Catalisador peletizado de
de diâmetro deve ser fluidizado com 1,26
de ar a 1 atm e
em um cilindro vertical. A massa específica do catalisador é
.
Dados:
par
e
a) ( 1,5 ponto) Se a quantidade de ar é suficiente para iniciar apenas a fluidização, qual o diâmetro do cilindro?
b) ( 2,0 pontos) Se a velocidade do ar for o dobro da de mínima fluidização, e a altura do leito expandido for
, e uma porosidade de 0,65 , qual a massa de partículas no leito?
par
a) ( 1,5 ponto) Se a quantidade de ar é suficiente para iniciar apenas a fluidização, qual o diâmetro do cilindro?
b) ( 2,0 pontos) Se a velocidade do ar for o dobro da de mínima fluidização, e a altura do leito expandido for
Passo 1
O enunciado trata de um leito fluidizado de pellets esféricos de diâmetro
e densidade de partícula
(
), sphericidade
. O gás é ar a
,
, com massa mássica
, densidade
e viscosidade
.
a) Calcular o diâmetro do cilindro que dá início à fluidização, isto é, usar a velocidade de mínima fluidização .
b) Usando , leito expandido de altura
e porosidade
, determinar a massa de partículas no leito.
a) Calcular o diâmetro do cilindro que dá início à fluidização, isto é, usar a velocidade de mínima fluidização
b) Usando
Passo 2
Convertemos para unidades SI:
,
,
.
Passo 3
Calculamos o número de Archimedes
com
. Substituindo,
Passo 4
Usamos a correlação de Wen & Yu para o número de Reynolds de mínima fluidização:
Logo
Passo 5
A velocidade superficial de mínima fluidização vem de
Passo 6
Como a massa de ar é
, a vazão volumétrica é
Para alcançar
na seção do cilindro,
Passo 7
b) Com
e sabendo que a seção
é fixa, o leito expandido ocupa volume
A fração ocupada por partículas é
, logo o volume sólido é
Multiplicando pela densidade sólida
, a massa de partículas no leito é
Resposta
a)
b)
b)