CC BY
7
3# Д.А.Ребиндер. Новые методы физико-химических исследований поверхностных явлений. Изд-во АН СССР, 1950.
4. Д.А.Ребиндер. "Физико-химическая механика - новая область науки". М., "Знание", 1958.
5. В*С.Фадеева. Оптимальная влажность для формования строительных изделий из пластичных дисперсных масс. "Стекло и керамика", 33» * 8» 1359 •
6. Код ред* Н.П.Богородицкого и В.В.Дасынкова. "Радиокерамика". М.-Л., Госэнергоиздат, 1963.
7» А.В.Лыков. Теория сушки. Изд-во "Энергия", 1968.
8. Д*С»Ковалев# Автореферат диссертации. Киев, 1967.
9. Е.Г.Чаповский. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов. М., изд-во "Недра" „ 1966.
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА (Жй МАЛОГАБАРИТНЫХ
изщт пластического фошовднш
В .А Лотов, ВЛ*Витюгин
Сырцовые, керамические изделия, получаемые методом пластического формования в соответствии с классификацией А.ВЛыкова, могут быть отнесены к типичным капиллярно-пористым коллоидным телам о коагуляционно-структурированной поровой суспензией. С позиции физико-химической механики процесс сушки свежесформован-ных изделий является процессом перевода коагуляционной. структуры в конденсационную, сопровождающимся значительным изменением структурно-механических, свойств. Качество высушенных изделий, основным критерием которого является их плотность, в аначительной мере будет определяться режимными параметрами процесса сушки.
Ери решении вопросов ускорения сушки и при получении бездефектных изделий основным является правильный выбор максимального аначения допустимой скорости сушки* Наиболее важное значение для качества изделий имеет скорость сушки в начальном периоде, когда в результате удаления капиллярной влаги происходит усадка изделий» Превышение допустимой скорости удаления влаги в этот период может привести к локальному трепданообразованию вследствие возникновения значительных градиентов температуры и влажности. Одним из путей устранения трещинообразования является применение при сушке изделий влагоемкой среды-спутника. КЛаслоне /I/, исследовавшая
влияние спутника на процесс сушки модельных капиллярно-пористых коллоидных тел (морковь, картофель установила, что спутник (подложка из фильтровальной бумаги) интенсифицирует сушку в начальный период.
В настоящей работе в качестве спутника использовался воздушно-сухой технический глинозем, обладающий пористой структурой отдельных частиц и хорошей впитывающей способностью. Объекты сушки представляли собой образцы в виде таблеток диаметром 15 мм и толщиной 3 мм, сформованные из тонкодисперсного боксита (фракция менее 80 мк) Татарского месторождения. Исходная влажность образцов составляла 30#. Поверхностные свойства боксита и глинозема оценивались по основным показателям водно-физических свойств, представленных в таблице I.
Таблица I
Основные водно-физические свойства исследуемых материалов
Материал Ц/шр, Коэффициент скорости капиллярного насыщения, см2/сек
Технический глинозем 61 »2 25,6 12,5 17,5 • КГ2
Татарский боксит 52,5 21,5 8*8 1,1 • Ю~2 ■ и. ......
Методика исследования сушки со спутником заключалась в том, что исследуемые образцы с известным влагосодержанием помещались в глинозем. При этом под действием капиллярных сил происходило обволакивание образца слоем глинозема, после чего исследуемый
образец сразу же помещался в радиационную сушилку с дисковым металлическим излучателем. По истечении определенных промежутков времени сушки образцы очищались от глинозема с помощью кисточки, взвешивались и помещались в сушильный шкаф для окончательной досушки при температуре Ю5°С# Влагосодержание образцов определялось по убыли влаги в процессе сушки. Для выяснения влияния спут-
ника на кинетику сушки образцов в идентичных условиях проводилась радиационная сушка образцов без спутника.
Результаты исследований, представленные в табл.2, позволяют сделать вывод, что спутник интенсифицирует удаление влаги из образцов в первом периоде сушки при температуре Ю0°С. Во втором периоде сушки спутник замедляет удаление влаги из образцов. При температуре 150°С спутник также затрудняет влагоудале-ние и при 250°С практически не оказывает влияния на кинетику сушки исследуемых образцов» Интересно отметить, что в начальный период сушки происходит резкое снижение влагосодержания, причем до определенного значения при различных температурных режимах. Данное явление объясняется тем, что в результате контактного влагообмена происходит миграция влаги в виде жидкости из образца в спутник. После убыли влагосодержания до 20-22$ скорость сушки со спутником значительно снижается» Для дополнительной проверки влияния спутника на влагоудаление была исследована кинетика данного процесса при температуре 20°С,.то есть при практическом отсутствии температурного градиента. Результаты, представленные в-табл.3, свидетельствуют о том, что только за сче£ контактного влагообмена влагосодержание образцов снижается с 30 до 20-21$.
