Caracterização fluidodinâmica e modelagem matemática de reator de leito fluidizado circulante.

• Ano de defesa: 1989
• Autor(a) principal: Guardani, Roberto
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Fluid dynamics; Fluidized bed reactors; Fluidodinâmica; Mathematical modeling; Modelagem matemática; Reatores de leito fluidizado
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20092022-073530/

A aplicação industrial de sistemas de leitos fluidizados do tipo circulante, ou de arraste, em processos que envolvem o contato entre partículas sólidos e gás tem tido interesse crescente em todo o mundo. No entanto, o desenvolvimento prático dessa tecnologia tem estado muito à frente do desenvolvimento teórico fundamental, necessário para o projeto de equipamentos, controle de processo e mudança na escala de operação. O presente trabalho procura contribuir para o desenvolvimento fundamental de reatores de leito fluidizado circulante, através de um estudo experimental de caracterização de tais sistemas, e do desenvolvimento de um modelo matemático de um reator desse tipo, aplicado a uma reação química modelo. O estudo experimental trata da identificação dos regimes de escoamento característicos do sistema estudado, propondo critérios para distinção entre tais regimes. A reação química adotada como modelo é a decomposição de um minério de fosfato de alumínio existente no Brasil, através da calcinação a temperaturas de até 600ºC, para a produção de um fertilizante fosfatado. Testes contínuos em escala de bancada com tal minério evidenciam as vantagens do leito fluidizado circulante em comparação com leito fluidizado convencional. O modelo matemático de um reator de leito fluidizado circulante, aplicado ao processamento de minério de fosfato de alumínio, apresenta boa concordância com dados experimentais. O estudo de sensibilidade paramétrica, para o sistema considerado, evidencia a grande influência das condições do escoamento gás-sólidos sobre o desempenho de reatores do tipo aqui considerado.