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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Secagem de sementes de soja em secador rotoaerado: modelagem do processo e análise da qualidade das sementes
Alternate title (s): Drying of soybean seeds in a rotoaerated dryer: process modeling and seed quality analysis
Author: Avendaño, Pablo de Souza
First Advisor: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
First member of the Committee: Silvério, Beatriz Cristina
Second member of the Committee: Souza, Glaucia de Fatima Moreira Vieira
Third member of the Committee: Duarte, Claudio Roberto
Summary: A soja é uma cultura utilizada na alimentação humana há mais de cinco mil anos. Seu grão está entre os mais consumidos do mundo, pois é uma excelente fonte de proteína e óleo vegetal para atender às exigências alimentares humana e animal. Até a safra 2018 e 2019 o Brasil ocupava o segundo lugar no ranking mundial na produção de soja, mas devido à queda na produção estadunidense e o forte crescimento da produção brasileira, na safra 2019/20, o Brasil atinge o primeiro lugar com destaques na produtividade. A preservação da qualidade das sementes de soja é fundamental para atender as demandas nas diferentes épocas do ano. A secagem é uma das operações mais críticas e exige um maior gerenciamento, pois, a viabilidade das sementes pode reduzir consideravelmente pela demora na secagem ou pela má operação. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar o processo de secagem de sementes de soja em secador rotatório não-convencional, denominado rotoaerado, para avaliar o processo de transferência de calor e massa neste sistema, bem como analisar a influência das variáveis do processo na qualidade dessas sementes. Foi possível determinar a umidade dos sólidos ao longo do secador, a temperatura e a qualidade finais das sementes, além da temperatura e velocidade do ar de secagem em cada ensaio. O secador rotoaerado demonstrou ótimos resultados quanto à taxa de secagem (0,051 a 0,113ppmin-1) quando comparado a outros, além de um baixo tempo de residência (entre 22,2 e 24,9min), proporcionando valores de umidade final para a semente adequadas ao armazenamento. As simulações computacionais foram realizadas utilizando o modelo a duas fases e apresentaram boa concordância com os valores experimentais. Os desvios médios foram de 1,08, 5,7 e 10,9% para a umidade final e temperatura final das sementes de soja e temperatura do ar de entrada, respectivamente. Os efeitos das variáveis do processo sobre a qualidade das sementes foram quantificados e proporcionaram índices de qualidade acima de 90%, sendo que a temperatura do ar de secagem pode chegar a 50°C, no entanto, para esta temperatura a velocidade do ar de entrada deve ser a menor possível (1,6 ms-1).
Abstract: Soy is a crop that has been used in human food for over five thousand years. Its grain is among the most consumed in the world because it is an excellent source of protein and vegetable oil to meet human and animal food requirements. Until the 2018 and 2019 harvests, Brazil ranked second in the world in soybean production, but due to the drop in production in the United States and the strong growth in Brazilian production, in the 2019/20 harvest, Brazil reached the first place with highlights in productivity. Maintaining the quality of soybean seeds is essential to meet the demands all year round. Drying is one of the most critical operations and requires greater management, since the viability of the seeds can be reduced considerably by delaying or poorly executing the operation. Therefore, this work aimed to study the drying process of soya beans in a non-conventional rotary dryer, called rotoaerated, to evaluate the heat and mass transfer process in this system, as well as to analyze the influence of process variables on the quality of these seeds. It was possible to determine the humidity of the solids along with the dryer, the final temperature and quality of the seeds, as well as the temperature and speed of the drying air in each test. The rotoaerated dryer showed excellent results regarding the drying rate (0.051 to 0.113ppmin-1) when compared to others, besides a low residence time (between 22.2 and 24.9min), providing final moisture values for the seed suitable for storage. The computer simulations were performed using the two-phase model and showed good agreement with the experimental values. The average deviations were 1.08, 5.7, and 10.9% for the final moisture and final temperature of the soybean seeds and input air temperature, respectively. The effects of the process variables on seed quality were quantified and provided quality indexes above 90%, and the drying air temperature can reach 50°C, however, for this temperature the input air velocity should be the lowest possible (1.6 ms-1).
Keywords: Secagem
Soja
Rotoaerado
Modelo a duas fases
Qualidade das sementes
drying
soybean
rotoaerated
two-phase model
seeds quality
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
Subject: Engenharia química
Soja - Produtos
Equipamento de secagem
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: AVENDAÑO, Pablo de Souza. Secagem de sementes de soja em secador rotoaerado: modelagem do processo e análise da qualidade das sementes. 2020. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.A951s.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.A951s
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45041
Date of defense: 30-Nov-2020
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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