Relatório Leito Fixo e Fluidizado

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A fluidização é uma operação unitária que envolve a interação do sólido com um fluido. O leito fluidizado é caracterizado pelo movimento de partículas sólidas juntamente com um fluido líquido ou gasoso, fazendo com que as partículas também se comportem como um fluido. Neste tipo de leito, as partículas se encontram completamente suspensas, com comportamento equivalente ao de um fluido mais denso. No leito fixo, as partículas se mantém estagnadas e o fluido apenas percorre os espaços entre as partículas estacionadas.[7] Esta operação pode ser utilizada em diversas situações, como por exemplo, secagem de sólidos, revestimentos de partículas, aquecimento ou resfriamento de sólidos, pirólise, adsorção, troca iônica dentre outras. As vantagens da fluidização consistem em elevados coeficientes de transferência de massa e de calor uma vez que, a área superficial das partículas sólidas fica livre para a transferência e ocorre uma boa mistura dos sólidos.[1]

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, chamado também de arraste. Assim que se inicia a fluidização, a força de atrito entre as partículas e o fluido se equivale ao peso das partículas. A queda de pressão no leito torna-se aproximadamente constante e o movimento do sólido dentro do leito é similar a um fluido, por causa da turbulência que é ocasionada.[5]

Neste experimento, foram coletados dados experimentais na expansão e contração do leito para a determinação da perda de carga neste processo e da velocidade mínima de fluidização, e posterior comparação desses resultados com os obtidos por equações empíricas. Para isso utilizou-se uma bomba peristáltica para alimentação do fluido no leito, variando-se a abertura da válvula para obtenção de diferentes pressões.

Os dados da altura do leito e da altura da coluna de tetracloreto de carbono (CCl4) no manômetro em U são apresentados na Tabela 1. Além desses dados, a tabela apresenta ainda a massa de fluido recolhida para cada altura de leito (já descontada o valor da massa do recipiente), os respectivos tempos e as vazões mássica e volumétrica. Os dados de massa de fluido foram coletados em triplicata, onde todos os cálculos encontram-se em anexo, no memorial de cálculo.

Tabela 1: Dados coletados durante o experimento e vazões mássicas e volumétricas para cada ponto de expansão e contração.

Expansão do leito

Ponto	L (m)	m (kg)	t (s)	ṁ (kg/s)	ṁmédio (kg/s)	Q (m³/s)	∆HCCl4 (m)
1	0,088	1,642 1,644 1,644	10,00 10,22 9,94	0,00960 0,00959 0,00986	0,00968	9,712*10-6	0,008
2	0,088	1,682 1,666 1,670	10,02 10,22 10,03	0,01357 0,01174 0,01236	0,01256	12,594*10-6	0,015
3	0,088	1,758 1,732 1,740	10,22 10,22 10,22	0,02074 0,01820 0,01898	0,01931	19,364*10-6	0,034
4	0,090	2,090 2,126 2,052	10,28 10,25 10,00	0,05292 0,05659 0,05060	0,05337	53,528*10-6	0,16
5	0,115	2,486 2,368 2,306	10,22 10,03 10,16	0,09198 0,08195 0,07480	0,08291	83,156*10-6	0,166
6	0,155	3,018 3.154 3,008	10,07 10,31 10,16	0,14439 0,15597 0,14390	0,14809	148,529*10-6	0,184
7	0,36	4,286 4,136 4,212	10,25 9,94 9,94	0,26732 0,26056 0,26821	0,26536	266,146*10-6	0,234

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