DESIDRATAÇÃO DE SEMENTES DE SOJA EM LEITO FIXO: MODELAGEM E SIMULAÇÃO; ANÁLISE DE EFEITO DAS VARIÁVEIS E HETEROGENEIDADE DO PROCESSO

DESIDRATAÇÃO DE SEMENTES DE SOJA EM LEITO FIXO: MODELAGEM E SIMULAÇÃO; ANÁLISE DE EFEITO DAS VARIÁVEIS E HETEROGENEIDADE DO PROCESSO

SOUZA, G. F. M. V.; MIRANDA, R. F. de; LOBATO, F. S.; BARROZO, M. A. S.

Artigo:

O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do processo de secagem de sementes de soja em leito fixo e camada espessa. Foi realizada a simulação matemática deste processo utilizando um modelo a duas fases, com a utilização do método das linhas para resolução numérica. Os dados experimentais dos perfis de umidade e temperatura das sementes de soja e da temperatura do ar de secagem em diferentes posições axiais do leito fixo no decorrer do tempo foram comparados com os valores simulados, mostrando uma boa concordância, com desvios médios variando de 1,4 a 5,7%. Quando a secagem é realizada em leito fixo existem diferenças significativas de umidade, de temperatura do ar e das sementes na direção axial, sendo que, como esperado, as menores umidades das sementes e maiores temperaturas do ar e das sementes foram alcançadas nas posições mais próximas da entrada do ar no leito (0,05 e 0,10 m). De modo geral, a taxa de secagem cresce com o aumento da temperatura e da velocidade, juntamente com a diminuição da umidade relativa do ar de secagem. Em apenas quatro experimentos as sementes obtiveram a umidade final abaixo ou próximas de 13 a 14% (bs) nas diferentes posições axiais do leito e que apenas um apresentou as condições menos desfavoráveis para a qualidade das sementes (T=40oC; V=0,7 m/s; UR=35%).

O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do processo de secagem de sementes de soja em leito fixo e camada espessa. Foi realizada a simulação matemática deste processo utilizando um modelo a duas fases, com a utilização do método das linhas para resolução numérica. Os dados experimentais dos perfis de umidade e temperatura das sementes de soja e da temperatura do ar de secagem em diferentes posições axiais do leito fixo no decorrer do tempo foram comparados com os valores simulados, mostrando uma boa concordância, com desvios médios variando de 1,4 a 5,7%. Quando a secagem é realizada em leito fixo existem diferenças significativas de umidade, de temperatura do ar e das sementes na direção axial, sendo que, como esperado, as menores umidades das sementes e maiores temperaturas do ar e das sementes foram alcançadas nas posições mais próximas da entrada do ar no leito (0,05 e 0,10 m). De modo geral, a taxa de secagem cresce com o aumento da temperatura e da velocidade, juntamente com a diminuição da umidade relativa do ar de secagem. Em apenas quatro experimentos as sementes obtiveram a umidade final abaixo ou próximas de 13 a 14% (bs) nas diferentes posições axiais do leito e que apenas um apresentou as condições menos desfavoráveis para a qualidade das sementes (T=40oC; V=0,7 m/s; UR=35%).

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0709-24335-169301

Referências bibliográficas

• [1] AVELAR, S. A. G.; LEVIEN, A. M.; PESKE, S. T.; VILLELA, F. A.; BAUDET, L. Secagem estacionária de sementes de soja com ar desumidificado por resfriamento. Rev. Bras. Sementes, v. 33, n. 3, p. 454 - 462. 2011.
• [2] BARROZO, M.A.S.; SARTORI, D.J.M.; FREIRE, J.T.; ACHCAR, J.A. Discrimination of equilibrium moisture equations for soybean using nonlinearity measures. Dry. Technol., v. 14, n. 7, 1779-1794, 1996.
• [3] BARROZO, M.A.S.; MURATA, V.V.; COSTA, S.M. The drying of soybean seeds in countercurrent and concurrent moving bed dryers. Dry. Technol., v. 16, n. 9, 2033-2047, 1998.
• [4] BOX, M. J.; HUNTER, W. G.; HUNTER, J. S. Statistics for Experimenters, An Introduction to Design, Data Analysis, and Model Building. John Wiley and Sons, New York, 1978.
• [5] BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying cereal grains. Westport, Connecticut. AVI Book, 1974.
• [6] LISBOA, M.H.; VITORINO, D.S.; DELAIBA, W.B.; FINZER, J.R.D.; BARROZO, M.A.S. A study of particle motion in rotary dryer. Braz. J. Chem. Eng., v. 24, n. 3, 265-374, 2007.
• [7] KRZYZANOWSKI, F.C.; WEST, S.H.; FRANCA NETO, J.B. Drying soybean seed using air ambient temperature at low relative humidity. Rev. Bras. Sementes, v.28, n.2, p.77-83.
• [8] 2006.
• [9] LÓPEZ, A., PIQUÉ, M. T., ROMERO, A. Simulation of deep bed drying of hazelnuts. Dry. Technol., v. 16, n. 3, p. 651-665, 1998.
• [10] MYERS, R.H., MONTGOMERY, D.C. Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments. New York: John Wiley and Sons, Inc., 2002.
• [11] OSBORN, G. S.; WHITE, G. M.; SULAIMAN, A. H.; WELTON, L. R. Predicting equilibrium moisture proportions of soybeans. T. ASAE, v. 32, n. 6, p. 2109-2113, 1989.
• [12] PESKE, S. T.; VILLELA F. Secagem de sementes. In: PESKE, S. T.; ROSENTHAL, M.; ROTA, G.R.M. Sementes: fundamentos científicos e tecnológicos. Pelotas: UFPel, 2003.
• [13] SOUZA, G. F. M. V. Secagem de sementes de soja em leito fixo: equilíbrio e cinética da sílica gel para controle de umidade, modelagem do processo e análise da qualidade das sementes. 2012. 157 f. Tese de Doutorado - Universidade Federal de Uberlândia. WAKAO, N.; KAGUEI, S.; FUNAZKRI, T. Effect of fluid dispersion coefficients on particle-to-fluid heat transfer coefficients in packed beds. Chem. Eng. Sci, v. 34, n. 3, 325 - 336, 1979.

Como citar:

SOUZA, G. F. M. V.; MIRANDA, R. F. de; LOBATO, F. S.; BARROZO, M. A. S.; "DESIDRATAÇÃO DE SEMENTES DE SOJA EM LEITO FIXO: MODELAGEM E SIMULAÇÃO; ANÁLISE DE EFEITO DAS VARIÁVEIS E HETEROGENEIDADE DO PROCESSO", p-11653-11660. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0709-24335-169301