A model of granule porosity changes during drum granulation

• Autorzy: Obraniak A. , Gluba T.

Warianty tytułu

PL

Model zmian porowatości agregatów podczas granulacji bębnowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A model equation to determine mean inner porosity of granules ? is proposed. The equation is based on the size analysis of bed particles (agglomeration kinetics) and the measurement of bulk density of feed. Bulk density of a granulated product depends on properties of the raw materials (density, particle size distribution), properties of the wetting liquid, particle concentration in the formed granules (porosity of the granules), as well as on the obtained particle size distribution on which interparticle space volume depends. In order to verify the proposed model, the process of drum granulation was tested for the following range of changing parameters: drum diameter D = 0.25 to 0.4 m, filling of the drum with granular material k = 5 to 20% of the inner volume, relative rotational speed of the drum nw= 0.15 to 0.375 of critical velocity. The granular bed was wetted drop-wise during the drum rotations, at constant liquid supply rate Q =1 cm3/s. During the process, at constant time intervals, samples were taken from the drum and on their basis values of bulk density of the feed as well as its particle size distribution, and inner porosity of the granules for a given size fraction were determined. The volume of liquid accumulated in the inner pores of the granules was specified basing on the mass balance before and after drying. Results of the research confirmed validity of the proposed model.

PL

Zaproponowano modelowe równanie do wyznaczania średniej wewnętrznej porowatości granulowanych materiałów. Równanie to oparto o analizę kinetyki agregacji oraz pomiary gęstości materiału poddawanego agregacji. Gęstość zgranulowanego produktu zależy od właściwości nadawy (gęstość, skład ziarnowy), właściwości cieczy zwilżającej, koncentracji ziarn w utworzonych granulach (porowatości), jak również od składu ziarnowego otrzymanych granul, od którego zależy objętość pustek. W celu zweryfikowania modelu, testowano proces granulacji bębnowej dla następujących parametrów: średnica bębna D = 0.25 do 0.4 m, wypełnienie bębna z granulowanym materiałem k = 5 do 20% objętości wewnętrznej, względna prędkość obrotowa bębna nw= 0.15 do 0.375 wartości krytycznej. Granulowane złoże było zwilżane kroplami cieczy w trakcji obrotu bębna przy stałej szybkości wkraplania Q = 1 cm3/s. Podczas procesu, przy stałych interwałach czasowych, pobierano próbki z bębna i na podstawie gęstości materiału nadawy i jej składu ziarnowego wyznaczano wewnętrzną porowatość granuli dla danej klasy ziarnowej. Objętość cieczy akumulowanej w porach wewnętrznych granul były specyfikowane w oparciu o bilans masowy przed i po suszeniu. Wyniki badań potwierdziły ważność proponowanego modelu.

Słowa kluczowe

EN

agglomeration; bulk density; drum granulation; porosity

PL

aglomeracja; gęstość; granulacja bębnowa; porowatość

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 46
• Strony: 219--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Obraniak A.

autor

Gluba T.

• Faculty of Process and Environmental Engineering, Technical University of Lodz, Wolczanska 213, 90-094 Lodz,

Bibliografia

• 1. GLUBA T., OBRANIAK A., GAWOT-MŁYNARCZYK E., 2004. The effect of granulation conditions on bulk density of a product; Physicochemical Problems of Mineral Processing; 38, 177-186.
• 2. HEIM A., GLUBA T., OBRANIAK A., 2002a. The effect of process and equipment parameters on bulk density of a bed during drum granulation; Proceedings of the 15th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA, CD-ROM; P5. 217, 1-10.
• 3. HEIM A., GLUBA T., OBRANIAK A., 2002b. Torque as an indicator of the advance of drum granulation process; Proceedings of the 29th Inter. Conference of the Slovak Society of Chemical Engineering CD-ROM; P.130, 1-7.
• 4. KAPUR P. C., FUERSTENAU D. W., 1966. Size distribution and kinetic relationship in the nuclei region of wet pelletization, Ind. Eng. Chem. Process Design Develop., 5, 5-10.
• 5. NEWITT D. M., CONWEY-JONES J. M., 1958. A contribution to the theory and practice of granulation, Trans. Inst. Chem. Engrs., 36, 422-442.