Identificação e monitoramento de regime fluidodinamico em leitos fluidizados gas-solido

Autor(es)

Carlos Alberto Severo Felipe

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP. , gráficos, ilustrações, tabelas.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Quimica
• Data de defesa: 2004-04-16

Membros da banca

Sandra Cristina dos Santos Rocha; Marcos Antonio de Souza Barrozo; Virginia Aparecida da Silva Moris; Osvaldir Pereira Taranto; Antônio Carlos Luz Lisbôa

• Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Indexada em: Base Acervus-UNICAMP; Biblioteca Digital da UNICAMP
• Localização: Universidade Estadual de Campinas. Biblioteca Central Cesar Lattes - Biblioteca da Área de Engenharia e Arquitetura; T/UNICAMP; F335i

Resumo

A análise espectral de séries de tempo de flutuações de pressão, cujos espectros de potência são calculados através da Transformada de Fourier Discreta (FFT), revelou-se uma técnica eficiente na monitorização on Une de regimes de fluidização gás-sólido. Por meio de trabalho experimental verificou-se que tal ferramenta permitiu a identificação e distinção de diferentes regimes de contato. A referida metodologia baseia-se na avaliação de flutuações de pressão no domínio da freqüência, onde são identificadas a freqüência dominante, a amplitude e a largura dos espectros de potência para um dado regime de contato. Três tipos de partículas de Geldart (C, A e B) foram empregadas nos experimentos, os quais foram realizados em duas colunas circulares, com diâmetros internos de 11cm e 14cm, operadas a temperatura e pressão do fluido ambiente. Efetuaram-se os experimentos em condições fluidodinâmicas típicas, objetivando a coleta de séries de tempo de pressão em cada um dos regimes obtidos. Os dados foram tratados e registrados em um sistema de aquisição, composto de transdutores de pressão, condicionador de sinal, placa de aquisição, software e microcomputador. A variedade de sólidos e a ampla faixa experimental com que se trabalhou permitiram a obtenção dos seguintes regimes de fluidização: leito fixo, fluidização particulada, regime borbulhante simples, múltiplo e explosivo, fluidização slugging de parede e flutuante, e também fluidização apresentando canais preferenciais, verificada com sólidos do tipo C. Os resultados obtidos de toda esta variedade de condições experimentais possibilitaram constatar que espectros de potência distintos são obtidos para cada regime fluidodinâmico, e que a análise espectral permite acompanhar a estabilidade dos estados de fluidização, além de identificar as transições entre os regimes. Outro objetivo desta tese foi o estudo da determinação da velocidade de mínima fluidização (Umf) através de medidas de flutuação de pressão. Por intermédio da relação linear entre o desvio padrão da variação da pressão e a velocidade do fluido, foi possível estimar a Umf de sólidos A e B de Geldart com satisfatória precisão. A verificação da precisão do método estudado foi efetuada a partir da comparação entre os resultados de Umf obtidos por intermédio do mesmo e os resultados alcançados através da forma tradicional (curva fluidodinâmica), comparação esta que apresentou baixos desvios percentuais (AU)

• Processo FAPESP: 00/00294-4 - Identificacao e monitoramento de regime fluidodinamico em leitos fluidizados gas-solido.
• Beneficiário: Carlos Alberto Severo Felipe
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado