Crystallization: Population balance equation
- 결정화공정의 거동에 영향을 미치는 여러 변수들의 영향을 파악하기 위해 Population balance equation을 이용하여 모델을 구성하였으며 3차원 그래프로 시간과 입자 크기에 대하여 particle density를 보여주며 가로/세로 슬라이더를 이용하여 그래프를 회전해 볼 수 있다.
- 본 시뮬레이션은 가상의 시스템으로 AIChE J.에 발표된 Nonlinear Kinetic Parameter Estimation for Batch Cooling Seeded Crystallization (2004) by Q. Hu, S. Rohani, D. X. Wang, and A. Jutan에 근거한 내용이며 논문의 파라미터를 모두 사용하였다.
- Operating condition, growth kinetics, nucleation kinetics, size-dependent growth와 관련된 파라미터를 변화시켜가며 해당 파라미터가 PSD에 미치는 영향을 관찰할 수 있다.
- 3D view에 관련된 파라미터는 이와 관련된 지식이 필요하므로 이를 직접 바꾸기보다는 그래프 우하단의 슬라이더를 이용하여 보는 각도를 변경해 보는 것이 편리하다.
- Size-dependent growth rate은 (1+K1*L)^k2의 형태로 입자의 크기가 growth rate에 영향을 주는 것으로 구성되어 있다.
- Breakage rate은 각 size의 입자가 작은 크기로 깨지는 비율이며 가장 간단한 두개의 같은 크기로 쪼개진다는 가정을 사용하였다.
- 우측의 그래프는 결정이 성장함에 따라 변화하는 용액의 농도를 표시한다. 해당온도에서의 포화농도를 녹색으로 표시하고 있으며 이 두그래프의 차이가 degree of supersaturation을 의미한다.
