УДК 615.831

ОСОБЕННОСТИ СУШКИ ХЛОПКА-САРЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КЕРАМИКИ, СИНТЕЗИРОВАННОЙ НА БОЛЬШОЙ СОЛНЕЧНОЙ ПЕЧИ

Рахимов Р.Х.1, Ермаков В.П.1, Рахимов М.Р.1
1Институт Материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии Наук Республики Узбекистан

Аннотация
Разработан метод для эффективной сушки хлопка-сырца с применением функциональной керамики, синтезированной на Большой Солнечной Печи (г.Паркент). Для достижения поставленной цели, используются два вида керамических материалов, один из которых обеспечивает высококачественную и эффективную сушку хлопка-сырца, а второй – для предотвращения образования перекисных радикалов в семенах хлопчатника из хлопкового масла. Предварительные результаты показали, что при ИК-сушке, с использованием функциональной керамики, суммарный энергетический расход в 9-10 раза меньше, чем при традиционном способе, а затраты электроэнергии снижаются более, чем в 2-3 раза. При относительно небольших энергозатратах метод позволяет получить конечный продукт с содержанием остаточной влаги не более 6-7%, что способствует его лучшей сохранности и снижению вероятности самовозгорания.

Ключевые слова: большая солнечная печь, функциональная керамика


FEATURES DRYING COTTON SARTSY USING FUNCTIONAL CERAMICS SYNTHESIZED ON A LARGE SOLAR FURNACE

Rahimov R.H.1, Ermakov V.P.1, Rahimov M.R.1
1Institute of Materials Research and Production Association "Physics-Sun" of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Abstract
A method is developed for effective drying of raw cotton using functional ceramics synthesized on the Big Solar Furnace (g.Parkent). To achieve this goal, there are two types of ceramic materials, one of which provides high-quality and effective drying of the cotton, and the second - to prevent the formation of peroxy radicals in cotton seeds of cottonseed oil. Preliminary results showed that IR-drying with the functional ceramic, the total energy consumption is 9-10 times smaller than in the conventional method, and energy costs are reduced by more than a factor of 2-3. At relatively low energy consumption method allows to obtain a final product with a residual moisture content not exceeding 6-7%, which contributes to its better safety and decrease the likelihood of spontaneous combustion.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Особенности сушки хлопка-сарцы с использованием функциональной керамики, синтезированной на большой солнечной печи // Современные научные исследования и инновации. 2011. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2011/11/4135 (дата обращения: 28.09.2017).

Разработка и внедрение инновационных технологий в различные отрасли производства открывает большие перспективы росту экономики. Необходимо подчеркнуть, что при переработке сельхозпродуктов до настоящего времени используется энергоемкие и дорогостоящие технологии, которые приводят к повышению себестоимости, а зачастую и снижения качества целевых продуктов.

Например, при сушке хлопка-сырца традиционно используется конвективная сушка, в котором применяется способ нагревания воздуха с помощью сжигания жидких видов топлива. Существенными недостатками данной технологии является, во-первых, сжигание дорогостоящего топлива, во-вторых, нарушение экологии, в-третьих, низкий коэффициент полезного действия процесса. Кроме того, для транспортировки сырья в процессе сушки необходимо использовать также в относительно больших объемах электроэнергию. По традиционной технологии обычно транспортировка хлопка-сырца осуществляется в трубе, где в качестве активного элемента используется шнек. Это не только создает высокое трение  между хлопком-сырцом и соприкасающимися деталями и стенками трубы, но и приводит к резкому увеличению потребления электрической энергии для преодоления сопротивления, а также снижает качество целевого продукта, так как при этом наблюдается смятие, разрыв волокон, повреждение семян и др. Кроме того, трудно достичь низкой влажности конечного продукта, что приводит к развитию бактерий вызывающих резкое снижение качества хлопка-сырца при хранении, а также опасность его возгорания за счет саморазогрева.

Авторами разработана специальная функциональная керамика, использование которой в процессах сушки позволяет значительно повысить эффективность процесса с одновременным сокращением времени сушки, а также обеспечивает высокое качество конечного целевого продукта [1].

