Os fatores envolvidos na obstrução dos gotejadores são divididos em químicos, físicos e biológicos, os quais, dependem da qualidade da água utilizada na irrigação e dos adubos utilizados em fertirrigação. Dentre os fatores físicos estão as partículas de areia, que são classificadas como sólidas inertes, pois não sofrem agregação com outras partículas já presentes na água e nem dispersão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tamanho e concentração de partículas de areia e da velocidade de escoamento da água nas linhas laterais na obstrução de um único modelo de gotejador do tipo cilíndrico, não regulado, com vazão nominal de 2 L h-1. Foram realizados ensaios de obstrução com areia misturada em água destilada, combinando os seguintes fatores: três faixas granulométricas de partículas de areia (53-105; 105-250 e 250-500 μm), três concentrações de areia na água destilada (100, 250 e 500 mg L-1) e três velocidades de escoamento da água no início das linhas laterais (0,13; 0,25 e 0,94 m s-1). O tempo de ensaio para cada combinação de fatores foi de 48 horas. A vazão de 32 gotejadores foi medida a cada doze minutos por meio de um sistema automatizado desenvolvido durante esta pesquisa, sendo que esse operou adequadamente durante todo o período de ensaios de obstrução. Utilizaram-se oito linhas laterais conectadas em linha de derivação com bifurcações simétricas, cuja finalidade era distribuir uniformemente a água as partículas de areia entre as linhas laterais. Em ensaios com faixa granulométrica de 105 a 250 μm, ocorreu a obstrução nas concentrações de 250 e 500 mg L-1, para as velocidades de escoamento da água no inicío das linhas laterais V2 (0,25 m s-1) e V3 (0,94 m s-1). Já na faixa granulométrica de 250 a 500 μm, ocorreu obstrução nas concentrações de 100, 250 e 500 mg L-1, para V2 e V3. A obstrução de gotejadores ocorreu de forma aleatória nas oito linhas laterais. Após obstruídos os gotejadores não desobstruíram com o passar do tempo de ensaio, portanto fenômenos de autolimpeza não foram observados durante os experimentos. / Clogging of emitters is influenced by chemical, physical and biological agents that are associated with irrigation water quality and fertilizers, in case of adoption of fertigation practices. Among the physical agents, sand particles are one of the most important clogging sources. Sand particles are considered to be inert since it does not aggregate with other particles suspended in water. The purpose of this research was to assess influence of concentration, size of sand particles, and flow velocity within laterals on sensitivity of drippers to clogging. The results are limited to a cylindrical integrated dripper of 2 L h-1 nominal flow rate that is a nonpressure compensating emitter. Experiments were undertaken using distilled water and sand particles. The following levels were evaluated: (a) three ranges of particles sizes (0.053-0.105; 0.105-0.25 and 0.25-0.5 mm); (b) three concentrations of particles (100, 250 and 500 mg L-1); and, (c) three flow velocities at the laterals inlet (0.13, 0.25 and 0.94 m s-1). Each testing level had 48 hours duration. The flow rate of 32 drippers was measured every 12 minutes by an automated system developed and successfully validated during this research. A manifold with symmetrical bifurcations was designed to assure uniform water distribution among eight parallel laterals installed on the testing bench. Within the range of particle sizes from 105 to 250 μm, clogging of emitters was observed under concentration of particles of 250 and 500 mg L-1 and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Within the range of particles sizes from 250 to 500 μm, clogging was observed under all concentrations and under flow velocities of 0.25 and 0.94 m s-1. Apparently, clogging of emitters of the eight laterals occurred randomly. Once clogged, emitters did not recovered its initial flow rate, therefore self-cleaning phenomena was not observed during the experiments.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07540.pdf: 5595475 bytes, checksum: 832f00e3a259330c79b1d3676cd33214 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07314.pdf: 4739953 bytes, checksum: a48b44f01cecc873bb2fc11c29573811 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06636.pdf: 4715244 bytes, checksum: 8df295514eae9493e07c3d6352c4bf32 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Yoon Kil Chang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schmiele_Marcio_M.pdf: 11292497 bytes, checksum: 76539f32e0bf39b3032bc539062bdf99 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O endosperma do grão de milho é formado por uma região vítrea e outra farinácea e ambas apresentam diferenças em composição química e física. Na produção de extrusados expandidos (snacks) são utilizadas frações do milho obtidas por moagem via seca que apresentam diferentes granulometrias e variações em composição química. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência de frações da moagem de milho das variedades dentado e duro com diferentes granulometrias e composição química na qualidade de extrusados expandidos. Foram utilizadas 3 frações de cada variedade correspondendo a farinha fina, farinha grossa e grits fino. A matéria-prima foi caracterizada quanto à composição química (proteína bruta, extrato etéreo, cinzas, carboidratos e amilose), física (granulometria, dureza e cor) e reológica (índices de absorção e de solubilidade em água e propriedades viscoamilográficas). Para a produção dos extrusados expandidos foi elaborado um Delineamento Composto Central Rotacional de duas variáveis independentes (x1 = umidade de condicionamento, entre 14 e 22%, e x2 = temperatura da matriz, entre 120 e 170°C para milho dentado e 130 e 170°C para milho duro), com 4 ensaios fatoriais, 4 ensaios axiais e 3 repetições no ponto central, totalizando 11 ensaios, para cada fração utilizada. Os resultados foram analisados por Metodologia de Superfície de Resposta e mostraram que a granulometria das diferentes frações apresentaram influência no processo de extrusão e na qualidade dos produtos extrusados. Dentre as variáveis independentes, a umidade de condicionamento apresentou maior efeito sobre a qualidade dos produtos extrusados. Além disso, também foi avaliado o efeito da redução de granulometria da fração de grits fino em farinha grossa para a obtenção dos extrusados. As respostas avaliadas foram índice de expansão, força de compressão (textura), índices de absorção e de solubilidade em água e propriedades viscoamilográficas, como viscosidade a frio, a quente, queda de viscosidade e tendência à retrogradação. Verificou-se que as frações de milho possuem diferenças significativas de composição físico-química e reológica, mas o amido extraído do milho dentado e duro não apresentou diferença significativa nas propriedades viscoamilográficas. As melhores respostas foram obtidas com a utilização da fração intermediária de milho dentado (92,72% das partículas entre 0,500 e 0,177mm) e menor fração de milho duro (91,67% das partículas entre 0,250 e 0,177mm). No entanto, melhores resultados foram obtidos com a fração intermediária de milho dentado. A redução de granulometria da maior fração, como grits fino com granulometria predominante entre 0,840 e 0,500mm em tamanho menores (<0,250mm em maior proporção), resultou em melhoras de grande importância tecnológica sobre a qualidade dos extrusados expandidos, especialmente para o índice de expansão e força de compressão, mostrando-se efetivamente viável, principalmente para o milho duro. Foram obtidos coeficientes de correlação lineares e negativos entre o índice de expansão e a força de compressão (entre -0,7617 e -0,9230) e positivos entre o índice de absorção e o solubilidade em água (entre 0,5760 e 0,9589). Conclui-se que frações com diferentes granulometrias apresentaram efeitos diferentes na produção de extrusados expandidos e quanto maior a fração de endosperma vítreo em menores granulometrias, melhores foram os resultados obtidos. A fração M200 apresentou os melhores resultados para o milho dentado e a fração P100, para o milho duro, e para ambas as frações, os melhores resultados foram obtidos com umidade de condicionamento de 14% e temperatura de matriz de 130°C. Além disso, a redução da granulometria do grits fino apresentou viabilidade para a produção de extrusados expandidos, principalmente para o milho duro / Abstract: The endosperm of a corn grain is made up of a vitreous region and a farinaceous region, which present different chemical and physical composition. Corn fractions obtained by dry milling, presenting different particle sizes distributions and variations in chemical composition, are used in the production of expanded extrudates (snacks). The objective of the present research was to evaluate the influence of milling fractions from dent and flint corn varieties, with different particle sizes and chemical compositions, on the quality of expanded extrudates. Three fractions from each variety were used, corresponding to the fine flour, coarse flour and fine grits. The raw material was characterized with respect to its chemical (crude protein, ether extract, ash, carbohydrates and amylose), physical (granulometry, hardness and color) and rheological (water absorption and solubility indices and viscoamylographic properties) compositions. For the production of the expanded extrudates, a central composite rotational design was used with two independent variables (x1 = conditioning moisture content, between 14 and 22%, and x2 = die temperature, between 120 and 170°C for dent corn and 130 and 170°C for flint corn), 4 factorial trials, 4 axial trials and 3 repetitions at