Análise da segregação axial e radial em um leito de jorro cônico - Morais, Jéssika Nayara Santos (2020)
O 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.