Modelado matemático de cambios en la composición dispersa de partículas en fase sólida en aparatos tecnológicos de acción periódica y continua
Autores: Flisyuk, Oleg M.; Martsulevich, Nicolay A.; Meshalkin, Valery P.; Garabadzhiu, Alexandr V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado matemático de cambios en la composición dispersa de partículas en fase sólida en aparatos tecnológicos de acción periódica y continua
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Granulación
Cristalización
Pirólisis
Partículas en fase sólida
Composición dispersa
Procesos tecnológicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un enfoque metodológico para modelar los procesos de cambio en la composición dispersa de partículas de fase sólida, como la granulación, la cristalización, la pirólisis y otros. La granulación se considera como un proceso complejo que consiste en procesos más simples (elementales) como el crecimiento continuo de partículas, la aglomeración, la trituración y la abrasión. Todos estos procesos elementales, que también son complejos en sí mismos, suelen participar en la formación de la composición dispersa de partículas y proceden simultáneamente con la predominancia de uno u otro proceso, dependiendo del método de organización y de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias. Se propone una descripción cuantitativa de la evolución de la composición dispersa de la fase sólida en procesos tecnológicos en los que el tamaño de partícula no permanece constante. Teniendo en cuenta la naturaleza estocástica de los eventos elementales de transferencia de masa en partículas individuales, se aplican los métodos de la teoría de la probabilidad. El análisis del cambio en la composición dispersa se basa en la ecuación balanceada de la función de distribución de masa de partículas. La ecuación tiene en cuenta todos los posibles mecanismos físicos que afectan los cambios en el tamaño de partícula durante procesos químicos y tecnológicos. Se proporcionan ejemplos de soluciones a esta ecuación para procesos específicos de importancia práctica. Las soluciones analíticas obtenidas son de interés independiente y están en buena concordancia con los datos experimentales, lo que indica la adecuación del enfoque propuesto. Estas soluciones también pueden utilizarse para analizar procesos similares. La eficacia ha sido confirmada durante el análisis y cálculo de los procesos de granulación de diversas soluciones y eliminación de residuos con contenido de aceite para obtener un aditivo mineral granular.
Descripción
Este artículo presenta un enfoque metodológico para modelar los procesos de cambio en la composición dispersa de partículas de fase sólida, como la granulación, la cristalización, la pirólisis y otros. La granulación se considera como un proceso complejo que consiste en procesos más simples (elementales) como el crecimiento continuo de partículas, la aglomeración, la trituración y la abrasión. Todos estos procesos elementales, que también son complejos en sí mismos, suelen participar en la formación de la composición dispersa de partículas y proceden simultáneamente con la predominancia de uno u otro proceso, dependiendo del método de organización y de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias. Se propone una descripción cuantitativa de la evolución de la composición dispersa de la fase sólida en procesos tecnológicos en los que el tamaño de partícula no permanece constante. Teniendo en cuenta la naturaleza estocástica de los eventos elementales de transferencia de masa en partículas individuales, se aplican los métodos de la teoría de la probabilidad. El análisis del cambio en la composición dispersa se basa en la ecuación balanceada de la función de distribución de masa de partículas. La ecuación tiene en cuenta todos los posibles mecanismos físicos que afectan los cambios en el tamaño de partícula durante procesos químicos y tecnológicos. Se proporcionan ejemplos de soluciones a esta ecuación para procesos específicos de importancia práctica. Las soluciones analíticas obtenidas son de interés independiente y están en buena concordancia con los datos experimentales, lo que indica la adecuación del enfoque propuesto. Estas soluciones también pueden utilizarse para analizar procesos similares. La eficacia ha sido confirmada durante el análisis y cálculo de los procesos de granulación de diversas soluciones y eliminación de residuos con contenido de aceite para obtener un aditivo mineral granular.