CC BY
10
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 234 1974
О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ КОМКУЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КОМПОНЕНТЫ
В. л\. 13ИТЮПШ, Л. Г. ЛОТОВА, Л. П. СЕРДЮК
(Представлена научным семинаром кафедры общей химической технологии)
Исследованиями кафедры общей химической технологии установлено, что способность материала к мокрой агрегации определяется характеристическими влагоемкостями; максимальной молекулярной (ммв) и максимальной капиллярной (мкв). Показатель комкуемости (К) при этом может быть рассчитан по уравнению (1).
К=-~—, (1)
и^мк и иГммв
где V? —влажность материала, соответствующая максимальной молекулярной влагоемкости в процентах, №— влажность, соответствующая полному капиллярному насыщению свободного слоя дисперсного материала в процентах, Как следствие из этого уравнения вытекает соотношение для определения оптимальной влажности окомкования (2).
и^пт. = ^ммв (2)
Однако указанная зависимость хорошо подтверждается при оценке комкуемости нерастворимых дисперсных материалов.
При разработке технологии гранулирования высокоборных стекольных шихт использование этой методики приводит к ошибочным выводам. Так для производственной стекольной шихты, для стекла марки С49-1 значения 1^ммв и и^МК1!, определенные в стандартных условиях, оказались равными ¡соответственно 23,6 и 49,0%• Показатель комкуемости по уравнению (1) составил 0,93, а оптимальная влажность окомшва-ния (И^опт.)» рассчитанная .по соотношению (2) оказалась ржной 25,3%. В то же время прямое определение оптимальной (влажности окомковапия ■как в лабораторных, так и >в производственных условиях -колебалось в пределах 10—¡11 %. Причина расхождения, очевидно, кроется в специфике свойств дисперсных материалов, составляющих стекольную шихту и, главным образом, в характере взаимодействия воды и компонентов шихты.
Исследуемая стекольная шихта имела следующий компонентный состав:
песок (крупностью 0,25—0,14 мм — 40,28%
сода
к а л ьцини р ов а ни а я борная кислота глинозем
селитра .натриевая -соль поваренная
0,25—0,08 мм — 10,92 % 0,25—0,05 мм — 37,10% 0,08 мм — 0,85% 0,25-0,05 мм— 9,75% 1,0— 0,08 мм— 1,6%
га
Й:1 состава шихты видно, что количество водорастворимых компонентов составляет около 59%. При этом часть водорастворимых компонентов, к примеру сода (На2С03), способна к образованию многоводных кристаллогидратов, а борная кислота и натриевые соли вступают в химическое взаимодействие с образованием кристаллогидратов натриевых боратов. Кристаллогидратная вода, естественно, выводится из активного участия в процессе гранулирования материала и не должна учитываться при расчетах показателя комкуемосги и оптимальной влажности окомкования. В то же время практически при определении влагоем-кости и особенно при определении Н^мкв в процессе высушивания увлажненного материала растворение компонентов и химическое взаимодействие усиливаются, десятиводные карбонаты плавятся с выделением кристаллизационной воды, структура шихты меняется, что в значительной степени должно отразиться ма показателях влагоемкостей
(^ммв, МГт).
Из всего сказанного следует, что методика определения влагоемкостей для дисперсного материала с большим содержанием растворимых компонентов должна исключать процесс термического высушивания. Для исключения фактора разложения кристаллогидратов при определении влагоемкостей сушку проб капиллярно насыщенной и молекуляр-но насыщенной шихты следует вести путем изотермического обезвоживания в эксикаторе при температуре 20—22° С. В качестве обезвоживающего .вещества можйо применить 'концентрированную -серную кислоту.
Анализ показал, что для вышеуказанной шихты величины максимальной молекулярной и максимальной капиллярной влагоемкостей, определенные при данных условиях, составили соответственно 14,5% и 24,6%, расчетный показатель комкуемости (К) —1,4, оптимальная рабочая влага — 10,1%, что отвечает опытным данным.
Выводы
1. При оценке комкуемости дисперсных материалов, содержащих водорастворимые компоненты, необходимо учитывать при определении показателей максимальной молекулярной и максимальной капиллярной влагоемкостей процесс химического взаимодействия и образование кристаллогидратов.
2. Обезвоживание проб дисперсных материалов с большим содержанием растворимых компонентов при определении максимальной молекулярной и максимальной капиллярной влагоемкостей следует вести при температурах ниже, чем температуры разложения кристаллогидратов.
