Determinação da transição de regimes de fluidização em uma bancada de leito fluidizado circulante operando a frio
Stéphani Passos Ludgero1; Thiago Fernandes de Aquino1; Amanda Marcos Lopes1
1 Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina - SATC
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBCM2017-0110
Resumo
Operações industriais que atuam com contato gás-sólido podem estar em regime de leito fixo, fluidizado ou fluidizado circulante, dependendo as condições de operação como a velocidade do gás e geometria do equipamento. Os sistemas de conversão em leito fluidizado circulante são utilizados com mais frequência na aplicação das partículas sólidas em processos que envolvam catálise e sistemas gás-sólido por proporcionarem boa mistura, boa operação com sólidos finos em altas velocidades, excelente transferência de calor ao longo do leito e maior flexibilidade na utilização de combustíveis sólidos. Baseado nisto, o presente artigo teve como finalidade estudar o comportamento de dois tipos de esferas de vidro e areia de fundição em uma bancada de leito fluidizado circulante, operando a frio, a fim de obter dados da fluidodinâmica com a possibilidade de aplicação em simulações. As partículas foram caracterizadas quanto à densidade, diâmetro médio e classificadas conforme Geldart. Foram determinadas, experimentalmente, as velocidades de transição entre os regimes de fluidização que requerem a recirculação de sólidos, baseando-se em metodologia de tempo de esvaziamento do riser, isto é, sem o retorno das partículas para dentro do leito, proposta na literatura. As velocidades determinadas foram a de mínima fluidização, necessária para que ocorra a fluidização no leito, e duas velocidades de transporte, onde a primeira marca o início da fluidização rápida e a segunda o início do transporte pneumático. A quantidade de material a ser inserida no leito foi definida de modo a obter um leito denso e uma quantidade máxima de partículas no downcomer, evitando fluidização nesta parte do equipamento. Os valores alcançados para a areia de fundição estão de acordo com aqueles apresentados na literatura, uma vez que os gráficos que apresentam o tempo necessário para as partículas migrarem do leito em função da velocidade superficial do gás foram semelhantes em ambas as pesquisas.
Palavras-chave: Leito fluidizado circulante; Regimes de fluidização; Velocidade de transporte; Velocidade de mínima fluidização