Modelación matemática del secado de menas lateríticas de Ni en un horno cilíndrico rotatorio a escala semindustrial

Autores/as

Palabras clave:

modelación matemática, secado térmico, mena laterítica de Ni, cilindro horizontal rotatorio, balance de energía

Resumen

El desconocimiento de la relación existente entre las variables que caracterizan el proceso de secado térmico impide alcanzar los valores requeridos de humedad en la mena laterítica de Ni a la salida del cilindro horizontal rotatorio, a escala semindustrial, con el menor consumo de combustible posible y el menor impacto sobre el medioambiente. Por tal motivo, se estableció un modelo fenomenológico en estado estacionario, constituido por: un sistema de ecuaciones diferenciales y ecuaciones ordinarias obtenidas a partir de los balances de masa y de energía en la mena, en el gas y en la pared del secador; las ecuaciones de enlace que permiten obtener las propiedades termofísicas de la mena y de los gases; así como los coeficientes de transferencia de calor y masa que intervienen en el proceso, resuelto a través del método numérico Runger-Kutta de cuarto orden. El modelo permite establecer el comportamiento de la distribución de la temperatura del gas, de la mena y la variación de la humedad de esta última en toda la longitud del cilindro.

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Abbasfard, H.; Rafsanjani, H. H.; Ghader, S. and Ghanbari, M. 2013: Mathematical modeling and simulation of an industrial rotary dryer: a case study of ammonium nitrate plant. Powder technology, 239: 499-505.

Agustini, S. S. 2006: Regenerative action of the wall on the heat transfer for directly and indirectly heated rotary kilns. Doctoral thesis. Universität Magdeburg.

Arruda, E. B. 2008: Comparison of the performance of the roto-fluidized dryer and conventional rotary dryer. Federal University of Uberlândia.

Cao, W. F. and Langrish, T. A. G. 2000: The development and validation of a system model for a countercurrent cascading rotary dryer. Drying Technology, 18(1-2): 99-115.

Castaño, L. F.; Rubio, F. R. y Ortega, M. G. 2009: Modelado de secaderos rotatorios en isocorriente. Revista Iberoamericana de automática e informática industrial, 6(4): 32-43.

Douglas, P. L.; Kwade, A.; Lee, P. L. and Mallick, S. K. 1993: Simulation of a rotary dryer for sugar crystalline. Drying Technology, 11(1): 129-155.

Echeeri, A. and Maalmi, M. 2021: Performance evaluation of a rotary dryer in both co-current and counter-current configurations. Journal of Thermal Engineering, 7(14): 1945-1957.

Froment, G. F. and Bischoff, K. B. 1990: Chemical Reactor Analysis and Design. New York: John Wiley & Sons.

Gorog, J. P.; Adams, T. N. and Brimacombe, J. K. 1982: Regenerative heat transfer in rotary kilns. Metallurgical transactions B, 13: 153-163.

Goyal, A. and Bushra, A. 2018: Modelling and Simulation of Rotary Dryer for Wheat drying. Journal of Postharvest Technology, 6(1): 63-68.

Harriot, W. L. M. J. C. S. P. 2007. Operaciones unitarias en ingeniería química. 7ma ed. México D. F.: Mcgraw-Hill/Interamericana. ISBN 13: 978-970-10-6174-9.

Mujumdar, K. S.; Ganesh, K. V. and Kulkarni, S. B. 2007: Rotary Cement Kiln Simulator (RoCKS): Integrated Modeling of Pre-Heater, Calciner, Kiln and Clinker Cooler. Chemical Engineering Science, 62(9): 2590-2607.

Myklestad, O. 1963: Heat and Mass Transfer in Rotary Dryers. Chemical Engineering Progress Symposium Series, 59(41): 129–137.

Nonhebel, G. and Moss, A. A. H. 1971: Drying of Solids in the Chemical Industry. London.

Parra-Rosero, P. 2017: Modelación de un proceso de secado de cacao utilizando una cámara rotatoria cilíndrica y flujo de aire caliente. Tesis doctoral. Universidad de Piura. Perú.

Perazzini, H.; Perazzini, M. T.; Freire, F. B.; Freire, F. B. and Freire, J. T. 2021: Modeling and cost analysis of drying of citrus residues as biomass in rotary dryer for bioenergy. Renewable Energy, 175: 167-178.

Ponce De La Cruz, F.; Royo, J. and García, A. C. 2018: Modelo matemático de un secadero rotatorio: secado de biomasa sólida lignocelulósica. Revista Ingeniería Mecánica Tecnología y Desarrollo, 6(2): 031–043. ISSN 2448-5837.

Reay, D. 1979: Theory in the Desing of Dryers. Chem. Eng., 5(1): 501-506.

Sharples, K.; Glikin, P. G. and Warne, R. 1964: Computer simulation of rotary dryers. Transactions of the Institute of Chemical Engineers, 42: 275–284.

Souza, G. F. M. V.; Avendaño, P. S.; Francisquetti, M. C. C.; Ferreira, F. R. C.; Duarte, C. R. and Barrozo, M. A. S. 2021: Modeling of heat and mass transfer in a non-conventional rotary dryer. Applied Thermal Engineering, 182: 116118.

Yi, J.; Li, X.; He, J. and Duan, X. 2020: Drying efficiency and product quality of biomass drying: a review. Drying Technology, 38(15): 2039-2054.

Zalazar-Oliva, C. 2021: Modelación matemática del proceso de secado de mineral laterítico en secadores rotatorios. Tesis doctoral. Universidad de Moa. Cuba.

Zalazar-Oliva, C.; Góngora-Leyva, E.; Legrá-Lobaina, A. A.; Retirado-Mediaceja, Y. y Caneghem, J. V. 2021: Determinación del calor específico del mineral laterítico mediante el método de calorimetría diferencial de barrido. Minería y Geología, 37(3): 318-332.

Zalazar-Oliva, C.; Góngora-Leyva, E.; Retirado-Mediaceja, Y. y Sánchez-Escalona, A. A. 2019: Determinación de la conductividad térmica de menas lateríticas a partir del método de Hot-Ball. Minería y Geología, 35(4): 419-429.

Publicado

2023-07-11

Cómo citar

Zalazar-Oliva, C., Góngora-Leyva, E., Legrá-Lobaina, A. A., León-Segovia, M. A., León-Segovia, M. A., & Laurencio-Alfonso, H. L. (2023). Modelación matemática del secado de menas lateríticas de Ni en un horno cilíndrico rotatorio a escala semindustrial. Minería Y Geología, 38(4), 346–362. Recuperado a partir de https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/2240

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