CC BY
8
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
Табл. 8. Порiвняльнi ктетичшхарактеристики фтьтрацшного i конвективного процесу сушшня залежно eid товщини стшки шпону (t = 120 °C)
Н = 1,5-10 м
Н = 3,0-10° м
Н = 4,5-10 м
Тк
720 180
= 4
ТК
1260 380
= 3,3
Тк
1980 950
= 2,1
Висновки. На основi порiвняння кiнетичних характеристик можна зробити висновок, що за однакових параметрiв теплоносiя i геометричних розмiрiв шпону, тривалiсть процесу сушшня фшьтрацшним методом порiв-няно з конвективним зростае вiд 2,1 до 6,9 разiв. Отриманi кiнетичнi залеж-ностi дають змогу прогнозувати процес зневоднення шпону i з врахуванням пдродинамжи процесу розрахувати питомi енерговитрати при рiзних режим-них параметрах.
Лiтература
1. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968. - 471 с.
2. Аксельруд Г.А., Ханык Я.Н. Фильтрационная сушка плоских газопроницаемых объектов// Теоретические основы химической технологии. - 1990, т.24, № 3. - С. 402-405.
3. Аксельруд Г.А., Ханык Я.Н., Топчий В.И. Кинетика фильтрационного процесса сушки// Химическая технология. - 1986, № 5. - С. 41-46.
4. Бехта П.А. Виробництво 1 обробка лущеного та струганого шпону. - К.: 1СДО, 1995. - 296 с.
УДК541.54-39.183.8 Доц. Н.Л. Пандяк, канд. xiM. наук;
асист. М.1. Хмтьовська - НЛТУ Украти, м. Львiв
ВПЛИВ ДОДАТК1В ФЛУОРМОНОМЕРУ ТА В-ОКСИЕТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛПЕРОКСИДУ НА КОЛОВДНО-ХШШН1 ВЛАСТИВОСТ1 ВОДНИХ РОЗЧИН1В ПЕРФТОРПЕЛАРГОНОВОÏ КИСЛОТИ
Досдщжено mnoi^HO-xiMi4Hi характеристики водних розчишв перфторпеларго-hoboï кислоти в cyM^i з мономером - 1-перфторвшшокси-2-перфторетилоксипер-фторпропаном, а також шщатором.
Assoc. prof. N.L. Pandyak; assist. M.I. Chmilovska-NUFWTof Ukraine, L'viv
Influence of addition of fluormonomer and p-oxyethyl-tretbuthylperoxide on colloid-chemical properties of water solutions of perfluorpelargonic acid
It is investigational colloid-chemical descriptions of waters solutions of perfluorpe-largonic acid in a mixture with a monomer - 1-perfluorvinyloxy-2-perfluorethyloxyperflu-orpropan, and also initiator.
Для оптимiзацiï проведения реакцш в мшрогетерогенних умовах, в мь целах або на поверхш роздшу фаз, тобто в адсорбцшних шарах, необхщна детальна шформащя про топохiмiю перебiгy окремих стадш процесу в кон-кретних умовах. Особливо важливi такi вщомосл для yправлiння полiмериза-щею в емульЫях, i, насамперед, це даш про мiцелоyтворення в системах
156
Збiрник науково-технiчних праць
близького складу до полiмеризацiйних, а також про солюбшзащю мономера та шщатора в цьому мщелярному розчинi [1, 2].
Ми дослщжували колоlдно-хiмiчш характеристики водних розчишв перфторпералгоново! кислоти (ПФПК) у сум^ з мономером - 1-перфторвь ншокси-2-перфторетилоксиперфторпропаном (ФМ), а також iнiцiатором - в-оксиетил-третбутилпероксидом (в-ОЕП). Проводились дослщження показни-ка заломлення розчинiв ПФПК на рефрактометрi ЯЬ 3 Кг 6351/84, електрич-но! провiдностi - за способом Кольрауша з використанням мютка змiнного струму, а також краевого кута змочування дослщжуваною рщиною поверхнi фторопласту.
Перегини кривих залежностi показника заломлення (п), питомо! елек-тропровщност (К), кутiв змочування (©) водних розчинiв ПФПК вiд концен-траци проектуються на вiсь абсцис в iнтервалi 4,75-5,00 ммоль/л, що вiдповi-дае ККМ ПФПК (рис. 1).
