Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ И ПЕРСПЕКТИВ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ
ПРОДУКТОВ 19
1.1. Анализ действующих промышленных технологий выпуска гранулированных
крупнотоннажных продуктов.................................................................................................20
1.1.1. Гранулирование расплавов.......................................................................................22
1.1.2. Гранулирование порошков. ......................................................................................34
1.1.3. Совмещенные процессы гранулирования расплавов (растворов, суспензий,
порошков).............................................................................................................................37
1.1.4. Капсулирование гранулированных продуктов.......................................................39
1.2. Динамика требований к качеству гранулированных крупнотоннажных продуктов.
Экологические и технологические эффекты от их применения.........................................45
1.3. Процессы со структурной перестройкой исходной системы и их формальная
аналогия....................................................................................................................................53
1.3.1. Основные положения формальной аналогии процессов со структурной
перестройки исходной системы.........................................................................................54
1.3.2 Примеры формально аналогичных процессов со структурной перестройкой
исходной системы ...............................................................................................................56
1.3.3. Скорости зарождения и роста центров превращения для процессов
кристаллизации; энантиотропных полиморфных превращений; гранулирования в
порошках; эмульгирования ................................................................................................59
1.3.4. Методы исследования процессов со структурной перестройкой исходной
системы.................................................................................................................................77
1.4 Анализ возможностей сопряжения и совмещения процессов гранулирования и
капсулирования........................................................................................................................83
1.5. Выводы к главе 1 ..............................................................................................................86
ГЛАВА 2. ФОРМАЛЬНАЯ АНАЛОГИЯ ПРОЦЕССОВ СО СТРУКТУРНОЙ
ПЕРЕСТРОЙКОЙ ИСХОДНОЙ СИСТЕМЫ 88
2.1. Процессы с фазовыми и формально аналогичными им превращениями. Основные
положения формальной аналогии..........................................................................................89
2.2 Термодинамические основы процессов со структурной перестройкой исходной
системы и их формальная аналогия.......................................................................................99
2.3. Формальная аналогия описания динамики фазовых превращений...........................115
2.3.1. Алгоритм использования формальный аналогии для описания динамики
фазовых и формальных аналогичных им превращений ................................................115
2.3.2 Алгоритм исследований в применении к процессам с классическими фазовыми
превращениями..................................................................................................................119
2.3.3. Алгоритм исследований в применении к формально аналогичным фазовым
превращениям процессам .................................................................................................125
2.4. Выводы к главе 2 ............................................................................................................1463
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУРНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ ИСХОДНОЙ СИСТЕМЫ 148
3.1 Теоретические основы оценки механизмов зародышеобразования и структурной
перестройки исходной системы...........................................................................................149
3.2 Теоретические возможности перевода системы в метастабильное состояние .........160
3.3 Теоретическое обоснование условий, обеспечивающих гетерогенное
зародышеобразование и рост исключительно этих центров.............................................164
3.4 Выбор объектов исследования .......................................................................................171
3.5 Методика и оборудование для непосредственного определения значений скоростей
зарождения и роста новообразований .................................................................................172
3.6. Методика и оборудование для опосредованного определения значений скоростей
зарождения и роста новообразований .................................................................................178
3.7. Методы и оборудование для определения значений кинетических параметров в
стеснённых и не стеснённых условиях................................................................................180
3.8. Методика и оборудование для экспериментального определения значений
продолжительности индукционного периода.....................................................................186
3.9. Выводы к главе 3 ............................................................................................................194
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ
ПРОЦЕССОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ КАПЕЛЬ РАСПЛАВА В
ПОТОКЕ ХЛАДОАГЕНТА 197
4.1 Теоретические основы и анализ процесса гранулирования кристаллизацией капель
расплавов в потоке хладоагента (приллирования).............................................................197
4.1.1 Анализ процесса диспергирования расплава промышленными диспергаторами
.............................................................................................................................................200
4.1.2 Исследование влияния технологических параметров на динамику процесса
гранулирования и переноса теплоты в фазах .................................................................213
4.2. Экспериментальные исследования процесса гранулирования капель расплава в
потоке хладагента..................................................................................................................226
4.3. Экологические безопасная, русурсо-энергосберегающая технология
гранулирования приллированием с замкнутым циклом по хладагенту и использование
теплоты гранулирования.......................................................................................................229
4.3.1 Инженерные решения и расчет параметров, обеспечивающих проведение
процесса в замкнутом цикле по жидкому, кипящему, паро (газо) хладагенту ...........230
4.3.2. Инженерные решения, обеспечивающие проведение процесса гранулирования
приллированем в башне с замкнутым потоком воздуха................................................232
4.4. Выводы к главе 4 ............................................................................................................243
ГЛАВА 5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ
ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ
ПРОЦЕССОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ НА ОХЛАЖДАЕМЫХ
ПОВЕРХНОСТЯХ 245
5.1. Гранулирование кристаллизацией капель на охлаждаемых поверхностях с
замкнутым по хладагенту циклом и использованием теплоты превращения .................2454
5.1.1. Процесс гранулирования кристаллизацией капель расплавов на охлаждаемой
поверхности ленточных и валковых кристаллизаторов с замкнутым потоком
хладагента, и с использованием теплоты кристаллизации (гранулирования) ............250
5.1.2. Совмещенный процесс глубокой очистки веществ и их гранулирования на
охлаждаемых поверхностях валковых и ленточных кристаллизаторов с замкнутым
потоком хладагента. ..........................................................................................................254
5.2. Теоретические основы и анализ процесса гранулирования кристаллизацией капель
расплавов на охлаждаемых поверхностях ..........................................................................259
5.2.1. Инженерные решения по монодисперсному гранулированию капель расплавов
на охлаждаемых поверхностях.........................................................................................260
5.2.2. Математическое описание процесса гранулирования кристаллизацией капель
расплава на охлаждаемых поверхностях ........................................................................264
5.3. Реконструкция действующих и учет во вновь проектируемых производствах
возможности выпуска широкой линейки продуктов повышенного качества при
минимальной переналадке агрегата.....................................................................................286
5.4. Выводы к главе 5 ...........................................................................................................289
ГЛАВА 6. СОВМЕЩЁННЫЙ ПРОЦЕСС «ДОГРАНУЛИРОВАНИЯ»
ПРИЛЛИРОВАННОГО ВНЕШНЕГО РЕТУРА ОКАТЫВАНИЕМ (ТЕХНОЛОГИЯ
«FATTENING») 291
6.1 Теоретические основы, механизм, кинетика, динамика и инженерные решения
обратимого превращения порошок – гранулы ...................................................................291
6.1.1. Описание динамики процесса обратимого превращения порошок - гранулы в
рамках формальной аналогии процессов со структурной перестройкой исходной
системы...............................................................................................................................291
6.2. Теоретические основы, механизм, кинетика, динамика, инженерные решения при
использовании технологии «fattening»................................................................................305
6.2.1. Процесс обратимого гранулообразования - истирания в порошках и гранулах
при равновероятном распределении по гранулам догранулирующего вещества и
истираемого слоя при равновероятном выводе гранул из аппарата, без их дробления и
агломерации .......................................................................................................................307
6.2.2. Процесс обратимого гранулообразования - истирания в порошках и гранулах
при случайном распределении догранулирующего вещества и стираемого покрытия
по гранулам при равновероятном выводе гранул из аппарата без учёта процессов
дробление и агломерации .................................................................................................313
6.2.3. Процесс обратимого гранулообразования - истирания в порошках и гранулах
при случайном распределение по гранулам догранулирующего вещества и
истираемого покрытия при случайном выводе гранул из аппарата без учета процессов
дробления и агломерации .................................................................................................316
6.2.4. Процесс обратимого гранулообразования - истирания в порошках и гранулах с
