Путем капсулирования зернистых материалов можно устранять их слеживаемость, обеспечивать замедленное выделение активного вещества. При нанесении тонких полимерных оболочек очень важно определение режимных параметров процесса, обеспечивающих сплошность защитного покрытия. В данной работе качество проведения процесса капсулирования оценивалось по величине степени покрытия, которая равна доле общей поверхности частиц, покрытой защитной оболочкой. В статье представлена математическая модель, позволяющая прогнозировать степень покрытия частиц в многосекционном аппарате кипящего слоя, работающем в непрерывном режиме. Рабочий объём каждой секции аппарата псевдоожиженного слоя рассматривали как систему, состоящую из двух взаимодействующих зон: сушки и орошения. В зоне орошения форсунки происходит формирование покрытия, в зоне сушки — отверждение плёнки и смешение вновь поступающих частиц. Предложен алгоритм численного решения системы уравнений математического описания, позволяющий рассчитать функцию распределения частиц по степени покрытия. Показано влияние числа секций в аппарате, расхода раствора пленкообразующего вещества, расхода обрабатываемого материала и скорости циркуляции частиц через зону орошения на равномерность нанесения покрытия. Установлено, что на выходе из четырехсекционного аппарата практически все капсулируемые частицы имеют степень покрытия 100 %.

Sodium percarbonate (SPC) is used as an environmentally friendly bleaching agent in synthetic detergents. This strong oxidizing agent is incompatible with some other detergent components, such as enzymes. This problem can be solved by encapsulating SPC, whose delayed release will allow the enzymes to function with maximum efficiency before deactivation in the presence of SPC. Therefore, the selection of a coating material and the coating layer thickness seems to be a relevant research direction. In this work, SPC granules were encapsulated by spraying a sodium silicate solution through a pneumatic nozzle over a fluidized layer of granules. Encapsulated SPC samples with the coating content of 5, 8, 10 and 13% of the mass of the initial product were obtained. The dissolution kinetics of the obtained capsules under static and dynamic conditions was studied. At the relative coating mass of 5, 8, 10 and 13%, the dissolution time under dynamic conditions comprised 10, 14, 19 and 30 min, respectively. In order to predict the release of the active component from encapsulated SPC under the conditions different from those used in the conducted experiments, a mathematical model of this process was obtained. For parametric identification of the mathematical model by solving an inverse problem, the value of the effective diffusion coefficient of SPC through the capsule was found to be 1·10-10 m2/s. The calculated and experimental values of SPC release from the encapsulated granules showed good agreement.

Гидролизованный полиакрилонитрил синтезируют в виде водных растворов, представляющих собой легкоподвижные полимерные гели. Такие гели имеют недостаточно стабильные характеристики и ограниченную область применения. Полимеры, полученные в твердом виде, удобны при транспортировке, имеют высокое содержание основного вещества и обладают широким спектром потребительских свойств. Заключительной стадией производства является весьма энергоемкий процесс сушки, осложняющийся высокой адгезионной способностью гелей. Проведены исследования кинетики процесса сушки геля гидролизованного полиакрилонитрила в условиях инфракрасного подвода теплоты. Получены кривые сушки и температурные зависимости. На основе обработки экспериментальных данных предложено уравнение для расчета парциального давления водяных паров над гелем полиакрилонитрила. Выполнены экспериментальные исследования сушки геля полиакрилонитрила на ленточной терморадиационной сушилке лабораторного масштаба в непрерывном режиме. Для сушки в промышленном масштабе рекомендована ленточная инфракрасная сушилка со сплошной металлической лентой. Предложена математическая модель процесса сушки геля полиакрилонитрила в ленточной терморадиационной сушилке с излучающей панелью, обогреваемой топочными газами. Математическая модель позволяет прогнозировать влагосодержание и температуру материала, температуру и влагосодержание воздуха на выходе из сушилки, а также температуру отработанных топочных газов.