Como foi verificado anteriormente, a temperatura tem uma influência mais pronunciada sobre o leito em presença de líquido do que para o leito bifásico (sólido-ar), portanto Umm será analisada primeiro em função do grau
de saturação de glicerol (φ) parametrizado na temperatura. Esta análise será feita para o diâmetro médio de partícula de 1,095x10-3 m, uma vez que para este diâmetro foram feitos experimentos utilizando um número maior de graus de saturação do que para os outros diâmetros, facilitando a análise. Neste caso, para estas partículas (1,095x10-3 m) pôde-se trabalhar até φ = 0,0040 e ainda alcançar o regime fluidizado, enquanto que para partículas maiores na maioria dos casos não foi possível atingir o regime fluidizado para φ > 0,0020 mesmo com a ajuda da vibração. Para os outros diâmetros de partículas os dados obtidos encontram-se no Apêndice B.
Na Figura 4.52 para o leito fluidizado, verifica-se claramente que o aumento do grau de saturação de glicerol provoca o aumento de Umm. Este
aumento ocorreu de forma praticamente contínua até φ =0,0020 onde se verifica que a curva atinge um patamar, e mesmo com o aumento do grau de saturação a curva mantém este patamar. Verifica-se também que a variação da Umm foi pouco
afetada pela temperatura, já que estas curvas apresentam aproximadamente o mesmo comportamento. 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 U mm (m/s) φ T = 40 ºC T = 50 ºC T = 60 ºC
Figura 4.52: Velocidade mínima de mistura em função do grau de saturação de glicerol parametrizado na temperatura do leito; dp = 1,095x10-3 m; Γ = 0,00.
Para o leito vibrofluidizado (Γ = 1,00) verifica-se que as curvas apresentam-se diferenciadas para as diferentes temperaturas, mostrando a tendência ao aumento de Umm com a redução da temperatura. Isto ocorre porque a
redução da temperatura aumenta as forças coesivas, dificultando o “rompimento” das pontes líquidas, o que ocasiona o aumento de Umm observado na Figura 4.53.
Quando se comparam as Figuras 4.53 e 4.52 nota-se que a vibração reduz os valores de Umm. A vibração, nesta situação, fez com que o “rompimento” das
mistura das partículas é observada mais cedo. Os dados da Figura 4.53 indicam que, para saturações maiores que 0,0020, houve pouco aumento de Umm,
mantendo um patamar quase constante. Isso indica que, em ambos os casos apresentados (Figuras 4.52 e 4.53), para este diâmetro de partícula é possível operar com maiores graus de saturação sem que sejam necessárias maiores quantidades de ar para manter o leito fluidizado, reduzindo o consumo energético. Essa afirmação é válida sob esta análise porque, em alguns casos, foram verificados que maiores graus de saturação tornaram a fluidização mais pobre e instável, o que reduz a eficiência dos fenômenos de transferência.
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 φ U mm (m /s ) T = 40 ºC T = 50 ºC T = 60 ºC
Figura 4.53: Velocidade mínima de mistura em função do grau de saturação de glicerol parametrizado na temperatura do leito; dp = 1,095x10-3 m; Γ = 1,00.
De uma forma geral foi observado que o efeito da temperatura não foi significativo sobre Umm exceto para alguns casos na vibrofluidização.
A seguir, serão analisados os dados obtidos de Umm em função do
temperatura de 40ºC. Como nos casos anteriores optou-se por esta temperatura de forma arbitrária, uma vez que nos outros casos o comportamento observado foi muito semelhante ao apresentado nas Figuras 4.54 e 4.55.
Nota-se na Figura 4.54 que o aumento do diâmetro das partículas inertes torna nitidamente maiores os valores de Umm. É possível verificar que
todos os diâmetros apresentam um patamar onde Umm mantém-se praticamente
constante após um determinado valor de grau de saturação. Esses patamares ocorrem a menores graus de saturação para os maiores diâmetros de partículas e ocorrem próximos às máximas velocidades superficiais de ar atingidas no experimento. Para o maior diâmetro não foi possível fluidizar no grau de saturação de 0,0020, indicando que para o leito fluidizado com este diâmetro de partícula, o grau de saturação de 0,0010 foi o limite máximo a ser utilizado. Na Figura 4.55, para o maior diâmetro de partícula a vibração tornou possível movimentar as partículas no leito para a saturação até 0,0020. É possível observar ainda que a vibração torna mais “suave” as curvas, principalmente para o menor diâmetro de partícula. Isto ocorre, porque com a vibração, a passagem do estado de leito fixo para fluidizado torna-se mais “suave”, atenuando o “rompimento” das pontes líquidas e tendendo a reduzir Umm. Verifica-se ainda nas Figuras 4.54 e
4.55 que existe um distanciamento muito grande entre os dados obtidos para o menor diâmetro de partículas com relação aos maiores, indicando que o “rompimento” das pontes líquidas para movimentação das partículas é muito mais difícil nestas em função da maior força de coesão entre as partículas.
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 U mm (m/s) φ dp= 1,095 mm dp= 1,545 mm dp= 1,850 mm
Figura 4.54: Velocidade mínima de mistura em função do grau de saturação de glicerol parametrizado no diâmetro médio das partículas; T = 40ºC; Γ = 0,00.
0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 U mm (m /s ) φ dp= 1,095 mm dp= 1,545 mm dp= 1,850 mm
Figura 4.55: Velocidade mínima de mistura em função do grau de saturação de glicerol parametrizado no diâmetro médio das partículas; T = 40ºC; Γ = 1,00.
Finalizando esta análise, pode-se afirmar que podem ser utilizadas partículas de menores diâmetros quando se deseja reduzir a velocidade de ar necessária para misturar as partículas no leito (ou fluidizar) considerando-se esta
análise anterior como referência. Apenas através do estudo da eficiência do processo de secagem pode ser confirmado se é vantajoso utilizar partículas de menores diâmetros, já que outros fenômenos envolvidos devem ser considerados, como a taxa de remoção do material seco aderido nas partículas, eficiência dos fenômenos de transferência, entre outros.
Este estudo de Umm deve ser continuado tentando-se obter dados
desde as situações experimentais utilizadas por Gupta e Mujumdar (1980a) até partículas mais densas e de outras formas. Até o presente momento não dá para se tirar uma conclusão final sobre um fenômeno equivalente à velocidade mínima de fluidização quando se trata de leitos vibrofluidizados e ainda mais com a presença de líquido. Visando principalmente trabalhos futuros, todos os dados obtidos nesta pesquisa estão contidos no Apêndice B.
reprodutividade das curvas características e de desvio padrões destas medidas, estas se apresentaram dentro da faixa de erro experimental, mostrando uma boa qualidade nos dados obtidos. Devido ao fato de se ter pesquisado a influência de vários parâmetros e ainda em leitos com e sem pasta optou-se por fazer o capítulo de conclusões acompanhando os sub-itens dos resultados.