As grandes taxas de consumo de calcário são uma característica problemática em relação à absorção de enxofre na combustão de carvão em leito fluidizado. O conhecimento da conversão e das taxas de reação é um fator chave para a redução do consumo, permitindo uma utilização mais eficiente e uma melhor seleção dos absorventes. Neste trabalho a conversão e o coeficiente da taxa de reação global para a absorção de enxofre por diferentes calcários são determinados num reator de leito fluidizado de escala reduzida. O reator é uma coluna de 160 mm de diâmetro interno, utilizando areia como material do leito, e fluidizado por ar pré-aquecido em 750 e 850ºC. Uma fração de SO2 é adicionada ao ar de fluidização, e bateladas de calcário são alimentadas no leito para a remoção de enxofre. O tamanho médio das partículas de areia e de calcário é de 545 &#956m. As temperaturas, o tamanho das partículas e a fração de SO2 no gás são típicos do processo de combustão de carvão em leito fluidizado. Quando as bateladas de calcário são alimentadas no leito previamente aquecido, as concentrações transientes de saída de SO2, CO2 e O2 são monitoradas continuamente no tempo com a temperatura do processo. Cinco calcários de três regiões diferentes foram testados, sendo dois calcíticos, dois dolomíticos e um magnesiano. Os resultados mostraram que o calcário dolomítico, relativamente mais jovem em relação a sua idade geológica, foi o que apresentou uma melhor eficiência para a remoção de SO2. / The high rates of consumption of limestone is a problematic feature regarding sulfur absorption in coal fluidized bed combustion. The knowledge of conversion and reaction rates is a key factor towards reducing that consumption, allowing a more efficient utilization and a better selection of absorbents. In this work the conversion and the global reaction rate coefficient for sulfur absorption by different limestones are determined in a bench scale fluidized bed reactor. The reactor is a 160 mm internal diameter column using silica sand as bed material, fluidized by pre-heated air at 750°C and 850°C. A fraction of SO2 is added to the fluidization air, and batches of limestone are fed to the bed to perform sulfur removal. The mean particle size of both silica sand and limestone is of 545 &#956m. The considered temperatures, particle size and fraction of SO2 in the gas of the bed are typical of the coal fluidized bed combustion process. As the batches of limestone are fed to the previously heated bed, the exit transient concentrations of SO2, CO, CO2 and O2 are continuously recorded alongside with the process temperature. Five different limestones were tested, including two calcitic, two dolomitic and one magnesian. The results show that the dolomitic limestone, relatively younger regarding its geological age, presented a better efliciency for SO2 removal.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-05T18:33:10Z No. of bitstreams: 1 RONALDO ANTONIO CORREIA D.PDF: 1659150 bytes, checksum: 94e12a1ddf216376c1e321f248c2f772 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T18:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RONALDO ANTONIO CORREIA D.PDF: 1659150 bytes, checksum: 94e12a1ddf216376c1e321f248c2f772 (MD5) Previous issue date: 2006-10 / Este trabalho relaciona-se à remoção de fenol de águas residuais industriais, por adsorção em resinas poliméricas comerciais. Trata-se de uma alternativa não só economicamente viável, mas também conservacionista quando comparada ao uso de carvão ativado granulado de origem vegetal, tradicionalmente empregado nesses casos. Para esta finalidade foi desenvolvido e operado com sucesso um sistema de leito fluidizado em circuito fechado, em escala de bancada. Soluções aquosas de fenol com concentrações iniciais na faixa de 84 a 451 mg/L foram utilizadas para fluidizar cerca de 400 cápsulas permeáveis, confeccionadas artesanalmente em tela de aço inoxidável 42 mech. Cada cápsula continha cerca de 100 mg da resina comercial AmberliteTMXADTM4, da qual foram previamente eliminadas as partículas menores que a abertura da tela. A resina ocupava cerca da metade do volume da cápsula, o que propiciava agitação interna das partículas durante a fluidização, diminuindo assim a resistência ao transporte difusivo do fenol da fase líquida para o adsorvente. O sistema foi operado a 35°C, temperatura típica de descarte de rejeitos industriais. Os experimentos foram realizados usando velocidade superficial de fluidização 20% acima da velocidade superficial mínima de fluidização das cápsulas, o que propiciou intensa circulação das mesmas no leito. Tipicamente, 30 passagens do volume total de líquido circulante através do leito eram requeridas para alcançar na fase líquida uma concentração de fenol muito próxima daquela do equilíbrio. Um modelo de adsorção em batelada, simples, porém muito confiável e incorporando a