MODELAGEM DINÂMICA DA SECAGEM DE PASTA EM LEITO DE JORRO

MODELAGEM DINÂMICA DA SECAGEM DE PASTA EM LEITO DE JORRO

SILVA, CARLOS ADRIANO MOREIRA DA; FREIRE, FÁBIO BENTES; FREIRE, JOSÉ TEIXEIRA

Artigo Completo:

Apesar da literatura reportar vários modelos matemáticos empregados para a secagem de pasta em leito de jorro, poucos trabalhos propõem estudar o regime transiente envolvendo mudanças na dinâmica de secagem. Portanto, neste trabalho foi realizado um estudo experimental e de simulação sobre o processo de secagem de pasta em leito de jorro com partículas inertes, onde os testes foram conduzidos de modo a provocar mudanças na dinâmica de secagem para se procurar entender o que ocorre no processo durante períodos em que o equipamento passa por estados transientes. Para isto, foram realizados experimentos de secagem com perturbação na vazão de alimentação da pasta. Os ensaios foram realizados com temperaturas do gás de entrada de 70°C e 100°C, e velocidades do gás de entrada de 20% e 30% acima da mínima de jorro. A pasta utilizada foi uma suspensão de carbonato de cálcio com uma concentração percentual de sólidos de 5% m/m, e esferas de vidro como partículas inertes. Para descrever a dinâmica de transferência de calor e massa no leito, foi utilizado um modelo semi-empírico que consiste de um sistema de equações diferenciais ordinárias acoplado com uma equação empírica para determinar a taxa de evaporação de água. Para a solução do sistema, foi construído um código computacional em linguagem de programação FORTRAN 90 utilizando-se a subrotina DIVIPAG da biblioteca do IMSL. Foram realizadas análises comparativas entre os dados experimentais e simulados, e verificou-se que o modelo adaptado representa bem o processo de secagem em diferentes condições experimentais.

Apesar da literatura reportar vários modelos matemáticos empregados para a secagem de pasta em leito de jorro, poucos trabalhos propõem estudar o regime transiente envolvendo mudanças na dinâmica de secagem. Portanto, neste trabalho foi realizado um estudo experimental e de simulação sobre o processo de secagem de pasta em leito de jorro com partículas inertes, onde os testes foram conduzidos de modo a provocar mudanças na dinâmica de secagem para se procurar entender o que ocorre no processo durante períodos em que o equipamento passa por estados transientes. Para isto, foram realizados experimentos de secagem com perturbação na vazão de alimentação da pasta. Os ensaios foram realizados com temperaturas do gás de entrada de 70°C e 100°C, e velocidades do gás de entrada de 20% e 30% acima da mínima de jorro. A pasta utilizada foi uma suspensão de carbonato de cálcio com uma concentração percentual de sólidos de 5% m/m, e esferas de vidro como partículas inertes. Para descrever a dinâmica de transferência de calor e massa no leito, foi utilizado um modelo semi-empírico que consiste de um sistema de equações diferenciais ordinárias acoplado com uma equação empírica para determinar a taxa de evaporação de água. Para a solução do sistema, foi construído um código computacional em linguagem de programação FORTRAN 90 utilizando-se a subrotina DIVIPAG da biblioteca do IMSL. Foram realizadas análises comparativas entre os dados experimentais e simulados, e verificou-se que o modelo adaptado representa bem o processo de secagem em diferentes condições experimentais.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-MS-298

Referências bibliográficas

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Como citar:

SILVA, CARLOS ADRIANO MOREIRA DA; FREIRE, FÁBIO BENTES; FREIRE, JOSÉ TEIXEIRA; "MODELAGEM DINÂMICA DA SECAGEM DE PASTA EM LEITO DE JORRO", p-540-549. In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/ENEMP2015-MS-298