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Estudo experimental e de simulação da fluidodinâmica e recobrimento em leito de jorro

by Duarte, Claudio Roberto

Abstract (Summary)
O leito de jorro tem sido usado, dentre outras aplicações, na secagem, granulação,polimerização catalítica, tratamento de resíduos e no revestimento de vários materiais. Ajustificativa desta aplicação é atribuída ao excelente contato fluido-partícula e àscaracterísticas de circulação dos sólidos. Apesar de sua extenso potencial de aplicação esteequipamento, o mesmo possui algumas limitações, sendo portanto, necessário um melhorentendimento a cerca de seu comportamento fluidodinâmico. A literatura reporta váriosestudos sobre a fluidodinâmica do leito de jorro, porém em geral, os trabalhos apresentammodelos matemáticos restritos a regiões específicas do leito e limitados à certas condiçõesoperacionais. Uma alternativa de estudo que tende a contornar este problema é a adoção deum modelo matemático multifásico que trate as fases como interpenetradamente contínuas econsidere o balanço de momentum e massa para as fases envolvidas. O perfil fluidodinâmicocaracterístico do leito de jorro foi obtido neste trabalho através da técnica de fluidodinâmicacomputacional utilizando um modelo Euleriano granular multifásico. Os perfisfluidodinâmicos da partícula e do fluido, para diferentes configurações de leito e partículas,foram numericamente simulados e validados com dados experimentais. O modelo multifásicoadotado, quando comparado com dados experimentais mostrou uma boa concordância paraprevisão de velocidade de partícula, velocidade do gás e velocidade de mínimo jorro. Atravésdas simulações numéricas foi possível obter a curva característica de queda de pressão emfunção da vazão de ar de jorro. O leito de jorro com tubo draft foi simulado com diferentesconfigurações e foi possível identificar uma configuração adequada para o revestimento desementes de soja.O revestimento de sementes de soja com bactérias e com micronutrientes favorece ocrescimento vigoroso da planta, podendo dispensar o uso de fertilizantes amoniacais. Oprocesso de inoculação consiste em adicionar às sementes de soja bactérias (bradyrhizobium)capazes de suprir a necessidade de nitrogênio dessa cultura. Neste trabalho, foi feita umacomparação da heterogeneidade do revestimento das sementes de soja promovido em leito dejorro e em máquinas tradicionalmente usadas no campo. A heterogeneidade foi medidaatravés do índice de dispersão e o leito de jorro apresentou um revestimento mais homogêneoquando comparado com as máquinas aqui estudadas. A espessura ótima da camada derevestimento deve permitir as trocas gasosas fundamentais para a germinação e as condiçõesideais para a atividade das bactérias. Neste sentido, o conhecimento da cinética decrescimento da camada de revestimento é uma informação fundamental na inoculação desementes de soja. Assim, neste trabalho foi feita a simulação numérica da variação temporalda distribuição de massa de sementes de soja revestidas em leito de jorro, utilizando ummodelo de balanço populacional implementado em Maple V® Release 4. A validação domodelo foi feita através de dez experimentos de revestimentos de sementes de soja cominoculantes e micronutrientes, conduzidos em leito de jorro com spray no topo.
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Bibliographical Information:

Advisor:Valeria Viana Murata; Carlos Henrique Ataide; César Costapinto Santana; José Teixeira Freire; Marcos Antonio de Souza Barrozo

School:Universidade Federal de Uberlândia

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Modelagem multifásica Fludidodinâmcia do leito de jorro Modelo balanço populacional Inoculação Leito Recobrimento Soja ENGENHARIA QUIMICA Processo -

ISBN:

Date of Publication:03/28/2006

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