Pratica - Secagem

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
FACULDADE DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA QUÍMICA
Anna Clara Lopes, Gabriela Del Campo, Gabriela Paranha, Maria Regina Magalhães e
Natalia Fendler.
RELATÓRIO SEMANAL DE SECAGEM
RESENDE
2022
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 3
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS 3
1.2 OBJETIVO 3
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3
3 MATERIAIS 5
4 METODOLOGIA 5
4.1 PROCEDIMENTOS 6
4.2 TRATAMENTO DE DADOS 6
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 6
6 CONCLUSÃO 11
7 REFERÊNCIAS 12
https://docs.google.com/document/d/1iOTiUpcMSu_w2lKIx257NBI6UctzXBNSBLa56_DWhK8/edit#heading=h.gjdgxs
https://docs.google.com/document/d/19WwYAUTKFOu4o_h-uO6QvJPJ_LRyPtcu/edit#heading=h.30j0zll
https://docs.google.com/document/d/19WwYAUTKFOu4o_h-uO6QvJPJ_LRyPtcu/edit#heading=h.1fob9te
https://docs.google.com/document/d/19WwYAUTKFOu4o_h-uO6QvJPJ_LRyPtcu/edit#heading=h.3znysh7
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https://docs.google.com/document/d/19WwYAUTKFOu4o_h-uO6QvJPJ_LRyPtcu/edit#heading=h.23ckvvd
1. INTRODUÇÃO
O processo de secagem de sólidos é uma das principais etapas em operações de diversos
setores industriais como por exemplo; agrícola, química, alimentício e farmacêutico. E pode
ser definido como a vaporização e remoção de líquidos, principalmente água, de uma
solução, suspensão ou qualquer outra mistura sólido-líquido com o objetivo de formar um
sólido seco ou com o teor de líquido desejado. Esse processo ocorre devido ao fenômeno de
transferência de calor, que gera a transferência da massa do líquido contido no sólido.
É uma das operações unitárias mais complexas, sendo usada majoritariamente em
materiais sólidos na forma de pós e grânulos, sendo um processo crítico na fabricação de
muitos tipos de produtos.
A secagem também pode ser utilizada para estabilizar e melhorar as características de
manuseio dos materiais sensíveis à umidade, como alimentos e produtos farmacêuticos. Os
secadores industriais são utilizados para processar de forma eficiente grandes quantidades de
materiais a granel que necessitam de níveis reduzidos de umidade para ser o produto final ou
para seguir em outro processo.
A escolha do melhor equipamento leva em consideração alguns pontos, como a fonte
de calor que pode ser direta, fornecida pelo ar da secagem, ou indireta, fornecida através de
condução ou radiação. O equipamento também pode operar em três diferentes modos, o
primeiro deles é o estacionário e consiste basicamente em forçar o ar através da massa sólida.
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
1.2. OBJETIVOS
A prática consiste em demonstrar e estudar a transferência simultânea de calor e
massa no processo de secagem de um sólido em túnel de vento, para obtenção das curvas
de secagem e da taxa de secagem. Também objetivou determinação as etapas
características do processo de secagem e o teor de umidade de equilíbrio. Além disso,
comparar e avaliar o ajuste de modelo teórico com os dados experimentais.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Tipos de secador
Há mais de 400 tipos de secadores relatados até hoje, sendo secadores de bandeja, tipo
túnel, transportadores, pulverizadores, infravermelhos e muitos outros. Toda essa variedade é
devido ao fato de cada material possuir características e formas diferentes, além dos sólidos
submetidos à secagem poderem diferir em formas, estando como flocos, grânulos, pós,
cristais e etc.
Alguns tipos de secadores são:
● Secador rotatório
Utilizado para secagem de grãos, soja, milho, sólidos biológicos e lama. É um secador
versátil e de fácil operação, possui baixo custo de implantação e manutenção se comparado a
outros modelos. É um dos mais utilizados.
Figura 1 - Secador rotatório
Fonte: SERVIÇO BRASILEIRO DE RESPOSTAS TÉCNICAS, 2021
● Secador tipo túnel
Utilizado para secar tabuleiros de cera de parafina, gelatina ou sabão, artigos de
cerâmica, alimentos como massa, cereais, batatas e frutas.
