Estudo do desempenho de um leito de jorro convencional para secagem de polpa de acerola.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1996 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3569 |
Resumo: | A secagem de pastas e suspensões em leito de jorro com partículas inertes é influenciada por variáveis operacionais e geométricas como a temperatura e a vazão de entrada do gás, altura do leito, bem como as propriedades do material a ser seco. O conhecimento das interações dessas variáveis e do desempenho da secagem é de fundamental importância para a otimização operacional. Este trabalho trata da secagem de polpa de acerola {Malpighia emarginata DC ) em um leito de jorro convencional com 0,297m de diâmetro, base cónica com 60 0 e orifício de entrada com 0,05m de diâmetro. Partículas de poliestireno (d = 0,326cm, p = 1,045 g/m3) formam o leito de partículas inertes com alturas entre 0,18 e 0,28m, envolvendo as regiões cônica e cilíndrica. A alimentação da polpa de acerola foi feita de maneira intermitente correspondendo a 2,0% da massa de inertes no leito, por alimentação. A temperatura não ultrapassou os 70 0 C, pois acima desse valor as propriedades da acerola ficam comprometidas. Os parâmetros estudados foram: a influência da temperatura (entre 45 e 54 0 C) e da vazão de entrada do gás dada pela relação Q/Qjm entre 1,5 e 1,8; a influência da altura do leito nas regiões cônica e cilíndrica. Avaliou-se também o desempenho do rendimento e da umidade do pó de acerola coletado através do ciclone. Os dados obtidos no período à taxa constante (após todas as alimentações) foram utilizados para modelagem do sistema analisando-se a eficiência térmica e a taxa de evaporação de água, bem como a fração de partículas molhadas. Observou-se que a temperatura não influencia de maneira significativa o rendimento do pó, mas, a umidade contida no pó é influenciada, apresentando um máximo com o aumento da temperatura. A vazão do ar, pouco influencia no rendimento do pó, porém, influencia na umidade do pó para alturas do leito na altura do leito igual a 0,25m, na região cilíndrica, a eficiência térmica, no período à taxa constante, aumenta com o aumento da relação Q/Qjm. O coeficiente de transferência de calor baseado na área total de partículas, obtido no período à taxa constante, foi pequeno, mostrando que a fração de partículas molhadas é mínima. Dos resultados obtidos conclui-se que o desempenho é prejudicado pela alta retenção de produto no inerte e pela baixa fração de partículas molhadas, decorrente das necessidades de estabilidade do jorro. Melhorias no rendimento poderão ser obtidas diminuindo os efeitos de aderência nas partículas e otimizando o sistema de alimentação. |
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Estudo do desempenho de um leito de jorro convencional para secagem de polpa de acerola.Study of the performance of a conventional jet bed for drying acerola pulp.Leito de jorroSecagem de polpa de acerolaSecagem de pastas - leito de jorroTransferência de calor em leito de jorroDrying of acerola pulpHeat transfer in spoutConventional jet bedJet bedEngenharia Química.A secagem de pastas e suspensões em leito de jorro com partículas inertes é influenciada por variáveis operacionais e geométricas como a temperatura e a vazão de entrada do gás, altura do leito, bem como as propriedades do material a ser seco. O conhecimento das interações dessas variáveis e do desempenho da secagem é de fundamental importância para a otimização operacional. Este trabalho trata da secagem de polpa de acerola {Malpighia emarginata DC ) em um leito de jorro convencional com 0,297m de diâmetro, base cónica com 60 0 e orifício de entrada com 0,05m de diâmetro. Partículas de poliestireno (d = 0,326cm, p = 1,045 g/m3) formam o leito de partículas inertes com alturas entre 0,18 e 0,28m, envolvendo as regiões cônica e cilíndrica. A alimentação da polpa de acerola foi feita de maneira intermitente correspondendo a 2,0% da massa de inertes no leito, por alimentação. A temperatura não ultrapassou os 70 0 C, pois acima desse valor as propriedades da acerola ficam comprometidas. Os parâmetros estudados foram: a influência da temperatura (entre 45 e 54 0 C) e da vazão de entrada do gás dada pela relação Q/Qjm entre 1,5 e 1,8; a influência da altura do leito nas regiões cônica e cilíndrica. Avaliou-se também o desempenho do rendimento e da umidade do pó de acerola coletado através do ciclone. Os dados obtidos no período à taxa constante (após todas as alimentações) foram utilizados para modelagem do sistema analisando-se a eficiência térmica e a taxa de evaporação de água, bem como a fração de partículas molhadas. Observou-se que a temperatura não influencia de maneira significativa o rendimento do pó, mas, a umidade contida no pó é influenciada, apresentando