Orientador: Florencia Cecilia Menegalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-21T04:15:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maialle_KarenGlaser_M.pdf: 7706897 bytes, checksum: 5ba13455751b8bd2be368efef6890c6f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: No presente trabalho estudou-se a fluidodinâmica do escoamento dos inertes de um secador bidimensional com leito de jorro-fluidizado. O equipamento foi construído com a área da base de 0,015 m2 (0,3 m de comprimento e 0,05 m de largura) e um metro de altura. Esferas de vidro com 3,8 mm de diâmetro e densidade de 2516 kg / m3 foram adotas como inertes no interior do leito. Nos casos de estudo da queda de pressão no leito úmido foi utilizada água como fluido teste. Na análise da fluidodinâmica, duas alturas de inertes no leito foram estudadas 17 e 22. Compararam-se os resultados experimentais de queda depressão no leito em função da vazão do jorro, da vazão no anulo e combinações entre as duas vazões. Obteve-se a velocidade mínima de fluidização e / ou de jorro em cada caso. O estudo do leito úmido forneceu informações sobre o efeito da adição de líquido na velocidade do jorro e na queda de pressão total no leito. Avaliou-se também a capacidade evaporativa do leito em função de diferentes combinações de vazões no anulo e no jorro / Abstract: The present work investigates the hidrodynamics of a bidimensional spout-fluid bed dryer. The dryer was constructed having 0,015 m2 transversal area, ( 0,3 m of width, 0,05 m thickness ) by one meter high. The inerts chosen were glass spheres ( 3,8 mm in diameter and 2516 kg / m3 density ) and water was used as the fluid test in the wet bed analysis. The bed behavior was studied using two different height for the bed ( one with 17 cm and another with 22 cm ). The experimental results were analyzed as a function of the spouting flow, annulus flow and as a combination of them. The minimum velocities of the fluidization flow and of the spouting flow were obtained for each studied bed. The effects of the addition of liquid on the spouting velocity and / or the spouting pressure drop were also obtained in the wet-bed study. The evaporation capacity of the bed was accessed in terms of several combinations of spouting and annulus flow / Mestrado / Mestre 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 2018-07-20T14:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanoelo_EvertonFernando_M.pdf: 3242919 bytes, checksum: 2ab3a3a6a3c14fc40d5367b28511d2cb (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O leito de jorro é um método de contato fluido e partícula que tem encontrado muitas aplicações na secagem de grãos e suspensões, granulação e recobrimento de partículas. O leito de jorro bi-dimensional é uma modificação de projeto do leito de jorro tradicional, cônico-cilíndrico, que tem demonstrado vantagens de construção e aumento de escala. O objetivo primeiro deste trabalho é de determinar a variação da largura do jorro ao longo do leito, partindo de um modelo matemático proposto por Krzywanski, Epstein e Bowen (1989), e comparar com o perfil experimental obtido por observação visual em leito bi-dimensional construído em acrílico. Na determinação matemática do perfil surge a necessidade do conhecimento da largura média da região de jorro e do ângulo de expansão da interface jorro-ânulo na entrada do leito. Para obtenção destes parâmetros desenvolveu-se duas expressões empíricas para leito bi-dimensional. Na literatura encontra-se apenas expressões, para cálculo destes parâmetros, para leitos cônico cilíndricos. O último passo do trabalho é descrever o comportamento hidrodinâmico da região de jorro a partir de balanços de massa e quantidade de movimento. A resolução das equações fornece os perfis longitudinais da velocidade do fluido no jorro, da velocidade do sólido no jorro, e da porosidade no jorro; e também permite uma comparação entre os perfis considerando a largura da região de jorro variável ou não com a altura do leito. No último caso admite-se uma largura média constante. A comparação demonstra a importância de se considerar a variação da largura do jorro ao longo do leito, pela discrepância entre os perfis obtidos / Abstract: The spouted bed is a method of contacting fluid and particles that has encountered several applications in drying of grains and suspensions, granulation and coating of particles. The two-dimensional spouted bed is a modified design of the spouted bed that has shown advantages in construction and scale-up. The first proposition of this work is to determine the variation of the interface spout-annulus following a mathematical model created by Krzywanski, Epstein and Bowen (1989), and compare it with the experimental profile from visual observation in a two dimensional spouted bed, made of plexyglass. For the mathematical determination of this profile it is necessary to know the mean width of the spout and the expansion angle at the inlet of the bed. To obtain these parameters, two empiricals equations applied to two-dimensional spouted beds were proposed. The literature, in spouted beds, brings some correlations to estimate the mean diameter for the spout region only for conventional spouted beds. The last step of this work is to describe the hydrodynamic behavior in the spout region, from the conservation equations of mass and momentum. The resolution of these equations can supply the profiles of the fluid velocity in the spout, the solid velocity in the spout, the porosity in the spout and also allow a comparison between the profiles considering the width of the spout variable or not, with the height of the bed. In the last case it is assumed. The comparison explain the importance of considering the variation of the width of the spout to the height of the bed, due to the great diference among the profiles found / Mestrado / 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 2018-07-23T03:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AquinoFilho_RobertoCabralde_M.pdf: 2293680 bytes, checksum: 046e46c9d7ea908e05dd52e578fa6823 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O leito de jorro bidimensional surgiu na tentativa de resolver-se o problema de "scale-up" do leito de jorro convencional e mostrou-se adequado no que diz respeito à circulação de sólidos, o que levou os pesquisadores a aprofundarem-se no seu estudo. Entretanto - assim como no leito convencional - quando o assunto era a transferência de calor gás-partícula, muitas dúvidas surgiam no que diz respeito à área de troca térmica e ao papel da região anular. Na tentativa de mostrar a diferença entre a transferência de calor na região anular e de jorro, este trabalho procurou estudar as duas regiões separadamente calculando coeficientes de transferência de calor gás-partícula distintos para as duas regiões, cujos valores evidenciaram estas diferenças. Além do cálculo dos coeficientes, foi feito um estudo da influência da altura do leito estático, diâmetro das partículas, temperatura de entrada do gás e ângulo da base inclinada no valor do coeficiente, através de um planejamento fatorial de experimentos.Esse estudo também foi feito separadamente para as regiões de jorro e anular, que apresentaram comportamento diferente ajudando ainda mais a mostrar as diferenças entre as duas regiões. Por fim foram propostas duas correlações que permitem o cálculo do número de Nusselt em função das variáveis estudadas, uma para a região anular e outra para a região de jorro. As duas correlações apresentaram um desvio satisfatório em relação aos dados experimentais, validando sua utilização dentro das faixas especificadas / Abstract: The two-dimensional spouted bed was proposed to minimize the scale-up problems of the conventional spouted bed. It is very easy to construct and allows adequate solids circulation when provided with a slanted base. 80 a lot of work was done concerning the two-dimensional spouted bed. While progress has been made in the understanding of spouted beds dynamics, gaps still exists in the area of heat transfer. These include information about the heat transfer area and role of the annulus. In this work, experiments were performed in a two dimensional spouted bed to evaluate the gas-to-particle heat transfer coefficient in the spout and annular regions.The results obtained showed very different values for the two distinct regions. A factorial design at two levels was performed to investigate the influences of particle diameter, bed height, gas inlet temperature and angle of conical base in the heat transfer coefficient. The influences of these variables were verified separately in the spout and annulus and showed different results. The experimental data were correlated in the form of two dimensionless equations for annular and spout Nusselt Number in terms of the variables studied. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marco Aurelio Cremasco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_WilliamJamesNogueira_M.pdf: 2338342 bytes, checksum: 7417e71abbb1babd89262c143e9c0553 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : A utilização do tubo interno em leito de jorro é aconselhável quando se intenta controlar melhor a fluidodinâmica no processo de contato sólido/fluido, pois com o uso do tubo interno diminuiu-se a queda de pressão necessária para a utilização do equipamento, permitindo um controle maior da circulação dos grãos no interior do leito. Entretanto o uso do tubo interno reduz a cinética de secagem, comprometendo a eficiência do secador. Uma técnica alternativa para a remoção adequada de umidade dos grãos de arroz, neste caso, é a adoção dos ciclos de resfriamento. Esta técnica consiste em diminuir a temperatura do ar de secagem com o equipamento em operação de modo a manter a temperatura dos grãos abaixo da temperatura limite de degradação do grão de arroz (¿60 GRAUS¿C). Por outro lado, se constatou que o número de ciclos de vem como o tempo de resfriamento influenciam significativamente o percentual de grãos inteiros. O objetivo deste trabalho é correlacionar as condições operacionais de um secador tipo leito de jorro cônico, por intermédio