Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем.

Книга посвящена вопросам интенсификации технологических процессов различных производств с применением аппаратов нового типа, использующих энергию электромагнитных полей, — аппаратов с вихревым слоем. Показаны широкие перспективы применения новых аппаратов в химической, нефтехимической, горнохимическоп, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Книга предназначена для инженерно-технических работников всех отраслей промышленности, работающих над проблемами интенсификации технологических процессов. «… ПРЕДИСЛОВИЕ Одним из методов интенсификации технологических процессов является обработка в вихревом слое ферромагнитных частиц, который создается путем воздействия на них вращающегося электромагнитного поля. Разработанные в последние годы новые аппараты, использующие принцип вихревого слоя, позволяют интенсифицировать целый ряд технологических процессов за счет комплексного воздействия на обрабатываемые вещества интенсивного перемешивания и диспергирования, акустической и электромагнитной обработки, трения, высоких локальных давлений, электролиза. Сложные физические, химические и механохимические явления, имеющие место в вихревом слое, недостаточно изучены, хотя аппараты с вихревым слоем уже нашли применение в различных отраслях промышленности. Поэтому целью настоящей книги не является полное теоретическое рассмотрение всех аспектов вихревого слоя, а скорее обобщение результатов, достигнутых в этой новой области исследований различными авторами. В отличие от широко и давно применяемой химической аппаратуры с мешалками аппараты с вихревым слоем ферромагнитных частиц зачастую невозможно рассматривать в отрыве от технологического процесса. В основу классификации процессов, которые можно осуществить в вихревом слое, может быть положен конечный результат обработки. По этому принципу процессы могут быть разделены на следующие: 1) перемешивание жидкостей и газов: 2) перемешивание твердых сыпучих материалов; 3) сухое измельчение твердых веществ; 4) измельчение твердых веществ в жидких дисперсионных средах; 5) активация поверхности частиц твердых веществ; 6) осуществление химических реакций; 7) изменение физических и химических свойств веществ. Однако такая классификация носит условный характер, поскольку в большинстве случаев все или многие из перечисленных процессов имеют место одновременно. Множество факторов, которыми в вихревом слое можно воздействовать на вещество в нужном направлении, требует прежде всего знания физической сущности происходящих в вихревом слое явлений, основных их закономерностей. Сложность явлений, происходящих в вихревом слое, потребовала особого подхода к созданию аппаратов различного назначения и, как следствие, введения некоторых понятий, ранее не применяемых в химическом машиностроении и химической технологии. Так, введены новые понятия: - рабочая зона камеры, под которой подразумевается участок камеры, ограниченный действием электромагнитного поля, достаточного для приведения в движение ферромагнитных частиц; - коэффициент К заполнения рабочей зоны камеры ферромагнитными частицами, который равен отношению суммарного объема ферромагнитных частиц в вихревом слое к объему рабочей зоны камеры; - Ккр — критический коэффициент, который равен отношению максимально возможного объема ферромагнитных частиц в вихревом слое (при котором последний еще существует) к объему рабочей зоны камеры; - параметрический критерий подобия ферромагнитных частиц (l/d), который равен отношению длины частицы к се диаметру. В дальнейшем эти термины могут быть изменены. Однако в настоящее время они использованы в таком виде, как впервые появились в технической литераторе. Следует отметить, что применение вихревого слоя ферромагнитных частиц не ограничивается только аппаратами для перемешивания, измельчения и проведения химических реакций. Поэтому принципу могут быть созданы новые устройства для интенсификации тепло- и массообмена, экстракции, флотации, электролиза, полировки, микробиологического синтеза и др. …» Книга приводится в открытом доступе впервые.