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Modelo matemático y método numérico para calcular la dinámica del secado a alta temperatura de turba molida para la producción de briquetas de combustible

Autores: Sorokova, Natalia; Variny, Miroslav; Pysmennyy, Yevhen; Kol"chik, Yuliia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelo matemático y método numérico para calcular la dinámica del secado a alta temperatura de turba molida para la producción de briquetas de combustible


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Secado
Temperatura
Turba
Deshidratación
Modelado matemático
Transferencia de masa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La turba molida debe secarse para la producción de briquetas de combustible de turba. La tendencia actual en la creación de tecnologías de secado es la intensificación del proceso de deshidratación para obtener un producto final de alta calidad. Un aumento en la temperatura del agente de secado, por encima de 300 gradosC, acelera significativamente la obtención del contenido final de humedad de la turba. En la etapa final, también se acompaña de la descomposición térmica parcial de la fase sólida. Su primera etapa, que es la descomposición de la hemicelulosa, contribuye a una disminución de peso y un aumento en el contenido calórico del residuo seco. El desarrollo de modos de secado a alta temperatura consiste en determinar la temperatura y la velocidad del agente de secado, donde la duración para que el material alcance el contenido de humedad de equilibrio será mínima y la temperatura del material no superará la temperatura de descomposición de la celulosa en la segunda etapa. Este problema puede resolverse mediante la modelización matemática de la dinámica de secado de partículas de turba en el flujo. El artículo presenta un modelo matemático de transferencia de calor y masa, transiciones de fase y contracción durante la deshidratación de partículas de turba molida. Las ecuaciones del modelo matemático se construyeron basadas en la ecuación diferencial de transferencia de masa en sistemas deformables abiertos, que, en ausencia de deformaciones, se convierte en la conocida ecuación de estado. Se ha desarrollado un método numérico para implementar un modelo matemático. La adecuación del modelo matemático se confirma mediante la comparación de los resultados de la modelización numérica con datos experimentales conocidos.

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