CC BY
18
9
С 1h 6 X Uz в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 11 (116)
Число необходимых для расчета членов бесконечного ряда зависит от численного значения критерия Фурье, определяющего продолжительность прогрева гранул на полках сушилки. Расчет критерия Фурье.
Коэффициент теплопроводности рассчитали по уравнению (7)
а = —^^— = 3,0616 • 1(Г4 m2/v (7)
1,553-1060
Продолжительность нагрева гранул в одной зоне принимаем 5 минут (5/60) часа
3,6061-10" -5
1 о /
60 • (1,5 • 10 J J
Так как Fo>l, то режим нагрева гранул можно считать регулярным, и в решении уравнения нестационарной теплопроводности можно ограничиться первым членом ряда, т.е. значениями^; и¡.ц.
При заданном значении критерия Фурье по величине относительной температуры рассчитывалась температура на поверхности и в центре гранулы и изменение этих температур на полках аппарата.
При этом заранее были рассчитаны средние температуры теплоносителя на полках по уравнению
т т ^ 180-100
T„+\ = TQ+n---, (8)
где п - номер полки; То - температура теплоносителя на выходе из сушилки.
Параметры уравнения (2) А„ и и„ определяются в зависимости от критерия Bi.
Библиографические ссылки
1. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия, 1980. 248 с.
2. Лыков A.B. Теория сушки. М.: Энергия, 1968, 470 с.
3. Сажин Б.С. Исследование гидродинамики и процесса сушки дисперсных материалов в аппаратах с активными гидродинамическими режимами. Докторская диссертация, М., 1972.
УДК 677.074
М.К. Кошелева, А.В. Ямышев, Д.О. Павлова
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия Средняя общеобразовательная школа №1145 им. Фритьофа Нансена, Москва, Россия
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ПРОМЫВКИ ПЛОТНЫХ ШЕРСТЯНЫХ ТКАНЕЙ
The purpose of work is development of the technique, allowing to define a rational mode of process of periodic washing in a plait of dense woolen fabrics and definition without carrying out of labour-consuming experiment of parameters of quality of washing of fabrics. On the basis
С 11 € X U/ в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 11 (116)
of the experimental data received on modelling installation or in industrial conditions admissible duration of process of the washing is defined, allowing to receive the parameters of quality corresponding spécifications.
Целью работы является разработка методики, позволяющей определять рациональный режим процесса периодической промывки в жгуте плотных шерстяных тканей и определение без проведения трудоемкого эксперимента показателей качества промывки тканей. На основе экспериментальных данных, полученных на модельной установке или в промышленных условиях определяется допустимая продолжительность процесса промывки, позволяющая получить показатели качества, соответствующие нормативам.
Увеличение выпуска тканей и повышения их качества возможно только при совершенствовании существующих и разработке новых высокоинтенсивных процессов отдельного производства текстильной промышленности. При этом важным является совершенствование процессов промывки тканей - одного из самых распространенных и энергоемких процессов отделочного производства. На процесс промывки расходуется большое количество технологической воды, промывное хозяйство отделочных фабрик потребляет около 40 % всей электроэнергии, расходуемой на выпуск единицы, и 15 -20 % тепловой энергии.
Процесс периодической промывки широко применяется в отделочном производстве преимущественно при промывке тканей с большой поверхностной плотностью, в частности шерстяных и камвольных. Этот процесс также находит применение при промывке технических сукон для бумагоделательных машин. Большое значение имеет разработка инженерных методов расчета процесса промывки и выбор методов его интенсификации, а также методик оценки качества промывки, так как от эффективности промывки во многом зависит качество готовой ткани.
В основу разработанной методики расчета процесса промывки шерстяных тканей положен анализ кинетических кривых, характеризующих изменение в процессе промывки массовой доли жировых веществ в ткани и концентрации в ткани веществ, экстрагируемых этиловым спиртом, а также анализ изменения в процессе промывки устойчивости окраски ткани к сухому трению.
В рецептуру промывного раствора включена смесь анионоактивного и неионогенного поверхностно - активных веществ (ПАВ), что позволяет устранить добавки кальцинированной соды, ликвидировать стадию обработки ткани уксусной кислотой (технологический режим промывки пальтовых чистошерстяных, тонкосуконных полушерстяных тканей и тонкосуконных чистошерстяных драпов прилагается к методике).
Определение рационального режима промывки предполагает описанные ниже этапы.
1. Экспериментальное снятие (в промышленных условиях или на модельной установке) кинетических кривых изменения в процессе промывки следующих тестированных свойств ткани: массовой доли жировых веществ, концентрации веществ, экстрагируемых этиловым спиртом, устойчивости окраски к сухому трению (ГОСТ 4659 - 79 и ГОСТ 973327 - 83).
При этом дискретный показатель устойчивости окраски ткани к сухому трению рассматривается как непрерывно изменяющаяся величина.
