Desenvolvimento e otimização energética de um leito de jorro com sistema de recuperação de calor do ar de exaustão, operando sob condições de intermitência

Resumo

Apesar de suas vantagens, o leito de jorro tem apresentado diversas limitações que impedem sua aplicação em escala industrial e vem motivando o estudo e a aplicação de diferentes configurações e geometrias, bem como a utilização de metodologias de processamento distintas. Como principais problemas do ponto de vista industrial, destaca-se as restrições na capacidade de processamento e as questões energéticas do equipamento, que lhe atribuem uma baixa eficiência e alto consumo energético. Para contornar os problemas descritos, a utilização do tubo draft, de um sistema de recuperação do calor perdido no ar de exaustão e a metodologia da intermitência constituem alternativas que não têm sido exploradas no leito de jorro e combinadas podem representar uma solução promissora para a aplicação do equipamento no setor industrial. Deste modo, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento e na otimização, por meio da modelagem e da análise Pinch, de um leito de jorro com um sistema de recuperação de calor do ar de exaustão, a fim de que seja operado com a combinação da metodologia de intermitência e com a inserção de tubos draft. Para a realização do projeto proposto, primeiramente será construída e dimensionada uma unidade experimental seguindo-se padrões já estabelecidos no Centro de Secagem DEQ/UFSCar. Quatro configurações distintas serão avaliadas com relação à inserção de tubos draft (impermeável, poroso, com as laterais abertas e sem tubo draft) e três materiais distintos serão caracterizados e empregados nos ensaios: alumina, soja e cevada. Três diferentes regimes serão aplicados nos experimentos de secagem: jorro, fixo/jorro e fixo/pulso. Em princípio, para a modelagem matemática do processo de secagem pretende-se empregar o modelo de duas fases. Para verificação do desempenho energético do equipamento projetado será empregada a análise Pinch e a estimativa de parâmetros quantitativos. Pretende-se assim obter um equipamento que seja energeticamente eficiente e possua características que tornem sua aplicação industrial viável e adequada. (AU)