the central point, giving a total of 11 trials for each fraction was used. The results were analyzed using the Response Surface Methodology and showed that the particle sizes of the different fractions had an influence on the extrusion process and on the quality of the expanded extruded products. Of the independent variables, the conditioning moisture content showed the greatest effect on the quality of the extruded products. In addition, the effect of reducing the particle size of the fine grits fraction to a coarse flour in the production of the extrudates was evaluated. The responses evaluated were the expansion index, the compression force (texture), the water absorption and solubility indices and the viscoamylographic properties, such as the cold and hot viscosities, loss in viscosity and retrogradation tendency. It was shown that the corn fractions had physicochemical and rheological significant different compositions, but the extracted starch for dent and flint corn didn¿t present significant diference in the viscoamylographic properties. The best responses were obtained using the intermediate fraction of dent corn (92.72% of particles sizes between 0.500 and 0.177mm) and the smallest fraction of flint corn (91.67% of particles sizes between 0.250 and 0.177mm), the best results were obtained using the intermediate fraction of dent corn. The reduction in particle size of larger fraction, such as fine grits with a predominant particle size between 0.840 and 0.500mm, to smaller sizes (majority <0.250mm), resulted in improvements of great technological importance in the quality of the expanded extrudates, especially for expanxion index and compression force, and was shown to be effectively viable mainly for flint corn. Linear and negative correlation indices were obtained between the expansion index and the compression force (between -0,7617 and -0,9230), and positive between the water absorption and water solubility indices (between 0,5760 and 0,9589). It was concluded that the fractions with different particle sizes presented different effects on the expanded extrudates production and that the greater the fraction of vitreous endosperm with smaller particle sizes, the better the results obtained. M200 fraction presented the best results for dent corn and P100 fraction for flint corn and for each fractions, the best results was obtained whit 14% for conditioning moisture content and 130°C for the die temperature. In addition, fine grits particle sizes reduction showed viability for expanded extrudates production, mainly the flint corn / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Walkiria Hanada Viotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T10:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_MonicaCorreia_M.pdf: 533762 bytes, checksum: 5ec6ee0003c8689e8b7ed49365950a6b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A produção de requeijão culinário tem aumentado de forma significativa e sem dúvida o seu potencial de crescimento é promissor. O requeijão culinário é o terceiro queijo mais produzido no Brasil. Em 2008, o Brasil produziu 125.000 toneladas, uma produção 60% maior do que o requeijão cremoso. O requeijão culinário não é especificado pela legislação brasileira, apresentando uma consistência entre o requeijão de barra e o requeijão cremoso, permitindo o envase em bisnagas para posterior escoamento quando utilizado. É muito utilizado como ingrediente culinário, devendo suportar as altas temperaturas de assamento e fritura sem apresentar derretimento excessivo, além de não se desmanchar ou escoar quando utilizado em recheios. O teor protéico e o tempo de cozimento influenciam o desenvolvimento das propriedades funcionais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de caseinato de cálcio e o tempo de cozimento no tamanho de partícula instrumental, propriedades de textura instrumental, cor instrumental, capacidade de derretimento e aceitação sensorial do requeijão culinário. Um delineamento central composto rotacional foi utilizado. O aumento da concentração de caseinato de cálcio diminuiu o tamanho das partículas de gordura e aumentou a dureza, adesividade e gomosidade. A elasticidade e o índice de brancura foram influenciados pela concentração de caseinato de cálcio e pelo tempo de cozimento do requeijão. Houve uma tendência de diminuição da capacidade de derretimento com o aumento da concentração de caseinato de cálcio e tempo de cozimento. Provadores julgaram que o requeijão culinário fabricado com 2% de caseinato de cálcio e 2,3 min de cozimento apresentou consistência e fluidez mais próximas do ideal. A análise sensorial mostrou que os requerimentos funcionais de textura firme e baixa capacidade de derretimento de requeijões culinários se antagonizam com a conveniência do uso (ou remoção da embalagem) desse produto pelo consumidor, que