СУШКА ПРОМЫШЛЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ И ДРЕВЕСИНЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КЕРАМИКИ

Рахимов Р.Х.1, Ермаков В.П.2, John P.3
1Институт Материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии Наук Республики Узбекистан
2Институт Материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии Наук Республики Узбекистан
3IBT Германия
Rahimov R.H.1, Ermakov V.P.2, John P.3
1Institute of Materials Research and Production Association "Physics-Sun" of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan
2Institute of Materials Research and Production Association "Physics-Sun" of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan
3IBT Germany

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., John P. Сушка промышленных катализаторов и древесины с применением функциональной керамики // Современные научные исследования и инновации. 2011. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2011/11/5092 (дата обращения: 29.09.2017).

По запросу фирмы SIEMENS о возможности применения ИК сушки на основе синтезированной на БСП (Паркент) функциональной керамики, специальных заготовок для промышленных катализаторов, проведены сравнительные контрольные сушки. По своему составу, заготовки содержат кроме окисей титана, вольфрама и ванадия -   специальные органические связующие составы, поэтому температура заготовки при сушке ограничивается, и не должна превышать 60 градусов Цельсия. Фирма в данный момент сушит эти заготовки (по обычным технологиям) за 10 дней (240 часов) и более. При первых же контрольных тестах, на установке “ВОСТОК”, это время сократилось до 12 часов. Проверка качества сушки и сохранения структуры органических составов фирмой SIEMENS дала положительные результаты. Была проведена работа по подбору рабочих режимов и самой керамики, оптимальных для сушки катализаторов.

Для дальнейших испытаний, изготовлен специальный сушильный шкаф “МОНСУН”, основанную на использовании функциональной керамики, разработанной в лаборатории №1 Института Материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии Наук Республики Узбекистан.

Шкаф позволяет сушить до 75 больших катализаторов размером: 600 мм. х 70мм. х 70мм. Габариты рабочей зоны шкафа (640мм. Х 1000мм. Х 1750мм.), разделены на  пять полок. Габаритная мощность шкафа 8040 Ватт.  Сушка контрольных образцов катализаторов в этом шкафу, показала следующие результаты по динамике процесса.

Цель работы – динамика процесса сушки. Исходная влажность катализатора 27%. Окончательная влажность, около 3%. Температура образцов 50-55 градусов Цельсия.

Таблица 1. Динамика сушки образцов катализатора на 1-й, 2-й и 3-й полке.

Время сушки (час., мин.)
Полки (вес образцов в граммах)
1
2
3
0 127,9 130,0 126,3
20 мин. 116,3 116,4 112,0
40 мин. 110,8 110,6 106,1
1 час 106,8 106,6 102,3
1 час 20 мин. 104,5 104,0 99,6
2 часа 101,0 101,0 95,1
2 часа 20 мин. 100,2 100,1 95,0
2 часа 40 мин. 99,3 100,0 95,0
Потеря влаги (грамм) 28,9 30,0 31,3
% остаточн. влажности 4,4% 3,9% 2,3%
Средний процент остаточной влажности
3,5%

В таблице 2, представлена динамика процесса сушки, при стабилизации температуры образцов на уровне 42-46 градусов Цельсия. Исходная влажность катализаторов 27%.

Из таблиц 1 и 2 видно, что сушка катализаторов в специальном шкафу с элементами покрытыми функциональной керамикой, оказалась высокоэффективной. Время сушки по сравнению с сушильным шкафом “ВОСТОК”, снизилось в 4 раза, с 12 часов до 3-х часов в специальном шкафу.

По сравнению с обычными методами сушки используемыми фирмой SIEMENS , время снижается с 240 часов до 3-х часов. Время сушки сокращается в 80 раз.

Расход электроэнергии в пересчете на один катализатор составляет 321,6 Ватта за 3 часа работы шкафа.

Таблица .2. Динамика процесса сушки, при стабилизации температуры образцов.

Время сушки(час., мин.) Полки(вес образцов в граммах)
3 4 5
0 135,8 126,1 316,5
1 час 15 мин. 113,9 107,1 270,4
2 часа 110,1 99,4 261,3
2 часа 20 мин. 109,0 98,4 258,3
Потеря влаги (грамм) 26,8 27,7 58,2
% остаточн. влажности 7,2% 5,0% 8,5%
Средний процентостаточной влажности
6,9%

На один катализатор необходимо затрачивать в час 0,1 кВт/час электроэнергии, весь процесс сушки получается экономически недорогим.

Сушка древесины

В этом же шкафу “МОНСУН”, были проведены контрольные сушки древесины.

В таблице 3 представлен  процесс сушки  продукта ( ПИХТА).

