Статьи автора

Новые процессы сушки с использованием сверхкритических флюидов. Моделирование

Номер выпуска 4 от 07.08.2024

Развитие химической отрасли – одна из приоритетных задач Российской Федерации. Разработка новых подходов к получению ценных материалов, интенсификация и оптимизация существующих процессов позволяют увеличить производительность, получить качественно новые виды продукции, уменьшить экологический след и повысить безопасность. Все это еще в середине прошлого века понимали выдающиеся химики-технологи СССР. Как раз таким был Петр Григорьевич Романков. Сегодня перед химической отраслью страны стоят не менее амбициозные задачи. К вышеперечисленным задачам добавились новые: внедрение достижений нанотехнологии, автоматизация и цифровизация на различных уровнях, разработка принципиально новых процессов и аппаратов. Примером новых подходов для реализации ряда химико-технологических процессов является использование сверхкритических флюидов. В статье на примере сверхкритической сушки рассмотрены подходы к моделированию, интенсификации и оптимизации сверхкритических процессов, показано оборудование высокого давления для различных масштабов. Сверхкритическая сушка – ключевой этап получения высокопористых материалов аэрогелей. В данной работе получены альгинатные аэрогели с иерархической пористой структурой, обладающие высокими значениями удельной площадью поверхности (более 700 м²/г) и объема пор (более 10 см³/г). С использованием математического моделирования показано, что увеличение температуры интенсифицирует как конвективный, так и диффузионный транспорт. При увеличении расхода диоксида углерода наблюдается интенсификация конвективного транспорта. Влияние конвективного транспорта в свободном объеме аппарата и в пограничном слое пластины особенно заметно на первом этапе сверхкритической сушки. Увеличение давления не оказывает значительного влияния на скорость процесса сверхкритической сушки.

31 0