Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Danylo de Oliveira
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15159
Resumo: A dynamic simplified model based on population balances is used to calculate the population density function of a particles coating process in a spouted bed with a draft tube, considering an independent size growing. The model considers the bed composed by two constant size domains of perfect mixture, where occurs coating and drying of particles, with circulation among them. The model is made dimensionless, so that the independent variable related to the coating mass is equal to the dimensionless residence time in the coating domain. This way, the distribution functions can be treated as residence time distributions, defined for each domain. The model is formed by hyperbolic partial differential equations, being analytically solved by Laplace transform and Moments Method. The model parameters that define the coating and drying domains, the porosity profile at the fountain and the particles circulation rate are obtained through geometric relationships and CFD simulations. The experimental frequency distribution curves related to the soybean seeds coating with inoculant and micronutrients, for different operational conditions and at the final operation time were compared with the simulated ones by the model, showing a good agreement. The values of moments, averages and standard deviations, analytically calculated, are presented for the several simulated cases, allowing the evaluation of the coating uniformity. The representation by normal distributions was not appropriated at the simulated conditions. The effects of the coating suspension flow rate and of the coating domain size over the distributions are analyzed, allowing the identification of operational conditions which make possible larger coating uniformity.
id UFU_e74e0c3834118ca66419b898a47b8819
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/15159
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacionalLeito de jorroRecobrimentoBalanço populacionalSojaModelo de mistura perfeitaRevestimentoProcesso de leito de jorroSpouted bedCoatingPopulation balanceSoybeanPerfect mixture modelCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAA dynamic simplified model based on population balances is used to calculate the population density function of a particles coating process in a spouted bed with a draft tube, considering an independent size growing. The model considers the bed composed by two constant size domains of perfect mixture, where occurs coating and drying of particles, with circulation among them. The model is made dimensionless, so that the independent variable related to the coating mass is equal to the dimensionless residence time in the coating domain. This way, the distribution functions can be treated as residence time distributions, defined for each domain. The model is formed by hyperbolic partial differential equations, being analytically solved by Laplace transform and Moments Method. The model parameters that define the coating and drying domains, the porosity profile at the fountain and the particles circulation rate are obtained through geometric relationships and CFD simulations. The experimental frequency distribution curves related to the soybean seeds coating with inoculant and micronutrients, for different operational conditions and at the final operation time were compared with the simulated ones by the model, showing a good agreement. The values of moments, averages and standard deviations, analytically calculated, are presented for the several simulated cases, allowing the evaluation of the coating uniformity. The representation by normal distributions was not appropriated at the simulated conditions. The effects of the coating suspension flow rate and of the coating domain size over the distributions are analyzed, allowing the identification of operational conditions which make possible larger coating uniformity.Mestre em Engenharia QuímicaUm modelo dinâmico simplificado baseado em balanços populacionais é utilizado para calcular a função densidade populacional do processo de recobrimento de partículas em leito de jorro cônico-cilíndrico com tubo draft e atomização no topo, considerando o termo de crescimento da camada de revestimento independente do tamanho da partícula. O modelo considera o leito composto por dois domínios de mistura perfeita de tamanhos constantes, onde ocorrem respectivamente o recobrimento e a secagem das partículas, com recirculação entre eles. O modelo é adimensionalizado de modo que a variável independente relativa ao peso do revestimento é igual ao tempo de residência adimensional no domínio de recobrimento. Deste modo, as funções de distribuição podem ser tratadas como Distribuições de Tempo de Residência definidas para cada domínio. O modelo é formado por equações diferenciais parciais hiperbólicas, sendo resolvido analiticamente por transformadas de Laplace e pelo Método dos Momentos. Os parâmetros do modelo que definem as dimensões das regiões de recobrimento e de secagem, o perfil de porosidade na região da fonte e a taxa de recirculação de partículas são estimados através de relações geométricas e de simulações usando fluidodinâmica computacional. As curvas de distribuição de freqüência experimentais relativas ao recobrimento de sementes de soja com uma mistura recobridora que contém inoculantes e micronutrientes, para diferentes condições operacionais e no tempo final de operação, foram comparadas com as simuladas pelo modelo, apresentando um bom ajuste. Os valores dos momentos, das médias e dos desvios padrão, calculados analiticamente, são apresentados para os vários casos simulados, permitindo avaliar a uniformidade do revestimento. A representação dos perfis simulados por distribuições normais não se mostrou adequada nas condições analisadas. Os efeitos da vazão da suspensão de mistura de recobrimento e do tamanho do domínio de recobrimento sobre as distribuições são analisados, permitindo identificar condições operacionais que possibilitem maior uniformidade do revestimento.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia QuímicaEngenhariasUFUBarrozo, Marcos Antonio de Souzahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787095J7Murata, Valéria Vianahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780730Z9Assis, Adilson José dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728863Z6Lopes, Luís Cláudio Oliveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797749Y8Silveira, Ana Maria dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787572Z9Silva, Danylo de Oliveira2016-06-22T18:41:42Z2006-08-012016-06-22T18:41:42Z2006-03-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfSILVA, Danylo de Oliveira. Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional. 2006. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15159porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-09-23T18:50:40Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/15159Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-09-23T18:50:40Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
title Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
spellingShingle Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
Silva, Danylo de Oliveira
Leito de jorro
Recobrimento
Balanço populacional
Soja
Modelo de mistura perfeita
Revestimento
Processo de leito de jorro
Spouted bed
Coating
Population balance
Soybean
Perfect mixture model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
title_full Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
title_fullStr Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
title_full_unstemmed Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
title_sort Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional
author Silva, Danylo de Oliveira
author_facet Silva, Danylo de Oliveira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Barrozo, Marcos Antonio de Souza
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787095J7
Murata, Valéria Viana
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780730Z9
Assis, Adilson José de
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728863Z6
Lopes, Luís Cláudio Oliveira
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797749Y8
Silveira, Ana Maria da
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787572Z9
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Danylo de Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Leito de jorro
Recobrimento
Balanço populacional
Soja
Modelo de mistura perfeita
Revestimento
Processo de leito de jorro
Spouted bed
Coating
Population balance
Soybean
Perfect mixture model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Leito de jorro
Recobrimento
Balanço populacional
Soja
Modelo de mistura perfeita
Revestimento
Processo de leito de jorro
Spouted bed
Coating
Population balance
Soybean
Perfect mixture model
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description A dynamic simplified model based on population balances is used to calculate the population density function of a particles coating process in a spouted bed with a draft tube, considering an independent size growing. The model considers the bed composed by two constant size domains of perfect mixture, where occurs coating and drying of particles, with circulation among them. The model is made dimensionless, so that the independent variable related to the coating mass is equal to the dimensionless residence time in the coating domain. This way, the distribution functions can be treated as residence time distributions, defined for each domain. The model is formed by hyperbolic partial differential equations, being analytically solved by Laplace transform and Moments Method. The model parameters that define the coating and drying domains, the porosity profile at the fountain and the particles circulation rate are obtained through geometric relationships and CFD simulations. The experimental frequency distribution curves related to the soybean seeds coating with inoculant and micronutrients, for different operational conditions and at the final operation time were compared with the simulated ones by the model, showing a good agreement. The values of moments, averages and standard deviations, analytically calculated, are presented for the several simulated cases, allowing the evaluation of the coating uniformity. The representation by normal distributions was not appropriated at the simulated conditions. The effects of the coating suspension flow rate and of the coating domain size over the distributions are analyzed, allowing the identification of operational conditions which make possible larger coating uniformity.
publishDate 2006
dc.date.none.fl_str_mv 2006-08-01
2006-03-30
2016-06-22T18:41:42Z
2016-06-22T18:41:42Z
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 SILVA, Danylo de Oliveira. Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional. 2006. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15159
identifier_str_mv SILVA, Danylo de Oliveira. Simulação do recobrimento de partículas em leito de jorro usando modelos de balanço populacional. 2006. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15159
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Engenharias
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Engenharias
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1813711586896904192