clássica isoterma de Freundlich, previu satisfatoriamente as concentrações finais de fenol no líquido. Com base nos perfis temporais da concentração de fenol no líquido, desenvolveu-se também um modelo transiente de 2ª ordem para o processo. Sólidos em suspensão, freqüentemente presentes em águas residuais industriais e causa comum de entupimentos em leito fixos, foram simulados com serragem de pinho com tamanhos de partícula na faixa -16+28 mech. A intensa agitação do leito fluidizado impediu o bloqueio das telas das cápsulas. / This work is related to the removal of phenol from industrial wastewaters by adsorption onto commercial polymeric resins. It is a current alternative, not only economically viable but also conservationist when compared to granulated activated carbon of vegetal origin, traditionally used in these cases. For this purpose, a closed circuit bench scale liquid fluidized bed system was developed and operated successfully. Phenol aqueous solutions with initial concentrations in the range 84 to 451 mg/L were used to fluidize some 400 handcrafted small permeable capsules of stainless steel screen, 42 mech. Each capsule contained about 100 mg of the commercial resin AmberliteTMXADTM4, which was previously sieved to eliminate particles smaller than the screen aperture. The resin occupied roughly half the volume of the capsule, enabling internal mixture of particles during fluidization, thus decreasing the diffusional resistance to phenol transport within the liquid phase towards adsorbent. The system was operated at 35°C, a typical temperature of industrial wastewaters. Experiments were carried out using a fluidizing superficial velocity 20% above the minimum superficial fluidization velocity of the bed of capsules. Typically, 30 passages of the total circulating liquid volume through the bed were required to reach a concentration of phenol in the liquid phase, very near that of equilibrium. A batch adsorption model, simple but very reliable and incorporating the classic reundlich isotherm, satisfactorily predicted final concentrations of phenol in the liquid. Based on the time profiles of the phenol concentration in the liquid, a 2nd order transient model was also developed for the process. Suspended solids, often present in industrial residual waters and a common cause of fixed beds clogging, were simulated with pine saw dust, with particle sizes in the range -16+28 mech. The intense fluidized bed mixing avoided the blocking of the screen of the capsules.

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarciodeAlcantara_D.pdf: 8963321 bytes, checksum: b5f2c2df95f02617e4b6b52269e1cfa6 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Um extenso estudo sobre o crescimento de partículas no processo de peletização de sementes de brócolos (Brassica Oleraceae, varo italica), foi realizado através de experimentos na parte cônica de um leito de jorro convencional de 143mm de diâmetro da coluna cilíndrica. A influência da temperatura do ar de entrada de jorro, vazão da suspensão de peletização e concentração de sólidos em suspensão, sobre a eficiência do processo, flexibilidade operacional e sobre a qualidade das sementes peletizadas, foi investigada e discutida. o objetivo principal do trabalho, foi aumentar o tamanho e modificar o formato das sementes, para facilitar a semeadura manual ou mecanizada. Utilizou-se para tanto, uma suspensão aquosa de argila, resultando em sementes peletizadas com tamanho e formato comerciais, apresentando vigor e poder germinativo preservados. A esfericidade das partículas aumentou com o tempo de granulação em todos os ensaios experimentais. O aumento médio foi de aproximadamente 10,3 %. Os experimentos foram realizados segundo técnicas de planejamento de experimentos, efetuando-se a análise dos resultados mediante a Metodologia de Superfície de Resposta. A quantificação dos efeitos da vazão de suspensão, entre 4 e 8 mL/min, temperatura do ar de entrada, entre 40 e 60°C, concentração de sólidos na suspensão, entre 17 e 22 %, foi útil para o desenvolvimento de modelos estatísticos. Com os modelos empíricos obtidos e com o auxílio da Função Desejabilidade Global, foi feita uma otimização numérica para estimar as melhores condições de operação do processo nos intervalos das variáveis independentes. Para as melhores condições de trabalho, as quais abrangeram a faixa de 20 a 22 % de sólidos em suspensão, operando entre 50 e 60°C, a uma vazão de suspensão de 6mL/min, foram obtidos produtos com crescimento de massa em até 2,89 vezes a massa inicial e com crescimento de tamanho em até 1,55 vezes o tamanho inicial. O vigor e a germinação das sementes peletizadas foram preservados nestas condições, e a eficiência do processo variou entre 75,4 a 79,1%, com perdas materiais por elutriação entre 7,6 a 10,9%. A distribuição inicial de tamanho das partículas exerceu forte