Deseja-se projetar um sistema de fluidização destinado a secagem de um produto químico em laboratório, com os seguintes dados de projeto: Diâmetro do secador
; Carga de sólidos
; Poslido
; D particula
; Esfericidade
; Altura do leito na mínima fluidização
.
O fluido é o ar a
e 1 atm . Plfuido
.
a) Qual é a velocidade mínima de fluidização?
b) Qual é a queda de pressão na mínima fluidização?
c) Qual é a queda de pressão quando a velocidade do ar for 2 vezes a mínima de fluidização?
O fluido é o ar a
a) Qual é a velocidade mínima de fluidização?
b) Qual é a queda de pressão na mínima fluidização?
c) Qual é a queda de pressão quando a velocidade do ar for 2 vezes a mínima de fluidização?
Passo 1
O enunciado trata do dimensionamento de um leito fluidizado para secagem de partículas esféricas (esfericidade
) com diâmetro
, altura do leito em mínimo fluidização
, massa de sólidos
, densidade das partículas
e diâmetro médio
. O fluido é ar a
e
, com
e
.
Conteúdo: escoamento em leito fluidizado, correlação de Wen & Yu para velocidade mínima de fluidização e balanço de peso para queda de pressão.
Conteúdo: escoamento em leito fluidizado, correlação de Wen & Yu para velocidade mínima de fluidização e balanço de peso para queda de pressão.
Passo 2
Calcular o volume de sólidos e a porosidade em mínimo fluidização.
A área da seção transversal do secador é
O volume do leito em mf é
Logo, a porosidade em mf é
Passo 3
Calcular o número de Archimedes
com
,
.
Passo 4
Usar a correlação de Wen & Yu para o número de Reynolds em mf:
Da definição
, vem
Passo 5
Queda de pressão em mínimo fluidização: igual ao peso aparente do leito por área
Substituindo
Passo 6
Acima de
o leito expande, mas a queda de pressão continua igual ao peso do leito por área. Portanto, para
,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)