um máximo com o aumento da temperatura. A vazão do ar, pouco influencia no rendimento do pó, porém, influencia na umidade do pó para alturas do leito na altura do leito igual a 0,25m, na região cilíndrica, a eficiência térmica, no período à taxa constante, aumenta com o aumento da relação Q/Qjm. O coeficiente de transferência de calor baseado na área total de partículas, obtido no período à taxa constante, foi pequeno, mostrando que a fração de partículas molhadas é mínima. Dos resultados obtidos conclui-se que o desempenho é prejudicado pela alta retenção de produto no inerte e pela baixa fração de partículas molhadas, decorrente das necessidades de estabilidade do jorro. Melhorias no rendimento poderão ser obtidas diminuindo os efeitos de aderência nas partículas e otimizando o sistema de alimentação.The drying of pastes and suspensions in spouted bed with inerts is influenced by operative and geometric variables such as temperature and flow rate of the input gas, bed height as well by the properties of the materials to be dried. The knowledge of the interactions of these variables and the performance of drying including the quality of the product is very important in order to optimize the operation. This work deals with the drying of West Indian cherry {Malpighia emarginata, DC) pulp in a spouted bed of 0,297m diameter, with a conic base of 60° and inlet orifice diameter of 0,05m. Polystyrene particles (d = 0,326cm, p = 1,045g/cm3) formed the bed of inerts with high between 18cm to 28cm, including the conic to cylindrical regions. The feeding of West Indian cherry pulp was intermittent, corresponding to 2% of the mass of inerts. All the measures used to analyze the performance were made in the constant rate period of drying. The temperature was limited by the termal sensibility of the West Indian cherry and the velocity of the gas by the stability of the spout. In this work the influences of the temperature (from 45°C to 54°C) and flow rate of input air with the relation Q/Qms (flow normalized with the flow of minimum spouting) between 1,5 and 1,8 were studied. To evaluate the performance, the yield of powder of West Indian cherry collected in the cyclone and its moisture content as well the thermal efficiency and the rate of evaporation of water were analyzed. Using a simplified model the fraction of wetted particles was calculated from the heat transfer coefficient. It was observed that, for the experimental ranges used in the present work, the temperature and velocity of gas has no significant influence on the yield of powder but the moisture content of the product is influenced, showing a maximum with the increasing of temperature and a minimum with the air flow. To explain this behavior, it must be considered that the mechanisms involved are complex: the drying of suspensions proceeds by the covering of particles, followed by evaporation of water, crushing of the film and entrainment of the powder. So, na increasing of air flow, increases the rates of heat and mass transfer, but reduces the residence time of the product in the column. The temperature has a similar effect, improving the heat and mass transfer, but the residence time of the product may also be reduced because an earlier crushing of the film. The increasing of bed height improves the yield in powder. Nevertheless the rate of evaporation of water and the thermal efficiency decreases, due to the greater heat losses at the wall in the cylindrical region. Only a fraction of the inert particles is effective for the heat transfer, because the available area is limited by the wetted particles. The results obtained show that the performance is impaired by the high retention of product on inert and the low fraction of wetted particles, because the need of stability of the spout. Improvement on the efficiency can be obtained through of decrease of the adherence effects on the particles and the optimization of the food system.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGALSINA, Odelsia Leonor Sánchez de.ALSINA, O. L. S.http://lattes.cnpq.br/6929602880393685MATA, Ana Lúcia de Medeiros Lula da.FOSSY, Michel François.MORAIS, Vera Lúcia Meira de.1996-12-132019-04-25T13:07:17Z2019-04-252019-04-25T13:07:17Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3569MORAIS, Vera Lúcia Meira de. Estudo do desempenho de um leito de jorro convencional para secagem de polpa de acerola. 1996. 146f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Brasil, 1996. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3569porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-06T17:46:42Zoai:localhost:riufcg/3569Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-06T17:46:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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