MATHEMATICAL MODEL OF THE PROCESS OF PRODUCTION OF MINERAL FERTILIZERS IN A FLUIDIZED BED GRANULATOR
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2023.2.6Keywords:
fluidized bed, mathematical model, granulation, mineral fertilizersAbstract
An analysis of approaches to mathematical modeling of the process of the process of manufacturing mineral fertilizers in a fluidized bed granulator was carried out. A mathematical model of the granulation process in a fluidized bed has been developed, which considers the process as heterogeneous and three-phase, during which three separate phases interact with each other: particles – granulation centers, starting material – ammonium sulfate in the form of drops, and coolant – air. The mathematical model takes into account the hydrodynamics of the fluidized bed, the transfer of kinetic energy, the dissipation of energy, the compression of droplets with particles, their adhesion to the surface, the kinetics of drying the solution on the surface of the particles. The proposed mathematical model can be used to build information technology for managing the granulation process in a fluidized bed.
References
Adetayo, A.A., et al. Population balance modelling of drum granulation of materials with wide size distribution. Powder Technology. 1995. № 82(1). P. 37-49.
Vreman, A.W., van Lare C.E., Hounslow M.J. A basic population balance model for fluid bed spray granulation. Chemical Engineering Science. 2009. № 64(21). P. 4389-4398.
Syamlal M., Rogers W., O. Brien T. J, MFIX Documentation: Volume1, Theory Guide. National Technical Information Service, Springfield, VA. DOE/METC9411004, NTIS/DE94000871993.
Gidaspow D., R.B. and J.D. Hydrodynamics of Circulating Fluidized Beds, Kinetic Theory Approach. In Fluidization VII. Proceeding of the 7th Engineering Foundation Conference on Fluidization. 1992. P. 75-82.
Lun C.K.K. et al. Kinetic Theories for Granular Flow: Inelastic Particles in Couette Flow and Slightly Inelastic Particles in a General Flow Field. Journal of Fluid Mechanics. 1984. № 140. P. 223-256.
Kornienko Y.M., Haidai S.S., Sachok R.V., Liubeka A.M., Korniyenko B.Y. Increasing of the heat and mass transfer processes efficiency with the application of non-uniform fluidization. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020. № 15(7). P. 890-900.
Korniyenko B., Galata L., Ladieva L. Mathematical model of threats resistance in the critical information resources protection system. Paper presented at the CEUR Workshop Proceedings. 2019. № 2577. P. 281-291.
Korniyenko B., Kornienko Y., Haidai S., Liubeka A., Huliienko S. Conditions of Non-uniform Fluidization in an Autooscillating Mode. Advances in Computer Science for Engineering and Manufacturing. ISEM 2021. Lecture Notes in Networks and Systems. 2022. № 463. P. 14-27.
Korniyenko B., Kornienko Y., Haidai S., Liubeka A. The Heat Exchange in the Process of Granulation with Non-uniform Fluidization. Advances in Computer Science for Engineering and Manufacturing. ISEM 2021. Lecture Notes in Networks and Systems. 2022. № 463. P. 28-37.
Korniyenko B., Galata L., Ladieva L. Research of Information Protection System of Corporate Network Based on GNS3. 2019 IEEE International Conference on Advanced Trends in Information Theory, ATIT 2019 – Proceedings. 2019. № 9030472. P. 244-248. DOI: 10.1109/ATIT49449.2019.9030472
Korniyenko B.Y., Ladieva L.R., Galata L.P. Mathematical model of heat transfer process of production of granulated fertilizers in fluidized bed. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2021. № 16 (20). P. 2126-2131.
Корнієнко Б.Я. Інформаційні технології оптимального управління виробництвом мінеральних добрив. Київ. 2014. 288 с.
Korniyenko B.Y. The two phase model of formation of mineral fertilizers in the fluidized–bed granulator. The Advanced Science Journal. 2013. № 4. P. 41-44.
Корнієнко Б.Я. Двохфазна модель процесу зневоднення та гранулювання у псевдозрідженому шарі. Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2012. № 2(10). С. 31-35.
Корнієнко Б.Я. Математичне моделювання динаміки процесів переносу при зневодненні та гранулюванні у псевдозрідженому шарі. Науковий журнал «Вісник Національного авіаційного університету». 2012. № 4(53). С. 84-90.
Korniyenko B.Y. Modeling of transport processes in disperse systems. The Advanced Science Journal. 2013. № 1. P. 7-10.
Корнієнко Б.Я. Мінеральні добрива. Двохфазна модель утворення в грануляторі із псевдозрідженим шаром. Хімічна промисловість України. 2013. № 1. С. 39-43.
Корнієнко Б.Я., Ладієва Л.Р., Снігур О.В. Гранулювання у псевдозрідженому шарі. Дослідження детермінованого хаосу процесу. Хімічна промисловість України. 2013. № 2. С. 20-23.
Korniyenko B.Y. Research modes of a fluidized bed granulator. The Advanced Science Journal. 2013. № 5. P. 12-15.
Корнієнко Б.Я. Ідентифікація процесу гранулювання мінеральних добрив у апараті з псевдозрідженим шаром. Наукоємні технології. 2013. № 3(19). С. 280-284.
