CC BY
14ЛИТЕРАТУРА
К Основы мегадяургин / Пол ред, НС Грен пера, Т„ П. скм. 1962, 792 с,
Кнш Л, Кинетика иле ктрох и м ичеекого раегнорения металлов. М.: Мир, 199(1 272 с.
3, Кшгогыркнн Я.Мм Флориаиович ГЛ1. // Итоги науки и техники. Сер, Коррозия и защита от коррозии. М.: 1975. Т, 4. С. 5-45.
4, Ф.шршншвич Г* М- // Итоги туш и техники. Сер, Коррозия и защита от коррозии, М: 1978. Т. 6> С. 136.
5, Су юти и АЖ+ Физическая химия пассивирующих пленок т железе, П.: Хиыт. 1989. 319 с,
6, Спр$тчтт но эясггрохимии / Под ред. Сухотина АМ. Л,: Химия, 198 Г 4Н6 с
7, Оварн Ф.щ Рогннни АЛ. Электрохимия. 197(1 Т. 6.. В у п. ^ ^ С<. 5 ^ ^—5 3 »
8 Подобаод А«НЦ Дж&ннбахчием ЛЗ^ Кдаотырким
Я.М. Электрохимия, 1996. Т. 32. Выи 5, С, 549-553. 9, Симаиом СЛ. и др. ЖПХ. 1976. Т 49. Вып. 3, С, 566-
$69.
Ш Симонова С\А., Кукушкин КХИЦ Мартов ЕЖ Изв.
Сиб. отд. АН СССР. Сер. хим. и, 1974. Выи, 2* С- 64-66, 11 > Масло* ЕМ. и др. И ж Сиб. от, АН СССР, Сер, хну, и, 1974, Вып. 2, С 67-7(1
2. Кукушкин ЮЖ и ир* ЖГ1Х. 1970. Т. 43, Вып. С. 1827-1830.
3. Сттптш СЛ. » др. ЖПХ. 1982. Т. 55. Вып. К). С\ 2240-2246.
4. CttMäiioea С. А.* Кукушкин Ю.Н,* Бантиков В Л ЖПХ. 1985, Т. 58, Выи 8. С 1760-1764.
5. Симянова С.А* и др. ЖПХ. 1985, Т. 58. Выи С. 1765» 177L
6, Гинзбург СМ. и др* Аналитическая химии тттттых мсташюп* Мл Наука. 1972. 616 с.
7. Роинзноиекм JLIL и др. Завод, „набор, 1994, Т.. 60. № 8,.
19. Делах ей Ï1. Двойной слой и кинетика 1лшстрод1шх процессов* ML: Мир. 1967., 352 с.
20> Дштжышп Пегрий O.A. Введение в 'шектрохнми-ческуюкинстику* M: Высшая ткттх ¡915, 416 с,
21. Феггер 1С Элеггрохимичсская кинетика, М; Химий. 1967. 856 См
22. Все о коррозии. Терминологическим справочник / Пол ред. А.MСухотина. СПб.: Хашиздат. 2СЮ0. 518 с.
23. Маршаков И,К, и пр. Анодное ржгтртт и селективная коррозия шлашж Воронежа Из;над Воронежского уииверентега. 1988. 204 с.
Кафедра технологии жсктрожпышчсскпх производств
УДК 621.926.4
АЗ, Левданский
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ УДАРНО-ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МЕЛЬНИЦЫ
(Белорусский государственный технологический университет, Минск)
Приводятся основные пути снижения энергозатрат при измельчении материалов. Предлагает см практическим реализация этих путей во вить разработанной канет-рукции двухступенчатой ударно^центробежшщ мельницы с проточной классификацией. Приведены результаты экс и ер имен т ал ь н ых исследовании разработанной конструкции.
Измельчение материалов широко иеоодь-зуется не только в химическом промышленности, но и во многих других отраслях промышленности. В тоже время процессы измельчения являются весьма энергоемкими. Поэтому, поиску путей снижения энергозатрат при помоле уделяется большое внимание многих исследователей. Для снижения энергозатрат при измельчении многими специалистами предангается [1-3].
а) измельчение материалов осуществлять в основном за счет ударного нагруженин;
б) не допускать накопления измельченного
материала в рабочей камере помола, для чего необходимо организовать непрерывное его удаление из этой зоны;
в) на пути удаления продуктов измельчения из зоны помола необходимо осуществлять классификацию с целью отвода из измельчителя только мелкой фракции, и возврата крупной фракции на повторное измельчение.
Попытка реализации перечисленных принципов предпринята в ряде разработанных конструкции ударно-центробежных мельниц [4]. Наиболее перспективной для промышленного ис-
ft /4. ri
! является ударночдентрооежная мель-тавлеиная на рис. I [5]. спытт состоит из вертика
пусу
-J"S ¿"t 1'Л
: 4 .с
;С
ического корпуса I с плоским днищем 2 и он крышки 3- Внутри мельницы соосно кор-I установлен вал 4, на котором смонтирова-абочие диски 5 с лопатками 6 м дискам 5 на небольшом 1ых. кромок лопаток 6 устаи ж стержни 7, Зоны помола верхне 5очих дисков 5 соединена
расстоянии о'
¿1* УЧйЛ
СХОДНОГО
?
IT
8. Для подачи к I измельчение в съемной кры >убок 9. Для отвода готового имеется кольцевое окно 10 фован разгрузочный тангенциальнь
патрубок 11.
Работает мел ьница следующим об Измельчение материала на обеих ницы осуществляется путем ударного иия. Для этого исходный материал через 9 подастся в цилиндрический корпус I мель
:ЦЫ-
!iie; J
Ударио-цсн цюСкжит мельница, /••• корпус; 2 -- дин-
.....крипта: 4 - mm: 5 диск; 6 лопатки; '7 - стража-
1С стержни; 8 »• конус: 9 ■■■■■ птателышй нарубок; ¡0 -шшс окно ; / $ - разгрузочный ¡штруСкж -ring mill I-casing; 2-bouom: 3-cover: 4-shaft; 5-6~hMes; ?-refleeting bars; 8чхте;с)-*шрр1у
outlet
мельнице посредством движения сплошной среды частицы материала воздушным потоком
частицы р£ шиеся с ло об отоаз
тся до высоких ско-каток 6 час-
7. г
та счет
их и:
ни 7 установлены с определенным зазором между собой. Поэтому совокупность отражательных стержней 7 на верхней ступени мельницы является не только поверхностью измельчения, но и поверхностью проточного классификатора. После удара материала об обойную поверхность тонко
/г*
измельченные частицы за счет центробежной силы. и воздействия истекающего воздушного потока, проходят в зазоры между стержнями 7. В топах помола создается вихревое движение воздуха, за счет такого движения и косого удара материала об ну ¡о поверхность измельченные частицы к зазору между стержнями 7 иод углом, Следовательно, в зазор между стержнями 7 могут проходить частицы, размер которых значительно меньше размера щелей, что исключает забивку этих зазоров. Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что через зазор проходят частицы, размер которых в два-три раза меньше
необходимую скорость вращения диска 5 с лопатками 6, и устанавливая стержни с определенным зазором между ои можно достигать требуемой тонины отводимого материала. Прошедшие через зазор частицы далее двигаются совместно с воздухом в зазоре между стержнями 7 и цилиндрическим корпусом 1 после этого через кольцевое окно К) и тангенциальный разгрузочный патрубок 11 выводятся из мельницы как готовый продукт. Крупные частицы, не задерживаясь в зоне помола, посредством пересыпного конуса 8 поступают на вторую еду-пень измельчений, где вращающимися лопатками 6 вновь разгоняются до высоких скоростей и подвергаются повторному ударному нагруженнкх Во
7 установлены вплотную друг к другу, так как на этой ступени происходит только окончательный до мол частиц, Затем частицы материала уносятся воздушным потоком в кольцевое окно 10 в днище 2, откуда через тангенциальный патрубок 11 вместе с тонкими частицами, полученными на первой ступени транспортируются к циклону м фильтру.
верхней ступени мельницы отражательные стерж-
ми критериями эффективности
/С» чл-
помола для любой конструкции измельчителя являются удельная энергоемкость н качество получаемого продукта. Для оценки энергоемкости наиболее часто используют отношение расходуемой энергии к количеству измельчаемого материала (кВтч/т). Наиболее полным показателем качества получаемого продукта является его гранулометрический (фракционный) состав (распределение частиц по размерам).
На энергоемкость и качество помола оказывают влияние как параметры самого процесса измельчения, так и характеристики измельчаемого
*
il
мельчения мттюгся скорость удара, число ударов, угол удара, удельная нагрузка по материалу, геометрические размеры узлов н деталей мельницы и т.д. К характеристикам измельчаемого материала следует отнести его геометрические размеры, физико-механические параметры (твердость, модуль упругости, предел прочности) и т.д. Учесть влияние всех параметра измельчения и характеристик исходного материала при составлении теоретической модели разрушения материала ударом практически не возможно, и поэтому оценка эффективности процесса измельчения на мельниц определялась экспериментальными исследованиями, В начале изучалась степень ударного измельчения материала при однократном его
;нь
с
рукции соответствующей второй ступени уже рассмотренной мельницы рис, I, в которой отражательные стержни 7 как круглого, так и прямоугольного сечения устанавливались вплотную друг к другу (без зазора), Исследования проводились на мельнице с диаметром ротора по концам лопаток 400 мм при изменении скорости вращения от 750 до 2900 об/мин.