  • Температура помещения 27 градусов Цельсия. Сушка без вентиляции.
  • Влага в помещении перед началом процесса сушки 60%.
  • Влага в помещении в конце процесса сушки 80%.

Таблица 3. Сушка древесины ( ПИХТА).

Продукт Пихта
Исходный материал(фактически)
Готовый продукт(фактически)
Форма Четверть Четверть
Размер    мм. 30 х 30 х 800 28 х 28 х 800
Масса средняя   гр/шт. 479 285
Влага   %  (по весу) 45% 0%
Высота среза   мм. 30 28
Масса средней решетки    кг. 4,792 2,88
Масса общая   кг.В том числе вода   кг,В том числе сухая масса   кг. 4,7922,15642,6356 2,880,24442,6356
Площадь каждой решетки   м2 0,6 0,6
Используемая решетка 1 1
Плотность средняя   кг/м2 8,0 4,8
Испаряющаяся вода   кг/час. - 0,55
Гомогенность - норма
Поверхность - норма
Форма - норма

Сушка проводилась при импульсном подводе энергии (ИК), 30 минут активный режим, 30 минут пассивный и т.д.

Таблица 4. Энергетические параметры процесса сушки.

Время сушки(мин.)
Масса решетки (кг.)
%влажности
С энергией ИК
Без подводаэнергии ИК
Время работы
Начальная масса 4,792
Начальная влажность 45%
Интервал 1 30 - 30 3,709 29%
Интервал 2 - 30 60 3,581 26%
Интервал 3 30 - 90 3,161 17%
Интервал 4 - 30 120 3,135 16%
Интервал 5 30 - 150 2,901 9%
Интервал 6 - 30 180 2,880 8%
Интервал 7 30 - 210 2,692 2%
Интервал 8 - - 210 2,640 1.5%
Общее время 120 90 210 - -

Сушка прошла за 3 часа 30 минут, из которых активное время работы шкафа составило 2 часа.

В таблице 5, представлен процесс сушки дерева (ЕЛЬ), при начальной влажности 20% и включенной вентиляции 25 куб. м. в час. Брус размером 30мм. х 100 мм. х 900мм.

Сушка проводилась при импульсном подводе энергии (ИК), при повышенной температуре, 10 минут активный режим и 20 минут пассивный и т.д.

Так же в шкафу “МОНСУН” проведена сушка древесных опилок.

Исходная влажность опилок 20%. Окончательная влажность 2-3%. Время сушки, менее 30 минут.

Таблица 5. Сушка древесины (ЕЛЬ).

Режим
Время (мин)
Общее
Темп.ОС
Пробный  материал  (грамм)
Влажность, %
Водаграмм
Сухая масса (гр)
сумма
проба 1
проба 2
1
старт 0 0 20 2698 1192 1506 20,0% 539,6 2158,4
23
ИКбез эн. 1020 1030 5552 -2596 -1143 -1453 -16,9% -437,6 -2158,4
45
ИКбез эн. 1020 4060 7463 -2549 -1122 -1427 -15,3% -390,6 -2158,4
67
ИКбез эн. 1020 7090 8070 -2512 -1105 -1407 -14,1% -353,6 -2158,4
89
ИКбез эн. 1020 100120 8774 -2479 -1090 -1389 -12,9% -320,6 -2158,4
1011
ИКбез эн. 1020 130150 9277 -2447 -1076 -1371 -11,8% -288,6 -2158,4
1213
ИКбез эн. 1020 160180 9178 -2423 -1065 -1358 -10,9% -264,6 -2158,4
1415
ИКбез эн. 1020 190210 9074 -2400 -1055 -1345 -10,1% -241,6 -2158,4
1617
ИКбез эн. 3040 240280 10270 -2307 -1017 -1290 -6,4% -148,6 -2158,4
1819
ИКбез эн. 3090 310400 9235 -2260 -1000 -1260 -4,5% -101,6 -2158,4

В этом же шкафу был проведен тест по сушке фарфора. Две свежеизготовленные тарелки и чашки, примерно 20% влажности, поместили в сушильный шкаф. Сушка была закончена в пределах первого часа. Остаточная влажность (измеренная по весу) составила около 0-1%. Обычно сушка фарфоровых изделий длится около 24 часов, до влажности около 3%.

Таким образом, применение функциональной керамики в процессах сушки катализаторов и древесины позволяет не только значительно снизить знергозатраты и сократить время сушки, но и обеспечивает высокое качество целевого продукта, недостижимое при использовании традиционных методов 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)

Один комментарий к “Сушка промышленных катализаторов и древесины с применением функциональной керамики”

  1. 25.10.2016 в 05:33

    Здравствуйте! Как можно заказать такое оборудование?

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

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