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Desenvolvimento e otimização energética de um leito de jorro com sistema de recuperação de calor do ar de exaustão, operando sob condições de intermitência

Processo: 17/01856-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Jose Teixeira Freire
Beneficiário:Ronaldo Correia de Brito
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/22655-2 - Desenvolvimento e otimização energética de um leito de jorro com sistema de recuperação de calor do ar de exaustão, operando sob condições de intermitência, BE.EP.DR
Assunto(s):Leito de jorro

Resumo

Apesar de suas vantagens, o leito de jorro tem apresentado diversas limitações que impedem sua aplicação em escala industrial e vem motivando o estudo e a aplicação de diferentes configurações e geometrias, bem como a utilização de metodologias de processamento distintas. Como principais problemas do ponto de vista industrial, destaca-se as restrições na capacidade de processamento e as questões energéticas do equipamento, que lhe atribuem uma baixa eficiência e alto consumo energético. Para contornar os problemas descritos, a utilização do tubo draft, de um sistema de recuperação do calor perdido no ar de exaustão e a metodologia da intermitência constituem alternativas que não têm sido exploradas no leito de jorro e combinadas podem representar uma solução promissora para a aplicação do equipamento no setor industrial. Deste modo, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento e na otimização, por meio da modelagem e da análise Pinch, de um leito de jorro com um sistema de recuperação de calor do ar de exaustão, a fim de que seja operado com a combinação da metodologia de intermitência e com a inserção de tubos draft. Para a realização do projeto proposto, primeiramente será construída e dimensionada uma unidade experimental seguindo-se padrões já estabelecidos no Centro de Secagem DEQ/UFSCar. Quatro configurações distintas serão avaliadas com relação à inserção de tubos draft (impermeável, poroso, com as laterais abertas e sem tubo draft) e três materiais distintos serão caracterizados e empregados nos ensaios: alumina, soja e cevada. Três diferentes regimes serão aplicados nos experimentos de secagem: jorro, fixo/jorro e fixo/pulso. Em princípio, para a modelagem matemática do processo de secagem pretende-se empregar o modelo de duas fases. Para verificação do desempenho energético do equipamento projetado será empregada a análise Pinch e a estimativa de parâmetros quantitativos. Pretende-se assim obter um equipamento que seja energeticamente eficiente e possua características que tornem sua aplicação industrial viável e adequada. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRITO, R. C.; ZACHARIAS, M. B.; FORTI, V. A.; FREIRE, J. T. Physical and physiological quality of intermittent soybean seeds drying in the spouted bed. Drying Technology, FEB 2020. Citações Web of Science: 0.
PAULA, E. R.; BRITO, R. C.; FREIRE, J. T.; FREIRE, F. B. Soft sensor based on a lumped parameter model of solids drying in a spouted bed. Drying Technology, JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
BRITO, R. C.; BETTEGA, R.; FREIRE, J. T. Energy analysis of intermittent drying in the spouted bed. Drying Technology, v. 37, n. 12 MAR 2019. Citações Web of Science: 2.
BRITO, R. C.; SOUSA, R. C.; BETTEGA, R.; FREIRE, F. B.; FREIRE, J. T. Analysis of the energy performance of a modified mechanically spouted bed applied in the drying of alumina and skimmed milk. CHEMICAL ENGINEERING AND PROCESSING, v. 130, p. 1-10, AUG 2018. Citações Web of Science: 0.

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