Результаты однократного ударного измельчения материалов представлены на графиках рис. 2 - рис. 4 в виде функции распределения, где по оси абсцисс отложен размер частицы (5), а по оси ординат значение D в процентах равное отношению массы частиц диаметр которых меньше (5) к общей массе продукта помола, Кривые фракционного распределения продуктов ударного раз-
и
/вставленные на рис.2 получены при скорости вращения ротора 2900 об/мин для различных материалов: известь, мел, гипсовый камень, сильвинит, зерно ячменя, Во всех опытах на измельчение подавался материал в количестве 460-520 кг/ч с размером исходных частиц 4-8
:а видно, что при ударном одноразо-шн наиболее тонко измельчаются ранулы извести и частички мела, з продуктов помола ш; пчески рассыпаются до мелких кристаллов. Значительно хуже разрушается зерно и прежде всего его эластичная оболочка.
к*
зеишие опыты проводились при из-сильвинмта и на графиках рис, 3 представлен фракционный состав продуктов помола при и менении на груши по исходному материалу от 0,061 до 0.333 кг/с (220 -1200 кг/ч), а на графиках рис. 4......фракционный состав продуктов помола при различных оборотах ротора.
у, • ,'1.....
* ft
Рис, 2, Фракционным состав ироду no в ударного и змельче-имя различных датериажж извести (гранулы 4-8 мм); 2 um (частицы 4 К ым); 3 - гипсовый камень; 4 - сильвинит (частицу 3-10 мм): 5 - зерно (ячмень) Hg. 2Т:шс1юпа! composition of beater grinding products. Ы' (4~8mm> granules); 2- chalk <4-8 mm, perliclcs); 3-gyfmim stomc,;
5-s
lhcs
arlcv com.
2
Рис. 3, Фршттотшт состав продуктов ударного мшсжж<
um тптьтптл при различнои щюттдтслыюст»
1-0.061 кг/с (220 кг/ч); 2 - 0J33 ki/c (480 кг/ч): 3 0..2П кг
(760 кг/ч): 4 - (ШЗкт/с С1200 кг/ч)
Fig. 3.Fractional composition of healer grinding of sylvinite.
1.....0,061 kg/s (220 kg/hr; 2- ill 33 kg/s.
.... гон if«/**« иы1 huihr\> a.....ii rm^/s
a
Рж, 4, Фра кино
ups
I м/с (tw
3......w-21 м/с (я-
FmA.frncii
>m WWÖÖ продукте помола сильвинита чпых оборотах ротора. KM) об/мин); 2 - w-%} м/с O--1500 vQ/mm): КЮ об/мин); 4 - iv- i6 mJc (n-75(M) uß/мин j ¡position of the produce of grinding sylvmHc ions l- mh (n-3000 revv'mm.);
ii/s(n=1500 rtvJmm..): 3 - w-21 m/s
Математическая обработка эксперимент ьных данных с использова
я описания фракционного сосгп
У*
ттнон пенной
75
1 _ ехр - 0.
6
<4
масса частиц меньше размера (§)о массе частиц в
5
гиесен-
размер
Для определения размера частиц полу
характеристики измельчаемого ку на мельницу по измельчаемому материалу, а
но концам лона-
2.71 cw~lMG
с
ициент, учитывающим свойства материала и его частиц. Для извести и мела с=0 ;ого камня с—0.12; для сильвинита с= с=0.25; чу ■ лопаток, м/с; О - количество
су материала, кг/с. Анализ самых крупных частиц в помола показывает, что величина их
изико-ис~ ; для
окружная скорость ротора по
1
2 - -i—в
3
4 - — *
1.5 ""(f111
2,
Рис. 5.
ионш.ж состан про; кипе рис. 1(a) при раадичмь
Fig. 5. Fractional composition of the m the mill С Fig 1) at d
При использовании в
x стержней круглого или заметного влияния на
у кто» помола сильвинита
х размерах щелей. 1......
~2 мм; 4.....Ь=3 мм
>f syivinitc gr slit sizes,
сече-cостав
оонаружено. и
процесса измельчения с одновременной классификацией проводились па конструкции выполненной в соответствии с верхней ступенью мель-
рис. 1. к в ал
(14x14 мм)ч а расстояние между ними изменялось от 0.5 до 4 мм. Исследования проводились сначала при измельчении сильвинита, а потом и других материалов, при скорости вращения ротора 2300 и 1450 об/мин и нагрузке по материалу 0.133 кг/с. В процессе опытов постоянно определялся фракционный состав продуктов помола прошедших через щели между стержнями. Проведенные опыты результаты которых представлены на графике рис. 5, показали, что основным критерием определяющим фракционный состав продуктов помола
во всех опытах и е различными материалами, со-
где b - величина зазора между стержнями.
