Способ оптимизации условий растворения сферических капсулированных гранул

 

Изобретение относится к технике исследования и анализа кинетики гетерогенных процессов растворения сферических гранул и может быть использовано при разработке технологии капсулированных минеральных удобрений, а также других твердых растворимых веществ. Целью изобретения является повышение точности. Растворяют некапсулированные гранулы тех же начальных диаметров, что и капсулированные. Для каждого из них определяют отношение ожидаемого времени полного растворения, полученного по ее низкой доле, к ожидаемому времени полного растворения, полученному по ее высокой доле. При отличии указанных отношений от единицы изменяют геометрические размеры элементов конструкции мешалки таким образом, чтобы для каждого из начальных диаметров некапсулированных гранул отклонение отношения ожидаемых времен не превышало допустимой величины. 4 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ.

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 27 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4374960/25-25 (22) 04.01.88 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (72) Г.Я.Лозинский и В.Н.Кушнарева (53) 543.25(088.8) (56) Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.

M.Ë.: Химия, 1950, с. 214-227.

Авторское свидетельство СССР

II 651238, кл. G О1 N 27/02, 1979. (54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ УСЛОВИЙ РАСТВОРЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ КАПСУЛИРОВАННЫХ

ГРАНУЛ (57) Изобретение относится к технике исследования и анализа кинетики гетерогенных процессов растворения сферических гранул и может быть использовано при разработке техноло-. гии капсулированных минеральных

Изобретение относится к технике исследования и анализа кинетики гетерогенных процессов растворения сферических гранул и может быть использовано при разработке технологии капсулированных минеральных удобрений а также других твердых растворимых веществ.

Цель изобретения — повышение точности

Способ оптимизации условий растворения сферических капсулированных гранул разных диаметров заключается . в том, что используют .нормированные кривые электропроводности полного

2 удобрений, а также других твердых . растворимых веществ. Целью изобрете— ния является повышение точности.

Растворяют некапсулированные гранулы тех же начальных диаметров ° что и капсулированные. Для каждого из них определяют отношение ожидаемого времени полного растворения, полученного по ее низкой доле, к ожидаемому времени полного растворения, полученному по ее высокой доле. При отли- чии указанных отношений от единицы изменяют геометрические размеры элементов конструкции мешалки таким образом, чтобы для каждого из начальных диаметров некапсулированных гра- а нул отклонение отношения ожидаемых времен не превышало допустимой величины. 4 ил. растворения при получении растворов малой конечной концентрации путем изменения геометрических размеров элементов конструкции мешалки, растворяют некапсулированные гранулы тех же начальных диаметров, что и капсулированные. Для каждого из диамет- ров определяют время полного растворения, полученное по данным начального периода растворения, и время полного растворения, полученное при растворении .большей массы гранул, чем в начальный период, находят отношение этих времен и по отклонению полученного отношения от единицы судят о необходимости изменения гео1550402 мЕтрических размеров элементов конструкции мешалки.

Кроме того, ожидаемое время полного растворения некапсулиронанных rpa— нул по ее низкой доли, равной пятой ее части, определяют как t„= 5t а по ее высокой доли, равной половине этого времени, — как г.о=2

1 где момент времени t« s находят по у ровню 0,875 этой кривой, О стационарности и одинаковости гидродинамических условий растворения всей совокупности капсулированных гранул одного и того же диаметра мож- 15

« о судить по. степени совпадения нор« иронанной кривой перходного процесса растворения некапсулированных

1 гранул того же диаметра. с аналогичl îé кривой, имеющей место для идеаль- 20

«1ых условий, когда каждая некапсули1 ованная гранула омывается ранномер«1о и одинаково. Дпя этих условий, дог1олкенных условием низкой конечной концентрации раствора, за промежу- 25 ок времени, равны 0,2 от времени г«олного растворения однородных сферических гранул, в раствор переходит

1),488 их относительной массы, а за промежуток времени, равный 0,5 от 30

@ремени полного растворения гранул, в раствор переходит 0,875 их относительной массы, Эти соотношения дают возможность сделать оценку реальных условий растворения капсулиронанных гранул, имеющих диаметр, равный начальному диаметру некапсулиронанных гранул, а затем использовать в случае необходимости указанную оцен— ку для целенаправленного, контроли- 40 руемого изменения элементов конструкции мешалки.