influência sobre o processo de peletização. Partículas maiores capturaram mais recobrimentos que as menores, para uma mesma condição operacional. Entretanto, a peletização realizada com sementes maiores que 1,68 mm, produziu péletes mais uniformes, preservando as distribuições de tamanho e de massa iniciais. Por fim, a aplicação dos revestimentos de argila sobre as sementes de brócolos mostrou-se vantajosa sob o ponto de vista da adsorção de vapor de água, pois para uma mesma umidade relativa, na temperatura ambiente, as sementes peletizadas apresentaram valores de umidade de equilíbrio inferiores aos valores apresentados pelas sementes "in natura". Assim sendo, a adsorção de vapor de água nas sementes peletizadas pode ser melhor controlada / Abstract: An extensive experimental study of the growth of granule size in the broccoli (Brassica Oleraceae, varo italica) seed pelleting process was conducted in a conical part of a 143 mm diameter conventional spouted bed granulator. The influence ofthe spouting gas temperature, mass flow rate of atomized suspension and suspension solids concentration, on the efficiency for pelleting process, operation flexibility and pelleted seeds quality, is discussed. The main objective of this work was to increase the apparent seed size and to change the seed shape for improving manual or mechanical plantability. A suspension of lay in water was used for this purpose, resulting in pelleted seeds with commercial sizes and shapes, and preserving both germination and vigor. The sphericity of the partic1es increased with granulation time for the whole set of experimental runs. The average sphericity increase was approximately 10.3 %. The experiments were carried out according to the techniques employed in experimental designs. The results were analyzed using Response Surface Methodology. Quantifying effects of mass flow rate of atomized suspension, between 4 and 8 rnL/rnin, spouting gas temperature, between 40 and 60°C, and suspension solids concentration, between 17 and 22 %, are useful for developing statistical models. Based on the empirical models developed and utilizing the Global Desirability Function, a numerical optimization was obtained for estimating the best operational conditions at the intervals of the independent variables. For the best working conditions, that ranged between 20 and 22 % of solids in suspension, operating between 50 e 60°C, and the mass flow rate of atomized suspension at 6 rnL/min, products were obtained with increased mass of over 2,89 times the initial seed mass, and increased size of over 1,55 times the initial seed size. Within such conditions, the seed pelleted vigor and germination were preserved, and the efficiency of the process ranged between 75.4 a 79.1 %, with elutriated partic1es between 7.6 a 10.9 %. The initial size distribution had a strong effect on the seed pelleting processo For the same operational conditions, the larger partic1es captured more coating than smaller partic1es. However, the seed pelleting process carried out with seeds larger than 1.68 mm produced pellets more uniforms, preserving the initial size and mass distributions. Finally, the application of the c1ay coating on the broccoli seeds is advantageous from view point of water vapour adsorption. The broccoli seeds pelleted adsorbed less moisture than broccoli seeds "in natura" at the same relative humidity and ambient temperature. In this way, the c1ay coating contributes to the control of the adsorption process / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarciodeAlcantara_M.pdf: 5272480 bytes, checksum: 6874962b04a259e7aa2e61278b3d2149 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise consistente sobre a fluidodinâmica dos leitos de jorro bidimensionais, apontando os mecanismos que governam o jorro propriamente dito. A influência das principais variáveis independentes sobre a queda de pressão máxima e vazão de jorro mínimo foi quantificada através de um planejamento experimental envolvendo três leitos geometricamente similares, com colunas medindo 0,15, 0,30 e 0,8m de largura. Os dados experimentais obtidos permitiram que a geometria bidimensional fosse avaliada quanto à sua capacidade de ampliação de escala, através da análise de similaridade fluidodinâmica. A metodologia utilizada, baseada no planejamento experimental e análise de superfície de resposta, otimizou o processo, indicando máximos e mínimos de queda de pressão máxima e vazão de jorro mínimo pela variação dos parâmetros independentes do jorro. Tais parâmetros de escala independentes foram adimensionalizados, testados e validados pela análise de similaridade, com a proposta de equações capazes de predizer os valores das propriedades dependentes a serem seguidas no protótipo de um leito real. O estrangulamento do jorro foi o principal mecanismo de instabilidade no processo de obtenção da altura máxima de jorro estável dos leitos. E através dos dados obtidos das curvas características dos leito jorro foi possível estabelecer correlações para predizer os valores de queda de pressão máxima, vazão do jorro mínimo e altura máxima de jorro estável, em função dos parâmetros adimensionais, válidas para toda a faixa de tamanho dos leitos de jorro bidimensionais utilizados neste trabalho / Abstract: The objective of this work is to present a consistent analysis on the fluidodynamics of two-dimensional spouted beds, indicating the mechanisms that govern the spouting. The influence of the main independent variables on the maximum pressure drop and minimum spouting velocity was quantified through an experimental design involving three similar geometrically beds, with columns of 0.15, 0.30 a 0.80 m in width. The experimental data obtained allowed to evaluate the bidimensional geometry with relation to its capacity of scale-up, through the analysis of fluidodynamic similarity. The methodology used, based on the experimental design and analysis of response surface, optimized the process, indicating maximum and minimum values of maximum pressure drop and minimum spouting velocity for the variation of the independent parameters of spouting. Such independent nondimensional scale parameters were tested and validated by the similarity analysis, with the proposal of equations capable to predict the values of the dependent properties to be followed in the prototype of a real bed. The choking of spout was the main instability mechanism in the process of obtaining the maximum spoutable bed height of the beds. And through the acquired data of the characteristics curves of the spouted beds it was possible to establish correlations to predict the values of maximum pressure drop and minimum spouting velocity and maximum spoutable bed heitht, in function of the dimensionless parameters, valid for the wide range of size of the two-dimensional spouted beds used in this work / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra C. dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloFilho_Mario_M.pdf: 4221070 bytes, checksum: 2dc2300ec454a07ec31747f143c21e3e (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho analisou-se experimentalmente os danos mecânicos em sementes de feijão, variedade carioca de procedênciado "IAC" (Instituto Agronômicode Campinas), em leito de jorro. O equipamento utilizado, em escala de laboratório, consiste em um leito de acrílico conecilíndrico ou um leito bidimensional acoplado a um soprador e a um resfriador de ar para controlar a temperatura do ar em cerca de 30 ºC. Para a obtenção dos dados experimentais, utilizou-se um planejamento experimental fatorial de dois níveis, sendo avaliadas as influências de quatro variáveis de processo, para o leito cone -cilíndrico: ângulo de inclinação do cone de 45 e 60 °, tempo de exposição ao jorro de 1:30 e 3:00 h, vazão de ar de 2,2 e 2,5 kg/min e conteúdo de umidade da semente de 9,3 e 13,8 % em uma carga de 3 kg de sementes. Para o leito bidimensional uma carga de 1,8kg de sementes foi submetidaao tempo de exposição de 1:30 e 3:00 h, a vazão de ar de 1,8 e 2,1 kg/min e conteúdo de umidadede 12,1 e 9,5 % . As respostas analisadas foram fissuras causadas no grão e o poder de germinação das sementes. Para a determinação das fissuras das sementes (incluindo quebra e perda da casca), foi utilizado o método do entumecimento em hipoclorito de sódio, sendo a observação feita a olho nu ou com lupa, e posteriormente utilizou-se microscópio com câmera acoplada.O teste de germinação foi feito em papel umedecido, em câmara de germinação com temperatura controlada a 25 De e umidade relativa a 90 %durante9 dias. A análise dos resultados mostrou que exercem influência significativa na fissura das sementes, submetidas ao leito de jorro cone - cilíndrico, o tempo de exposição, a vazão de ar e, principalmente, o conteúdo de umidadeinicial. Com relação ao leito bidimensionala única influência significativa foi o conteúdo de umidade inicial das sementes. As sementes de baixo conteúdo de umidade softeram um aumento significativo em suas fissuras quando comparadas com as fissuras originais. Com relação aos resultados dos testes de germinação, verificou-se que não houve influência significante de nenhuma das variáveis independentes, em ambos os leitos, ficando os valores finais de sementes germinadas acima do especificadopara o feijão / Abstract: In this work the mechanicaldamage on bean seeds, type "Carioca" IAC (Campinas Agronomic Institute), submitted to spouted bed regime was experimentally analysed. The equipment consisted of a cone - cylindrical or a two - dimensional spouted bed, of laboratory scale, a blower and a cooler used to control the air temperature at about 30°C. A factorial planning was applied in two levels to evaluate the influences of the following process variables: cone angles of 45 and 60 °, air flowrates and 2.2 and 2.5 kg/min, times of the seeds exposure to spout of 1:30 and 3:00 h and initial moisture contents of the seeds of 9.3 and 13.8% in the cone - cylindrical bed with 3 kg of seeds. For the two - dimensional bed the weight of seeds was set in 1.8 kg and the variables analysed were: air flowrates of 1.8 and 2.1 kg/min, times of the seeds exposure to the spout of 1:30 and 3:00 h and seeds critical moisture contents of 9.5 and 12.1%. These influences were evaluated on the mechanical damage measured by the fissures and the germination ofthe seeds. To determine the percentage of fissures, including peeling and rupture, the seeds were dipped into a sodium hypochloride solution, and the observation was made with a magnifier. The germination test was made by exposure of the seeds in a germination chamber with controlled temperature at 25°C and relative humidity of 90% for 9 days.The results showed that the percentage of fissures in the seeds submitted to the cone - cylindrical bed is influenced by the time of expossure, the air flowrate and the initial moisture contento For the two - dimensional bed, the only significative influence on the fissures was the initial moisture content of the seeds. The seeds that were exposed to the spout and having low initial moisture content presented a significative increase in the fissures when compared to the original seeds. For the results of germination, it was verified that no significant influence occurred, for both bed geometries, in the final values of germinated seeds, with were higher than the minimum specified for good quality bean seeds / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:04:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MelissaGurgelAdeodato_M.pdf: 6214901 bytes, checksum: ef19671251ab2d8fc9a0d86ef23f5bbe (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Dentre as diversas operações unitárias que visam a modificação de características superficiais de partículas sólidas, o leito de jorro surge como um substituto para o leito tluidizado, sendo aplicado a uma grande variedade de materiais sólidos com dimensões não muito pequenas. A utilização deste equipamento para o recobrimento de partículas, inicialmente empregado na indústria farmacêutica, tem se mostrado bastante promissora, o que motivou vários estudos envolvendo equações básicas para o dimensionamento e aperfeiçoamento desta tecnologia. Esse trabalho investigou a tluidodinâmica do leito de jorro convencional, para o recobrimento de várias partículas (poliestireno, polipropileno, polietileno de baixa densidade, ABS@, placebo e esferas de vidro), e analisou a intluência das propriedades fisicas das partículas e da suspensão de recobrimento na tluidodinâmica. Utilizou-se uma suspensão polimérica aquosa para os ensaios de recobrimento, empregada em estudos anteriores de recobrimento de placebo (ATAÍDE, 1996), sendo esta caracterizada quanto à tensão superficial, massa específica, reologia e molhabilidade com o sólido (ângulo de contato). Os ensaios tluidodinâmicos com e sem recobrimento foram efetuados em um leito de jorro cônico-cilíndrico já instalado no Laboratório de Fluidodinâmica e Secagem (LFS). Verificou-se que as partículas com um elevado ângulo de contato com a suspensão (PEBD, PS e PP) não apresentaram um recobrimento eficiente e sim apenas a secagem da suspensão. Para as demais partículas (ABS, Placebo e Esferas de vidro), obteve-se recobrimentos com eficiências na faixa de 40 a 90%. A forma geométrica, o ângulo de repouso e a densidade das partículas também apresentaram um efeito na tluidodinâmica do recobrimento, tendo intluência no atrito inter-partícula e na velocidade de circulação das mesmas no ânulo. Determinou-se também a máxima vazão de suspensão que o leito suporta para estas três partículas nas condições de operação estabelecidas a partir de testes preliminares. Juntamente, foram feitas medidas da velocidade dos sólidos no interior do leito, com o objetivo de se correlacionar esta taxa de circulação com o grau de saturação do leito. Verificou-se que a circulação das partículas no leito está relacionada com o grau de saturação do leito. Em leitos com maior grau de saturação, as partículas ficam mais pesadas e a velocidade das mesmas no ânulo decresce / Abstract: Among the several unit operations that seek the modification of superficial characteristics of solid partic1es, the spouted bed appears as a substitute for the fluidized bed, to process a great variety of coarse solid materiaIs. The use of this technique for the partic1e coating, initially employed in the pharmaceutical industry, is promising, which motivated several studies involving basic equations for the design and improvement of this technology. This work investigated the fluid-dynamics of the conventional spouted bed during a coating process, using