Relatório de Fluidização

Páginas: 11 (2508 palavras) Publicado: 24 de março de 2014
1. Introdução
A fluidização baseia-se na formação de uma suspensão de sólidos onde as partículas perdem peso devido à passagem de um fluído ascendente que pode ser líquido ou gás. Através desta suspensão em um fluido as partículas passam a se comportar como se estivesse em outro estado, como de um líquido. Este comportamento está relacionado à viscosidade, à velocidade de seu movimento deascensão e à densidade das partículas.
Os leitos fluidizados apresentam importantes aplicações na indústria química já que promovem um maior contato superficial entre sólido e fluído. Podemos citar algumas vantagens e desvantagens de utilização desta operação:
Vantagem: Possuem grandes velocidades de reação, comparados aos reatores de leito fixo, devido a uniformidade do leito (ausência degradientes); Aumento dos coeficientes de transferência de calor e massa, devido ao aumento de condutância e uniformidade da temperatura;Coeficientes de transferência de calor entre leito e paredes do equipamento ou tubos imersos são extremamente favoráveis;Fácil escoamento em dutos, pois os sólidos comportam-se como fluido e Favorecimento de transporte de energia devido a fluidez.
Desvantagem:Impossível manter um gradiente axial de temperatura e concentração, impossibilitando o favorecimento de uma reação específica no caso de reações múltiplas; Difícil cálculo do tempo de residência médio, não sendo possível pré-fixar uma posição da partícula; Atrito severo, ocasionando produção de pó, tornando-se necessário a reposição constante de pó e equipamentos de limpeza de gás na saída, envolvendoaumento de custo do processo; Erosão do equipamento devido a freqüente impacto dos sólidos; Consumo de energia devido a alta perda de carga (requer alta velocidade do fluido); Tamanho do equipamento maior que o leito estático (devido a expansão do leito) .
Dentre alguns exemplos típicos de aplicações industriais de leitos fluidizados pode-se citar a utilização em reatores, secagem, tanques de misturacompleta, trocadores de calor, entre outros. A eficiência na utilização de um leito fluidizado depende em primeiro lugar do conhecimento da velocidade mínima de fluidização. Abaixo desta velocidade o leito não fluidiza; e muito acima dela, os sólidos são carregados para fora do leito. 
Desta forma, para uma baixa vazão temos a ocorrência do que chamamos de leito fixo. Aumentando a vazão podemosobservar mudanças no reator fluidizado, passando para o leito expandido até leito de mínima fluidização.
Observando as figuras abaixo podemos observar a mudança de comportamento dos leitos devido à variação da vazão do fluído.
Assim, caracterizamos os leitos de acordo com o comportamento deste a medida que se varia o parâmetro citado:
Leito fixo- Devido ao estado de baixa vazão o fluído apenaspercorre os espaços entre as partículas estacionadas (Figura 1a).
Leito expandido- Com o aumento da vazão é observado uma pequena vibração entre as partículas e estas começam a se distanciar.
Leito de mínima fluidização ou leito fluidizado incipiente- Neste leito temos a velocidade mínima de fluidização. É o momento limite entre Com vazão ainda maior, atinge-se uma condição em que todas aspartículas são suspensas pelo fluxo ascendente do gás ou líquido. Neste ponto as forças de fricção entre as partículas e o fluido contrabalançam o peso das partículas. A queda de pressão, através de qualquer seção no leito, torna-se igual ao peso do fluido e das partículas nesta seção(Figura 1b).
Sendo o fluído de trabalho gás ou líquido, após a condição de fluidização incipiente podemos ter tipos decomportamento diferentes ao incrementarmos gradualmente a vazão.
Em sistemas gás-sólido, este leito pode ser observado somente em condições especiais de partículas muito finas com gás de elevada massa específica e a altas pressões. Neste, o aumento da vazão induz a formação de bolhas e pode-se observar grande instabilidade no leito
Em sistemas gás-sólido, bolhas de gás aumentam conforme...
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