Figura 2 - Secador tipo túnel
Fonte: SERVIÇO BRASILEIRO DE RESPOSTAS TÉCNICAS, 2021
● Secador de leito fluidizado
Utilizado para secagem de areia, minerais, misturas químicas, polímeros e alimentos.
Tem alto rendimento, fácil manutenção e é baixo custo, fácil operação.
Figura 3 - Secador de leito fluidizado
Fonte: MFRURAL, 2022
2.2. Curvas características
As curvas características do processo de secagem representam a taxa de secagem em
função do tempo. Cada material possuirá uma curva característica diferente devido às suas
propriedades e sua quantidade de umidade. Na figura 4 está apresentado um exemplo de uma
curva característica típica de um material higroscópico.
Figura 4 - Curva característica de secagem
Fonte: MUJUMDAR, 2006
Como pode ser visualizado na figura, há três estágios de secagem nesse caso. No
primeiro estágio, a taxa de secagem é constante, ocorrendo a vaporização da umidade livre na
superfície do sólido, podendo haver seu encolhimento. O mecanismo predominante nesta
etapa é o convectivo.
(MUJUMDAR, 2006)
Quando a superfície do material não mais se mantém saturada, inicia-se o segundo
estágio. Neste estágio a grande parte da água está dentro dos poros do sólido, de modo que a
secagem ocorre por difusão da umidade no interior do sólido e a evaporação da umidade da
superfície . Logo, a taxa de secagem é controlada pelos mecanismos convectivos e difusivos.
Esta curva pode estar completamente faltando ou constituir todo o período decrescente da
taxa.
O terceiro estágio é controlado pelo mecanismo de difusão da umidade no interior do
sólido para a superfície causada pelo gradiente de concentração. A transmissão de calor
consiste na transferência de calor para a superfície e a condução de calor no produto, que
passa a influenciar significativamente a taxa de secagem. Porém, quando os poros dos sólidos
são muito pequenos, há uma grande resistência à difusão, fazendo a condução não influenciar
tanto quanto em outros casos.
2.3. Umidade
No processo de secagem, é muito importante o acompanhamento da água, sendo
necessário a utilização de alguns conceitos. O primeiro seria o teor de umidade de um sólido,
conforme definido na equação 1 como a razão entre a diferença de massa do sólido úmido e
seco
pela massa do sólido seco. Vale notar que a diferença citada seria a própria massa de água no
sólido úmido.
(1)
O próximo é a porcentagem de água de um sólido, que é definido como a razão da
massa de água pela massa do sólido úmido, conforme apresentado na equação 2.
(2)
Por último, é importante conceituar a umidade relativa de um gás, que é a relação
entre a quantidade de água existente no ar e a quantidade máxima que teria naquela
temperatura. Comumente é expressa pelas pressões, de forma que é traduzida na razão da
pressão parcial da água contida no gás e a pressão de vapor da água na temperatura do gás,
conforme a equação 3.
(3)
2.4. Carta psicométrica
A carta psicométrica, apresentada na figura 5, permite representar graficamente as
propriedades termodinâmicas da mistura ar seco e vapor de água. Desta forma, ela é bastante
utilizada para a obtenção de propriedade e acompanhamento da umidade durante um processo
(MCCABE et al., 2004). Existem diferentes tipos de carta psicométrica, contendo diferentes
conjunto de propriedades, dentre as quais pode-se citar: temperatura de bulbo seco,
temperatura de bulbo úmido, umidade relativa, umidade absoluta, volume específico, entalpia
específica, ponto de orvalho, etc.
Figura 5 - Carta psicométricaFonte: PAIVA, 2014
2.5. Tubo de Pitot
‘ O Tubo de Pitot é um instrumento de medição de pressão que é utilizado para medir a
velocidade de escoamento, e indiretamente, a vazão. Ele é formado por dois tubos, o primeiro
consiste em um tubo de diâmetro pequeno instalado no interior do tubo por onde passa o
fluido cuja velocidade deseja-se medir, de modo que sua abertura é perpendicular à direção
do escoamento, e um segundo tubo cuja abertura é paralela ao escoamento. Assim, o fluido
impacta diretamente contra o bocal do tubo de Pitot, deste modo, o medidor não determina a
velocidade média do fluido na área, e sim a velocidade da linha do fluido na posição em que
o bocal está localizado. (FOX et al., 2010).
