Influência dos parâmetros de reversão na homogeneidade de um leito durante a secagem de alumina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Lucas Guellis de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15942
Resumo: An undesirable aspect of fixed bed dryers is that they generate a product with uneven distribution of moisture and temperature of the particles along it, in the direction of drying air flow. This can result in a non-quality product, which can lead to significant losses in subsequent operations. This disadvantage can be overcome by periodically reversing the direction of flow of the heated air, whose burden is the longer drying time and the higher cost. In the conventional process without inversion, the temperature in the layer closest to the inlet of the heated air reaches dynamic equilibrium faster than the later layers, while the layer farthest from the inlet takes longer to do so. In the drying process with periodic inversion, the dynamic temperature equilibrium is disturbed with each inversion. Thus, the reversal of the air flow direction confers a mixing character to the fixed bed drying, which must be proven in numerical experiments by the reduction of the humidity gradient. The reversal technique has as operational parameters the initial moment of application of the first change in flow direction and the time between subsequent inversions. The final paper proposal summarized here, aimed to evaluate the influence of these parameters on the degree of uniformity of a fixed bed during the drying of alumina particles. Numerical tests were performed using a MatLab® program developed in the Particulate Systems area of DEQ/UFSCar. With the results of the simulations, it was possible to identify trends of change in the homogeneity of the fixed bed, and that the parameters evaluated significantly alter the operation of the bed and must be analyzed in order to obtain the best uniformity of the process.
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This disadvantage can be overcome by periodically reversing the direction of flow of the heated air, whose burden is the longer drying time and the higher cost. In the conventional process without inversion, the temperature in the layer closest to the inlet of the heated air reaches dynamic equilibrium faster than the later layers, while the layer farthest from the inlet takes longer to do so. In the drying process with periodic inversion, the dynamic temperature equilibrium is disturbed with each inversion. Thus, the reversal of the air flow direction confers a mixing character to the fixed bed drying, which must be proven in numerical experiments by the reduction of the humidity gradient. The reversal technique has as operational parameters the initial moment of application of the first change in flow direction and the time between subsequent inversions. The final paper proposal summarized here, aimed to evaluate the influence of these parameters on the degree of uniformity of a fixed bed during the drying of alumina particles. Numerical tests were performed using a MatLab® program developed in the Particulate Systems area of DEQ/UFSCar. With the results of the simulations, it was possible to identify trends of change in the homogeneity of the fixed bed, and that the parameters evaluated significantly alter the operation of the bed and must be analyzed in order to obtain the best uniformity of the process.Um aspecto indesejável dos secadores de leito fixo é que eles geram um produto com distribuição de umidade e de temperatura das partículas pouco uniforme ao longo dele, na direção do escoamento do ar de secagem. Isso pode resultar num produto fora do padrão de qualidade, podendo acarretar perdas significativas em operações subsequentes. Essa desvantagem pode ser contornada com a inversão periódica do sentido de escoamento do ar aquecido, cujo ônus é o maior tempo de secagem e o maior custo. No processo convencional sem inversão, a temperatura na camada mais próxima da entrada do ar aquecido atinge o equilíbrio dinâmico mais rapidamente que as camadas posteriores, enquanto a camada mais distante da entrada leva mais tempo para isso. No processo de secagem com inversão periódica, o equilíbrio dinâmico da temperatura é perturbado a cada reversão. Dessa forma, a reversão do sentido de escoamento do ar confere um caráter de mistura à secagem em leito fixo, o que deve ser comprovado nos experimentos numéricos pela diminuição do gradiente de umidade. A técnica de reversão tem como parâmetros operacionais o instante inicial de aplicação da primeira mudança de sentido do escoamento e o tempo entre inversões subsequentes. A proposta de TG aqui resumida teve como objetivo avaliar a influência desses parâmetros no grau de uniformização de um leito fixo durante a secagem de partículas de alumina. Foram feitos ensaios numéricos usando um programa em MatLab® desenvolvido na área de Sistemas Particulados do DEQ/UFSCar. Com os resultados das simulações, foi possível identificar tendências de mudança na homogeneidade do leito fixo, e que os parâmetros avaliados alteram significativamente a operação do leito, devendo ser analisados a fim de se obter a melhor uniformização do processo.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Química - EQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSecagemLeito fixoDryingFixed bedENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAInfluência dos parâmetros de reversão na homogeneidade de um leito durante a secagem de aluminaInfluence of reversal parameters on the homogeneity of a bed during alumina dryinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis75eb7fb7-f6af-4677-87b5-84d87dca76acreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdfTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdfTCC-Lucas-Guellis-de-Souzaapplication/pdf1753021https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15942/1/TCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf04090463a46a1168f1c7897ffba560bfMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15942/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.txtTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.txtExtracted texttext/plain56971https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15942/3/TCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.txt893bf5988af87f27eea0fb07ef7f8e5cMD53THUMBNAILTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.jpgTCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8317https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15942/4/TCC-Lucas-Guellis-de-Souza.pdf.jpgdfa501e30b25a328c7f664a87ed4632dMD54ufscar/159422023-09-18 18:32:20.826oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15942Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:20Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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