Динаміка видалення вологи з Ферум(ІІ) сульфат гептагідрату під час процесу зневоднення фільтраційним методом

Abstract

Запропоновано фільтраційний метод дегідратації Ферум(ІІ) сульфат гептагідрату з отриманням Ферум(ІІ) сульфат тетрагідрату для його подальшої утилізації як вторинної сировини у промисловості, зокрема у виробництві пігментів. Обґрунтовано вибір способу дегідратації та, відповідно до технологічних вимог та властивостей матеріалу, встановлено діапазон зміни параметрів процесу сушіння й описано методики проведення експериментів. На базі даних, отриманих під час експериментальних досліджень, побудовано графічні залежності, які демонструють залежність зміни залишкової маси вологи в шарі матеріалу залежно від часу за різних швидкостей руху теплового агенту та за різних висот шару. Також подано залежності зміни температури теплового агенту на виході зі стаціонарного шару Ферум(ІІ) сульфат гептагідрату, через який профільтровується тепловий агент. Аналіз цих результатів дав змогу переконатися в існуванні періодів часткового та повного насичення вологою теплового агенту. Внаслідок узагальнення отриманих даних запропоновано кінетичні рівняння для розрахунку зміни вологовмісту Ферум(ІІ) сульфат гептагідрату в періоди повного та часткового насичення теплового агенту. Розраховано значення коефіцієнта сушіння, відносного коефіцієнта сушіння та швидкості сушіння за змінних параметрів теплоносія та різних висот шару матеріалу. Ці величини дали змогу розрахувати тривалість процесу дегідратації до моменту досягнення критичної вологості та загальну тривалість сушіння, а також запропонувати розрахункову залежність для визначення зміни вологовмісту Феруму(II) сульфат гептагідрату в часі в широкому діапазоні зміни параметрів процесу фільтраційного сушіння для періоду часткового насичення теплового агенту вологою. Ці результати використовують для розрахунку технологічних параметрів процесу дегідратації Ферум(ІІ) сульфат гептагідрату та в процесі проєктування відповідної сушильної установки.