Порошки природных цеолитов

Природные цеолиты Na(SiO₂ AlO₆)_*H ₂O – неорганические катионообменники. Состав. Цеолит представляет собой силикат, в котором часть ионов (SiO₄)^4- замещена ионами (AlO₄)^5-. Возникающие при таком замещении избыточные отрицательные заряды компенсированы катионами Na ⁺. Цеолит – Na₂O_*Al₂O_{3 *} xSiO_{2 *} yH₂O – мелкий белый сыпучий порошок без запаха и вкуса. Разновидности цеолитов – алюмосиликаты щелочных или щелочноземельных металлов кристаллизующиеся с конституционной водой, отдающие её при 350 – 450 ⁰С и сохраняющие при этом первичную кристаллическую структуру (решетку). В результате в них возникают пустоты (поры) одинаковой величины. Применение. Природные цеолиты благодаря своим уникальным адсорбционным свойствам и сравнительно невысокой цене находят широкое применение в разнообразных областях промышленности. Они препятствуют слеживанию и комкованию хлебопекарных улучшителей, сухих молока и сливок и другого порошкообразного пищевого сырья и продуктов питания, выполняя функции разделяющих агентов в качестве адсорбентов для умягчения воды. Природные цеолиты являются компонентами шихты в производстве керамики, стекла, цементов, адсорбентами при очистке, осушке и разделении газов. nike pas cher Молекулярные цеолитовые сита представляют собой клеточные структуры, построенные из натриевых или калиевых алюмосиликатов, в которых может происходить обмен катионов, приводящий к каталической активности на большой площади поверхности и к изменяющейся избирательности действия. Однако, довольно часто, применению их в конкретной технологии предшествуют операции подготовки, включающие процессы классификации с выделением узких классов продукта и его активацию, которая может быть физической (сушение), химической (обработка растворами химических реагентов), механохимическая или комбинированной. Энергосберигающая технология физической активации цеолитов реализуется в процессе их совместного измельчения и сушки, которые могут быть реализованы в различных технологических агрегатах, среди которых наиболее предпочтительными считаются мельницы самоизмельчения «Аэрофол» и струйные мельницы. Кинетические аспекты указанных технологий рассмотрены ниже (в этом сообщении). Совместный процесс измельчения и сушки, реализуемые в одном аппарате, можно условно рассматривать как процесс идеального вытеснения (рис. 1), необходимым условием реализации которого есть соблюдение условий неравенства: τ _изм ≥ τ_суш ( 1), где τ _изм -время измельчения, соответствующеевремени пребывания материала в мельнице, с; τ_суш — время сушкиения (с), необходимое для достижения заданного конечного влагосодержания материала (W_к). Большие скорости вращения барабана мельницы «Аэрофол» предопределяют взвешенное состояние основной массы материала, который измельчается. nike air presto Поэтому принимается, что условия сушки отвечают условиям свободного обтекания частичек цеолита потоком сушильного агента. Совмещение процесса сушки и измельчения предопределяет беспрерывное раскрытие новых поверхностей, поэтому принимаем предположения о реализации процесса сушки только в первом периоде, то есть удаления влаги только из поверхности частичек. Принимая также предположение о шарообразной форме измельчаемых частичек цеолита, который, сохраняемой на протяжении всего процесса измельчения. Такое состояние характерно для частичек материала, измельчаемых в мельницах самоизмельчения [5], а также отвечает практике анализа дисперсных сред, которые получаются в процессах дробления, измельчения или осаждения. При таких условиях количество частичек цеолита, которые находятся в мельнице в любой момент времени (N) и их суммарную поверхность (F) можно рассчитать из выражений: N = (2) F = Npd^{-2 =} (3) где G_ц — производительность мельницы, кг/с; r_ц — плотность цеолита, кг/м³; d — средний диаметр частички,м. Для дальнейшего анализа процесса необходимо установить закономерность изменения фракционного состава материала в мельнице в зависимости от