Modelowanie matematyczne kinetyki suszenia okresowego pszenicy w układzie fluidalnym

• Autorzy: Ciesielczyk W. , Kamińska-Pękala A.

Warianty tytułu

EN

Mathematical modelling of periodic drying kinetics of wheat in a lluidized bed system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono ujęcie ilościowe kinetyki suszenia pszenicy. Zaproponowane równania ujmują zarówno ruch masy i ciepła między analizowanymi strefami, jak i między ciałem stałym, a gazem. W pracy zastosowano model dwustrefowy, wyróżniający strefę emulsji i strefę pęcherzy. Wyniki przewidywań teoretycznych pochodzących z obliczeń symulacyjnych zostały zweryfikowane przez porównanie z danymi doświadczalnymi otrzymanymi z użyciem suszarki fluidyzacyjnej o średnicy 0,150 m. Suszarka wyposażona była w oryginalne rozwiązanie konstrukcji dystrybutora gazu zapewniającego efektywną fluidyzację materiałów zaliczanych do grupy D wg klasyfikacji Geldarta. W części pracy dotyczącej pół-empirycznych metod analizy suszenia wykazano możliwość wykorzystania w obliczeniach procesowych koncepcji tzw. uogólnionej krzywej suszenia, co pozwala na znaczne ograniczenie zakresu badań eksperymentalnych niezbędnych do projektowania procesowego.

EN

Quantification of drying kinetics of wheat is presented. The proposed equations describe the motion of heat and mass transfer between the analyzed zones, and between solid and gas phases. In the study a two-zone model comprising the distinctive emulsion and bubbles zones was used. The results of theoretical predictions obtained in simulations were validated by comparison with the experimental data collected in the fluidized bed dryer of a diameter equal to 0.150 meters. The dryer was equipped with a specially design gas distributor enabling efficient fluidization of materials belonging to the group D in Geldart classification. In the part of this work dealing with semi-empirical methods of drying analysis the possibility of applying a so-called concept of generalized drying curve in process calculations was demonstrated. This approach allows one to restrict significantly a scope of experimental research necessary in process design.

Słowa kluczowe

PL

suszenie; fluidyzacja; modelowanie matematyczne

EN

drying; fluidization; numerical simulation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 5
• Strony: 175--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Ciesielczyk W.

• Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska, Kraków

autor

Kamińska-Pękala A.

• Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska, Kraków

Bibliografia

• 1. Ciesielczyk W., ( 2001). Model matematyczny kinetyki suszenia okresowego w złożu fluidalnym. Inż. Chem. Proc., 22, 343-348
• 2. Ciesielczyk W., (2005). Określenie kinetyki suszenia fluidalnego przy minimalizacji zakresu badań laboratoryjnych. Przem. Chem., 84(2), 273-280
• 3. Ciesielczyk W., Iwanowski J., (2006). Analysis of fluidized bed drying kinetics on the base of interphase mass transfer coefficient. Drying Technol., 24, 1153–1157. DOI: 10.1080/07373930600778429
• 4. Ciesielczyk W., Iwanowski J., Kamińska A., (2010). Powiększanie skali suszenia fluidalnego w oparciu o koncepcję uogólnionej krzywej kinetycznej. Inż. Ap. Chem. 49(1), 27-28
• 5. Ciesielczyk W., Iwanowski J., Kamińska A., (2011). Obliczenia procesowe suszenia fluidalnego na podstawie koncepcji uogólnionej krzywej kinetycznej. Przem. Chem., 90(7), 1304-1308
• 6. Ciesielczyk W., Kamińska A., Skoneczna J., (2012). Suszarka fluidyzacyjna do suszenia materiałów polidyspersyjnych, zwłaszcza rozdrobnionej biomasy. Ochrona prawna od 08.02.2010r. Opis ochronny wzoru użytkowego PL 65937 Y1, 31.05.2012 WUP
• 7. Fyhr Ch., Kemp I.C., (1999). Mathematical modeling of batch and continuous well-mixed fluidized bed dryers. Chem. Eng. Process., 38, 11-18. DOI: 10.1016/S0255-2701(98)00064-6
• 8. Gear C.W., (1971). Algorithm 407. DIFSUB for solution of ordinary differential equations. Comm. ACM DL, 14, 185-187. DOI: 10.1145/ 362566.362573
• 9. Geldart D., (1973). Types of gas fluidization. Powder Technol., 7(5),285-291. DOI: 10.1016/0032-5910(73)80037-3
• 10. Kamińska A., Ciesielczyk W., (2012). Konstrukcja dystrybutora gazu, a efektywność suszenia fluidalnego wybranych rodzajów rozdrobnionej biomasy. Inż. Ap. Chem., 51(6), 326-327
• 11. Kamińska-Pękala A., Ciesielczyk W., (2013). Efektywna fluidyzacja materiałów z grupy D klasyfikacji Geldarta. Inż. Ap. Chem., 51(6), 537-538
• 12. Kamińska-Pękala A., (2014). Analiza teoretyczna i eksperymentalna suszenia fluidalnego wybranych produktów rolnych. Rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków
• 13. Kunii D., Levenspiel O., (1991). Fluidization engineering, Butterworth-Heinemann, Boston
• 14. Mitek M., Słowiński M., (2006) Wybrane zagadnienia z technologii żywności, Wyd. SGGW, Warszawa
• 15. Mori S., Wen C.Y., (1975). Estimation of bubble diameter in gaseous fluidized beds. AIChE J., 21, 109-115. DOI: 10.1002/aic.690210114
• 16. Mujumdar A.S., (1995) Handbook of industrial drying; Marcel Dekker, New York
• 17. Przybył J., Sęk T., (2010) Zbiór zbóż i roślin podobnych technologicznie, Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego, Poznań
• 18. Strumiłło C., (2006). Perspectives on developments in drying. Drying Technol., 24(9), 1059-1068. DOI: 10.1080/07373930600778056

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).