hrvatski

Matematičko modeliranje procesa granuliranja dolomita u fluidiziranom sloju

Ovaj rad usmjeren je ka kvantitativnom razumijevanju mezorazine procesa granuliranja dolomita prateći svojstvo kolektiva jedinki, raspodjelu veličina granula (RVG). Mehanistički pristup procesu podrazumijeva primjenu diskretiziranog oblika populacijske bilance, SIK (Size-Independent Kernel) modela te EKE (Equi-Partition of Kinetic Energy) modela. Integralnom metodom procijenjen je parametar brzine koalescencije. Dolomit (Agrodol, Kamen Sirač d.d.) je granuliran u procesnoj jedinici laboratorijskog mjerila za granuliranje u fluidiziranom sloju (Uni-Glatt, GmbH). Kao vezivna formulacija korišten je trokomponentni sustav voda-melasa-polivinilpirolidon (PVP K30). RVG je određena analizom sitima (ASTM E11-95 standard) te prikazana normaliziranom funkcijom gustoće raspodjele. Serije eksperimenata su ponavljane radi utvrđivanja reproducibilnosti procesa. Testiranje mogućnosti primjene spomenutog mehanističkog pristupa za simulaciju procesa granuliranja dolomita je ostvareno rješavanjem populacijske bilance prikazane sustavom diferencijalnih jednadžbi numeričkom metodom Runge-Kutta. Odstupanje RVG dobivene modeliranjem od eksperimentalne procijenjeno je korijenom srednjeg kvadratnog odstupanja. Pojedinačna integracija SIK i EKE modela koalescencije u populacijsku bilancu omogućuje uspješno opisivanje i predviđanje RVG dolomita pri granuliranju u fluidiziranom sloju. Bolja predviđanja ostvarena su primjenom EKE modela. Rezultati upućuju na zavisnost brzine koalescencije o veličini kolidirajućih jedinki. EKE model predstavlja dodatnu empirijsku poveznicu mezo- i mikrorazine procesa granuliranja. Matematičko modeliranje granuliranja ukazuje na prisutnost koalescencije kao dominirajućeg mehanizma rasta granula. Odstupanja između simuliranih i eksperimentalnih RVG mogu poslužiti kao pokazatelj vjerojatne prisutnosti popratnog mehanizma granuliranja.

dolomit; granuliranje u fluidiziranom sloju; populacijska bilanca

nije evidentirano