иыып ст инженерных мощью ]
О
состав продуктов измельче-через щели между отражатель-с достаточной точностью для асчетов, можно также описать с по-Розена-Рамлера
2.^2.5 "
£ X
■Л «
2
1 Ш
о с
бкг/е
ис,
-ль погртятыт мощности or нагрузки т материалу. \ менышца как шртпн ступень - надесть; 2 ~ мельнmm как верхняя ступень - гипсовый камень; 3 - мельница кж шершня ступень - зерно ячмемя; 4 -двухступенчатая ыспытпш - зерно ячменя Fig,6. Power consumed as a function of material load. 1 - the mt!i as m upper stage«I ¡me; 2-gypsum; 3-barley com; 4-rwo-siage
ley com.
ЛрОИЗВОДИЛИС!
замеры мощности затраченной на привод мельницы. На графике рис, 6 приведены зависимости по
треоляемои мельницеи мощности в зависимости
от нагрузки но материалу. Из графика видно, что уже на холостом ходу мельницы потребляют от 1.8 до 3 кВт электроэнергии. Основная доля этой энергии приходится на работу ее как вентилятора. Кривые 1, 2, 3 получены при исследовании
мельницы рис. 1, в которой непрерывная проточная классификация осуществляется за счет установки отражательных стержней с зазором 1 мм между собой. При измельчении извести {кривая 1) фанулы за счет удара распадаются на мелкие кристаллы размер которых меньше 0.5 мм (что хорошо видно из графика рис. 2) и они подхватываются воздушным потоком, легко проходят через зазоры между стержнями, не задерживаясь в зоне измельчения. Поэтому энергия здесь затрачивается только на разгон частиц. Кривые 2 и 3 получены при измельчении в этой установке гипсового камня и зерна. Эти материалы при ударе не полностью измельчаются до частиц менее 0.5 мм и поэтому они накапливаются в зоне измельчения и дополнительный помол идет за счет истирания в зоне измельчения и естественно потери мощности значительно возрастают, особенно при больших нагрузках. Кривая 4 показывает рост потребляемой мощности при измельчении зерна ячменя в
двухступенчатой мельнице рис. 1. В этой мельнице застойных зон нет, а материал измельчается двухсту пен чатым ударным нагружен нем» поэтому с возрастанием нагрузки на мельницу плавно возрастает и потребляемая мощность.
По результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что качество помола материалов малой и средней прочности в ударно-центробежной мельнице значительно выше, чем в широко применяемых в настоящее время для этих
Йг* ^
молотковых мельницах. При этом удедышн расход электроэнергии на 20-30 % ниже. Поэтому в ближайшее время ударно-центробежные мельницу могут вменить молотковые.
ЛИТЕРАТУРА
К Рмии&ме» В.И, и др. Селективное разрушение минера»
нов. М; Недра, 287 с.
2. Андреев С, В,, Пер«» В. А,, Знсреиич В, В. Дробление, измельчение и г|юхоненис нолоных. ископаемых. Недра, 198(14! 5 с.
3. Синемко Г1* М. Измельчение в химической промышлен-ности. М: Химия, 1977. 382 с.
4. Левданский АЗМ Левшинский Э.И* Вуеоко;ффегшв~ ные проточные процессы и шшаршгы. Минск.: ВГТУ\
5. Лещшнский АЗ., Внлькошснй А.И., Лснланскмй Э.И. «Мелыжиа» Патент РВ № 4706 В 02 С 13/14.
Кафедра машин и аппаратов химических и силикатных производств
И,Г, Абрамов, А.В. Смирим, М.В. Воронь ко, А*В. Сапегмн* Г.С. Амазаспян, Г.Л, Арутюнян, В.В. Плахтннский
ВОЗМОЖНОСТИ 4-{ДИАЛКИЛАМИНО)-5--НИТРОФТАЛОНИТРИЛОВ В РЕАКЦИИ
АРОМАТИЧЕСКОГО НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ
(Ярославский государственный технический университет)
abramovig@ystu.ru
На основе 4-(диалкиламино)-5-нитрофталонитрияа реакцией иуклеофильного
замещения нитрогруппы различными О-. 5- и ДО- пуклеофилами были получены с <т~ соками выходами не описанные а литературе производные. Показано дезактивирующее влияние морфолинового заместителя ни указанную реакцию.
ными О-. 5- и Л'-пуклеофилами сравнительно пол- атома брома и нитрогруппы в указанном субстра
