Processamento de dados experimentais para estudo de secagem: desenvolvimento de programa em Python e análise de dados da secagem de minério de manganês

dc.contributor.advisor1Pádua, Thiago Faggion de
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8909812973749651
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0694-6991
dc.contributor.authorSilva, Gabriel Duarte da
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/7931770521850834
dc.date.accessioned2026-01-27T12:50:12Z
dc.date.issued2025-12-08
dc.description.abstractDrying is an essential unit operation in various industrial processes. For the efficient design of dryers on an industrial scale, bench and pilot-scale studies are fundamental, as they provide specific kinetic information about the products, such as the film coefficients associated with heat and mass transfer phenomena. However, experimental data obtained in drying systems often exhibit noise and uncertainties, frequently resulting from limitations in the methodology used for data collection, such as fluctuations in the electrical network or interference during weighing caused by vibrations and equipment instability. In this context, the objective of this work was to develop a software aimed at processing experimental data from a forced convection oven, focusing on data treatment and the extraction of relevant kinetic information for the study of drying. For testing the program, drying data of manganese ore were applied, and an analysis of the results obtained with the developed tool was also performed. Python routines were created for the processing and analysis of balance data, capable of: generating drying curves; comparing experimental data with theoretical diffusion models and with literature data; applying filters to the data; and storing the results. The program was complemented with textual material and instructional videos to facilitate its use. The test with manganese ore demonstrated the efficiency of the tool in visualizing the drying stages. A critical moisture content value between 0.10 and 0.15 kg water/kg dry solid was identified for 21 mm manganese spheres, dried at 90 °C. The theoretical models of Lewis and Page proved to be suitable for describing the drying rate, showing correlation coefficients greater than 0.98.eng
dc.description.resumoA secagem é uma operação unitária essencial em diversos processos industriais. Para o dimensionamento eficiente de secadores em escala industrial, estudos em escala de bancada e piloto são fundamentais, pois permitem obter informações cinéticas específicas dos produtos, como os coeficientes de película associados aos fenômenos de transporte de calor e massa. No entanto, os dados experimentais obtidos em sistemas de secagem frequentemente apresentam ruídos e incertezas, muitas vezes decorrentes de limitações da metodologia empregada na coleta, como oscilações na rede elétrica ou interferências durante a pesagem, causadas por vibrações e instabilidades dos equipamentos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um programa voltado ao processamento de dados experimentais provenientes de uma estufa de convecção forçada, visando ao tratamento dos dados e à extração de informações cinéticas relevantes para o estudo da secagem. Para teste do programa, foi utilizado um ensaio de secagem de m inério de manganês, sendo também realizada uma análise dos resultados obtidos com a ferramenta desenvolvida. Foram construídas rotinas em Python para o tratamento e análise dos dados de balança, capazes de: gerar curvas de secagem; comparar os dados experi mentais com modelos teóricos difusivos e com dados da literatura; aplicar filtros aos dados; e armazenar os resultados. O programa foi complementado por material textual e vídeos instrucionais para facilitar sua aplicação. O teste com o minério de manganês demonstrou a eficiência da ferramenta na visualização das etapas de secagem. Foi identificado um valor de umidade crítica entre 0,10 e 0,15 kg água/ kg sólido seco para esferas de manganês de 21 mm, secas a 90 °C. Os modelos teóricos de Lewis e Page se mostraram adequados para descrever a taxa de secagem, apresentando coeficientes de correlação superiores a 0,98.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipIdChamada CNPq Nº 12/2020
dc.identifier.citationSILVA, Gabriel Duarte da. Processamento de dados experimentais para estudo de secagem: desenvolvimento de programa em Python e análise de dados da secagem de minério de manganês. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23470.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23470
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQ
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectSecagempor
dc.subjectDadospor
dc.subjectCódigopor
dc.subjectAnálisepor
dc.subjectDryingeng
dc.subjectDataeng
dc.subjectCodeeng
dc.subjectAnalysiseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleProcessamento de dados experimentais para estudo de secagem: desenvolvimento de programa em Python e análise de dados da secagem de minério de manganêspor
dc.title.alternativeProcessing experimental data for drying assays: development of a Python software and analysis of manganese ore drying dataeng
dc.typeTCC

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