равномерным и случайным распределением догранулирующего вещества и
истираемого покрытия по гранулам при равновероятном и случайном выводе
продуктов из аппарата при возможных вариантах дробления и агломерации гранул
.............................................................................................................................................320
6.3. Процесс переноса теплоты при догранулировании и капсулировании по технологии
«fattening»...............................................................................................................................3225
6.4. Оценка условий предотвращения гомогенного зародышообразования в порошках
при реализации технологии «fattening»...............................................................................329
6.5. Сравнительный анализ показателей качества гранулы получаемых приллированием,
гранулированием и догранулированием по технологии «fattening» ................................331
6.6. Технологическая схема узла догранулирования по технологии «fattening» и анализ
её работы ................................................................................................................................332
6.7 Выводы по главе 6...........................................................................................................337
ГЛАВА 7. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ ПУТЕЙ
УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА КРУПНОТОННАЖНЫХ
ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ 338
7.1. Термодинамические основы получения дисперсий....................................................339
7.2. Оценка условий капсулирования микроэмульсиями (микросуспензиями)
гранулированных продуктов. Оценка качества капсулирования .....................................361
7.3. Описание динамики выделения целевых компонентов из капсулированных гранул
.................................................................................................................................................368
7.4. Оценка вероятности выхода гранул без дефектов на их поверхности......................376
7.5. Алгоритм проведения НИР. Математическое описание процесса выделения
целевого компонента, расчёт, эксперимент и возможное практическое применение....385
7.6 Регулирование состава и расхода выделяющихся целевых компонентов.................403
7.7. Совмещенный процесс гранулирования диспергированием капель расплава в
кипящий, паро-капельный поток капсулянта в процессе капсулирования гранул, водной
эмульсией раствора капсулянта в замкнутой по хладоагенту схеме................................406
7.8. Использование модификаторов I и II рода для повышения качества
гранулированных продуктов ................................................................................................409
7.9. Оценка условий превращения исключительно на частицах модификатора.............413
7.10 Анализ и оценка схем энерго – ресурсосбережения в процессах гранулирования и
капсулирования......................................................................................................................416
7.11. Выводы к главе 7 ..........................................................................................................419
ГЛАВА 8. ПРИМЕРЫ ВОЗМОЖНОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ
ПРОИЗВОДСТВ, В ТОМ ЧИСЛЕ ПОД ВЫПУСК ПРОДУКТОВ ПОВЫШЕННОГО
КАЧЕСТВА 421
8.1. Технологические принципы ресурсо-энергосберегающих процессов получения
гранулированных продуктов. Сравнительный анализ эффектов при использовании
традиционных и предлагаемых технологий .......................................................................421
8.2. Сравнительный анализ свойств и эффектов от применения выпускаемых в
предлагаемых к выпуску продуктов повышенного качества............................................428
8.3. Предложение по реконструкции действующих производств ....................................435
8.3.1 Предложения по организации замкнутого цикла хладоагента на действующих
установках приллирования аммиачной селитры, карбамида, NPK-удобрений, KNO3,
NaOH, KOH и использованию теплоты гранулирования ..............................................436
8.3.2. Предложения по реконструкции действующих производств под выпуск
широкой и линейки продуктов повышенного качества с наполнителями ..................4406
8.3.3. Предложение организации производства по переработке приллов в широкую
линейку продуктов повышенного качества по предлагаемой технологии «fattening»
.............................................................................................................................................445
8.3.4 Предложения по реконструкции действующих производств с параллельным
использованием технологий приллрования и «fattening» .............................................448
8.5 Выводы к главе 8 .............................................................................................................450
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 451
ЛИТЕРАТУРА 453
Cписок обозначений и сокращений 484
ПРИЛОЖЕНИЯ 485
Приложение I. ........................................................................................................................485
Приложение II........................................................................................................................490
Приложение III.......................................................................................................................503
