Análise da segregação axial e radial em um leito de jorro cônico

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dc.contributor.advisor1Santos, Dyrney Araújo dos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8987869956010169eng
dc.contributor.referee1Duarte, Claudio Roberto
dc.contributor.referee2Freitas, Fernanda Ferreira
dc.creatorMorais, Jéssika Nayara Santos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3190479489811224eng
dc.date.accessioned2020-02-27T11:04:35Z
dc.date.issued2020-02-17
dc.description.abstractThe particle cyclic and orderly movement inside a spouted bed has as main advantages of this technique, thus enabling an effective particle-particle and fluid-particle contact, which results in high transfer rates of heat, mass and movement. Due to their intrinsic characteristics, spouted beds have been widely used in industrial processes, however, there are some disadvantages operation inherent, the most complex of which are related to the segregation phenomenon, which occurs due to the multicomponent mixtures use in production lines, causing a non-uniform product formation, which compromises the equipment performance. In this way, a better understanding of the segregation phenomenon inside a spouted bed, is of fundamental importance for its design, operation and optimization. In the present work, a non-intrusive methodology using a solidification-slicing approach was used for the investigation of radial and axial segregation behavior in a spouted bed. The effects of diameter, density, and shape of the particles, as well as the initial particle loading, and the inlet air velocity, on segregation were qualitatively and quantitatively assessed. Regarding the results, binary mixtures with aspect, diameter and density ratios, equals a 2.0, 2.0, and 1.9, respectively, show a random mixture condition. Binary mixtures with diameter ratio of 4.5 and density ratio of 5.8, show radial and axial segregation. As regards to radial segregation, the higher or denser particles, tended to form a central core at the spout region, and the smaller or lighter particles, flowed to the annular region near the spouted bed wall. The particle dynamics seemed not to be significantly affected by changing the particle initial loadings in systems with aspect ratio of 2.0 and density ratio of 5.8, however, affected systems with diameter ratio of 4.5. As expected, the increase in diameter and density ratios caused an increase in radial and axial segregation. The segregation phenomenon for binary mixtures with high density ratio, were shown to be dependent of the initial particle loading configuration, but independent of the superficial gas velocity.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2020-02-26T17:37:32Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jéssika Nayara Santos Morais - 2020.pdf: 6098880 bytes, checksum: 7906b3cf63902ed06d631d8cf378e9ee (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoO leito de jorro possui como principais vantagens o movimento cíclico e ordenado das partículas em seu interior, possibilitando, assim, um contato íntimo partícula-partícula e fluido-partícula, o que resulta em altas taxas de transferência de calor, massa e movimento. Devido a estas características, o leito de jorro é vastamente utilizado em processos industriais. Apesar disto, algumas desvantagens são inerentes à sua operação, sendo a mais complexas delas, correlacionadas ao fenômeno de segregação, que ocorre devido a utilização de misturas multicomponentes em linhas produção, provocando a formação de um produto não uniforme, o que, compromete a performance do equipamento. Desta forma, um melhor entendimento do fenômeno de segregação no interior de um leito de jorro, se mostra de fundamental importância para o seu projeto, operação e otimização. No presente trabalho, uma técnica não-intrusiva de gelificação e corte do leito de partículas, foi utilizada no estudo do comportamento da segregação radial e axial em um leito de jorro. Os efeitos do diâmetro, densidade e forma das partículas, assim como também, a análise da velocidade de fluido de arraste na entrada do equipamento e a distribuição inicial do sistema particulado, foram analisados de forma qualitativa e quantitativa. Com relação aos resultados, as misturas binárias com razões de forma, diâmetro e densidade, iguais a 2,0, 2,0 e 1,9 respectivamente, apresentaram uma mistura final randômica. Misturas binárias com razões de diâmetro de 4,5 e de densidade igual a 5,8, apresentaram segregação radial e axial. No que se refere à segregação radial, as partículas de maior diâmetro ou densidade, se concentraram na região central do leito, enquanto, as partículas menores ou mais leves, se concentraram na região anular. A distribuição inicial do sistema particulado não afetou misturas binárias com razão de aspecto igual a 2,0 e razão de densidade de 5,8, porém, afetou sistemas com razão de diâmetro igual a 4,5. Como era esperado, o aumento das razões de diâmetro e densidade provocaram o aumento da segregação radial e axial. A distribuição inicial do sistema particulado, afetou a dinâmica das partículas no interior do leito de jorro, em misturas binárias que possuem altas razões de diâmetro, onde o aumento da velocidade superficial de gás não provocou mudanças no comportamento segregativo da mistura.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEGeng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMORAIS, Jéssika Nayara Santos. Análise da segregação axial e radial em um leito de jorro cônico. 2020. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10378
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÍndices de segregaçãopor
dc.subjectForma da partículapor
dc.subjectDiâmetro da partículapor
dc.subjectDensidade da partículapor
dc.subjectSegregation indexpor
dc.subjectParticle shapeeng
dc.subjectParticle diametereng
dc.subjectParticle densityeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAeng
dc.titleAnálise da segregação axial e radial em um leito de jorro cônicoeng
dc.title.alternativeAxial and radial segregation analysis in a conical spouted bedeng
dc.typeDissertaçãoeng

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