9
С 11 6 X Uz в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 11 (116)
2. Графическое построение кинетических кривых по полученным экспериментальным данным:
С жировых веществ,% = f (г промывки ), С пав,% = f (т промывки),
Показатель устойчивости окраски к сухому трению, баллы = f (г промывки).
3. Определение остаточной концентрации ПАВ после процесса валки для ее учета при определении концентрации ПАВ, вводимого на стадии "размыл".
4. Определение количества ПАВ, добавляемого в промывной раствор на стадии "размыл", с учетом значения критической концентрации мицеллообра-зования (ККМ), составляющий для большинства ПАВ - 1.5 г\л. Суммарная концентрация добавляемого ПАВ определяется по разности между ККМ и концентрацией ПАВ в ткани после процесса валки. Соотношение концентрации ПАВ в смеси принимается в соответствии с прилагаемым режимом.
5. Определение минимальной допустимой продолжительности процесса промывки (г промывки min) по показателю устойчивости окраски промытой ткани к сухому трению (Тр), исходя из условия достижения его значения, равного 4.75 - 4.95 балла.
Определение (г промывки min) проводится по графику:
Показатель устойчивости окраски к сухому трению, баллы = f (т промывки),
или по уравнению: т = а(1 ■ (т - /,,)"', мин (1)
ао = 28.66; ai = 1.46; Тро - показатель устойчивости окраски ткани, поступающей на промывку, к сухому трению, баллы.
6. Определение остаточной концентрации жировых веществ ткани (Ж) при минимальной допустимой продолжительности процесса промывки. Определение проводится по графику:
С жировых веществ, % = f (т промывки),
или по уравнению: т = 8п ■ (Жп - Ж)"1, мин (2)
где ö(i = 15.78; ö1 = 3.04, Жо - концентрация жировых веществ в ткани, поступающей на промывку, %
7. Определение рационального соотношения продолжительности отдельных стадий процесса промывки, исходя из значения минимальной допустимой продолжительности процесса промывки.
При т промывки min =180 мин принимается соотношение стадий, совпадающее с прилагаемым режимом. Продолжительность промывки т промывки =180 мин для данных тканей является оптимальной.
При т промывки min меньше 180 мин, сокращается продолжительность стадии "средняя вода" и "большая вода".
При т промывки min более 180 мин увеличивается продолжительность стадии "размыл" (до 30 минут) и продолжительность стадии "средняя вода" и "большая вода".
Для определения массовой доли жировых веществ в ткани (Ж) после промывки в течение выбранного времени промывки получено уравнение:
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. No 11 (116)
Ж = Ж0 1217 (7/. Тр0) = Ж0 -1.22 • (Тр - Тр0), % (3)
где Жо - концентрация жировых веществ в ткани, поступающей на промывку, %; Тро - показатель устойчивости окраски ткани, поступающей на промывку, к сухому трению, баллы; Тр - показатель устойчивости окраски промытой ткани, баллы, принимается равным 5 баллам.
Применение данной методики определения рационального режима промывки шерстяных тканей и предлагаемой рецептуры промывного раствора обесточивает минимальные затраты ПАВ, соблюдение требуемых по ГОСТ значений массовой доли жировых веществ (от 0.5 до 1.5 %) и концентрации веществ, экстрагируемых этиловым спиртом, минимально возможную продолжительность процесса промывки (уменьшаются затраты промывной воды, электроэнергии, улучшаются условия труда и уменьшается загрязненность сточных вод) при обеспечении значения показателя устойчивости окраски ткани к сухому трению, равного 5 баллам.
Библиографические ссылки:
1. Кошелева М.К., Реутский В.А. Методические указания к курсовой работе «Изучение и расчет процесса жгутовой промывки шерстяных тканей». М.: 1991. 30 с.
УДК 532.5
А.П. Булеков, Ю.А. Чабаева, Н.Е. Кручинина, Г.Б. Векслер, П.П. Кереметин, Н.А. Солдатова
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина, Москва, Россия Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия Московский государственный университет инженерной экологии, Москва, Россия
КОАГУЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
The mathematical model and calculation method reagent sewage treatment from oil pollution are presented. At the heart of model the differential equation describing growth of the active centers of coagulation for the account sorption on their surface of particles of pollution lies. The settlement parities necessary for an estimation of efficiency of described process are received.
Представлены математическая модель и метод расчета реагентной очистки сточных вод от нефтяных загрязнений. В основе модели лежит дифференциальное уравнение, описывающее рост активных центров коагуляции за счет сорбции на их поверхности частиц загрязнений. Получены расчетные соотношения, необходимые для оценки эффективности описываемого процесса.
Представлены математическая модель и метод расчета реагентной очистки сточных вод от нефтяных загрязнений. В основе модели лежит дифференциальное уравнение, описывающее рост активных центров коагуляции за счет сорбции на их поверхности частиц загрязнений [1]. Получены расчетные соотношения, необходимые для оценки эффективности описываемого процесса.