several inert partic1es such as polystirene, polypropilene, polyethilene of low density, ABS@, tablet and glass beads, and analyzed the influence of the physical properties of the partic1es and of the coating suspension on the fluid-dynamics. An aqueous polymeric suspension was used in the coating experiments. The suspension formulation is the same used in previous studies of coating of tablets (A T AÍDE, 1996). The suspension was characterized by the surface tension, specific mass, rheology and contact angle between the suspension and the solid surface. The fluid-dynamics essays with and without coating were made in a conical-cylindrical spouted bed already installed in the Laboratory of Fluid-dynamics and Drying (LFS). It was verified that the partic1es having a high contact angle with the suspension (polystirene, polypropilene and polyethilene of low density) did not present an efficient coating, but only the drying ofthe suspension. For the other partic1es (ABS, Placebo and Glass Spheres), it was obtained coatings with efficiencies in the range of 40 to 90%. The shape, angle of repose and density of partic1es affected the fluid-dynamic during the coating, and also the inter-partic1e friction and the partic1e circulation velocity in the annulus. It was also determined the maximum suspension flow supported by the bed for these three partic1es, at operating conditions established at preliminary tests. The solids velocity inside the spouted bed was also measured in order to correlate this circulation rate with the saturation degree of the bed. It was verified that the circulation of the partic1es in the bed is related with the saturation grade in the bed. In beds with higher saturation degrees, the partic1es are heavier and their velocities in the annulus decrease / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-15T11:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Finzer_JoseRobertoDelalibera_M.pdf: 30702047 bytes, checksum: 3a3df374efcd7bfd961d66463ff002c7 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Desenvolveu-se um protótipo de secador de leito vibro-fluidizado, que foi testado na desidratação de anéis de cebola. O e-quipamento reduz o tempo de secagem de cebola e melhora a qualidade do produto desidratado, quando comparado com secadores conven-cionais.Foram determinados os parâmetros ótimos de vibração, visan-do consumir um mínimo de energia. Deu-se ênfase especial à descrição do comportamento fluido-dinâmico do leito vibro-fluidizado.Verificou-se a influência das condições do ar e da cebola na secagem em leito estático e vibro-fluidizado. Os parâmetros investigados foram: velocidade e temperatura do ar, carga de cebola no leito e dimensões das fatias de cebola. Foram definidas as me-lhores condições de operação, visando principalmente um produto uniforme em forma e no conteúdo de umidade e obtido com reduzido tempo de secagem. Efetuou-se um estudo sensorial com a cebola reconstituída a fim de delimitar as melhores opções de operação, mantendo um com promisso de uma qualidade aceitável. Ensaios de reconstituição revelaram que a cebola desidratada sob influência vibracional, apresenta maior velocidade de rehidratação do que a obtida em leito estático.Realizou-se uma análise matemática utilizando um modelo que relaciona a umidade residual da cebola com a difusividade. As e- equações obtidas permitem realizar simulação de secagem em diferentes condições de operação / Abstract: A prototype of a vibro-fluidized bed dryer was developed and applied to the dehydration of onion rings. Compared to conventional drying methods, this equipment reduces the drying time and improves the quality of the final product.The best vibrating parameters, in terms of energy consumption were determined. Special attention is given to the destription of the fluid dynamic behavior óf the vibro-fluidized bed. The influence of the conditions of the drying air and of the onions were determined. The parameters investigated were: air velocity and air temperature, onion-bed load and dimensions of the chopped onions. The best operation conditions were defined, seeking a product uniform in shape and in water content, obtained with a minimum drying time. Sensorial evaluations were made on reconstituted onions in order to establish the options that ensure an acceptable quality. Reconstitution tests revealed that the onion produced under vibrations showed higher rehydration rate than the one obtained in static bed. A mathematical analysis was made, making use of a diffúsional -model for water transport. The equations obtained can be used to simulate drying under different conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores : Raymond Burnyeat Peel , Carlos Alberto Luengo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T11:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FranciscoJosedos_M.pdf: 1797992 bytes, checksum: fbbb6c98913d429f07b600e6181c7e96 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Neste trabalho discutem-se os resultados obtidos na pesquisa da combustão fluidizada de vários combustiveis. Foram construidos e operados dois reatores de leito fluidizado, com 200 mm de diametro, um modelo de vidro a escala natural e um mini-leito fluidizado, sendo que este ultimo foi utilizado no estudo da taxa de aquecimento de uma unica particula dentro de um leito pre-aquecido a cerca de 760 9C. Desenvolveram-se testes de. combustão com: carvão mineral, carvao ativado, carvão vegetal siderúrgico, cavaco de madeira, sabugo de milho, serragem, casca de arroz e bagaço de cana. Discute-se a maneira pela qual as diversas propriedades dos diferentes combustiveis influenciam a performance de um combustor de leito fluidizado. Um dos reatores foi equipado com um sistema extrator de calor do leito como passo obrigatório na sua transformação numa mini-caldeira. Apresentam-se dados representativos de funcionamento do protótipo / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-17T04:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Finzer_JoseRobertoDelalibera_D.pdf: 6788379 bytes, checksum: 85f5cadf9e8fd4822d3f5deb1e98460d (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: A configuração do leito vibro-jorrado (LVJ) é semelhante a do leito de jorro convencional, mas a taxa de circulação dae partículas é controlada por uma vibração vertical imposta as mesmas. Como conseqüência, todo o leito escoa era regime de fase densa e a velocidade do ar no leito ê definida de acordo com a exigência da secagem. Um secador com capacidade para 6,5 litros de material foi concebido e desenvolvido neste trabalho. Ele consiste em uma cama ra cilíndrica com fundo cônico (diâmetro 145 mm, altura 390 ms ), com opção de fixação de um tubo interno central, e equipado com uma base perfurada móvel, que vibra a amplitudes definidas ( 2, 3, 4 e 5 mm) e freqüências na faixa de 0 a 18 Hz. Ensaios indicaram que o escoamento interno das partículas seguia o modelo pistortado com baixo grau de dispersão e que a taxa de circulação das mesmas tornava-se máxima sob condições de ressonância. 0 secador de LVJ foi ensaiado com dois materiais de elasticidade diferentes: cubos de batata e grãos de soja. Estes experimentos definiram os parâmetros geométricos e as condições de vibração mais favoráveis em termos de perda de pressão, taxa de circulação das partículas e cinética de secagem. Foram feitas comparações com sistemas não vibrados. A soja também foi ensaiada no secador LVJ equipado com um aquecedor elétrico de forma cilíndrica (50 mm DI), imerso no leito (aquecimento indireto). Uma análise do consumo de energia total do secador de LVJ com e sem aquecimento indireto, comprovou a maior eficiência do mesmo, comparado com um secador de leito estático. Foram desenvo1vidos modelos específicos visando simular a cinética de secagem através de curvas características. Estes modelos correiacionaram com sucesso, os resultados de secagem da batata e da soja. Este trabalho foi complementado com uma formulação de mudança de escala, baseado em correlações provenientes de um balanço de tensões no leito / Abstract: The configuration of the vibro-spouted bed dryer (VSB) ressembles that of a conventional spouted bed, but the rate of circulation of the particles is controlled by a vertical vibration imposed to them. As a consequence all the bed flows in a dense phase regime and the air velocity inside the bed is defined according to drying requirements alone. A 6,5 liters capacity dryer was conceived and developed in this work. It consists of a cylindrical chamber with conical botton (diameter 145 mm, height 390 mm), with optional fixation of a central draft tube, equipped with a perforated movable base, chat vibrated at defined amplitudes (2, 3, 4 and 5 mm) and frequency ranging from 0 to 18 Hz. Tests indicated that the internal flow of the particles follows a plug-flow mode 1 with low degree of dispersion and the rate of circulation passes through maxima at resonance conditions. The VSB dryer was tested with two materials of different elasticity: potato cubes and soya beans. These experiments defined the most favorable geometrical and vibration conditions in terms of pressure loss, rate of circulation of the particles, and drying kinetics. Comparisons with non-vibrating systems were made. Soya beans were also dryed in a VSB dryer equipped with a cylindrical electrical heater (50 mm ID), immersed inside the- bed (indirect beating). Analysis of the total energy consumption in the VSB dryer, with and without indirect heating, pointed out its bigger efficiency, compared to static bed dryer. Specific models were developed in order to simulate the drying kinetic through characteristics curves. These models correlated the drying results for potatoes and soya with