مدل‌سازی عددی دستگاه تولید پودر میکرونیزه مواد آلی و پیشبینی رفتار قطرات مذاب در داخل آن

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی طراحی فزآیندهای شیمیایی، جهاد دانشگاهی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

2 دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

استفاده از دستگاه تولید پودر میکرونیزه افشانه‌ای در فشار اتمسفری یک روش جدید برای پودری شکل نمودن مواد مذاب حساس به حرارت است. ماده مذاب ورودی می‌تواند به‌صورت خالص، با ذرات معلق پراکنده شده در آن و یا با مواد دیگر حل‌شده استفاده گردد. در این مقاله استئاریک اسید به‌عنوان ماده آلی مذاب جهت تولید پودر مورد استفاده قرار گرفت و محاسبات برای طراحی دستگاه با ظرفیت تاkg/hr 500 و برای تولید پودرهای با قطر تاµm 300 صورت پذیرفت. به‌منظور درک هرچه بیشتر از انتقال حرارت و مومنتم در داخل محفظه و همچنین نحوه انجماد و پودری شدن ذرات در داخل محفظه مدل‌سازی فرایند انجماد و سردسازی قطرات مذاب استئاریک اسید انجام گردید. بدین منظور با ترکیب و حل هم‌زمان معادلات حرکت و انتقال حرارت، پروفایل دما و سرعت برای انجماد کامل در محفظه محاسبه گردید. بر اساس نتایج مدلسازی، دمای هوای خنک کننده ورودی تاثیر فراوانی بر قطر محفظه دارد و تغییر دمای آن از 5 تاoC 30 در شدت جریان های مختلف خوراک به طور متوسط قطر مورد نیاز محفظه را تا دو برابر افزایش می دهد. همچنین دمای جداره محفظه از دیگر پارامترهای مهم است و استفاده از سامانه خنک کننده برای آن، تاثیر بسیار فراوانی بر زمان خشک شدن پودرها و ارتفاع مورد نیاز دستگاه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات