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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Arraste de partículas finas em um leito fluidizado e eficiência de coleta de um ciclone dipleg
Author: Cardoso, Cássia Regina
First Advisor: Ataide, Carlos Henrique
First member of the Committee: Duarte, Claudio Roberto
Second member of the Committee: Damasceno, João Jorge Ribeiro
Third member of the Committee: Pereira, Fábio de Assis Ressel
Summary: O sistema com um leito fluidizado e um ciclone dipleg como separador gás-sólido é usado industrialmente em unidades de fluidização circulante. Entre outras aplicações estão: o craqueamento catálitico do petróleo, para produção de gasolina e óleo combustível e leitos de combustão. As principais variáveis a serem identificadas no sistema citado são a taxa de arraste de partículas no leito fluidizado e a eficiência de coleta do ciclone. O presente trabalho objetivou estudar os fluxos de arraste para sete tipos de partículas finas (Geldart A e C) em três diferentes velocidades superficiais do gás de fluidização no leito e analisar a eficiência de coleta do ciclone dipleg para todas as condições de operação. Os resultados experimentais obtidos nos dois casos foram comparados aos valores previstos por modelos analíticos. Foram utilizados três tipos de esferas de vidro, três tipos de partículas de FCC (catalisador usado no craqueamento catalítico do petróleo) e um tipo de rocha fosfática. As velocidades do gás no leito foram de 0, 26, 0, 31 e 0, 36m/s; operando nessas velocidades, o leito apresentou um regime de fluidização rápida, similar ao usado em sistemas circulantes. As partículas foram caracterizadas obtendo-se suas velocidades de mínima fluidização. Observou-se que pelo incremento da velocidade do gás aumentasse o fluxo de arraste das partículas; para partículas do tipo Geldart A quanto maior a fração de sólidos do tipo Geldart C maior o fluxo de arraste e para part´ıculas do tipo C, quanto menor o diâmetro médio, menor o fluxo de arraste. O ciclone se mostrou bem dimensionado para a unidade e apresentou eficiências máximas em todos os casos analisados.
Abstract: The system with a fluidized bed and a cyclone dipleg as gas-solid separator is used in industry in unities of circulating fluidization. Some applications are: the fluid catalytic cracking, to produce gasoline and heating oil and the beds of combustion. The principal variables to be identified in the cited system are the flux of entrained particles in the bed and the collection efficiency of the cyclone. The present work had the objectives of studying the entrainment flux of seven fine particles (Geldart A and C) with three different superficial gas velocities in the bed and analyse the collection efficiency of the cyclone dipleg for all the conditions of operation. The experimental results of the two cases were compared to the predicted for models. Three kinds of glass spheres, three kinds os FCC (catalyst used in the fluid catalytic cracking) and one kind os phosphate powder were the used particles. The gas velocities in the bed were 0, 26, 0, 31 and 0, 36m/s, in these velocities the bed worked in the regime of fast fluidization, that is the one used in circulating systems. The particles were characterized and their minimum fluidization velocities were inferred. It was possible to observe that with the increasing of the gas velocity in the bed, the entrainment flux increases; for Geldart A particles, when the fraction of Geldart C solids is higher, the entrainment flux increases and for Geldart C materials, when there is a decrease in mean diameter, the entrainment flux is smaller. The cyclone is well dimensioned for the unit and presented maximum values of efficiencies for all the analysed cases.
Keywords: Partículas finas
Fluidodinâmica
Mínima fluidização
Arraste
Eficiência do ciclone dipleg
Fine particles
Hydrodynamics
Minimum fluidization
Entrainment
Cyclone dipleg efficiency
Fluidização
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: CARDOSO, Cássia Regina. Arraste de partículas finas em um leito fluidizado e eficiência de coleta de um ciclone dipleg. 2008. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15104
Date of defense: 14-Mar-2008
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