Comparação do desempenho do secador roto-fluidizado com o secador rotatório convencional: secagem de fertilizantes

Arruda, Edu Barbosa

Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15102

Document type:	Tese
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Comparação do desempenho do secador roto-fluidizado com o secador rotatório convencional: secagem de fertilizantes
Author:	Arruda, Edu Barbosa
First Advisor:	Barrozo, Marcos Antonio de Souza
First coorientator:	Assis, Adilson José de
First member of the Committee:	Ataide, Carlos Henrique
Second member of the Committee:	Vieira, Luiz Gustavo Martins
Third member of the Committee:	Sartori, Dermeval Jose Mazzini
Fourth member of the Committee:	Lima, Oswaldo C. Motta
Summary:	O objetivo desse trabalho foi analisar os fenômenos de transferência de massa e energia entre o ar aquecido e o fertilizante super-fosfato simples granulado em secadores rotatórios nas versões convencional com cascateamento e roto-fluidizado. Um estudo da fluidodinâmica do escoamento das partículas no secador rotatório convencional foi realizado com o objetivo de determinar as condições que correspondem à faixa ótima de operação do secador, de acordo com o carregamento ideal recomendado pela literatura. Com isso, foi possível realizar uma comparação confiável com o secador rotofluidizado desenvolvido na Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia-MG (LISBOA, 2005). Nessa comparação, foi verificado que o secador rotofluidizado apresentou uma melhora significativa no desempenho geral em relação ao convencional operando na faixa ótima. A modelagem do processo foi efetuada a partir da aplicação das equações de conservação de massa e energia para as fases fluida e particulada em elementos infinitesimais de volume do secador. As equações para umidade de equilíbrio, taxa de secagem e transferência de calor, foram obtidas de estudos específicos. O trabalho experimental no secador rotatório, para as versões convencional e rotofluidizado, foi realizado com o objetivo de determinar as variações de umidade e temperatura do ar e do sólido ao longo do comprimento do secador. Estes resultados foram comparados com os obtidos pela simulação numérica do modelo proposto nessa tese e demonstraram boa concordância. Um procedimento diferente, baseado numa técnica de otimização numérica (Evolução Diferencial), foi usado como alternativa para se prever, com um número menor de informações e obtenção de respostas rápidas (como ocorre na indústria), os valores de determinados parâmetros de secagem para condições específicas. Nesse caso, foram escolhidos parâmetros de cinética de secagem e de transferência de calor que, ou demandam longos tempos de experimentos ou apresentam maiores dificuldades de serem medidos experimentalmente. Os resultados obtidos por essa técnica foram testados para o secador rotatório convencional com suspensores de três segmentos e se ajustaram bem aos dados experimentais de corridas individuais.
Abstract:	The objective of this work was to analyze the phenomena of mass and energy transfer between heat air and the granulated simple super-phosphate in rotary dryers in the versions: conventional with cascading and roto-fluidized. A study of fluid dynamics of flowing of particles in conventional rotary dryers was made with objective of determine the conditions that corresponding the optimal range of operation of the dryer, in according to the ideal loading recommended by literature. With this, was possible a correct comparison with roto-fluidized dryer developed on Chemical Engineering Faculty of Federal University of Uberlândia-MG. In this comparison was verified that the roto-fluidized dryer presented better performance that the conventional rotary dryer operating in the optimal range. The modeling of the process was carried out by application of the mass and energy conservation equations to the fluid and particulate phases in infinitesimal element of volume of dryer. The equations for equilibrium moisture, drying rate and heat transfer were chosen of specific studies. The experimental work in rotary dryer, for conventional and roto-fluidized devices, was carried out with the aim to determine the variations of moisture and temperature of solid and the air humidity and temperature throughout the dryer. The experimental data were compared with the obtained by numerical simulation of the model proposed in these work and showed good agreement. Other way based in a technique of numerical optimization (Differential Evolution) was used with a alternative to estimate, with a little information and to obtain fast calculus (with occur in industry), the values of same parameters of drying for specific conditions. In this case was showed parameters of drying and heat transfer that need long times or are difficulty of measure experimentally. The results obtained with this technique showed good agreement with experimental data for isolate cases.
Keywords:	Secagem Fertilizantes
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:	ARRUDA, Edu Barbosa. Comparação do desempenho do secador roto-fluidizado com o secador rotatório convencional: secagem de fertilizantes. 2008. 204 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15102
Date of defense:	29-Feb-2008
Appears in Collections:	TESE - Engenharia Química

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