success. This work was complemented with a scale-up formulation, based on correlations derived from tension balances inside the bed / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T22:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ayub_GamelSaidEduardo_M.pdf: 4503932 bytes, checksum: cc6bce105e881876cf5ad34785074d7d (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho objetivou-se o estudo da transferência de calor fluido-partícula, da taxa de crescimento da partícula, kl, e eficiência do processo, ?, no recobrimento de comprimidos em um leito de jorro bi-dimensional. As partículas utilizadas foram placebos no formato lenticular, de comprimidos reais, com dp = 7,2117 X 10-3 m e dp = 7,8039 X 10-3 m e esferidades de 0,9510 e 0,9673, respectivamente. Como solução de recobrimento foi utilizada uma solução aquosa polimérica a 50°C. O leito de jorro utilizado foi construído em acrílico e com a possibilidade de variação do ângulo da base inclinada. Os experimentos foram realizados com ângulos de base 30, 45 e 60°, na faixa de temperatura de 70°C a 85°C e vazões de solução de recobrimento na faixa de 7,0 ml/min a 13,0 ml/min. Um atomizador de duplo fluido com mistura externa foi instalado no topo do leito, e a solução de recobrimento foi alimentada em contra-corrente com o ar de jorro. Determinou-se o coeficiente médio de transferência de calor, que foi expresso através do número de Nusselt, Nu, verificando-se que Nu aumenta quando Re e Ws/Wg aumentam e quando Ho/?dp e tg(?/2) diminuem. Foi efetuada uma análise dimensional do processo e os dados experimentais foram ajustados, através dos métodos dos mínimos quadrados, obtendo-se a seguinte correlação: Nu=0,9892.Pr1/3.Re1,6421.(Ws/Wg)¿1,0,7808.(Ho/?dp)¿1,3363.[tg(?/2)]0,1806 O sistema experimental, a formulação da solução e as temperaturas utilizadas no processo mostraram-se adequadas à verificação da variação da massa dos comprimidos com o tempo do processo de recobrimento. Verificou-se uma relação linear do crescimento da partícula com o tempo, sendo esse crescimento função de Ws/Wg. Nas condições estudadas, a temperatura não apresentou influência significativa na taxa de crescimento, kl, e nem na eficiência do processo, ?. Os valores obtidos para eficiência foram considerados satisfatórios, variando entre 57% e 81% para a inclinação de 45°. O melhor ângulo de trabalho foi o de 45°, apresentando boa circulação dos comprimidos levando assim a um recobrimento uniforme e altas taxas de crescimento e eficiência do recobrimento. O recobrimento foi considerado satifatório por observação visual, com boa adesão e não ocorrendo o fenômeno de "peeling", nem penetração da solução / Abstract: The study of fluid-particle heat transfer, particle growth rate, kl, and process efficiency, ?, applied to the coating of tablets on a two-dimensional spouted bed, was the objectives of this work. The used particles were placebos in lenticular shapes of real tablets, with dp = 7,2117 X 10-3 m and dp = 7,8039 X 10-3 m and sphericity equal to 0,9510 and 0,9673 respectively. As for the coating solution, it was used an aqueous polimeric solution at about 50°C. The spouted bed used was built in plexiglass with the likeliness of slant angle variation. The experiments were carried out with three different slant anglesj 30°, 45°, 60°, in a temperature range of 70°C - 85°C and solution flow rate in the range of 7,0 - 13,0 ml/min. A spraying nozzle of double fluid with externa I mixture was installed on the bed top, and the coating solution was fed counter-current to the spout flow. The medium head transfer coeficient was determined, and it was expressed by the non-dimensional Nusselt number, Nu, verifying that Nu increases when Re and Ws/Wg increase and when Ho/?dp and tg(?/2) decrease. It was carried out a dimensional analysis of the process and the experimental data were fit through a least square method, obtaining the following relation: Nu=0,9892.Pr1/3.Re1,6421.(Ws/Wg)¿1,0,7808.(Ho/?dp)¿1,3363.[tg(?/2)]0,1806 The experimental system, the coating solution formulation and the temperature used in the process showed up to be adequa te to the ver if ication of tablets mass var iation concerning the time of coating. A linear relationship between the particle growth and time was verified, and this growth being function of Ws/Wg. As for the temperature, it didn't present any significant influence either upon the growth rate, kl,or on the process efficiency, ?, in the studied conditions. The obtained values for efficiency were considered satisfactory, bearing a variation between 57% and 81% for 45° of falanted angle. The best work angle was 45°, showing high growth rates and coating efficiency. The coating was considered satisfactory on eye observation, with good adhesion with no peeling and no solution penetration either / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química