da sua cinética de secagem considerando os ciclos de resfriamento de grãos inteiros. Para tanto foram realizados experimentos a ¿90 GRAUS¿C, '100 GRAUS¿C e '110 GRAUS¿C com e sem a utilização de ciclos de resfriamento. Observou-se que para os experimentos realizados utilizando ciclos de resfriamento o percentual de quebra aumenta na medida em que o tempo de duração do ciclo aumenta, ou utilizando-se um número maior de ciclos. Para os experimentos sem a utilização dos ciclos de resfriamento não foi observada quebra significativa dos grãos, porém a retirada de umidade foi menor que a necessária para estocagem / Abstract: The utilization of draft tube in a conical spouted bed is adsivable when intend to control the fluid dynamics with this kind of solid/fluid contact. However, the use of draft tube reduce drying kinetic, affecting the performance of the dryer. An alternative technique to remove the moisture of the rice grains, in this case, is the adoption of the cooling cycles. This technique consist of reduce the drying gas temperature with the equipment in operation to keep the grains temperature below of the limit temperature of degradation of rice grains (¿60 DEGREES¿C). On the other hands, the number of cooling cycles and the time of cooling influence the percentile on entire grains. The objective of this work is correlate the operation conditions of a conical spouted bed with draft tube dryer, by means of its drying kinetics considering the cooling cycles on the yield of whole grains / Mestrado / 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 2018-07-22T20:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QueirozFilho_AntonioVilanova_M.pdf: 2884420 bytes, checksum: 8bbd8c3a40103cb665c36cf3c0beb5af (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o estudo do recobrimento de comprimidos com filme polimérico em leito de jorro bidimensional, utilizando três posições distintas de atomização de suspensão. A escolha por uma ou outra posição de atomização é normalmente feita por razões de simplicidade de construção e pelas características de cada posição de atomização. Optou-se pela localização do bico atomizador no topo, na base angulada e no fundo do leito. Antes de iniciar um estudo comparativo do recobrimento entre as três posições de atomização, realizou-se alguns ensaios preliminares para estabelecer as condições de processo, tais como: vazão de ar de jorro (Wg), vazão da suspensão de recobrimento (Ws), pressão de ar de atomização (Par), carga por batelada (Mo) e ângulo da base angulada do leito (8). Os dados experimentais da cinética de recobrimento, em função das variáveis do processo, foram obtidos para cada posição de atomização. Como a massa aderida aos comprimidos apresentou um crescimento linear, utilizou-se a inclinação das retas para analisar o comportamento do crescimento da película para diferentes valores das variáveisdo processo. A fim de quantificar a influênciadas variáveis envolvidas no recobrimento, fez-se o uso de um planejamento fatorial 23. Verificou-se que a variável que mais contribuiu para o crescimento da película foi a vazão de suspensão. Os resultados experimentais mostraram que para as três posições de atomização não houve diferença significativano crescimento da massa adicionada aos comprimidos para a faixa em que as variáveis Ws, Wge Par foram estudadas / Abstract: The subject of this work is the study of tablets coating with a polymeric film in a two-dimensional spouted bed using three diferent positions for the suspension atomization. The choice of the position is normally made in order to simplify the design of the apparatus and taking in account the characteristics of each atomization point. The chosen positions for the localization of the air atomizing nozzles in this work were the top, the slanted base and the bottom of the bed. Preliminary experiments were made before the comparative study. They were made in order to establish process conditions, such as air spouting flowrate (Wg), flowrate of coat suspension (Ws),air pressure of atomization (Par),batch load (Mo) and angle ofthe slanted base (8) of the bed. The experimental data of the coating kinetics as a funtion of the process variables were obtained for the three positions of atomization. The mass covering the tablets presented a linear growth of the film, therefore the slope of the straight lines fitting of the experimental data could be used to analyse the behavior of the growth of the film for different values of the process variables. To quantify the influence of the variables on the coating process a factorial planning 23was used. The suspension flowrate was the variable that showed the greatest influence on the thickning of the film. The experimental results showed no significative differences in the growth of the mass adhered to the tablets for the three atomization positions, in the ranges of the variables Ws,Wg,Par studied in this work / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

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: 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