Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 15
1.1 Оксиды алюминия 15
1.2 Методы получения гидроксидов алюминия бемитной, псевдобемитной и байеритной структуры
1.2.1 Осаждение из алюминийсодержащих растворов 17
1.2.2 Гидролиз алкоголятов алюминия 19
1.2.3 Термическая обработка гидраргиллита 20
1.3 Реакторы для быстрой термической обработки кислородсодержащих соединений 29
1.3.1 Реакторы для быстрой термической обработки кислородсодержащих соединений в контакте с потоком горячего газообразного теплоносителя 29
1.3.2 Реакторы для быстрой термической обработки кислородсодержащих соединений при их движении по поверхности нагрева
1.4 Сводные данные по реакторам для быстрой термической обработки гидроксидов алюминия и других соединений 43
1.5 Постановка цели и задач диссертационной работы 47
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 50
2.1 Исходный реактив 50
2.2 Методика определения времени пребывания частиц порошка на поверхности вращающегося вертикального барабана на натурной модели центробежного реактора 51
2.3 Методика проведения быстрой термической обработки гидраргиллита в центробежных реакторах барабанного типа 52
2.4 Определение коэффициента вязкого сопротивления при контакте частицы со стенкой 54
2.5 Методы исследования физико-химических свойств активного гидроксиоксида алюминия 55
ГЛАВА 3. Центробежные реакторы барабанного типа 59
3.1 Разработка лабораторного центробежного реактора барабанного типа 60
3.1.1 Схема лабораторного центробежного реактора барабанного типа 60
3.1.2 Определение размеров барабана и частоты его вращения на натурной модели лабораторного реактора 62
3.1.3 Расчет максимальной производительности барабана лабораторного центробежного реактора 66
3.2 Проектирование лабораторного центробежного реактора барабанного типа 68
3.2.1 Система управления лабораторным центробежным реактором барабанного типа 74
3.3 Разработка опытно-промышленного центробежного реактора барабанного типа 77
3.4 Разработка усовершенствованного опытно-промышленного центробежного реактора барабанного типа 81
3.5 Внедрение усовершенствованного опытно-промышленного центробежного реактора барабанного типа в производство 86
3.6 Заключение к главе 3 88
ГЛАВА 4. Процесс получения активного гидроксиоксида алюминия быстрой термической обработкой гидраргиллита в центробежном реакторе барабанного типа 91
4.1 Исследование влияния параметров процесса быстрой термической обработки гидраргиллита в лабораторном центробежном реакторе барабанного типа на свойства получаемого продукта 91
4.1.1 Влияние температуры процесса быстрой термической обработки гидраргиллита на свойства получаемого продукта 93
4.1.2 Влияние частоты вращения барабана на свойства продукта, получаемого в ходе быстрой термической обработки гидраргиллита 98
4.1.3 Влияние скорости подачи сырья на свойства продукта, получаемого в ходе термической обработки гидраргиллита 99
4.2 Особенности процесса быстрой термической обработки гидраргиллита в опытно-промышленном центробежном реакторе барабанного типа 101
4.3 Физико-химические свойства активного гидроксиоксида алюминия
4.4 Последовательность твердофазных превращений активного гидроксиоксида алюминия при его термической обработке до 1470 К 110
4.5 Сравнение характеристик активного гидроксиоксида алюминия с промышленными аналогами, получаемыми в потоке дымовых газов 116
4.6 Сравнение энергоэффективности процессов быстрой термической обработки гидраргиллита в центробежных реакторах и в потоке дымовых газов 117
4.7 Применение процесса быстрой термической обработки гидраргиллита в центробежных реакторах барабанного типа и активного гидроксиоксида алюминия
4.7.1 Высокоэффективные алюмооксидные осушители, полученные с использованием активного гидроксиоксида алюминия 123
4.7.2 Микросферический носитель для алюмохромового катализатора процесса дегидрирования 126
4.7.3 Катализатор дегидратации этанола в этилен 128
4.7.4 Улучшенный катализатор процесса Клауса 131
4.8 Заключение к главе 4 133
ГЛАВА 5. Математическое моделирование процесса быстрой термической обработки гидраргиллита 138
5.1 Модель теплового состояния частицы гидраргиллита в центробежном реакторе барабанного типа 138
5.2 Модель движения частицы по поверхности вертикального барабана 141
5.3 Расчет параметров модели теплового состояния частицы гидраргиллита в центробежном реакторе барабанного типа 150
5.3.1 Расчет коэффициента теплоотдачи на стадии нагрева и химической реакции 150
5.3.2 Расчет зависимости температуры частицы от времени на стадии нагрева и химической реакции 150
5.3.3 Расчет стадии охлаждения активного гидроксиоксида алюминия 157
5.3.4 Эволюция теплового состояния частицы по стадиям процесса быстрой термической обработки гидраргиллита и охлаждения 159
5.3.5 Расчет затрат энергии на процесс быстрой термической обработки гидраргиллита 161
5.4 Заключение к главе 5 162
Заключение 164
Основные выводы 167
Список литературы 171
Список сокращений 185
