Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Riedel, Yara Magdalena Zétola
Data de Publicação: 1995
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
Texto Completo: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3835
Resumo: In this work a laboratory scale three-phase fluidized bed equipment was built. The hidrodynamic and mass transfer of concurrent gas-liquid upwards flow, has been characterized. The fluid phase were air and tap water, and solids where made of PVC, either cylíndrical, cubic and irregular shaped particles, with density varying between 1.3 e 1.4 g/cm3. The study of hidrodynamic included bed expansion, the individual phase holdup, the pressure drop and minimum fluidization velocity under gas flow rate varying from 0 to 38.5 cm3/s and liquid velocity up to 7 cm/s. Mass transfer studies in fluidized bed was center in volume mass transfer coefficient. The gas holdup was measured according to EFREMOV E VAKRUSHEV (1970) method is and the volume mass transfer coefficient was measured by a method envolving a slow chemical reaction under transient condition. Experimental data has shown that bed exansion was different for the three types of particles used. The gas holdup increases with gas flowrate and diminishes with greater liquid flowrate, while the different shaped particles used had neglible effect. The pressure drop is greater for cylindrical particles, smaller for irregular particles and cubics particles behave intermediately. Minimum fluidization velocity was not significantly affected by bed height, it decreases with higher gas flow rate, was similar for cylindrical and cubic shaped particles and greater for irregular shaped particles. The volume mass transfer coefficient (KLA) is highly depended of gas-liquid distributer design. In spite of this, within the range of conditions used, KLA increases with both gas liquid flowrates. For the same flow condition the three-phase fluidized bed has a higher mass transfer than the equivalent bubble column, showing that the effect of the particles is to break the bubble and increse the volume mass transfer coefficient.
id UEM-10_b8fea0f42647e1bb3d4aa8356477212a
oai_identifier_str oai:localhost:1/3835
network_acronym_str UEM-10
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository_id_str
spelling Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásicoOxigen transfer and hidrodynamics parameter of a threephase fluidized bed reactor.FluidizaçãoTratamento de efluentesProcessosLeito fluidizado trifásicoCaracterização hidrodinâmica e transferência de massaReator de leito fluidizado trifásicoBrasil.EngenhariasEngenharia QuímicaIn this work a laboratory scale three-phase fluidized bed equipment was built. The hidrodynamic and mass transfer of concurrent gas-liquid upwards flow, has been characterized. The fluid phase were air and tap water, and solids where made of PVC, either cylíndrical, cubic and irregular shaped particles, with density varying between 1.3 e 1.4 g/cm3. The study of hidrodynamic included bed expansion, the individual phase holdup, the pressure drop and minimum fluidization velocity under gas flow rate varying from 0 to 38.5 cm3/s and liquid velocity up to 7 cm/s. Mass transfer studies in fluidized bed was center in volume mass transfer coefficient. The gas holdup was measured according to EFREMOV E VAKRUSHEV (1970) method is and the volume mass transfer coefficient was measured by a method envolving a slow chemical reaction under transient condition. Experimental data has shown that bed exansion was different for the three types of particles used. The gas holdup increases with gas flowrate and diminishes with greater liquid flowrate, while the different shaped particles used had neglible effect. The pressure drop is greater for cylindrical particles, smaller for irregular particles and cubics particles behave intermediately. Minimum fluidization velocity was not significantly affected by bed height, it decreases with higher gas flow rate, was similar for cylindrical and cubic shaped particles and greater for irregular shaped particles. The volume mass transfer coefficient (KLA) is highly depended of gas-liquid distributer design. In spite of this, within the range of conditions used, KLA increases with both gas liquid flowrates. For the same flow condition the three-phase fluidized bed has a higher mass transfer than the equivalent bubble column, showing that the effect of the particles is to break the bubble and increse the volume mass transfer coefficient.Para este trabalho foi construído um equipamento ainda em escala de laboratório para caracterização hidrodinâmica e a transferência de massa de um leito fluidizado trifásico concorrente com fase contínua líquida. Os fluidos utilizados foram a água e o ar comprimido. A fase sólida constituiu-se de partículas de PVC com densidade entre 1,3 e 1,4 de forma cilíndrica, cúbica e irregular. Na hidrodinâmica foram estudadas a expansão do leito, o holdup individual das fases, a queda de pressão e a velocidade mínima de fluidização com vazão de gás entre O e 38,5 cm3/s e velocidade do líquido até 7 cmls. Estudos de transferência de massa foram efetuados com o leito fluidizado através de medidas do coeficiente de transferência de massa volumétrico. O holdup da fase gasosa foi medido pelo método de EFREMOV E VAKRUSHEV( 1970) e o coeficiente de transferência de massa volumétrico foi medido pelo método que envolve reação química lenta em estado transiente. Resultados demonstraram que: as expansões do leito fluidizado foram diferentes para as três partículas utilizadas. O holdup da fase gasosa aumentou com a vazão do gás e diminuiu com a vazão/velocidade do líquido e não se distinguiu o efeito da forma das partículas. A queda de pressão foi maior para as partículas cilíndricas seguindo as cúbicas e a menor queda