Korniyenko B.Y., Osipa L. Identification of the granulation process in the fluidized bed. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018. № 13(14). P. 4365-4370.
Korniyenko B., Ladieva L. Mathematical Modeling Dynamics of the Process Dehydration and Granulation in the Fluidized Bed. Advances in Intelligent Systems and Computing. 1247 AISC. 2021. P. 18-30.
Korniyenko B., Ladieva L., Galata L. Control system for the production of mineral fertilizers in a granulator with a fluidized bed. 2020 2nd IEEE International Conference on Advanced Trends in Information Theory. 2020. № 9349344. P. 307-310.
Korniyenko B.Y., Borzenkova S.V., Ladieva L.R. Research of three-phase mathematical model of dehydration and granulation process in the fluidized bed. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2019. № 14(12). P. 2329-2332.
Korniyenko B.Y., Ladieva L.R. Mathematical modeling dynamics of the process dehydration and granulation in the fluidized bed. Інтелектуальні системи прийняття рішень і проблеми обчислювального інтелекту. Херсон. 2019. P. 86-88.
Корнієнко Б.Я. Мінеральні добрива. Оптимізація процесу зневоднення та гранулювання у псевдозрідженому шарі. Хімічна промисловість України. 2013. № 4. С. 69-73.
Korniyenko B.Y. Static and dynamic characteristics of transport processes in disperse systems. Наукоємні технології. 2013. № 2(18). P. 166-170.
Корнієнко Б.Я. Мінеральні добрива. Статична оптимізація процесу гранулювання у псевдозрідженому шарі. Хімічна промисловість України. 2013. № 5. С. 36-40.
Корнієнко Б.Я. Ідентифікація процесу гранулювання мінеральних добрив у апараті з псевдозрідженим шаром. Наукоємні технології. 2013. № 3(19). С. 280-284.
Корнієнко Б.Я. Задачі оптимізації зневоднення та гранулювання мінеральних добрив у псевдозрідженому шарі. Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2014. № 1(12). С. 28-31.
Kornienko Y.M., Liubeka A.M., Sachok R.V., Korniyenko B.Y. Modeling of heat exchangement in fluidized bed with mechanical liquid distribution. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2019. № 14(12). P. 2203-2210.
Korniyenko B., Galata L., Ladieva L. Security Estimation of the Simulation Polygon for the Protection of Critical Information Resources. CEUR Workshop Proceedings, Selected Papers of the XVIII International Scientific and Practical Conference "Information Technologies and Security" (ITS 2018). Kyiv. Ukraine. 2018. № 2318. P. 176-187.
Корнієнко Б.Я. Дослідження моделі взаємодії відкритих систем з погляду інформаційної безпеки. Наукоємні технології. 2012. № 3(15). С. 83-89.
Korniyenko B., Yudin O., Novizkij E. Open systems interconnection model investigation from the viewpoint of information security. The Advanced Science Journal. 2013. № 8. P. 53-56.
Zhulynskyi A.A., Ladieva L.R., Korniyenko B.Y. Parametric identification of the process of contact membrane distillation. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences Volume 14. 2019. № 17. P. 3108-3112.
Bieliatynskyi A., Osipa L., Kornienko B. Water-saving processes control of an airport. Paper presented at the MATEC Web of Conferences. 2018. № 239.
Korniyenko B., Zabolotnyi V., Galata L. The Optimization of the Critical Resource Protection System of a Mineral Fertilizers Manufacturing Facility. Proceedings of the 11th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, IDAACS 2021. 2021. № 1. P. 172-178.
Babak V.P., Babak S.V., Myslovych M.V., Zaporozhets A.O., Zvaritch V.M. Methods and models for information data analysis. Studies in Systems, Decision and Control. 2021. № 281. P. 23-70. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-44443-3_2
Mikhail Polishchuk, Mikhail Tkach, Igor Parkhomey, Juliy Boiko, Oleksander Eromenko. Experimental Studies on the Reactive Thrust of the Mobile Robot of Arbitrary Orientation. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Informatics. 2020. № 8(2). P. 340–352.
Kandra Deka. Modeling of Air Temperature using ANFIS by Wavelet Refined Parameters. International Journal of Intelligent Systems and Applications (IJISA). 2016. № 8(1). P.25-34. DOI: 10.5815/ijisa.2016.01.04
Javad Ghiasi-Freez, Amir Hatampour, Payam Parvasi. Application of Optimized Neural Network Models for Prediction of Nuclear Magnetic Resonance Parameters in Carbonate Reservoir Rocks. International Journal of Intelligent Systems and Applications (IJISA). 2015. №.7(6). P. 21-32. DOI: 10.5815/ijisa.2015.06.02
Milad Malekzadeh, Alireza Khosravi, Abolfazl Ranjbar Noei, Reza Ghaderi. Application of Adaptive Neural Network Observer in Chaotic Systems. International Journal of Intelligent Systems and Applications (IJISA). 2014. № 6(2). P. 37-43. DOI: 10.5815/ijisa.2014.02.05
