – меласса в соотношении 5:4. Определен коэффициент внутренней диффузии компонентов нитроаммофоски в материале оболочки. Анализ результатов тестовых испытаний капсулированных удобрений показал, что нитроаммофоска, капсулированная композицией палыгорскит - меласса в соотношении 5:4 в количестве 20% от массы удобрения, может использоваться как удобрение пролонгированного действия с полным периодом высвобождения до 3-х месяцев. Основные результаты переданы для внедрения в производство и усовершенствование технологии применения капсулированных минеральных удобрений, а также в учебный процесс. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33517

The dissertation is dedicated to theoretical and experimental study of hydrodynamics, heat and mass transfer process of granular fertilizer encapsulation with film-forming aqueous suspension and kinetics of fertilizer components release from encapsulated particles. Film-forming encapsulation composition, which comprise of palygorskite - molasses mixture in the ratio 5:4, was developed. The obtained results led to development of (1) the equation for calculating the hydraulic resistance of material layer depending on the rate of irrigation with film-forming composition and the speed of fluidization air in the system fertilizer - palygorskite – molasses; (2) criterion dependences for determining the heat and mass transfer coefficient; and (3) the equation for calculating the mass transfer coefficient having the known value of heat transfer coefficient. The mathematical model of encapsulation of layer of granular material with different particle sizes was developed. The main technological parameters of encapsulating NPK fertilizer with an aqueous suspension of palygorskite - molasses mixture were calculated taking into account specific interactions in the system of solid particulate material - liquid - air in a fluidized bed reactor. A fundamental technological scheme of NPK fertilizer encapsulation with film-forming composition was developed. The performance of fluidized bed reactor was improved. The diffusion coefficients of NPK fertilizer internal components in the material of the shell were determined. The main results were passed for implementation in production of capsulated fertilizers and the teaching process. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33517