Relatorio Leitos

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Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo Relatório: Leito fixo e Leito fluidizado 1

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Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo

Relatrio: Leito fixo e Leito fluidizado

Santa Brbara dOesteAbril 2015

Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo

Relatrio: Leito fixo e Leito Fluidizado

Relatrio apresentado para avaliao da disciplina de Operaes Unitrias IV do 9semestre, do curso de Engenharia Qumica, da Universidade Metodista de Piracicaba UNIMEP, sob a orientao do Professor Me. Jaiver Efren Figueroa.

Amanda Baldassin ManzattoR.A. 11.0968-5Beatriz Scudeler da RosaR.A. 11.4830-3Carolini MatosR.A. 11.4776-8Rafael Alcarde AlexandreR.A. 11.4719-8Vanessa Oliveira FreitasR.A. 11.1505-4

Santa Brbara dOesteAbril 2015

NDICE

1. Resumo42. Introduo43. Reviso Bibliografica..................................................................................... 74. Metodologia.................................................................................................... 74.1. Materiais e reagentes............................................................................. 74.2. Procedimento experimental................................................................... 85. Resultados e discusso................................................................................. 86. Concluso...................................................................................................... 137. Referncias Bibliogrficas.......................................................................... 13

1. RESUMO

Neste relatrio ser apresentado o experimento realizado no laboratrio da Universidade Metodista de Piracicaba, contendo informaes sobre o comportamento prtico da fluidizao em leitos fixos e fluidizados. A fluidizao ocorre em leitos compostos por partculas slidas que so suspensos por uma corrente de fludo ascendente. Em sequncia sero apresentados clculos e validao do experimento com base nas informaes tericas apresentadas em aula sobre o comportamento destes leitos.

2. INTRODUO

A fluidizao um fenmeno que ocorre atravs de leitos compostos por fludo e por partculas slidas. Nos leitos h circulao de slidos de forma ascendente ou descendente, em conjunto com um fludo que pode ser gs ou lquido, impedindo a existncia de gradientes de temperatura. Seu comportamento enfatizado pelo estado intermedirio entre um leito fixo (onde no h circulao de slidos) e um leito fluidizado (onde os slidos esto suspensos num fluxo). O leito fluidizado se forma quando h fluxo de um fludo que passa atravs de um percurso de partculas e tem velocidade suficiente para fazer com que estas partculas se movimentem e assim ocorra a fluidizao. Neste caso, as bolhas que so formadas pelo fludo passam pelo leito criando uma condio de turbulncia, que pode ser observado atravs da figura 1.

Figura 1 Comportamento dos leitos.

O processo de fluidizao empregado nas indstrias, principalmente nos processos fsicos que envolvem a mistura, granulao, secagem, aquecimento e resfriamento. As principais desvantagens so a pulverizao e o arraste de partculas friveis que devem ser repostas e abraso das paredes internas do leito por partculas. O processo de secagem pode ser observado pela figura 2.

Figura 2 Processo de Secagem.

1. 2. 3. REVISO BIBLIOGRAFICA

A operao unitria que trata a interao de um slido com um lquido ao longo de um leito a fluidizao. Segundo Kunii e Levenspiel (1991), a fluidizao uma operao nas quais partculas slidas so levadas ao estado quase lquido por meio da passagem de um gs ou lquido por elas. No incio da fluidizao a fora de atrito entre as partculas e o fludo se equivale ao peso das partculas, esta fora de atrito aumenta com o aumento da velocidade. Conforme ocorre aumento de velocidade, as passagens vo aumentando e as partculas se separam cada vez mais e a fluidizao comea a desenvolver-se, assim as caractersticas de leito fixo vo desaparecendo. Segundo a Lei de Darcy a queda de presso no leito torna-se proporcional altura do leito at que se atinge um ponto onde a fora relativa presso exercida iguala-se a peso do leito, iniciando-se a fluidizao numa velocidade caracterstica, chamada de Velocidade mnima de fluidizao (Vmf). Durante a fluidizao o comportamento do leito adota diferentes regimes que dependem do estado fsico do fludo, densidade do fludo, velocidade do fludo, caractersticas do slido e distribuio granulomtrica do solido. Este fenmeno pode ser observado atravs da figura 3.

Figura 3 Comportamento do leito em relao a queda de presso e velocidade.

A regio DA definida como leito fixo ou esttico, onde o regime quase sempre laminar, com um Re qmf consequentemente Ret > Rep,mf, assim utilizou-se a equao 13 para determinar o Vt, obteve-se um valor de:

Vt = 0,45 m/s

A velocidade terminal aproximadamente 12,5 vezes maior que a velocidade mnima de fluidizao, esta relao pode ser alcanada pela equao 14.

Para poder determinar a velocidade terminal das partculas o grupo acredita que aumentar o fluxo at que a presso comeasse a cair e se estabilizasse evidenciando assim a velocidade terminal seria o melhor caminho.

Analisando o grfico 2:Grfico 2 Altura x Velocidade

Foi possvel verificar que apesar do comportamento inicial apresentar relao com o proposto pela literatura, pode-se verificar que ao atingir o estado de transio e consequentemente a fluidizao, o leito no se comportou de maneira linear (evidenciando uma reta) como deveria, mas sim oscilaes at o ponto mximo da curva.

6. CONCLUSO

Atravs do presente relatrio, onde o objetivo era

BIBLIOGRAFIA

KUNII, D.; LEVENSPIEL, O. Fluidization Engineering, John Wiley: New York, 1991.GELDART, 1973 apud Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Classificao dos Ps. Disponvel em: http://www.ufrnet.br/~lair/Pagina-OPUNIT/Fluidiza-4.htm. Acesso em 06/04/2015.GOMIDE, R. Operaes Unitrias-Operaes com Sistemas Slidos Granulares. v.1,. So Paulo, 1986.

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