Publicação: Avaliação teórico-experimental do revestimento de partículas em leito
de jorro
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
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Coorientador
Barrozo, Marcos Antonio de Souza
Resumo
O leito de jorro tem sido cada vez mais utilizado em processos de revestimento de
partículas, como comprimidos e sementes, devido à excelente mobilidade de partículas no leito,
à maior uniformidade no revestimento e à capacidade de revestir e secar as partículas
simultaneamente. O revestimento tem o propósito de melhorar as propriedades físicas e químicas
das partículas.
O leito de jorro tem como vantagens uma construção mecânica sem partes móveis,
recobrimento e secagem simultâneos, possibilidade de trabalhar com uma ampla faixa de
partículas com pouca formação de aglomerados, embora exija cuidados quando utilizado com
partículas e revestimentos frágeis, que aumentam muito a elutriação.
Neste trabalho os dados experimentais obtidos para o revestimento de sementes de soja
em leito de jorro com tubo draft conduzidos por Duarte (2002) foram submetidos a uma análise
estatística detalhada para estudo da influência da distribuição inicial de sementes e do efeito de
variáveis operacionais sobre a distribuição do revestimento final das sementes. Além disto,
foram analisados dois modelos dinâmicos de balanço populacional, aplicados às regiões
funcionais características de um leito de jorro cônico-cilíndrico com tubo draft, para a previsão
da função densidade populacional temporal e a avaliação do efeito de variáveis operacionais
sobre a uniformidade do revestimento: o modelo de Liu e Litster (1993-b) aplicado a um único
domínio e o modelo de Wnukowski e Setterwall (1989) aplicado a duas regiões de mistura
perfeita onde ocorrem o recobrimento e a secagem de partículas.
Os dois modelos de balanço populacional foram resolvidos através da rotina Coating1.0
desenvolvida em Maple e os resultados obtidos são comparados aos dados experimentais de
Duarte (2002). O modelo de balanço populacional de um domínio é utilizado como base para a
estimação da sensibilidade e da elasticidade paramétricas relativas às vazões de ar de jorro, de ar
de atomização e de suspensão e concentração de suspensão, em cada um dos dezesseis
experimentos através da subrotina DDASPK.F.
As análises mostraram uma grande influência da vazão de ar de jorro e da vazão de
suspensão sobre a uniformidade do revestimento. O crescimento ocorre preferencialmente em
sementes de massas médias de acordo com uma distribuição normal, sendo pouco afetado pela
distribuição inicial das sementes in natura. A sensibilidade paramétrica foi mais acentuada em sementes de massa média,
apresentando seus maiores valores para a vazão de ar de jorro, enquanto a elasticidade foi mais
acentuada para sementes de massas pequenas e grandes.
Abstract
The spouted bed has been increasingly used in coating of particles like pills and seeds,
due to the excellent mobility of particles in the bed, to the biggest coating uniformity and the
simultaneous coating and drying of the particles. The coating improves the physical and
chemical properties of the particles.
The spouted has advantages as no mechanical moving components, simultaneous coating
and drying, possibility of working with a wide range of particles few agglomerates. Therefore, it
requires care when used with fragile particles and coatings, which increase the elutriation.
In this work experimental data obtained for the soybean's coating in a spouted bed with
draft tube conducted by Duarte (2002) were subjected to a detailed statistical analysis to study
the influence of the initial distribution of seeds and effect of the operating variables on the final
coating distribution. Besides it, two dynamic balance population models were analyzed, both
applied to functional characteristics areas of the conical cylindrical spouted bed with draft tube,
to predict the population density function and to evaluate the effect of operational variables on
the coating uniformity: the model of Liu and Litster (1993-b) applied to a single domain and the
model of Wnukowski and Setterwall (1989) applied to two perfectly mixed regions where occur
drying and coating of the particles. Both population balance models have been solved through
the Coating1.0 code developed in Maple® and the obtained results were validated against the
Duarte (2002) data. The single domain model is used as the basis for the parametric sensitivity
and elasticity analysis of the spout air flow, atomization air flow, suspension flow and
concentration of the suspension for each of the sixteen experiments through the DDASPK.F
code.
The analyses showed a great influence of the flow of spout air jet and the flow of
suspension on the coating's uniformity. The growth takes place mainly at intermediate mass
seeds according to a normal distribution, which is not affected by the initial distribution of
uncoated seeds.
The parametric sensitivity was more pronounced in seeds of intermediate mass,
presenting its highest values for the spout flow air, while the elasticity was more pronounced for
seeds of small and big masses.
Palavras-chave
Processo de leito de jorro, Soja - Sementes, Revestimento, Leito de jorro, Balanço populacional, Sensibilidade paramétrica, Análise estatística, Sementes de soja, Coating, Spouted bed, Population balance model, Parametric sensitivity, Statistical analysis, Soybean seeds
Citação
TAMIOZZO, Luciano Matheus. Avaliação teórico-experimental do revestimento de partículas em leito
de jorro. 2008. 217 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.