Таблица 3
Зависимость влагосодержания образцов от времени контактирования со спутником
Время контакта, мин» I 3 5 ^10 15 20 25 30
Влагосодержание, % 28*2 25)» I 23,6 22,2 21*5 20,7 20,3 19,8
Сравнение данного влагосодержания и остаточного влагосодержания образцов при сушке со спутником при различных температурных режимах после первого периода с величиной максимальной моле-* кулярной влагоемкости боксита, определенной методом влагоемких сред / 2 / показывает, что основная роль, выполняемая спутником при сушке, заключается в удалении рыхлосвязанной капиллярно* влаги,, мигрирующей в спутник в виде жидкости. Остальная часть
Таблица 2
Зависимость влагосодержания (%) образцов от режима и способа сушки
Вреыя оушки, мин. Радиационная сушка Радиационная сушка со спутником
Температура сушки,°С Температура сушки,0 С
50 65 100 150 200 250 50 65 100 150 200 250
3 28,5 25,1 19,8 8,3 5,1 0,5 23,8 22,2 18,3 12,0 5,3 0,5
5 26,0 22,1 12,8 2,5 0,8 0,3 20,7 18,4 14,2 4,8 0,8 0,3
10 22,0 14,5 2,5 0,3 0,3 - 17,2 13,7 4,9 0,3 о»з -
15 18,0 8,6 0,3 - - 14,0 10,0 1,1 - - -
20 14,0 4,9 0,3 - - ■ - п,з 7,1 0,5 - - -
30 6,2 0,9 - «а* - 6,5 2,4 - - - -
40 1.7 0,3 - - - тт 3,1 0,3 - - - -
влаги, удерживаемая молекулярными силами, способна перемещаться в основном в виде пара. Скорость удаления будет определяться скоростью испарения и фильтрацией водяного пара через структуру материала. Спутник создает дополнительное сопротивление выходу пара в окружающую среду, чем объясняется снижение скорости сушки со спутником во втором периоде по сравнению с сушкой без спутника. Однако данное явление не следует считать отрицательным, поскольку спутник выполняет роль как бы влагозадерживающей оболочки и способствует уменьшению влаж-ностных и температурных градиентов во втором периоде сушки.
Снижение начального влагосодержания образцов до величины максимальной молекулярной влагоемкости позволяет интенсифицировать процесс сушки во втором периоде за счет увеличения тепловых нагрузок. На основании проведенных исследований предлагается комбинированный способ удаления влаги, при котором све-жесформированные изделия предварительно обезвоживаются во влагоемкой среде до влагосодержания, равного величине максимальной молекулярной влагоемкости, после чего их можно подвергать сушке в присутствии спутника при жестком температурном режиме. Таким образом, применение спутника для частичного обезвоживания образцов позволяет исключить из процесса тепловой сушки наиболее опасный первый период. Сравнение плотности образцов, высушенных радиационным, радиационным со спутником и комбинированным способами (табл.4) показывает, что применение комбинированного способа сушки наиболее целесообразно как с точки зрения повышения качества высушенных изделий, так и для интенсификации процесса сушки. Так, для достижения плотности сухих формовок 1,635 г/сь*3 радиационную сушку необходимо проводить при температуре 65°С, радиационную со спутником при 150°С и
комбинированную сушку при 250°С. При этом время сушки
Таблица 4
Зависимость плотности образцов Сг/см^) от температуры сушки
1 Способ сушка Температура сушки. °С
50 65 100 150 200 250
Радиационный 1,675 1,67 1,655 1,635 1,62 1,60
Радиационный со спутником 1,70 1,69 1,68 1,67 1,66 1,65
Комбинированный 1,71 1,705 1,70 1,69 1,68 1,67
составляет соответственно для радиационного способа 35 минут, для радиационного со спутником около 10 минут. При комбинированной сушке необходимое время теплового воздействия на высушиваемые изделия составляет 5^-7 минут.
Выводы
1. Исследован метод сушки формованных капиллярно-пористых коллоидных тел с использованием в качестве спутника порошкообразного глинозема.
2. Предложена схема комбинированного способа сушки со спутником.
Литература
1. К.Ласлоне. Исследование тепло- и массообмена в процессах сушки со спутником. Автореферат диссертации, Минск, 1У70.
2. А.М.Васильев. Основы современной методики, и техники лабораторных определений физических свойств грунтов. М., 1953.
ИЗУЧЕНИЕ ВОДНО-^ИЗШЕСКИХ СВОЙСТВ И КОМКУЕМОСТИ НЕКОТОРЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ОКИСЛОВ
И.Н.Ланцман, Г.В.Кочеровская, Н.Ф.Стась, Г.Г.Савельев, М.С.Ланцман, В.В.Нахалов, В.М.Витюгин
Практическое применение окисных адсорбентов углекислого газа / I / без предварительной агрегации будет, по-видимому, затруднено вследствие их высокой дисперсности и возможного уноса потоком очищенного газа. Наиболее целесообразным методом агрегации адсорбентов является грануляция, так как в процессе ее не происходит нарушения микроструктуры тонкодисперсного материала. В связи с этим параллельно с исследованиями адсорбционной емкости, кинетики и термодинамики адсорбгда /?,ЗД нами начаты исследования по грануляции9 в первую очередь, к определению водно-физических свойств ш комкуемоста. окиояов.
Эффективность процесса грануляции тоакодиспереаых -явгч ■ лов определяется природой материала и чггжипадога'чег:--■ч процесса. Совокупность природных свойств ¡\и:
разно оценивать до показателю комкуемос та . зотои*1?. \.-\л? ется соотношение^; /' 4 /;;