Os tubos são conectados a um manômetro que faz a medição da pressão estática do
fluido, captada através da tomada de pressão aberta diretamente na parede do duto, com a
pressão no bocal do tubo de Pitot exercida pelo impacto direto do fluido, conforme pode ser
visualizado na figura 6.
Figura 6 - Esquema do Tubo de Pitot
Fonte: GUIA DA ENGENHARIA, 2019
A equação de Bernoulli considerando os pontos 1 e 2 pode ser visualizada na equação
4. Como os dois pontos estão na mesma altura e a velocidade no ponto 2 é zero, obtém-se a
equação 5 para a determinação da velocidade de escoamento do ar na câmara de secagem.
(4)
(5)
3. MATERIAIS
1 - Soprador
2 - Aquecedor elétrico
3 - Tubo pitot
4 - Manômetro inclinado
5 - Painel
6 - Rotor
7 - Placas distribuidoras
8 - Tunel
9 - Câmara de secagem
10 - Desumidificador de ar
11 - Suporte painel pesagem
12 - Painel
13 - Botoeira
14 - Psicrômetro
15 - Suporte de cados de compensação
16 - Base de apoio acrílica/balança
17 - Visor acrílico
18 - Box dryer
19 - Controlador medidor temperatura
20 - Suporte soprador
21 - Suporte tipo bandeja
22 - Resistências elétricas
23 - Ventilador
24 - Abafador de ruído
T1 - Termopar Bulbo Seco
T2 - Termopar Bulbo úmido
T3 - Termopar área extendida
T7 - Sensor controle de temperatura
L1 -Linha de insuflação de ar
L2 - Linha tronco exaustão/reciclo
L3 - Linha de descarga de ar
L4 - Linha de reciclagem de ar
L5 - Linha de sucção de ar
V1 a V4 - Válvulas
Figura 7 - Conjunto experimental de secagem em túnel de vento
4. METODOLOGIA
4.1 Procedimento
● Medir as dimensões do “box-dryer” e pesá-lo
● Encher o “Box-dryer” com a amostra e pesar
● Encher o reservatório no qual estará imerso o termopar do bulbo úmido (T2),
instalado na parte frontal do tubo do psicrômetro, com água “limpa” até a
altura de interesse, recomenda-se próximo ao topo do frasco
● Abrir a válvula tipo gaveta (V1), conectada à tubulação L1 de descarga do
soprador, girando-a no sentido anti-horário; abrir fechar totalmente as válvulas
(V2) e (V3), instaladas nas linhas L3 e L4, respectivamente, girando-os no
sentido horário
● Anotar o valor da posição inicial do nível do manômetro inclinado (4)
● Ligar o soprador (1) via botoeira (13). A velocidade do ar para a operação
será obtida a partir do desnível do manômetro inclinado (4), conectado no tubo
Pitot, instalado na linha L6, e com suporte no painel (5)
● Ligar a chave seletora do painel de controle e ajustar set point no valor
desejado. Não esquecer que as condições operacionais deverão estar com
valores constantes para o início do processo de secagem
● Remover o visor acrílico (17), posicionar o “box-dryier”(18) no interior da
câmara de secagem (9) contendo o material a ser processado e recolocar o
visor de acrílico (17)
● Abrir a válvula V4 do psicrômetro (14) para fazer a medida de temperaturas
dos termopares do bulbo seco, T1, e do bulbo úmido, T2, indicadas no
medidor de temperatura (19)
● Anotar os valores de temperatura (T1, T2 e T3), assim como, da variação de
massa da amostra em função do tempo (a cada 10 minutos) durante o processo
de dessorção de vapor d’água da amostra até atingir o teor de umidade de
equilíbrio higroscópico, nas condições operacionais utilizadas
● Após o término das experiências desligar o soprador (1) e chave seletora do
controlador de temperatura
● Alimentar a planilha previamente elaborada com os dados experimentais
adequados e calcular o que se pede no formulário em anexo
● Apresentar ao professor a planilha e explicar os cálculos realizados
● Por fim, identificar os componentes do grupo e entregar o formulário ao
professor no final da prática.
4.2 Tratamento de dados
● Velocidade do ar de secagem
Com o valor da altura manométrica (Δh) conseguimos determinar a velocidade do ar
no túnel de vento, sendo esta altura lida no manômetro diferencial de tubo inclinado acoplado
ao tubo de Pitot. Pelo desnível do manômetro, calculou-se a diferença de pressão ( ΔP), e
após o valor da velocidade máxima do ar no tubo e o valor da velocidade média (utilizando
relação indicada no manual do experimento):
Δ𝑃 = 𝑔∆ℎ(ρ𝑚𝑎𝑛 − ρ𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜)
υ = 2∆𝑃ρ𝑎𝑟
Velocidade média= 0,8 x velocidade máxima
O cálculo da vazão volumétrica se dá pelo produto da velocidade média e a área da
seção transversal do tubo:
Aduto, circ =
π𝐷2
4
Q =
𝑉
𝑑𝑢𝑡𝑜, 𝑐𝑖𝑟𝑐
π𝐷2
4
O experimento ocorre em regime permanente, logo a vazão volumétrica de ar ao
longo da tubulação é constante.
Ao passar do duto de seção circular para o de seção retangular (túnel de vento), o ar
faz com que ocorra uma redução na velocidade do fluido em decorrência ao aumento da área
da seção transversal ao escoamento e obedecendo a equação da continuidade.
𝐴
𝑑𝑢𝑡𝑜, 𝑟𝑒𝑡
= 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑢𝑟𝑎 𝑥 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
υ
𝑑𝑢𝑡𝑜, 𝑟𝑒𝑡
= 𝑄𝐴
𝑑𝑢𝑡𝑜, 𝑟𝑒𝑡
● Umidade relativa do ar
Para determinar a umidade relativa do ar, fazemos uso da carta psicrométrica
utilizando dois valores de propriedades já conhecidas. Assim, a partir de dados obtidos do
sistema como temperatura do bulbo úmido e temperatura do bulbo seco para diferentes
tempos juntamente com uma carta psicrométrica para pressão atmosférica conseguimos
determinar as demais propriedades termodinâmicas do ar úmido ao longo do tempo (umidade
relativa, umidade absoluta, volume específico, entalpia específica e ponto de orvalho).
● Curvas de secagem
Determinação do teor de umidade em base seca se dá pela seguinte equação:
𝑋
𝑏𝑠
=
𝑀
𝑎
𝑀
𝑏𝑠
Onde,
Xbs = teor de umidade em base seca
Ma = massa de água (Kg)
Mbs = massa de matéria seca (Kg)
E para determinar a massa de água:
𝑀
𝑎
= 𝑀
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
(𝑡) − 𝑀
𝑏𝑜𝑥
− 𝑀
𝑏𝑠
Onde,
Mtotal(t) = massa do box-dryer+ amostra úmida (Kg);
Mbox = massa do box-dryer (Kg);
Mbs,box= massa de matéria seca na amostra presente no box -dryer (Kg).
Determinamos a massa do suporte e do conjunto box-dryer + amostra úmida por
pesagem direta, enquanto que a amostra da massa de matéria seca é determinada a partir da
sequência de cálculos abaixo:
1. Determinar a quantidade de água presente na amostra de amido de milho
original pesada em béquer pelo seguinte cálculo:
𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑜𝑟𝑖𝑔
= 𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, 𝑜𝑟𝑖𝑔
− 𝑀
𝑏𝑠, 𝑜𝑟𝑖𝑔
2. Massa de água adicionada à amostra original:
𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑎𝑑𝑑
= 𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, ú𝑚𝑖𝑑𝑎
− 𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, 𝑜𝑟𝑖𝑔
3. Teor de umidade em base seca (Xbs) inicial da amostra úmida:
𝑋
𝑏𝑠
=
𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑜𝑟𝑖𝑔
+𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑎𝑑𝑑
𝑀
𝑏𝑠, 𝑜𝑟𝑖𝑔
4. Massa de matéria seca presente na fração de amostra transferida para o
box-dryer:
𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, ú𝑚𝑖𝑑𝑎, 𝑏𝑜𝑥
= 𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑏𝑜𝑥
− 𝑀
𝑏𝑠, 𝑏𝑜𝑥
Onde,
Mamostra,úmida,box= massa de água + matéria seca na amostra presente no
box-dr yer (Kg);
Mágua,box= massa de água na amostra presente no box -dryier (Kg);
Mbs,box= massa de matéria seca na amostra presente no box -dryier (Kg).
Essas variáveis podem ser obtidas também através das seguintes equações:
𝑀
á𝑔𝑢𝑎, 𝑏𝑜𝑥
= 𝑋
𝑏𝑠
* 𝑀
𝑏𝑠, 𝑏𝑜𝑥
𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, ú𝑚𝑖𝑑𝑎, 𝑏𝑜𝑥
= 𝑋
𝑏𝑠
* 𝑀
𝑏𝑠, 𝑏𝑜𝑥
+ 𝑀
𝑏𝑠, 𝑏𝑜𝑥
𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, ú𝑚𝑖𝑑𝑎, 𝑏𝑜𝑥
= 𝑀
𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎, ú𝑚𝑖𝑑𝑎, 𝑏𝑜𝑥
− 𝑀
𝑏𝑜𝑥
Após determinar a massa de matériaseca presente no box dryer conseguimos obter o
teor de umidade e também construir a curva do teor de umidade versus tempo de secagem:
𝑋
𝑏𝑠
=
𝑀
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
(𝑡)−𝑀
𝑏𝑜𝑥
−𝑀
𝑏𝑠
𝑀
𝑏𝑠
Já para se fazer a curva da taxa de secagem versus teor de umidade, utiliza-se os
valores da massa total obtida em cada instante de tempo. Assim, para a taxa de secagem
temos a divisão da diferença de massa (água evaporada) pelo intervalo de tempo e pela área
da base do Box Dryer:
𝑇𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑔𝑒𝑚 =
∆𝑀
á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎
∆𝑡𝐴
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑏𝑜𝑥 𝑑𝑟𝑦𝑒𝑟
● Modelo aplicado
Encontra-se na literatura vários modelos para representar a curva de teor de umidade.
Neste trabalho será usado o modelo de Sherwood e Newman.
○ Modelo de Sherwood e Newman:
Baseado na Lei de Fick, o modelo é representado pelo somatório de termos
infinitos sendo representado pela seguinte equação:
Esta equação pode ser truncada no primeiro termo quando o número de
Fourier mássico (FoM) for maior que 0,2.
𝐹𝑜𝑀 =
𝐷
𝐿
𝑡
𝐿2
Porém FoM é um número adimensional dependente do coeficiente de
difusividade equivalente, DL*, não sendo possível determiná-lo inicialmente. Então
realiza-se os cálculos utilizando o modelo truncado no primeiro termo para se obter o DL* e
posteriormente calcular o FoM para confirmar se a simplificação utilizada é coerente.
Para se encontrar o valor de DL*, fez-se o uso do método dos mínimos
quadrados e em seguida utilizou-se o Solver do Excel. Primeiramente fez-se o uso dos
valores dados do teor inicial, , e do teor de equilíbrio, e calculou-se a diferença entre𝑋'
0
𝑋'
𝐸𝑞
eles. Logo após, atribui-se uma estimativa inicial para DL* e com os valores das constantes e
do tempo calculou-se o valor de , para cada tempo apresentado. Calculou-se também a𝑋'
𝑐𝑎𝑙𝑐(𝑡)
diferença entre o e o , elevando o resultado ao quadrado e em seguida tirando a𝑋'
𝐸𝑥𝑝
𝑋'
𝑐𝑎𝑙𝑐(𝑡)
raiz quadrada.
Definiu-se a função objetivo (FO) como a soma dos últimos resultados e pelo
Solver, realizou-se a minimização da função objetivo a partir da alteração do valor DL*,
podendo assim traçar melhor uma curva correspondente aos dados experimentais.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Primeiramente as tabelas com os dados experimentais das dimensões do box-dryer e
da preparação da amostra foram preenchidas:
Tabela 1: Tabela com os dados experimentais Box Dryer.
Tabela 2: Dados experimentais da preparação da amostra.
Em seguida, os dados relativos ao ar de secagem foram inseridos na tabela abaixo:
Tabela 3: Dados experimentais de secagem, vazão e velocidade.
A tabela com as medidas experimentais foi completada, adicionando a ela os valores
calculados de água da amostra, teor de umidade, taxa de secagem e umidade relativa do ar,
cujos cálculos foram realizados com o auxílio de uma carta psicrométrica, através da
temperatura de bulbo seco e bulbo úmido dadas:
Figura 8: Carta psicrométrica.
Tabela 4: Dados experimentais.
Tabela 5: Umidade relativa.
O gráfico de curva de secagem, ou seja, do teor de umidade em relação ao tempo foi
plotado, como mostrado a seguir:
Gráfico 1: Curva de secagem.
A curva anterior descreve a diminuição do teor de água da amostra durante o processo
de secagem, os dados são obtidos através da pesagem do produto durante o processo, numa
determinada condição.
Conforme era esperado, o teor de umidade ao decorrer do tempo vai diminuindo,
assim como a inclinação da curva, devido a redução da força motriz da transferência de
massa, ou seja, do gradiente de concentração de água entre a amostra e o ar. Assim, o último
ponto representado na curva no qual apresenta o menor teor de umidade, é o chamado de teor
de equilíbrio do sistema, com valor de 4,75%.
A partir da seleção de alguns pontos iniciais do gráfico, foi realizado uma tentativa de
obtenção de regressão linear no qual fosse encontrado um R2 satisfatório. Porém, foi
necessário a redução do número de pontos para a obtenção de uma melhor regressão e desta
forma foi possível encontrar o ponto no qual não há mais secagem, no qual chamamos de teor
crítico. Logo, este ponto se encontra no tempo igual a 3000 segundos com um teor de
umidade igual a 43,54%.
Também foram plotadas as curvas de taxa de secagem x tempo, e taxa de secagem x
teor de umidade, como mostradas abaixo:
Gráfico 2: Taxa de secagem x Tempo.
Gráfico 3: Taxa de secagem x Teor de umidade.
Podemos observar maiores valores dessa taxa no início do processo, quando havia um
maior teor de umidade. No entanto, comparando a curva do Gráfico de Taxa de Secagem x
Taxa de Umidade, plotada através dos dados obtidos experimentalmente, com a curva
característica encontrada na literatura, vemos uma grande divergência, não se ajustando ao
modelo. Tal problema pode ter ocorrido devido a medidas erradas de algum dos parâmetros
considerados.
Entre os pontos 40 e 60 de umidade podemos identificar o ponto crítico de umidade,
já que a taxa de secagem é constante, e a partir dele esta começa a decrescer. Já o teor de
equilíbrio é identificado como sendo o último valor do teor de umidade obtido no
experimento.
Para os cálculos teóricos, foi utilizado o modelo de Sherwood e Newman, para que se
alcançasse um valor mais adequado para o coeficiente de difusividade, DL*, onde
inicialmente foi truncado o primeiro termo e calculado o Fom no valor de 1,969*1013 , não
sendo satisfatório ,por isso, foi feito o cálculo novamente da difusividade, utilizando n=1,
truncando no 2° termo , porém o Fom obtido não se enquadrou no valor desejado, sendo
encontrado um valor de 1,961*1013. Através do gráfico plotado a seguir, percebe-se que o
modelo não descreve bem os resultados obtidos experimentalmente, principalmente em
relação aos primeiros pontos, que não tiveram um bom ajuste na curva. No entanto, alguns
pontos intermediários obtiveram um bom ajuste em relação ao modelo teórico descrito.
Gráfico 4: Modelo teórico de Sherwood e Newman.
6. CONCLUSÃO
Após a plotagem do gráfico de teor de secagem x tempo, podemos analisar que o
comportamento do mesmo foi o esperado, quando comparado com a literatura, evidenciando
que o teor de umidade foi reduzido ao longo do tempo, e identificar seus principais pontos.
Para determinarmos o valor da umidade relativa foi utilizado uma carta psicrométrica
para auxiliar na determinação dos valores, cujas oscilações nos valores podem ser devido ao
sistema não estar completamente estabilizado durante a anotação das temperaturas de bulbo
seco e de bulbo úmido.
Notou-se também que o modelo teórico de Sherwood e Newman não descreve muito
bem o comportamento experimental observado, em especial para os primeiros valores do teor
de umidade, sendo mais compatível com os pontos intermediários. Seria mais viável a
comparação com outros modelos teóricos existentes.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]Conheça uma das principais tecnologias de secagem para o processamento de sólidos na
indústria. Disponível em: solucoesdynamicair.com.br
[2] INFLUÊNCIA DAS VARIÁVEIS DE PROCESSO SOBRE A SECAGEM
OSMO-CONVECTIVA DE PIMENTÃO VERDE - Tales Prado Alves talles, Joel Fernando
Nicoleti, Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial.
[3] SILVA JÚNIOR, Agton Firmino; JUNQUEIRA JÚNIOR, Anderson Inácio. Medição de
velocidade de fluido utilizando tubo de Pitot. Universidade de Rio Verde, Goiás.