Аналітичне дослідження процесу сушіння цеолітів у мікрохвильовому полі

Abstract

Цеоліти широко використовуються у багатьох галузях промисловості: у водоочисних приладах у якості адсорбентів, іонообмінників, молекулярних сит, у вакуумних насосах сорбційного типу. Також цеоліти використовують у якості каталізаторів багатьох процесів нафтохімії і нафтопереробки. Інноваційним застосуванням цеолітів є термохімічна акумуляція теплоти, що дозволяє зробити внесок у вирішення питання енергозбереження та оптимального використання ресурсів. Метод акумуляції тепла із застосуванням цеолітів ґрунтується на використанні тепла, пов'язаного з адсорбцією та десорбцією. Для ефективного застосування цеолітів у термохімічних аккумуляторах теплоти необхідно вибрати не тільки правильний тип цеоліту, а й організувати їх регенерацію. Стадія регенерації безпосередньо пов'язана з видаленням вологи з цеолітів, яка здійснюється у процесі сушіння. Сорбційна здатність суттєво зростає під час мікрохвильового сушіння. Використання мікрохвильового нагріву дозволяє проводити процес набагато швидше, чистіше та з меншими енерговитратами порівняно з традиційними методами. Аналітично досліджується процес регенерації цеолітів 4А і 13Х при мікрохвильовому сушінні. На підставі аналітичного огляду літератури визначено фізичні та діелектричні характеристики цеолітів, необхідні для проведення розрахунків. Досліджено температурне поле в масиві цеоліту на різній відстані від поверхні, визначено вплив позитивного (потужність мікрохвильового поля) та негативного (зумовленого випаром вологи) джерела теплоти. Встановлено вплив типу цеоліту (NaX, NaA1, NaA2, EST-10, кліноптилоліт) на інтенсивність нагрівання. Показано вплив коефіцієнта тепловіддачі на температуру поверхні масиву. Розрахунки підтверджують, що математична модель чітко відображає вплив фізичних властивостей на розподіл температури у шарі цеоліту

Keywords

• діелектричні характеристики
• температура
• тип цеоліту
• шар
• питома потужність