0 2 4 ; 6 8
СПфгас■ 10 , моль/л
Рис. 1. Залежшсть показника заломлення (1), питомоИ електропровiдностi (2) i кута змочування (3) вiд концентраци водних розчишв ПФПК при 293 К
Характеры точки концентрацшних залежностей (п, ©=:Р(С)) ПФПК у присутностi постшно! кiлькостi iнiцiатора в-ОЕП 3,0^ 10-3 моль/л вщповщають 3,2^10-3 моль/л. Це означае, що значення ККМ ПФПК в цьому випадку пони-жуеться. ДепреЫя ККМ становить приблизно АСККМ~2,0^10- моль/л. Можна припустити, що молекули в-ОЕП утворюють з ПФПК молекулярш асощати, здатш агрегуватись в мiцели легше, нiж iндивiдуальнi молекули ПФПК. Характер концентрацшних залежностей як показника заломлення водних розчишв в-ОЕП, так i краевого кута у присутност постшно! кiлькостi ПФПК, що вщповщае ККМ (С=5,040-3 моль/л), свщчить про iснування iндивiдуальних мiцел ПФПК до досягнення 4,00^ 10-3 моль/л в-ОЕП в розчинi. При подальшо-му збшьшенш Ср-оЕп активне утворення мiжмолекулярних асоцiатiв конку-руе, очевидно, з мщелярною агрегацiею, а при Ср-оЕП~(6,5-7,0)^10-3 моль/л i вище величини п i © далi не змшюються. У цiй областi концентрацiй юнують мiцелоподiбнi асоцiати [3].
Нащональний лкотехшчний ушверситет УкраТни
Рис. 2. Концентрацшна залежшсть п(1) i 0 (2) бшарного водногорозчину
ПФПК (5,0'10-3моль/л) - р-ОЕП
Водш мщелярш розчини ПФПК i в-ОЕП здатнi солюбiлiзувати мономер (ФМ). Незалежно вiд присутностi 5,0-10" моль/л ФМ при постшному вмют в розчинах ПФПК шщатора (Ср-ОЕП=3^10~ моль/л) форма концентра-цшних залежностей и=Г(СПФПК) практично однакова (рис. 3 i крива 1 рис. 2). Ця ж залежшсть для бшарно! системи з часом практично не змшюеться.
70 п
1.3334 -
1.3333 -
1.3332
2,0 4,0 : 8,0 12,5
Спфпк моль/я -3
1,0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7,0 8.0 9,0 СпфпкЮ3, моль/л
Рис. 3. Змша з часом залежностi п = /(СПФПК) систем в-ОЕП (3'10-3 моль/л) 5-10-3моль/л ФМ - ПФПК: 1 - свгжоприготованийрозчин; через 2 - 24 год.;
3 - 48 год.; 4 - 72 год.
Рис. 4. Концентрацшш залежностi змочуваностi фторопласту системами:
1 - ПФПК- в-ОЕП при Ср.ОЕП=3 • 103моль/л;2 - те саме з ФМ (СФМ=5^ 10-3моль/л)
Спостережуване пониження показника заломлення, що вщповщае ха-рактернш точщ залежностей и=Г(СПФПК) у потршнш системi (в присутност постшних кшькостей в-ОЕП i ФМ в розчинах) через 24 i 48 год. шсля приго-тування розчишв зумовлено тривалютю досягнення рiвноважного значення солюбшзаци ФМ. Цiкавий той факт, що шсля 72-годинного витримування дослщжуваних потрiйних систем мiцелярнi асоцiати стабшзуються вже при
-3
СПФПК=4,040" моль/л.
158
Зб1рник науково-техн1чних праць
У потршних системах, коли на фот мщелярного розчину ПФПК у присутност ФМ змшювалась концентрацiя iнiцiатора, чiтко проявляються двi характернi точки (рис. 4), що вiдповiдають переструктуруванню мiцел. Коло!дний стан ще! системи змшюеться з часом. Так, шсля 72 год. в розчиш переважають мiцелярнi асоцiати, солюбшзацшна здатнiсть яких ефективш-ша, шж мiцел, утворених з анiонiв ПФПК [4]. Однак необхщно зазначити, що при такому тривалому витримуванш потрiйних розчинiв шщатор-мономер-ПАР можливе не тiльки !х коло!дне структурування, але i часткова хiмiчна взаемодiя мономер-iнiцiатор (табл.), що додатково ускладнюе пояснення от-риманих залежностей. Кшетичш характеристики процесу перетворення в-ОЕП в присутност аскорбшово! кислоти (АК) свiдчать про низьку реакцiйну здатшсть пероксиду, однак введення мономеру помгтно пришвидшуе процес.
Табл. Кшетичш характеристики процесу перетворення в-ОЕП.
Св.рЕП=7,5-10' моль/л
№ Додатки Т, К т1ид к-104, с-1
1. — 323 240 0,02
2. Сак=7,5-10-3 М 358 30 2,00
3. Сак=7,5-10-3 М 378 — 0,89
4. Сак=7,5-10-3 ММ, Спфпк=1,5'10 М 293 — 0,66
Якщо дат про солюбшзащю ФМ з водних розчишв можуть бути ви-користанi для оптимiзащ! процесу полiмеризацil в емульсп, то дослщжування змочуваностi твердо! поверхнi водними розчинами бшарних (ПФПК- в-ОЕП) i потршних (ПФПК- в-ОЕП-ФМ) систем характеризуе !х поверхневу актив-нiсть, що е одним з основних умов отримання яюсних полiмеризацiйних пок-рить.
