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Previous issue date: 2013-02-23 / The cultivation and industrialization of yerba mate (Ilex paraguariensis) have an important role in the economy of Paraná, since in most cases the plant is grown on family farming system, therefore producing thousands of jobs. Drying is one of the main processing stages of yerba mate and getting to know its variables will bring great benefits for both the processing companies and for the development of their equipment. Thus, the main motivation for developing this work, besides the direct interest on the part of the industry, was the absence of specific studies related to the drying of the species of mate grown in Brazil. This paper aims to obtain data modeling and experimental isotherms and drying kinetics of yerba mate.The equilibrium isotherms were obtained by the static method using saturated solution of sulfuric acid obtained at temperatures of 30°C, 45°C and 60°C and relative humidities in the range between 4.5 and 83%. Convective drying was performed using a fixed bed dryer for laboratory scale under different conditions of temperature: 55°C, 65°C and 75°C with air flow of 1.0 m/s, 1.5 m/s and 2.0 m/s. All experimental results were evaluated by using Maple software applied to the empirical equation that allowed the definition of the best model, which presented the highest coefficient determination (R²) and the lowest average deviation. It was concluded that the sorption isotherms of water mate in nature for the three temperatures analyzed were best fitted by the mathematical modified Halsey model. The kinetic curve for the drying temperature was 55°C better adjusted by the modified Newton model with three parameters adjusted. For temperatures of 65°C and 75°C, the modified Newton model with two adjusted parameters showed the best result. The results of this study are useful in the development of projects of industrial dryers, seeking greater savings and improved quality. / O cultivo e a industrialização da erva-mate (Ilex paraguariensis) têm um importante papel na economia do Paraná, uma vez que na maioria dos casos a planta é cultivada em sistema de agricultura familiar, gerando milhares de empregos. A secagem é uma das principais etapas do beneficiamento da erva mate. Conhecer suas variáveis trará grandes benefícios, tanto para as empresas processadoras quanto para o desenvolvimento de equipamentos. A principal motivação para o desenvolvimento deste trabalho, além do interesse direto da indústria, foi a inexistência na literatura de estudos específicos relacionados à secagem de erva-mate, das espécies cultivadas no Brasil. Este trabalho visa obter e modelar dados experimentais das isotermas e da cinética de secagem da erva-mate. As isotermas de equilíbrio foram obtidas pelo método estático, utilizando solução saturada de ácido sulfúrico, obtidas em temperaturas de 30°C, 45°C e 60°C e umidades relativas na faixa entre 4,5 e 83%. Para secagem convectiva, foi utilizado um secador de leito fixo em escala laboratorial, em diferentes condições operacionais de temperatura: 55°C, 65°C e 75 ºC, com vazões de ar de 1,00 m/s, 1,50 m/s e 2,00 m/s. Todos os resultados experimentais foram avaliados com a utilização do software Maple, aplicado às equações empíricas da literatura, o qual possibilitou a definição do melhor modelo, apresentando os melhores coeficientes de determinação (R²) e o menor desvio médio. Concluiu-se que as isotermas de sorção da água da erva-mate in natura para as três temperaturas analisadas foram melhor ajustadas pelo modelo matemático Halsey modificado. A curva de cinética de secagem para a temperatura de 55°C foi melhor ajustada pelo modelo de Newton modificado com três parâmetros ajustados. Para as temperaturas de 65°C e 75°C, o modelo de Newton modificado com dois parâmetros ajustados apresentou melhor resultado. Os resultados obtidos neste trabalho são úteis no desenvolvimento de projetos de secadores industriais, visando maior economia e qualidade aprimorada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/1859 |
| Date | 23 February 2013 |
| Creators | Pereira, Daniel Pilatti |
| Contributors | Palú, Fernando, Silva, Edson Antônio Alves da, Borba, Carlos Eduardo, Faria, Sérgio Henrique Bernardo de |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Parana, Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Química, UNIOESTE, BR, Desenvolvimento de Processos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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