Show simple item record

dc.contributor.authorSousa, Robson Costa de
dc.date.accessioned2018-02-26T19:50:47Z
dc.date.available2018-02-26T19:50:47Z
dc.date.issued2017-06-02
dc.identifier.citationSOUSA, Robson Costa de. Secagem de materiais pastosos e granulares no leito de jorro mecânico e convencional. 2017. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9487.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9487
dc.description.abstractThis study had the objective to assess the behavior of a mechanically spouted bed compared to a conventional spouted bed through attrition of particulate matter, thermal and mass analysis during water evaporation and through the drying of pastes and granular materials. Based on the obtained results, two mathematical models were applied to represent attrition, the CST model and the two-parameter diffusive model to describe the drying of the paste and grains, respectively. Therefore, a stainless steel spouted bed with cylindrical column of 0.95 m of height, 0.30 m of diameter, inferior and superior conical base (60° angle) with 0.30 m of diameter and 0.20 m of height. For the mechanically spouted bed dryer, a helical screw with the following measures was used: outside diameter of 0.01 m, length of 1 m, 0.70 m of spiral with diameter, and pitch of 0.0508 m. The attrition experiments were conducted with dolomite particles, and glass and alumina spheres. With the exception of the glass beads, there was attrition for the other particulate materials in both spouted beds; however, at larger proportions when the conventional set was used. It was also observed that attrition influenced the fluid dynamics of the conventional spouted bed. Of the models used, the one proposed by Gwyn (1969) provided acceptable predictions regarding the results observed in this study. For water evaporation, glass beads of 3.2 mm of diameter were used as inert particles. It was verified that operational variables (velocity, temperature and water flow) had direct influence on temperature and relative and absolute humidity of air at the outlet of the spouted bed. For the drying of pastes, skimmed milk and the glass beads employed in the water evaporation trials were used. The skimmed milk interfered in the circulation of inert particles, causing changes in the dimensionless pressure drop and air humidity at the outlet of the mechanically spouted bed dryer. Relative and absolute humidity as well as the moisture of the powder collected at the outlet of the cyclone were influenced by the operational variables. The results predicted by the CST model presented satisfactory agreement with the majority of results obtained in the skimmed milk drying experiments. When it comes to the drying of alumina spheres, the dimensionless data of grain moisture and of temperature and relative humidity of the fluid phase as a function of time were influenced by the operational conditions. The results predicted by the two-parameter mathematical model reached satisfactory accuracy regarding the observed data and allowed for a qualitative analysis of the drying operation. In general, all results obtained in this study showed behavior which is consistent with what has been observed in the literature.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectLeito de jorro mecânicopor
dc.subjectLeito de jorro convencionalpor
dc.subjectSecagempor
dc.titleSecagem de materiais pastosos e granulares no leito de jorro mecânico e convencionalpor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Freire, José Teixeira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2270677706718167por
dc.contributor.advisor-co1Freire, Fábio Bentes
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8937961078558996por
dc.description.resumoEste trabalho teve como objetivo verificar o comportamento do leito de jorro mecânico em relação ao leito de jorro convencional através da atrição de materiais particulados, da análise térmica e de massa durante a evaporação de água e da secagem de materiais pastosos e granulares. Com base nos dados obtidos, foram aplicados dois modelos matemáticos para representar a atrição, o modelo CST e o difusivo a dois parâmetros para descrever a secagem da pasta e dos grãos, respectivamente. Desta forma, foi utilizado um leito de jorro com coluna cilíndrica de aço inox de 0,87 m de altura, 0,30 m de diâmetro, base cônica inferior e superior (angulo de 60°) com diâmetro 0,30 m e altura de 0,20 m. Para o leito de jorro mecânico utilizou-se um parafuso helicoidal de dimensões: eixo de 0,01 m de diâmetro, 1,3 m de comprimento, 0,70 m de espiral com diâmetro e passe de 0,0508 m. Para a atrição, os experimentos foram conduzidos com partículas de dolomita, esferas de vidro e alumina. Com exceção das esferas de vidro, houve atrição para os demais materiais particulados em ambos os leitos de jorro, porém em maiores proporções quando utilizou-se a configuração convencional. Foi visto também que a atrição influenciou na fluidodinâmica do leito de jorro convencional. Dos modelos aplicados, o proposto por Gwyn (1969) forneceu previsões aceitáveis em relação aos resultados observados. Para a evaporação de água, utilizou-se esferas de vidro de 3,2 mm de diâmetro como inertes. Verificou-se que as variáveis operacionais (velocidade, temperatura e vazão de água) influenciaram diretamente na temperatura, umidades relativa e absoluta do ar na saída do leito de jorro. Para a secagem de pastas, utilizou-se o leite desnatado e esferas de vidro usadas nos experimentos de evaporação de água. O leite desnatado interferiu na circulação das partículas inertes, causando modificações no adimensional de queda de pressão e na umidade do ar na saída do leito de jorro mecânico. As umidades relativa e absoluta, bem como a umidade do pó recolhido na saída do ciclone foram influenciadas pelas variáveis operacionais. Os resultados preditos do modelo CST apresentaram concordância satisfatória com a grande maioria dos resultados obtidos nos experimentos de secagem do leite desnatado. Quanto à secagem das esferas de alumina, os dados do adimensional de umidade dos grãos, como também da temperatura e da umidade relativa da fase fluida em função do tempo foram influenciados pelas condições operacionais. Os resultados preditos pelo modelo matemático a dois parâmetros alcançaram precisão satisfatória com relação aos dados observados e permitiu uma análise qualitativa da operação de secagem. No geral, todos os resultados obtidos nesse trabalho apresentaram comportamentos que concordam com o que foi observado na literatura.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7320586055142013por


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record