Збшьшення концентрацi! ПФПК в бiнарнiй системi сприяе розтiканню водного розчину аналопчно, як i з додатками мономеру. Критична точка в обох випадках вщповщае СПФПК=4,040" моль/л (рис. 4). Однак, при досягнен-т цiе! концентрацi! ПФПК в бшарнш системi спостерiгаеться практично пов-не розтжання крапель (0-0°), що, очевидно, зумовлено високою поверхне-вою актившстю компонентiв розчину, що зумовлюе дезштегращю мiцел i мо-лекулярнiй адсорбци на поверхнi роздiлу.
Як вже згадувалось, солюбiлiзований мономер "зшивае" мщели i !х структура стае мщшшою, про що свiдчить плато функщонально! залежностi 0= А(СПФПК) у досить широкому iнтервалi концентрацiй (4-16)-10" моль/л. Подальше збшьшення вмюту ПФПК в розчиш (вище СПФПК=16 • 10 моль/л) також зумовлюе повне розтжання крапель розчину потрiйно! системи, що зумовлено достатшм покриттям поверхш, що вiдповiдае правилу вирiвнювання полярностей. У цьому випадку адсорбщя ПФПК на пдрофобнш поверхнi роздiлу твердого тша з водою переважае над !! концентруванням на межi во-да-повiтря. Таким чином, висока поверхнева актившсть компонентiв системи ПФПК - ФМ - в-ОЕП на твердш гiдрофобнiй поверхнi повинна забезпечити утворення щшьного структурованого полiмерного покриття.
Haцioнaльний лicoтeхнiчний yнiвeрcитeт Укрaïни
Лiтература
1. Franklin T.S., Honda T. Micellization, Solubilization and Microemulsions// Editor Plenum Press. New York. - 1987, Vol. 2. - P. 205.
2. Когут А.М., Гевусь О.1., Воронов С.А., Шевчук О.М. Синтез нового анюнного по-верхнево-активного мономера i його емульсiйна кополiмеризацiя 3Í стиреном// Вiсн. нац. унту '^bBÍBCbKa полiтехнiкам. - 2004, № 516. - С. 159-163.
3. Оудиан Дж. Основы химии полимеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1974. - 616 с.
4. Шенфельд Н. Поверхностноактивные вещества на основе оксида этилена: Пер. с нем/ Под ред. Н.Н. Лебедева. - М.: Химия, 1982. - 752 с.
УДК 66.047 Проф. Я.М. Ханик, д-р техн. наук;
асист. Н.Я. Цюра - НУ "Львiвська полiтeхнiка"
Г1ДРОДИНАМ1КА РУХУ ТЕПЛОНОС1Я КР1ЗЬ ШАР СУХОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕР1АЛУ (ОРГАН1ЧНИХ В1ДХОД1В
ВИРОБНИЦТВА Т1О2)
Наведено результати дослщжень пдродинамши сухого шару оргашчних вщхо-дiв виробництва Ti02 пiд час фшьтрацп теплоиоciя крiзь нього; проведено узагаль-нення резyльтатiв i визначено коефщенти.
Ключов1 слова: cyшiння, гiдродинамiка, вщходи.
Prof. Ya.M. Khanyk; assist. N.Ya. Tsyura-NU "L'vivs'kaPolytechnica"
Hydrodynamics of motion of heat transmitter through layer of dry dispersion material (organic wastes of production TiO2)
In the article the results of researches of hydrodynamics of dry layer of organic wastes of production TiO2 during filtration of heat transmitter through him are brought over; generalization of results is conducted and coefficients are certain.
Keywords: drying, hydrodynamics, wastes.
Постановка питання. Процес сушшня належить до таких, що широко використовуються у р1зних галузях промисловосп. Проте вш е довготри-валим i потребуе значних енерговитрат. Тому актуальними на сьогодш е дос-лщження пдродинамжи та кшетики сушшня р1зноман1тних матер1ал1в з метою iнтенcифiкацiï цього процесу.
Аналiз останнiх лiтературних джерел. Беручи до уваги напружену енергетичну ситуацш в держав^ багато дослщниюв звертаються до пробле-ми розробки енергозбер^аючих технологiй. 0cкiльки процес сушшня зазви-чай е лiмiтyвальною cтадiею виробництва, в лiтератyрi пропонуються рiзнi шляхи його штенсифжаци. Ефективним методом зневоднення бшьшост ма-терiалiв е фшьтрацшне cyшiння, яке мае багато переваг перед традицшними методами зневоднення [2-5].
Були проведет дослщження процесу cyшiння органiчних вiдходiв, якi утворюються на промiжнiй стади виробництва диоксиду титану. За умови ви-сушування з'являеться можливicть використання таких вiдходiв у виробниц-твi бyдiвельних матерiалiв, лiнолеyмiв як паливо тощо.
Результати дослiджень. Щоб спрогнозувати енергетичш затрати на здiйcнення процесу сушшня, вивчались закономiрноcтi змiни гiдравлiчного опору шару сухого матерiалy вщ фiктивноï' швидкоcтi руху теплоноciя.
160
Зб1рмик' нayкoвo-тeхнiчних iipain»