de pressão foi para as partículas irregulares. Foi notado que a velocidade mínima de fluidização diminuiu com a presença do gás, não havendo diferença significativa entre as velocidades mínimas de fluidização para alturas estáticas diferentes. As velocidades mínimas de fluidização para as partículas cilíndricas e cúbicas foram muito próximas, já as partículas irregulares tiveram uma maior velocidade mínima de fluidização. Embora o coeficiente de transferência de massa volumétrico seja dependente do distribuidor gás-líquido pôde-se verificar que o coeficiente de transferência de massa volumétrico aumentou com a vazão do gás e com a velocidade do líquido nas condições de operação utilizadas. A presença de partículas na maioria da condições de operação fizeram com que valores de coeficiente de transferência de massa volumétrico no leito fossem levemente maiores que os do coeficiente de transferência de massa volumétrico em coluna de borbulhamento (sem partículas). Indicando estes resultados que as partículas possuíram um leve efeito de quebrar as bolhas.185 fUniversidade Estadual de MaringáBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUEMMaringá, PRDepartamento de Engenharia QuímicaGisella Maria ZaninCleide Mara Faria Soares - UnitFlávio Faria de Moraes - UEMRiedel, Yara Magdalena Zétola2018-04-17T17:45:40Z2018-04-17T17:45:40Z1995info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3835porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2024-03-25T17:50:23Zoai:localhost:1/3835Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:56:59.505253Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
dc.title.none.fl_str_mv Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
Oxigen transfer and hidrodynamics parameter of a threephase fluidized bed reactor.
title Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
spellingShingle Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
Riedel, Yara Magdalena Zétola
Fluidização
Tratamento de efluentes
Processos
Leito fluidizado trifásico
Caracterização hidrodinâmica e transferência de massa
Reator de leito fluidizado trifásico
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
title_short Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
title_full Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
title_fullStr Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
title_full_unstemmed Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
title_sort Transferência de oxigênio e parâmetros hidrodinâmicos de um reator de leito fluidizado trifásico
author Riedel, Yara Magdalena Zétola
author_facet Riedel, Yara Magdalena Zétola
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gisella Maria Zanin
Cleide Mara Faria Soares - Unit
Flávio Faria de Moraes - UEM
dc.contributor.author.fl_str_mv Riedel, Yara Magdalena Zétola
dc.subject.por.fl_str_mv Fluidização
Tratamento de efluentes
Processos
Leito fluidizado trifásico
Caracterização hidrodinâmica e transferência de massa
Reator de leito fluidizado trifásico
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
topic Fluidização
Tratamento de efluentes
Processos
Leito fluidizado trifásico
Caracterização hidrodinâmica e transferência de massa
Reator de leito fluidizado trifásico
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
description In this work a laboratory scale three-phase fluidized bed equipment was built. The hidrodynamic and mass transfer of concurrent gas-liquid upwards flow, has been characterized. The fluid phase were air and tap water, and solids where made of PVC, either cylíndrical, cubic and irregular shaped particles, with density varying between 1.3 e 1.4 g/cm3. The study of hidrodynamic included bed expansion, the individual phase holdup, the pressure drop and minimum fluidization velocity under gas flow rate varying from 0 to 38.5 cm3/s and liquid velocity up to 7 cm/s. Mass transfer studies in fluidized bed was center in volume mass transfer coefficient. The gas holdup was measured according to EFREMOV E VAKRUSHEV (1970) method is and the volume mass transfer coefficient was measured by a method envolving a slow chemical reaction under transient condition. Experimental data has shown that bed exansion was different for the three types of particles used. The gas holdup increases with gas flowrate and diminishes with greater liquid flowrate, while the different shaped particles used had neglible effect. The pressure drop is greater for cylindrical particles, smaller for irregular particles and cubics particles behave intermediately. Minimum fluidization velocity was not significantly affected by bed height, it decreases with higher gas flow rate, was similar for cylindrical and cubic shaped particles and greater for irregular shaped particles. The volume mass transfer coefficient (KLA) is highly depended of gas-liquid distributer design. In spite of this, within the range of conditions used, KLA increases with both gas liquid flowrates. For the same flow condition the three-phase fluidized bed has a higher mass transfer than the equivalent bubble column, showing that the effect of the particles is to break the bubble and increse the volume mass transfer coefficient.
publishDate 1995
dc.date.none.fl_str_mv 1995
2018-04-17T17:45:40Z
2018-04-17T17:45:40Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3835
url http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3835
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Departamento de Engenharia Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Departamento de Engenharia Química
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron:UEM
instname_str Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron_str UEM
institution UEM
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
collection Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801841412397858816