Monitoramento do comportamento da temperatura e da pressão durante a secagem de sementes forrageiras em leito fluidizado

• Autor(a) principal: Soares, Gabriela Saldanha
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/8481
• topic: Processamento de sinais; Fluidização; Análise espectral; Trevo persa; Trevo vesiculoso; Signal processing; Fluidization; Spectral analysis; Persian clover; Vesiculous clover

O presente trabalho teve como objetivo monitorar experimentalmente a operação de secagem de sementes em leito fluidizado (LF), através de medidas de temperatura e pressão, a fim de identificar diferentes padrões de comportamento durante os períodos de taxa constante e decrescente, e assim determinar a umidade crítica dos sólidos. Duas espécies de sementes foram utilizadas nesse estudo: trevo persa (Trifolium resupinatum L.) e trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum), em virtude da grande disponibilidade dessas plantas na região Sul do Brasil. A caracterização física dos sólidos permitiu determinar que as duas espécies de sementes pertencem ao grupo B da classificação de Geldart e o estudo fluidodinâmico auxiliou na definição das melhores condições operacionais para a secagem. O teor de umidade de equilíbrio e o comportamento da adsorção de umidade dos sólidos foram estabelecidos através de isotermas de adsorção nas temperaturas de 40, 45 e 50 ºC, de maneira que o modelo de Peleg mostrou-se mais apropriado para descrever o processo. A cinética de secagem das sementes foi determinada através de ensaios de secagem em camada delgada em um secador de fluxo paralelo do ar, nas temperaturas de 40 e 50 ºC. Além de demonstrar o predomínio do período de taxa decrescente de secagem para as duas espécies de sementes, foi possível obter os valores de umidade crítica, aproximadamente 0,20 gH2O.gss-1 para o trevo persa e 0,25 gH2O.gss-1 para o trevo vesiculoso. Os experimentos de secagem em leito fluidizado foram realizados nas temperaturas de 40 e 50 ºC, utilizando relações Hl:Dl (altura de leito fixo:diâmetro da coluna) 1:1 e 1,5:1 e velocidades de fluidização de aproximadamente 2,7 vezes a velocidade de fluidização mínima. As medidas de temperatura e queda de pressão foram analisadas diretamente por meio de gráficos correlacionando-as ao conteúdo de umidade do material, e indiretamente por meio de análises nos domínios do tempo (desvio padrão) e da frequência (PSD). A análise direta mostrou que os perfis de temperatura e pressão são sensíveis à perda de umidade do material durante o processo de secagem. Quanto ao perfil de temperatura, comprovou-se que não sofreu interferência da altura do leito de partículas ou da umidade inicial do material. Já no que diz respeito às medidas de pressão, ao utilizar a relação Hl:Dl 1,5:1 não foi possível identificar um perfil característico em decorrência da mudança no regime fluidodinâmico do leito. Pela análise indireta, notou-se que o desvio padrão apresentou comportamento análogo às medidas de queda de pressão e os espectros de potência tornaram-se mais largos e com amplitude reduzida, além de apresentarem dois componentes de frequência distintos após determinada perda de umidade, indicativos de mudança no regime fluidodinâmico do leito ao longo do processo de secagem. Assim, foram identificadas diferenças nos padrões de comportamento das medidas de pressão e temperatura quando relacionadas ao teor de umidade do material e, portanto, foi possível estimar a umidade crítica dos sólidos e os períodos de secagem a taxa constante e decrescente, por meio de medidas indiretas, de baixo custo e de fácil obtenção.