Способ реализуют следующим обра9OMа

Берут некапсулированные гранулы 45 тех же диаметро« с1о,, что и капсулированные, подлежащие испытанин . Массу гранул выбирают из условия низкой конечной концентрации раствора, когда связь между его концентрациеи и электропронодностью линейна. Для каждого из начальных диаметров некallсулированных гранул по результатам измерения электропроводности раствора строят нормированную кривую электропроводности. По этой кривой как функции времени находят значения времени

1 (tpqIIII) i и (tpII ) i, соответствующие ! переходу н раствор 0,488 и 0,87 I>Tносительной массы гранул с диаметром

1;, ДлЯ каждого из диаметРов 4о; определяют ожидаемое время полного растворения, полученное но низкой ее доли н 5 ("о,атее)" и по более высокой ее доли — 2(С, о )>.. далее для каждого из диаметров гранул d; находят отношение (пока— затель стационарности) с tlat с

t „

Единичному значению показателя

S соответствуют идеальные гидродинамические условия растворения. Если величина этого показателя для какоголибо из диаметров гранул выход за пределы допуска, например, отличается от единицы более чем на 2-3, то изменяют геометрические размеры элементов конструкции мешалки и вновь проводят указанную серию испытаний, добинаясь наиболее удовлетворительных результатов, На фиг.1 показана нормированная криная y(t) электропронодности от времени t для некапсулиронанных гранул с d =- 2 мм; на Фиг,2 — то >ке, о1 для некапсулиронанных гранул с dp; = — 3 мм; на фиг.3 — то же, для капсулированных гранул с йо; = 2 мм; на фиг.4 — то же, для капсулированных гранул с d„; = 3 мм.

Даны капсулированные гранулы аммиачной селитры с с1, == 2 мм и

d = 3 мм, Необходимо оценить и при оа необходимости оптимизировать условия их растворения н магнитной мешалке.

В стеклянный стакан диаметром 70 мм измерительной ячейки кондук гомера заливают 250 мл смеси деминерализо— ванной и водопроводной иоды в таком соотношении, чтобы электропровод— ность была близкой к реальным условиям использования гранул и равнялась, .например, для данной конструкции ячейки 0,01 Ом . В стакан погружают ротор длиной 1 = 30 мм и включают мешалку. Включают самописец, устано— вив скорость ленты 5 мм/с. В стакан высыпают 13 гранул некапсулиронанной аммиачной селитры с начальным диаметром d = 2 мм, записывают кривую рао створения, По нормированной кривой

y(t)/у „, электропронодности находят

tp,qI>II= 8y6 с to,IIy5 = .21 с Отсюда

02

Фо р мул а

5 15504

43 с; в = 42 с. Показатель стационарности $ = 1,02 (фиг.l), На фиг.1-4 штриховкой показана идеальная кривая растворения. При

5 тех же условиях для некапсулированных гранул аммиачной селитры с начальным диаметром do 3 мм получают С вЂ” 12,5 с; о в„ = 26 с, откуда tö=

= 62,5 с; в= 52 c; S = 1,2 (фиг,2) .. )p

Из фиг.2 видно, что растворение гранул происходит в резко нестационарных условиях. Достоверность результатов испытаний низкая. Это же относится и к аналогичным испытаниям 15 капсулированных гранул.

Изменяют условия опыта, заменив ротор длиной 30 мм на ротор длиной

50 мм. В этом случае для гранул с начальным диаметром 2 мм имеют toqgg 20

4, 0 с; 0,8т5 — 9, 7 с; н= 20 с =19,4 с; S = 1,03 (фиг.3). Соответственно для гранул с начальным диаметром 3 мм получа1от tg 88= 6,0 с . — 14,5 с; t = 30 с; в= 29 с; 25

S = 1,03 {фиг.4). изобретения

Способ оптимизации условий растворения сферических капсулированных гранул разных диаметров с использованием нормированных кривых злектропроводности полного растворения при получении растворов малой конечной концентрации путем изменения геометрических размеров элементов конструкции мешалки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, растворяют некапсулированные гранулы тех же начальных диаметров, что и капсулированные, для каждого иэ диаметров определяют время полного растворения, полученное по данньи начального периода растворения, и время, полного растворения, полученное при растворении большей массы гранул, чем в начальный период, находят отношение этих времени и по отклонению полученного отношения от единицы судят о параметрах мешалки.

1550402

УЯ

Я яачи

1д и е г и и z«za С Ю Составитель В . Екаев

Редактор И,Касарда Texpep, M.ÄèäûK

Корректор Л.Патай

Заказ 268 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при l KHT СССР

113035 Иосквау Ж-35р Раушская наб., д. 4/5

ПрОизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101