prefere um produto mais fluido e menos consistente / Abstract: The manufacture of ¿requeijão culinário¿ cheese has increased significantly and its growth potential is promising. It is considered the third most produced cheese in Brazil and in 2008 its production achieved 125,000 tons, which is about 60% higher than ¿requeijão cremoso¿. ¿Requeijão culinário¿ is not specified by Brazilian legislation and its consistency is peculiar, allowing filling in tubes and disposed during the use. It is widely used as a culinary ingredient so it may have a firm consistency and must support high temperatures of baking and frying, without excessive melting, once. The development of its functional properties is influenced by protein content and cooking time.The objective of this study was to evaluate the effect of concentration of calcium caseinate and cooking time in particle size, instrumental texture properties,, color, melting capacity and sensory acceptance of ¿requeijão culinário¿. A central composite rotational design was used. The increased concentration of calcium caseinate decreased the particle size and increased hardness, adhesiveness and gumminess. The springness and whiteness index were influenced by the concentration of calcium caseinate and cooking time. There was a decreasing trend of melting capacity as the concentration of calcium caseinate and cooking time increased. Consumers judged the ¿requeijão culinário¿ cheese produced with 2% calcium caseinate and 2.3 min of cooking time with consistency and flow closer to the ideal. The experiment showed that the functional requirements of firm texture and low melting capacity of ¿requeijão culinário¿ cheese is antagonistic to the convenience of use (or unpacking) of that product by consumers, who prefer a product more fluid and less consistent / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

No Brasil pouco se estuda sobre as estratégias de amostragem em áreas com mais de um tipo de solo e várias feições de paisagem, estratégias estas, importantes para mapear a variabilidade espacial dos atributos físicos: frações granulométricas, como também a correlação destas com os parâmetros geomorfológicos: altitude e inclinação máxima da área amostrada da extensão multivariada da krigagem, a cokrigagem. Essa extensão multivariada permite a associação de duas variáveis dependentes gerarem novas informações correlacionadas através do modelo de variância cruzada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação espacial entre a distribuição da fração granulométrica com os parâmetros de altitude e a inclinação máxima através de uma densidade amostral agregada (100x100 e 50x50m) com dois níveis de densidade amostral, 20x20 e 40x40m. O estudo se deu numa área de 180 ha, onde se coletou frações de solo numa grade amostral agregada, ou seja, um arranjo amostral 100x100m e três sub-grades de 50x50m distribuídas aleatoriamente na área. Foi realizada análise estatística descritiva dos dados processados no laboratório e a análise espacial através de modelos de variância. De posse dos modelos ajustados na análise dos variogramas, realizou a interpolação pela krigagem para as frações granulométricas e através dos variogramas cruzados pela cokrigagem, as correlações dessas frações com os dados, obtidos pelo modelo digital de elevação, da altitude e a inclinação máxima do terreno da área e comparada, através dos mapas, essas mesmas correlações em densidades amostrais diferentes. A partir dos modelos de mapas gerados, chegou aos seguintes resultados: houve uma moderada variabilidade das frações granulométricas e uma moderada dependência espacial. De acordo com os parâmetros da variância cruzada a distribuição espacial da fração areia correlacionada com a altitude e com a inclinação máxima não diferenciou significativamente em relação aos níveis de densidade amostral 20x20m e 40x40m, praticamente não houve correlação entre a fração areia e a altitude, pois não apresentou um padrão definido de distribuição espacial. Pode-se concluir que a declividade influenciou na distribuição dos atributos físicos do solo. Como também foi avaliada a disponibilidade hídrica na área do pivô da Fazenda, foi constatada a forte correlação do atributo argila+silte com a capacidade de água disponível (CAD), enfatizando a dependência da disponibilidade hídrica em relação aos atributos físicos do solo. / In Brazil, few studied are related about soil sampling strategies in areas with more than one type soil and various features of the landscape, these strategies are important to map the spatial variability of physical attributes: size fractions, as well as the correlation of these with geomorphologic parameters: altitude and maximum slope of the sampled area of the multivariate extension of kriging, cokriging. This extension allows multivariate combination of two dependent variables to generate new information correlated with the model cross variance. The objective of this study was to evaluate the spatial correlation between the distribution of particle size fraction with the parameters of altitude and terrain slope through a maximum aggregate sample density (100x100 and 50x50m) with two levels of sample density, 20x20 and 40x40m. The study was an area of 180 ha, where fractions of collected soil at a sampling grid aggregate, ie an arrangement 100x100m sample and three sub-grids 50x50m randomly distributed in the area. We performed a descriptive statistical analysis of data processed in the laboratory and spatial analysis through models of variance. In possession of the adjusted models in the analysis of variogram for kriging interpolation performed for the fractions and through the variogram crossed by cokriging, the correlations of these fractions with the data obtained by digital elevation model, altitude and the maximum slope of the land area and compared, through maps, these same correlations in different sampling densities. From the models generated maps, it was reached the following results: there was a moderate variability in size fractions and a moderate spatial dependence. In accordance with parameters of cross (semi)variance the spatial distribution of the sand fraction correlated with altitude and the maximum slope did not differ significantly from the levels of sample density 20x20m and 40x40m, virtually no correlation between the sand fraction and altitude because it did not show a definite pattern of spatial distribution. It can be concluded that the slope influenced the distribution of soil physical attributes studieds. It was also quantified the water availability in the area under the center pivot equipment, it was found a strong correlation of the attribute clay + silt with TAW (total available water), emphasizing the dependence on water availability in relation to soil physical properties.

Dense flows of grains are commonplace throughout natural and industrial environments, from snow-avalanches down the sides of mountains to flows of cereal down chutes as it is transported from one part of a factory to another. A ubiquitous feature in all of these flows is their ability to separate the different grain types when shaken, stirred, sheared or vibrated. Many flows are sheared through gravity and these flows are particularly efficient at segregating particles based on their size, with small particles percolating to the bottom of the flow and large particles collecting at the top. Within this mechanism, an asymmetry between the large and small particles has been observed, with small particles percolating downwards through many large particles at a faster rate than large particles rise upwards through many small particles. This alternative format thesis presents a revised continuum model for segregation of a bidisperse mixture that can account for this asymmetry. A general class of asymmetric segregation flux functions is introduced that gives rise to asymmetric velocities between the large and small grains. Exact solutions for segregation down an inclined chute, with homogenous and normally graded inflow conditions, show that the asymmetry can significantly enhance the distance for complete segregation. Experiments performed using a classical shear-box with refractive index matched scanning are able to quantify the asymmetry between large and small particles on both bulk and particle scales. The dynamics of a single small particle indicate that it not only falls down faster than a single large particle rises, but that it also exhibits a step-like motion compared to the smooth ascent of the large grain. This points towards an underlying asymmetry between the different sized constituents. The relationship between the segregation-time and the volume fraction of small grains is analysed, and solutions presented for the steady-state balance between segregation and diffusive remixing. These help to show the good agreement between the asymmetric model and experimental data. Segregation at the front of natural avalanches produces a recirculation zone, known as a `breaking size-segregation wave', in which large particles are initially segregated upwards, sheared towards the front of the flow, and overrun before being resegregated again. Solutions for the structure of this recirculation zone are derived using the asymmetric flux model, revealing a novel `lens-tail' structure. Critically, it is seen that a few large particles starting close to the bottom of the flow are swept a long way upstream and take a very long time to recirculate. The breaking size-segregation waves highlight the important interplay between segregation and the bulk velocity field. The properties of flowing monodisperse grains are explored through experiments on a cone that produce a beautiful radial fingering pattern. Equations developed in a conical coordinate system reproduce the measured linear relationship between fingering radius and initial flux, whilst also predicting the slowing and thinning dynamics of the flow. Overall, these results illustrate the complex nature of the granular rheology and provide perspectives for future modelling of segregation in dense granular flows.