Керамические материалы расчетного состава синтезировали плавлением на Большой Солнечной Печи (г. Паркент) как указано в [1]. Полученную плавленую керамику измельчали в порошок с размерами зерен 1-10 мкм и, используя связывающую добавку, наносили на поверхность кварцевых трубок, внутри которой была помещена нихромовая спираль. Толщина керамического слоя составляла ~20-40 мкм.

Хлопок-сырец и семена помещались на сетчатом поддоне, чтобы излучение ИК-преобразователей могло обрабатывать целевой продукт с двух сторон.

Результаты проведенных лабораторных исследований ИК-сушки первоначального образца хлопка-сырца (содержит и семена) влажность которого составляла 12% приведены в нижеследующей таблице 1

Таблица 1

Сушка хлопка-сырца с начальной влажностью 12%

Рис.1. Сушка семян хлопчатника с начальной влажностью 8,70%

Рис.2. Сушка семян хлопчатника начальная влажность 13%, сорт 4.

Таблица 2.

Сушка семян хлопчатника с начальной влажностью 8,70%

Таблица 3

Сушка семян хлопчатника с начальной влажностью 13%, сорт 4

 

Рис.3. Сушка хлопчатника сорт 1 и 5.

Таблица 4.

Сушка хлопка-сырца сорт 1 и 5.

На рис.3 и таблице 4 приводятся данные по сушке хлопка-сырца 1 и 5 сортов.

Как следует из приведенных данных, достаточно 1-2 минут для получения оптимальной влажности хлопка-сырца для дальнейшей переработки.

На рис. 1-3 и таблицах 2-4 приводятся результаты сушки семян хлопчатника методом сушки с применением функциональной керамики.

Как следует из приведенных данных, скорость сушки является очень высокой, а качество высушенных семян оказалось выше, чем по традиционной технологии (исследования проводились экспертами ХАБ «Фаргонапахтасаноат».

Также из приведенных данных можно видеть, что скорость сушки хлопка-сырца 5-го сорта несколько выше, чем хлопка-сырца первого сорта. Вероятнее всего это связано с наличием большего числа повреждений, что способствует более быстрому удалению влаги через поврежденные зоны.

В таблице 5 приведены расчеты экономических показателей традиционной и ИК сушки одной тонны хлопка-сырца при уменьшении влажности на 1-3%.

Таблица 5

Расчеты экономических показателей традиционной и ИК сушки одной тонны хлопка-сырца при уменьшении влажности на 1-3%.

Как следует из приведенных данных, при сушке с использование функциональной керамики суммарный расход энергии в 9,4 раза меньше, чем при традиционном способе.

Следует подчеркнуть, что в этом случае не только не требуется сжигания жидкого топлива, но и затраты электроэнергии значительно снижаются (более, чем в 2,3 раза), по сравнению с традиционной сушкой.

В настоящее время на хлопкоочистительных заводах Республики Узбекистан установлены по две волокноотделительных машин марки ДП-130 или ДПЗ-180, сменная производительность которых, в зависимости от сорта хлопка сырца составляет 70-90 тонны. Расчеты показали (таблица 5), что для уменьшения влажности хлопка-сырца на 1-3 % скорость движения транспортерной ленты должно быть примерно 2 м/мин. Для обеспечения бесперебойной работы батареи джинов ширина ленточного транспортера должна быть не менее100 см, длина конвейера 10-12 м.

При необходимости, в зависимости от уровня влажности хлопка-сырца, можно изменить интенсивность ИК-излучения, длину/ширину или скорость транспортерной ленты.

Исходя из приведенных результатов, можно заключить, что на сегодняшний день предложенный метод сушки семян хлопчатника является одним из наилучших и экономичных. В последующих публикациях будет показана возможность одновременной предпосевной стимуляции семян хлопчатника в процессе их сушки.

Выводы.

Вывод. Применение функциональной керамики в устройствах сушки хлопка позволяет:

  1. Снизить расход электроэнергии более, чем в 2,3 раза
  2. Исключить сжигание жидкого топлива
  3. Снизить суммарный энергетический расход в 9,4 раза
  4. Значительно упростить технологию
  5. Повысить надежность оборудования и значительно снизить его материалоемкость.
  6. Обеспечить экономичную сушку с минимальным содержанием влаги для предовращения развития микроорганизмов и самовозгорания хлопка-сырца при хранении.
  7. Провести одновременную глубокую стерилизацию конечного продукта в процессе сушки


Все статьи автора «rakhimov»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: