Введение
Глава 1. Анализ современного состояния теории и техники сушки кизельгура 8
1.1. Обоснование регенерации кизельгура 8
1.2. Характеристика кизельгура 8
1.3. Анализ способов регенерации кизельгура и оборудования 14
1.4. Способы и аппараты для проведения процессов тепло-и массообмена с использованием закрученных потоков теплоносителя 16
1.5. Гидродинамика аппаратов с закрученными потоками теплоносителя 28
1.6. Тепло- и массообмен при сушке влажных дисперсных материалов в аппаратах с закрученным потоком теплоносителя 37
1.7. Процессы термического разложения органических веществ в условиях ограниченного доступа кислорода 43
1.8. Основные выводы, постановка цели и задач иследования 47
Глава 2. Характеристика кизельгура как объекта термической регенерации 49
2.1. Изотермы десорбции кизельгура 49
2.2. Определение физико-механических свойств кизельгура 51
2.2.1. Плотность кизельгура 51
2.2.2. Насыпная плотность кизельгура 51
2.2.3. Коэффициент плотности укладки 53
2.2.4. Порозность слоя 54
2.2.5. Углы естественного откоса 54
2.2.6. Гранулометрический состав 56
2.3. Дифференциальный термический анализ кизельгура 57
2.4. Теплофизические свойства кизельгура 61
2.5. Исследование реологических свойств кизельгура 69
Глава 3. Математическое моделирование процесса термической регенерации кизельгура 72
3.1. Описание процесса термической регенерации в тепломассообменном аппарате 72
3.2. Моделирование процесса сушки кизельгура 73
3.3. Программа расчета процесса сушки кизельгура 78
3.4. Анализ результатов моделирования процесса сушки кизельгура 81
3.5. Моделирование процесса нагревания частиц до температуры пиролиза органической массы 85
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса термической регенерации кизельгура 86
4.1. Экспериментальные исследования процесса предварительного подсушивания для обеспечения сыпучих свойств кизельгурового шлама 86
4.1.1. Исследование кондуктивного способа сушки кизельгурового шлама 86
4.1.2. Исследование процесса ИК-сушки кизельгурового шлама 89
4.2. Экспериментальные исследования процесса сушки во взвешенном слое с активным гидродинамическим режимом 91
4.3. Экспериментальные исследования пиролиза кизельгурового шлама 94
4.3.1. Описание экспериментальной установки и принципа ее работы 94
4.3.2 Описание работы установки и методика проведения экспериментов 96
4.3.3. Результаты экспериментальных исследований процесса пиролиза кизельгурового шлама пивоваренного производства 102
4.4. Создание пилотной экспериментальной установки для осуществления термической регенерации кизельгура в активном гидродинамическом режиме и ее апробация в промышленных условиях 106
4.4.1 Конструкция и принцип действия пилотной экспериментальной установки для осуществления термической регенерации кизельгура . 106
4.4.2. Определение оптимальных параметров работы установки 112
4.4.3. Анализ регрессионных моделей 115
4.4.4. Многофакторный статистический анализ процесса 116
4.5. Исследование качественных показателей кизельгура в процессе осветления пива 126
Глава 5. Практическая реализация результатов исследования 129
5.1. Термодинамическая оценка эффективности процесса термической регенерации кизельгура 129
5.1.1. Энергетический анализ процесса регенерации кизельгура 129
5.1.2. Эксергетический анализ процесса регенерации кизельгура 134
5.2. Новые технические решения обеспечения процесса термической регенерации кизельгура 142
5.2.1. Печь для термической регенерации адсорбента 142
5.2.2. Установка для тепло-массообменной обработки многокомпонентных продуктов 146
5.2.3. Способ автоматического регулирования процессом термической регенерации кизельгура 153
Основные выводы и результаты работы 166
Библиографический список 167
Приложения 177
