Комп'ютерне моделювання процесу осадження кремнезему сірчанокислотним способом (частина І)
| dc.contributor.author | Румянцева, Марія Олегівна | uk_UA |
| dc.contributor.author | Мисов, Олег Петрович | uk_UA |
| dc.date.accessioned | 2026-03-23T08:42:36Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | О. П. Мисов: ORCID 0009-0005-3770-2166; М. О. Румянцева: ORCID 0009-0006-5674-6428 | uk_UA |
| dc.description.abstract | UKR: У роботі розглянуто методичні підходи до комп'ютерного моделювання процесу осадження аморф-ного діоксиду кремнію сірчанокислотним способом. Проведено аналіз публікацій та обґрунтовано вибір програмного комплексу ChemCAD для дослідження теплових і кінетичних параметрів реакції. Представлено термодинамічні розрахунки ентальпій стадій утворення H₄SiO₄ і SiO₂, визначено лімітуючи фактори процесу та параметри моделі реактора. Виконано оцінку теплового режиму та розраховано вимоги до системи охолодження і регулювання температури. Отримані результати дозволяють сформувати методичну основу для подальших досліджень, спрямованих на оптимізацію промислового синтезу кремнезему. Розглянуто вплив різних режимів подачі реагентів на стабільність температурного поля в реакторі, що безпосередньо впливає на морфологію частинок та питому поверхню кінцевого продукту. Проаналізовано переваги та недоліки ступінчастого, безперервного і синхронного способів подавання кислоти, а також їх вплив на локальні параметри середовища. Звернуто увагу на роль теплового балансу і гідродинамічних ефектів, що дозволяє передбачати ризики локальних перегрівів і неконтрольованого росту частинок, а також оптимізувати апаратурне оформлення реактора. Застосування комп'ютерного моделювання дає змогу проводити систематичну оцінку процесу без великої кількості експериментів, знижуючи витрати часу та матеріалів. Додатково наведено практичні рекомендації щодо вибору режимів подачі, типу охолоджувальної системи та параметрів керування, що забезпечують підвищення стабільності процесу, зниження енергетичних витрат і поліпшення відтворюваності отриманих результатів. | uk_UA |
| dc.description.abstract | ENG: The paper discusses methodological approaches to computer modeling of the precipitation process of amorphous silicon dioxide by the sulfuric acid method. An analysis of publications was carried out, and the ChemCAD software package was justified as a suitable tool for studying the thermal and kinetic parameters of the reaction. Thermodynamic calculations of the enthalpies of the formation stages of H₄SiO₄ and SiO₂ are presented, the limiting factors of the process and the reactor model parameters are determined. An assessment of the thermal regime was performed, and the requirements for the cooling and temperature control systems were calculated. The obtained results form a methodological basis for further studies aimed at optimizing the industrial synthesis of silica. The influence of different reagent feed modes on the stability of the temperature field in the reactor was examined, as this directly affects the particle morphology and specific surface area of the final product. The advantages and disadvantages of stepwise, continuous, and synchronous acid feed methods were analyzed, along with their impact on local process parameters. Attention was given to the role of heat balance and hydrodynamic effects, which makes it possible to predict the risks of local overheating and uncontrolled particle growth, as well as to optimize the reactor’s design. The use of computer modeling enables systematic evaluation of the process without a large number of experiments, thereby reducing time and material costs. Additionally, practical recommendations are provided regarding the choice of feed modes, cooling system types, and control parameters that ensure increased process stability, reduced energy consumption, and improved reproducibility of the obtained results. | en |
| dc.description.sponsorship | Український державний університет науки і технологій | uk_UA |
| dc.identifier.citation | Румянцева М. О., Мисов О. П. Комп’ютерне моделювання процесу осадження кремнезему сірчанокислотним способом. Частина перша // Вчені записки ТНУ імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2025. Т. 36, № 6. С. 125–136. DOI: 10.32782/2663-5941/2025.6.1/29 | uk_UA |
| dc.identifier.issn | 2663-5941 (Print) | en |
| dc.identifier.issn | 2663-595X (Online) | en |
| dc.identifier.uri | https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua | en |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/21900 | en |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського. | uk_UA |
| dc.subject | кремнезем | uk_UA |
| dc.subject | сірчанокислотний метод | uk_UA |
| dc.subject | комп'ютерне моделювання | uk_UA |
| dc.subject | ChemCAD | en |
| dc.subject | термодинаміка | uk_UA |
| dc.subject | тепловий режим | uk_UA |
| dc.subject | silica | en |
| dc.subject | sulfuric acid method | en |
| dc.subject | computer modeling | en |
| dc.subject | thermodynamics | en |
| dc.subject | thermal regime | en |
| dc.subject | ККІТтаА | uk_UA |
| dc.subject | КТНРтаЕ | uk_UA |
| dc.subject.classification | TECHNOLOGY | en |
| dc.subject.classification | NATURAL SCIENCES | en |
| dc.subject.classification | Chemistry | en |
| dc.subject.classification | Сomputer modeling | en |
| dc.title | Комп'ютерне моделювання процесу осадження кремнезему сірчанокислотним способом (частина І) | uk_UA |
| dc.title.alternative | Computer Modeling of the Silica Precipitation Process by the Sulfuric Acid Method (Part I) | en |
| dc.type | Article | en |