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this work was evaluating the possibility of using the Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) to quantify the suspended sediment concentration (SSC). For this purpose, a laboratory experiment was developed, where a controlled environment was sought to test the ADV response for tests conducted in samples with known characteristics. Eight concentrations and five particles sizes of five types from soil types of three cities were used in the test. An experimental apparatus was built in order to obtain data in homogeneous water and soil samples utilizing the Sontek Horizon ADV software. Samples were collected in six different positions, 6cm, 12cm and 18cm from the bottom of the vessel, totalizing more than 600 sampling. The software Win ADV was utilized to visualize the data and the post processing, applying the PSTM filter to eliminate data that were affected by noise effects, maintaining a large percentage of data. The collected data showed an increase of SNR compared to the increase of SSC for the different soil types for the five particle sizes, wherein the best correlations between echo and SSC occurred for the tests with soils 2,3 and 4. By the measurements with ADV in laboratory, was possible to investigate the relation signal/noise for different particle sizes and SSC of soil when soil is suspended in water. It was noted that the found SNR values did not follow a pattern in relation to soil particle size. In other words, it cannot be concluded that the increase of particle size results in increase of SNR, whereas the SNR values found were larger for some particle sizes in some concentrations and smaller in others. In relation to SSC, it is easy to note that, in general, the higher the concentration of sediments, higher is the found SNR value. This result meets with what have been seen in the literature. / Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a possibilidade do uso do Velocímetro Acústico Doppler (ADV) para quantificar a concentração de sedimento em suspensão (CSS). Para isso foi desenvolvido um experimento em laboratório, onde se buscou em um ambiente controlado, testar a resposta do ADV para testes conduzidos em amostras de características conhecidas. Foram utilizadas oito concentrações e cinco faixas granulométricas de cinco tipos de solo de três cidades nos ensaios. Foi construído um aparato experimental, a fim de obter dados em amostras homogêneas de água e solo utilizando o programa Sontek Horizon ADV. Coletou-se as amostras em diferentes posições a 6 cm, 12 cm e a 18 cm do fundo do recipiente, totalizando mais de 600 ensaios. Para visualização dos dados e pós processamento utilizou-se o programa Win ADV aplicando o filtro (PSTM) a fim de eliminar os dados que foram afetados por algum efeito de ruído, mantendo um grande percentual de dados. Os dados coletados mostraram o aumento do SNR em relação ao aumento da CSS para os diferentes tipos de solos para as cinco granulometrias, sendo que as melhores correlações entre o eco e a CSS ocorreram para os ensaios com os solos 2, 3 e 4. Através das medições com o ADV em laboratório, foi possível investigar a relação sinal/ruído para diferentes faixas granulométricas e CSS de solo quando em suspensão em água. Notou-se que os valores encontrados para o SNR não seguiram uma regra determinada em relação à faixa granulométrica do solo. Ou seja, não se pode concluir que o aumento da faixa granulométrica indica o aumento do SNR, já que os valores de SNR encontrados foram maiores para algumas granulometrias em algumas concentrações e menores em outras concentrações. Já no que diz respeito às diferentes CSS, em geral, quanto maior a concentração de sedimentos, maior é o valor de SNR encontrado. Esse resultado vem ao encontro com o que tem sido visto na literatura.

Abstract Zinc production has been known since 200 BC. Fluidised bed roasting is the first process stage of the electrolytical zinc production process, was developed in the 1940s. The raw material for zinc is usually sphalerite concentrate. This sulphide concentrate is oxidised in a roaster. Oxidation reactions produce energy, which is removed as steam, and sulphur dioxide, which is used as the raw material of sulphuric acid. During recent decades sphalerite concentrates have contained more and more impurities and at the same time they have become more fine-grained. Impurities cause problems during fluidised bed roasting. As a consequence, production capacity decreases, there are breaks in production. Starting up and shutting down a process during production breaks cause the environmental emissions. In order to be able optimise production, the oxidation mechanisms of impure sphalerite and methods for controlling them have to be known. The hypothesis of this work was as follows: In addition to temperature, the impurity content and particle size of the feed and oxygen coefficient also have an effect on the stability of fluidised bed roasting. Diverse concentrates require different oxygen coefficients and temperatures. The basic target of this work was to develop a method to help find the required conditions and to control them in industrial roasters. This study was restricted to considering the effects of the iron, copper and lead contents in sphalerite concentrate. A review was made of earlier roasting studies and experiences. This study also evaluated the thermodynamic background of roasting. The oxidation mechanisms were also studied in the laboratory using a fluidised bed roaster and horizontal tube furnace. The results were validated in an industrial roaster. On the grounds of these studies the different sphalerite concentrates really do require diverse roasting temperatures and oxygen coefficients. Foremore, the same kinds of concentrates require a different roasting temperature and oxygen coefficient, if their particle size distributions are different. Controlling the concentrate feed particle size may help to control the stability of the roasting bed and the temperature of the upper part of the furnace. The impurities increase the forming of direct bond sintering and thus the forming of sulphide liquid phases. Oxides and sulphates may also form liquid phases. These kinds of liquid phases cause problems in the fluidised bed. Continuous control of the oxygen coefficient and bed temperature and the use of a unique oxygen coefficient and temperature range for every concentrate mixture would make it possible to minimise problems in the furnace. Laboratory and industrial scale tests have verified the variables and methods for controlling conditions in the roaster bed. / Tiivistelmä Sinkin valmistus on ollut tunnettua ajalta 200 eKr. Leijukerrospasutus, joka on ensimmäinen prosessivaihe elektrolyyttisessä sinkin valmistusprosessissa, otettiin sekin käyttöön jo 1940-luvulla. Sinkin raaka-aineena käytetään sfaleriittirikastetta, joka hapetetaan pasutuksessa. Hapetusreaktiot tuottavat energiaa, joka otetaan talteen höyrynä, ja rikkidioksidia, josta tuotetaan rikkihappoa. Viime vuosikymmeninä sfaleriittirikasteet ovat tulleet epäpuhtaammiksi ja samalla partikkelikooltaan hienommiksi. Epäpuhtaudet aiheuttavat ongelmia leijupetiin. Tämän seurauksena uunien kapasiteetti laskee, tulee tuotannon seisauksia. Näiden seisauksien yhteydessä tapahtuvat prosessin ylös- ja alasajot aiheuttavat päästöjä. Tuotannon optimoimiseksi täytyy tuntea epäpuhtaiden sfaleriittirikasteiden hapetusmekanismit ja tavat niiden hallitsemiseksi. Tämän työn hypoteesi oli: Leijukerrospasutuksen stabiilisuuteen vaikuttaa lämpötilan lisäksi epäpuhtauksien määrä syötteessä ja syötteen partikkelikokojakauma sekä happikerroin. Erilaiset rikasteet vaativat erilaisen happikerroin- ja lämpötila-alueen. Työn tavoite oli kehittää menetelmä,jolla saadaan vaaditut olosuhteet syntymään ja hallittua. Tutkimuksissa rajoituttiin tarkastelemaan sfaleriittirikasteiden sisältämän raudan, kuparin ja lyijyn vaikutusta. Työssä tutustuttiin epäpuhtaiden sfaleriittirikasteiden pasutuksen alueelta aiemmin tehtyihin tutkimuksiin ja eri pasutoilla saatuihin kokemuksiin sekä selvitettiin pasutuksen termodynaaminen tausta. Laboratoriotutkimuksilla selvitettiin hapettumismekanismeja leijukerrosreaktorissa ja pelleteillä kvartsilaivassa putkiuunissa. Tulosten todentaminen tehtiin koeajoilla teollisessa tuotantolaitoksessa. Johtopäätöksenä näistä tutkimuksista voidaan todeta, että erilaiset sfaleriittirikasteet edellyttävät kullekin rikasteelle ominaista pasutuslämpötilaa ja happikerrointa. Lisäksi samantyyppistenkin rikasteiden vaatima pasutuslämpötila ja happikerroin voivat vaihdella, jos rikasteen partikkelikokojakauma vaihtelee. Syötteen partikkelikokoa säätäen voidaan ohjata pedin stabiilisuutta ja uunin yläosan lämpötilaa. Epäpuhtaudet lisäävät suorasidossintrautumien syntyä ja siten sulfidisulafaasien muodostumista. Sulafaaseja voivat muodostaa myös tietyt oksidit ja sulfaatit. Tästä seuraa ongelmia leijupedissä. Happikertoimen jatkuva seuranta ja säätö kullekin rikasteelle ominaisella alueella, samoin kuin lämpötilan seuranta ja säätö, mahdollistavat ongelmien minimoinnin. Tähän työhön liittyvissä laboratoriotutkimuksissa ja teollisen mittakaavan tutkimuksissa todennettiin muuttujat ja keinot olosuhteiden hallitsemiseksi.