времени его пребывания в аппарате. Такая зависимость устанавливалась экспериментально для процесса измельчения цеолитовой продукции на лабораторной установке с мельницей самоизмельчения «Аэрофол». Данные исследований, которые характеризуют фракционный состав материала в мельнице, которая работает в периодическом режиме, в разные периоды измельчения представлены на рис. 2. Для упрощения задачи заменяем анализ полей гистограмм распределения частичек цеолита анализом средних диаметров частичек этих полей. Данные расчетов средних диаметров частичек с помощью программы «Ехсеl-97» приведен на рис. 3 в виде зависимости: d=f(t), где t — время измельчения.t Для аппроксимации зависимости =f(t), используем выражение, которые называют основным уравнением кинетики измельченя (t) =₀ exp(- at), (4) где₀ — начальный средний радиус частички, м; a — кинетический коэффициент измельчения, 1/с. Результаты аппроксимации приведены на рис. 3. Для оценки значимости аппроксимации с помощью программы «Ехсеl-97» рассчитывали множественный коэффициент детерминации R³, значение которого составило 0,9977. Значимость этого коэффициента проверялась по F -критерию Фишера, расчетное значение которого (25593) значительно больше табличного для уровня значимости 1% (29,457 [6]). А это свидетельствует, что предложенная аппроксимация статистически значима. Эффективность сушки цеолитов в условиях реализации процесса совместного измельчения и сушки оценивали путем сравнения экспериментальных данных сушки цеолитов в «кипящем» слое, полученных на экспериментальной установке, с расчетными данными. Для расчета принимались идентичные режимные параметры, начальные параметры, а также одинаковый средний диаметр частичек цеолита, который сушился (в случае сушки в «кипящем» слое на протяжении процесса сушки он не изменялся). Данные сравнения, приведенные на рис. 4, дают возможность утверждать о более высокой эффективность процесса совместной сушки и измельчения. Для такого способа реализации процесса в связи с отсутствием второго периода сушки кинетическая зависимость прямолинейна. Таким образом, в результате проведенного анализа кинетики физической активации цеолитов в мельнице самоизмельчения «Аэрофол» разработана математическая модель, которая дает возможность рассчитывать минимальное время сушки для обеспечения конечного влагосодержания W_к в цеолите. В свою очередь время измельчения, на протяжении которого достигается средний диаметр частички цеолита_к, рассчитывается из уравнения (4), преобразованного к виду: τ _изм = Таким образом, на основе проведенных исследований установлено, что совмещение измельчения и сушки цеолитового сырья в одном аппарате является эффективным средством, которое дает возможность значительно интенсифицировать сушку. Появляется возможность реализовать сушку только в первом периоде. Разработанный математический аппарат дает возможность проводить расчет процесса. На основе данных исследований разработана технологическая схема производства цеолитовой продукции, которая приведена на рис. 5. Сырье из карьера размером до 750 мм самосвалами транспортируется в дробильный цех, где разгружается в приемочный бункер 1. С помощью пластинчатого питателя 2 исходный цеолит подается в щековую дробилку 4. Руда. после дробилки с средним диаметром меньшее 300 мм ленточным конвейером 5 подается в бункер 21, откуда поступает в загрузочную камеру 6 мельницы «Аэрофол» 8. ugg nice france Для приготовления сушильного агента в камере сгорания 7 сжигают природный газ. Измельченный продукт выносится газовоздушным потоком в сепаратор, где происходит разделение его на классы +1 мм и 1- 0 мм. Класс + 1 мм с помощью тарелочного питателя 17 поступает на двухситовый грохот. Полученные на грохоте классы направляются в соответствующие бункера, откуда готовая продукция упаковывается на упаковочных аппаратах 25 и поступает потребителям, класс + 5 мм элеватором 19 возвращается на дополнительное измельчение. Газовоздушная смесь с частицами крупностью 1-0 мм разделяется в циклонах 10 первой стадии. В них выделяется цеолит с крупностью частиц класса +0,1 мм. Дале продукт подают на первую контрольную классификацию в воздушно-циркуляционный сепаратор 20. Продукты + 1мм и -1 мм поступают в бункер готовой продукции 23. В сепаратор 22 поступает осадженная пыль из циклонов второй стадии 11 класса +0,03мм. После сепарации готовый продукт классов 1-0,06 мм и -0,06 мм поступают в соответствующие бункера 23. На третьей стадии электрофильтр выделяет пыль класса — 40 мкм, получение пыли класса -0,05 мм возможно также в сепараторе 22. Для этого продукта предусмотрен соответствующий бункер с упаковочными машинами 24. Воздух после электрофільтру содержит не большее 3-5 мг/м³ пыли, что отвечает действующим санитарным нормам. air presto pas cher Таким образом, предложенная технология дает возможность получать такие продукты как цеолитовая мука с крупностью частиц 1-0,063 мм (1-0,04 гг); классов: 5-2 мм; 2-1 мм; 0,063-0 мм; 0,040-0 мм, отвечающим требованиям потребителя). Этот спектр грануломерического состава способен удовлетворить потребности в цеолитах многих областей сельского хозяйства, промышленности, медичины. В случае необходимости эти продукты могут быть модифицированы. nike air max 90 femme Для этого схема может быть дополнена необходимыми узлами. Рис. asics aaron 1. Расчетная схема совместного измельчения и сушки в мельнице самоизмельчения «Аэрофол» (£, — затрата сушильного агента, н-м³/с; х$ — влагосодержание сушильного агента, кг пары/кг сухого газа; С_ц — производительность мельницы относительно сухого цеолита, кн/с; \У_п, И_к — начальный и конечный во-логовміст цеолита. %; </_п, </_к — начальный и конечный средний диаметр частичек цеолита. Рис. 2. france jordan Распределение частиц цеолита во фракциях для разной продолжительности времени. Рис. 3. Зависимость среднего диаметра частичек цеолита, измельчаемых в мельнице «Аерофол», от продолжительности измельчения. Рис. 4. Сравнение экспериментальной кинетической кривой сушение цеолитов в «кипящем» пласте с расчетными данными совместного измельчения и сушки цеолитов. И^/н= 18,63%. / — экспериментальные данные сушения в «кипящем» пласте; 2 — расчетные данные. Рис. 5. Технологическая схема производства цеолитовой продукции с использованием процесса совместного измельчения и сушки цеолитов в мельнице самоизмельчения «Аерофол»: 1 — приемный бункер, 2, 26 — пластинчатый питатель, 3 — бункер, 4 — щоковая дробилка, 5 — ленточный конвейер, 6 — загрузочная камера, 7 — печка, 8 — мельница «Аэрофол», 9 — гравитационный сепаратор, 10 — бункер, 11 — батарейные циклоны, 12 — заслонка, 13 — электрофильтр, 14 — шибер, 15 — дымосос, 16 — труба, 17 — тарельчатый питатель, 18 — грохот вибрационный, 19 — элеватор, 21 — бункер, 20, 22 — воздушно-циркуляционный сепаратор, 23, 24 — бункера готового продукта, 25 — упаковочный аппарат. Литература

1. Борисенко Т. Н. и др. Оптимизацич применения цеолита в производстве пивного сусла// Природные цеолитты в социальной сфере и охране окружыющей среды. nike france Новосибирск:ВАСХНИЛ. Сиб. отделение.1990.С. 43-46.
2. Использование цеолитов в синтезе полимерных композиций ….//Сообщения Республ. научно-практической конфер. «Исползование
3. Динамические свойства твердых тел и жидкостей. Исследования методом рассеяния нейтронов. 539.2/Д №317336 б-ка НГУ.

4. Я. М. ГУМНИЦЬКИЙ, М.С. РИСОВАННЫЙ, В.А.ЛАРИН. КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ЦЕОЛИТОВ В МЕЛЬНИЦЕ САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ «АЕРОФОЛ» Государственный университет «Львовская политехника», ВАТ «Институт горнохимической промышленности», Виноградовская районная администрация. Приведены результаты исследований физической активации естественных цеолитов — совмещенного процесса помола и сушки в мельнице самоизмельчения «Азрофол». Разработана математическая модель процесса, основанного на допущении, что сушка благодаря совмещению с измельчением реализуется только в первом периоде (сушка с поверхности частиц).