МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ СМЕСИ РАЗНОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ЗАМКНУТОМ ЦИКЛЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

  • Vladimir P. Zhukov Ивановский государственный энергетический университет
  • Dmitriy А. Osipov Ивановский государственный энергетический университет
  • Vadim E. Mizonov Ивановский государственный энергетический университет
  • Tomasz Wyleciał Czestochowa University of Technology
Ключевые слова: смесь, разнородные компоненты, дисперсный материал, разделение, измельчение, классификация, замкнутый цикл измельчения, модель, кривая разделения

Аннотация

Показано, что разработанная ранее на основе дискретных моделей уравнения Больцмана модель совместного измельчения смеси разнородных материалов не учитывает возможную классификацию частиц компонентов по плотности и крупности, а также работу технологического оборудования в замкнутом цикле измельчения. Обоснована актуальность решения задачи повышения эффективности разделения компонентов смеси на основе анализа процессов их переработки в замкнутом цикле измельчения. Теоретические исследования проведены с использованием дискретных моделей уравнения Больцмана и методов их решения применительно к технологиям переработки смеси разнородных компонентов. Для выполнения экспериментальных исследований разработана специальная программа проведения замеров и обработки опытных данных, полученных на лабораторной струйной мельнице кипящего слоя и лабораторной мельнице ударного разрушения. В ходе расчетно-экспериментальных исследований предложена и протестирована модель классификации разнородных компонентов и представлен алгоритм ее включения в общую модель замкнутого цикла измельчения. Проведены расчетные исследования для оценки чувствительности модели к возмущениям по входным параметрам, определены направления повышения эффективности выделения целевого компонента в замкнутом цикле с мельницей кипящего слоя. Разработанная модель замкнутого цикла измельчения разнородных компонентов с приемлемой для инженерных расчетов точностью может использоваться на практике для оценки возможного обогащения смеси разнородных компонентов и определения оптимальных технологических условий для их разделения с учетом ограничений по допустимому загрязнению целевого продукта. Намечены пути и показан порядок выбора параметров процессов измельчения и классификации для эффективного разделения компонентов смеси.

Литература

Zhukov V.P., Belyakov A.N. Modelirovaniye sovmeshchennykh geterogennykh protsessov na osnove diskretnykh modeley uravneniya Bol'tsmana. Teor. Osnovy Khim. Tekhnolog. 2017. V. 51. N 1. P. 78–84 (in Russian).

Zhukov V.P., Mizonov V.E., Belyakov A.N. Generalization of the Boltzmann kinetic equation for the description of the combined processes of grinding and classification. Vestn. IGEU. 2013. N 6. P. 86–89 (in Russian).

Zhukov V.P., Otwinowski H., Belyakov A.N., Urbaniak D. Opisaniye protsessov izmel'cheniya i klassifikatsii sypuchikh materialov na osnove uravneniya Bol'tsmana. Vestn. IGEU. 2011. N 1. P. 108 (in Russian).

Belyakov A.N. The use of discrete models of the Boltzmann equation to the description of combined processes in grinding technology. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 3. P. 73–76 (in Russian).

Zhukov V., Osipov D., Otwinowski H. Application of boltzmann equation to model grinding kinetics of mixture of materials with different grindability. Proc. of the International Symposium of Reliable Flow of Particulate Solids. “RELPOWFLO V”. 13-15th June 2017. Skien, Nor-way: E-edition. 2017. Paper P3.

Zhukov V.P., Osipov D.A., Otwinowski H., Urbaniak D. Numerical and experimental studies of the grinding of a mixture of different strength components. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 6. P. 109 –115 (in Russian).

Zhukov V.P., Osipov D.A., Mizonov V.Ye. Entropy modeling of grinding a mixture of different-strength components of solid fuel. Vestn. IGEU. 2017. N 6. P. 40–46 (in Russian). DOI: 10.17588/2072-2672.2017.6.040-046.

Mizonov V.E., Ushakov S.G., Barochkin E.V. Aerodynamic classification of powders. Ivanovo: ISPU. 2014. 260 p. (in Russian).

Mizonov V.E., Zhukov V.P., Bernotat S. Simulation of Grinding: New Approaches. Ivanovo: ISPU. 1997. 108 p.

Komissarov Yu.A., Gordeev L.S., Vent D.P. Processes and devices of chemical technology. M.: Khimiya. 2011. 1230 p. (in Russian).

Ainstein V.G. General course of processes and devices of chemical technology. M.: Vyssh. shk. 2002. 1030 p. (in Russian).

Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. M.: Khimiya. 2006. 829 p. (in Russian).

Otwinowski H., Zhukov V., Wyleciał T., Belyakov А., Górecka-Zbrońska А. Research and modeling of pro-cesses in the fluidized bed opposed jet mill. Technical Sciences. 2014. V. 17. N 4. P. 381–390.

Fukunaka T., Golman B., Shinohara K. Batch grinding kinetics of Ethenzamide particles by fluidized-bed jet-milling. Internat. J. Pharm. 2006. V. 311. P. 89–96.

Palaniandy S., Azizli K., Hussin H., Hashim S. Effect of operational parameters on the breakage mechanism of silica in a jet mill. Miner. Eng. 2008. V. 21. P. 380–388.

Berthiaux H., Dodds J. Modeling fine grinding in a fluidized bed opposed jet mill. Part I: batchgrindingkinetics. Powder Technol. 1999. V. 106. P. 78–87.

Revnivtsev V.I. Selective destruction of minerals. M.: Nedra. 1988. 286 p. (in Russian).

Zhukov V.P., Belyakov A.N. Thermodynamic approach to the description of grinding by abrasion of particles of an arbitrary shape. Vestn. IGEU. 2014. N 4. P. 49–53 (in Russian).

Konovalov V.I. Technical thermodynamics. Ivanovo: ISPU. 2005. 619 p. (in Russian).

Belyakov A.N., Zhukov V.P., Otwinowski H., Tupitsind D. Analysis of the energy efficiency of the grinding pro-cess based on the thermodynamic approach. Vestn. IGEU. 2014. N 2. P. 54–59 (in Russian).

Опубликован
2019-08-31
Как цитировать
Zhukov, V. P., OsipovD. А., Mizonov, V. E., & Wyleciał, T. (2019). МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ СМЕСИ РАЗНОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ЗАМКНУТОМ ЦИКЛЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(9), 102-109. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196209.5934
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы