 |
|||||||||
 |
2020, том 18, выпуск 2 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2020/том 18 /выпуск 2 |
N. O. Artyukhova, J. Krmela, V. Krmelova
«Final Drying of Ammonium Nitrate Granules with Nanoporous Structure in Multistage Shelf Apparatuses: Embodiment and Technological Parameters»
421–436 (2020)
PACS numbers: 47.61.-k, 61.43.Gt, 68.37.Hk, 81.05.Rm, 81.20.Ev, 83.80.Fg, 89.20.Kk
Статтю присвячено експериментальному дослідженню процесу фінального сушіння ґранул пористої аміячної селітри (ПАС). Обґрунтовано застосування стадії фінального сушіння в загальній технологічній лінії одержання ґранул ПАС з нанопористим поверхневим шаром або багатошарових ґранул ПАС з нанопористою структурою. Описано основні переваги багатоступеневого сушіння у застосуванні до процесу формування нанопористої структури на поверхні ґранули ПАС. Запропоновано інструмент автоматизованого розрахунку гідродинамічних і термодинамічних умов реалізації стадії фінального сушіння. Оцінено вплив часу перебування ґранули ПАС в об’ємі сушарки, характеристик сушильного аґента та ступеня стиснення потоку (відношення об’ємів ґранул ПАС у робочому просторі сушарки та загального об’єму апарату) на характер нанопористої структури ґранули («механічну» чи «модифікаційну» природу пор). Представлено результати мікроскопії ґранул ПАС після кожного з трьох ступенів фінального сушіння (ґранули були зволожені розчином аміячної селітри та пройшли стадію термооброблення у вихровому ґрануляторі), у тому числі в режимах недостатнього, оптимального та завищеного часу перебування ґранули у сушарці. Встановлено вплив ступеня стиснення потоку на якість нанопористої структури ґранул ПАС. Визначено особливості зміни нанопористої структури ґранули та її специфічних властивостей (утримувальної та вбирної здатностей, відносної площі нанопористої поверхні, площі нанопористої поверхні в одиниці маси ґранули ПАС) після кожного зі ступенів фінального сушіння. Результати досліджень уможливили визначити оптимальний час і температурний режим фінального сушіння, а також встановити максимальне навантаження сушильного апарату ґранулами ПАС (максимальний ступінь стиснення потоку), за яких ґранули ПАС практично не мають «механічних» пор.
Keywords: porous ammonium nitrate, nanoporous structure, vortex granulator, technology
References
1. T. J. Janssen, Explosive Materials: Classification, Composition and Properties
(New York: Nova Science Publishers, Inc.: 2011).
2. B. Zygmunt and D. Buczkowski, Propellants Explos. Pyrotech., 32, No. 5: 411 (2007); https://doi.org/10.1002/prep.200700045.
3. G. M. Erode, Ammonium Nitrate Explosives for Civil Applications: Slurries, Emulsions and Ammonium Nitrate Fuel Oils (Weinheim: Wiley-VCH Verlag & Co.: 2013).
4. N. Kubota, Propellants and Explosives: Thermochemical Aspects of Combustion (Weinheim: Wiley-VCH Verlag & Co.: 2015).
5. G. Martin and W. Barbour, Industrial Nitrogen Compounds and Explosives, Chemical Manufacture and Analysis (Seaside: Watchmaker Publishing: 2003).
6. P. Suppajariyawat, M. Elie, M. Baron, and J. Gonzalez-Rodrigues, For. Sci. Int., 301: 415 (2019); https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2019.06.001.
7. S. Jackson, Proc. Combust. Inst., 36, No. 2: 2791 (2016); https://doi.org/10.1016/j.proci.2016.09.027.
8. A. E. Artyukhov and V. I. Sklabinskyi, Nauk. Visnyk Nats. Hirnychoho Univ., 6: 42 (2013).
9. T. Kudra and A. S. Mujumdar, Advanced Drying Technologies (New York: Marcel Dekker: 2002).
10. A. S. Mujumdar, Handbook of Industrial Drying (Boca Raton: Taylor & Francis Group.: 2006).
11. A. E. Artyukhov, J. Krmela, and O. M. Gavrylenko, J. Nano- Electron. Phys., 11, No. 3: 03033 (2019); https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03033.
12. A. E. Artyukhov and V. I. Sklabinskyi, J. Nano- Electron. Phys., 8, No. 4: 04051 (2017); https://doi.org/10.21272/jnep.8(4(1)).04051.
13. N. O. Artyukhova and J. Krmela, J. Nano- Electron. Phys., 11, No. 4: 04006 (2019); https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).04006.
14. N. O. Artyukhova, O. B. Shandyba, and A. E. Artyukhov, Nauk. Visnyk Nats. Hirnychoho Univ., 1: 92 (2014).
15. A. E. Artyukhov, N. O. Artyukhova, and O. B. Shandyba, Prystriy dlya Sushinnya Dyspersnykh Materialiv [Device for the Disperse Materials Drying] (Patent 92423UA, Int. Cl F26B 3/02, F26B 17/12, filed 03.04.2014; issued 11.08.2011, Bulletin No. 15) (in Ukrainian).
16. V. Obodyak, N. Artyukhova, and A. Artyukhov, Advances in Design, Simulation and Manufacturing II. DSMIE 2019 (Eds. V. Ivanov et al.). Lecture Notes in Mechanical Engineering (Cham: Springer: 2020), p. 813; https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_81.
17. A. E. Artyukhov, N. O. Artyukhova, V. K. Obodyak, and A. O. Gorishyak, Komp’yuterna Programa ‘Multistage Fluidizer’ [Computer Program ‘Multistage Fluidizer’] (Authorship Certificate 79141UA, issued 17.05.2018).
18. A. E. Artyukhov, V. K. Obodiak, P. G. Boiko, and P. C. Rossi, CEUR Workshop Proceedings, 1844: 33 (2017).
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |