Fluidização Heterogênea (2)

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Fluidização Heterogênea 
e Leito de Jorro
Alunas : Laura Gomes e Lícia Russo
Professora: Jaqueline Lacerda 
	Curso: Curso de Engenharia Química
Seminário de Processos Químicos Industriais	
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Fluidização
Introdução
 
É um fenômeno que pode ser observado quando um leito de sólidos é submetido a passagem vertical e ascendente de um fluido.
 Queda de pressão no leito em função da velocidade do gás
	Curso: Curso de Engenharia Química
Seminário de Processos Químicos Industriais	
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 Fluidização Heterogênea
 Introdução
	Curso: Curso de Engenharia Química
Seminário de Processos Químicos Industriais	
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Fluidização Heterogênea 
Características 
Número de Froude. 
Se Fr < 1 fluidização homogenea 
Se Fr > 1 fluidização heterogênea 
Mistura íntima entre fase;
Altas taxas de transferência de massa;
 
Fácil controle de temperatura;
Boa fluidização; 
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Fluidização Heterogênea
Classificação de Gerard
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Fluidização Heterogênea 
Princípio de funcionamento
 
Fluxo de gás ascendente;
Placa distribuidora;
Velocidade mínima de fluidização;
Regime de fluidização;
Recirculação.
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Fluidização Heterogênea 
Tipos de gaseificadores disponíveis
Leitos Fluidizantes Borbulhantes (LFB)
Reator de leito fluidizado borbulhante. 
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Fluidização Heterogênea 
Tipos de gaseificadores disponíveis
Leitos Fluidizantes Circulantes (LFC)
Gaseificador de leito fluidizado circulante
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Fluidização Heterogênea 
Principais parâmetros de controle
Densidade e diâmetro médios das partículas;
 
Velocidade mínima de fluidização;
Porosidade mínima de fluidização;
Queda de pressão de fluidização;
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Vantagens
Permite operações contínuas controladas automaticamente.
Possui rápida troca de calor.
Adapta-se bem para operações em larga escala.
Desvantagens
Frequente impacto dos sólidos.
Alto consumo de energia devido à alta perda de carga.
A descrição do escoamento do gás é complexa.
Os sólidos quebram-se e são arrastados pelo gás.
Fluidização Heterogênea 
Vantagens e desvantagens 
	Curso: Curso de Engenharia Química
Seminário de Processos Químicos Industriais	
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Fluidização Heterogênea 
Aplicação industrial
Gaseificação;
Secagem;
Revestimento de partícula;
 
Aquecimento e Resfriamento de sólidos;
 
Congelamento;
 
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Leito de Jorro
Princípio de funcionamento 
O leito de jorro é formado devido à injeção de um fluido através de um leito de partículas, por meio da sua injeção por um orifício junto à base da coluna provocando um canal preferencial de escoamento desse fluido no leito de partículas. 
Regiões características de um leito de jorro 
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Leito de Jorro
Características
Contato íntimo entre as fases fluida e particulada;
Elevados coeficientes de transferência de calor e de massa;
Altas taxas de circulação de partículas no leito; 
Mistura intensa das partículas.
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Leito de Jorro
Tipos de equipamentos disponíveis
Leito de jorro com tubo draft: Consiste na inserção de um tubo vertical no centro do equipamento. 
Leito de jorro aerado: A porção cônica do leito recebe uma vazão de ar auxiliar, que causa aumento da porosidade. 
Leito de jorro cônico: Possui maior flexibilidade de altura de leito estático quando comparado aos demais leitos de jorro.
Leito de jorro com tubo draft)
 Leito de jorro cônico
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Leito de Jorro
Principais parâmetros de controle
Velocidade mínima de jorro (Vmj);
Altura máxima de jorro estável (Hmáx);
Perda de carga em função da velocidade do ar (ΔP);
Velocidade de entrada do ar;
Características do material particulado;
 
	Curso: Curso de Engenharia Química
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Vantagens
Eficiente contato fluido partícula.
Podem ser aplicados em diferentes processos.
Baixo investimento inicial.
Baixo custo operacional.
Desvantagens
Dificuldade na ampliação da escala 
Elevada perda de carga para atingir o jorro estável;
Existência de uma altura máxima de leito que limita a carga do equipamento;
Grande faixa de residência das partículas no leito.
Leito de Jorro
Vantagens e desvantagens
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Leito de Jorro
Aplicação industrial
Granulação
Reações químicas gás-partícula
Combustão
Aquecimento e Resfriamento de sólidos
Secagem de cereais e de pastas.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CREMASCO, Marco Aurélio. Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos. São Paulo: Blucher, 2012.
LOURENÇO, R. O. Identificação e monitoramento de regimes de escoamento em leito de jorro. 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, 2006. 
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina. Depto De Eng. Química e de Eng. De Alimentos. Op. Unit. de Quantidade de Movimento.
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