ESTUDO EXPERIMENTAL E DE SIMULAÇÃO DA ESTABILIDADE FLUIDODINÂMICA DO LEITO DE JORRO OPERANDO COM MISTURA DE PARTÍCULAS

Resumo

O leito de jorro tem sido usado na secagem, granulação, polimerização catalítica, dentre outros. A justificativa desta aplicação é atribuída ao excelente contato fluido-partícula e às características de circulação dos sólidos. Apesar de seu extenso potencial de aplicação, este equipamento possui algumas limitações devido ao fato de, quando projetado em escala industrial, poder apresentar um regime de instabilidade, o que leva a uma diminuição da sua eficiência. Misturas de partículas tem sido utilizadas, por vários pesquisadores, na tentativa de amenizar ou mesmo eliminar as faixas operacionais onde estas instabilidades se encontram. Um dos problemas, hoje encontrados, é a de identificação, através de técnicas estatísticas, da região de jorro instável o que seria de suma importância industrial visto que, nem sempre em um equipamento em escala industrial será possível a abertura do mesmo para a visualização da operação. Neste trabalho foram obtidos perfis experimentais de velocidade de sólidos utilizando-se uma câmera de alta precisão (2000 flames/s) a uma determinada altura do leito em relação à base do mesmo variando-se o tamanho e a quantidade das partículas para verificar a influência de mistura de partículas na fluidodinâmica do leito de jorro - neste caso utilizou-se um meio leito contendo uma parede frontal de vidro para uma melhor visualização das partículas. Após este, realizou-se simulações valendo-se da técnica de fluidodinâmica computacional utilizando-se o modelo Euleriano Multifásico Granular, o qual trata tanto a fase gás quanto a fase sólidos como sendo continuas e interpenetrantes, afim de comparação. Foram utilizados, também, dados experimentais e estatísticos de desvio padrão dos sinais de queda de pressão no leito versus velocidade de operação (Bacelos 2006), que tiveram como intuito a identificação das regiões de leito fixo, de jorro estável e jorro instável, os quais são de grande importância para o projeto do equipamento em questão, para posterior comparação com os resultados simulados realizados em uma malha 3D, 2D com eixo axial e 2D sem eixo axial.