Análise da secagem de partículas de alumina em secador vibrofluidizado

Activated alumina is widely used as a desiccant or as an adsorbent. In order to reuse the material, it is necessary to submit it to the drying process. In this context, a research was carried out to obtain the alumina with the lowest possible moisture using vibrofluidized bed dryer. For a better comprehension of the drying of the material, the development of this study was divided in parts and the first one consists of kiln drying in which the only variable is the air temperature. Then, intending to analyze the variables that are capable to influence on drying process, a thin layer drying was carried out using a fixed bed dryer. In this case there are two variables: the temperature and velocity of the drying air. After that, the material was classified according to Geldart s classification (1973), which allows the inference of important data about the material fluid dynamic behavior in fluidized beds. After having the material classified, a study about the fluid dynamic of the material was performed, followed by its drying in vibrofluidized bed dryer. Tests were carried out to determine the equipment s operating range. Afterwards, the drying behavior was analyzed in different situations, in which air temperature and velocity and also vibration amplitude and frequency were changed. In data processing, diffusive, empirical and ANNs models were fitted to experimental data to analyze which one could represent alumina s drying kinetics. In the range of experimental conditions investigated, it was observed that: alumina s drying kinetics and its fluid dynamic present different behavior for the same dimensionless vibration number obtained from two different combinations of amplitude and frequency; diffusive models fitted well to experimental when the right boundary conditions were used; the empirical models which best fitted to experimental data were Page (1974) and Overhults et al. (1973) models; and a single ANN was able to fit to all the experimental data.Universidade Federal de Sao CarlosA alumina ativada é amplamente utilizada como dessecante ou adsorvente. Para a reutilização desse material é necessário submetê-la ao processo de secagem. Dentro deste contexto, este trabalho foi um estudo para obter a partícula de alumina com a menor umidade possível, utilizando um secador de leito vibrofluidizado. O trabalho foi desenvolvido em etapas, onde para melhor compreensão do processo de secagem do material, primeiramente foi feita a secagem em estufa, tendo como variável somente a temperatura do ar de secagem. Em seguida, para analisar quais as variáveis que influenciam no processo de secagem deste material, foi feita secagem em camada fina, utilizando um secador de leito fixo, tendo como variável, além da temperatura, também a velocidade do ar secagem. Foi feita a classificação do material segundo Geldart (1973), onde são fornecidos dados importantes sobre o comportamento fluidodinâmico do material em leitos fluidizados. Após essas etapas, e já tendo a classificação do material, foi realizado um estudo da fluidodinâmica do material em leito vibrofluidizado e, por fim, a secagem em leito vibrofluidizado. No secador vibrofluidizado foram feitos testes de secagem para determinação da faixa de operação em que os experimentos poderiam ser realizados. Após os testes o comportamento da secagem da alumina foi analisado em diferentes situações, variando a temperatura e a velocidade do ar de secagem, amplitude e frequência de vibração. Foram utilizados no tratamento dos dados, ajustes dos resultados experimentais a modelos capazes de representar a cinética de secagem da alumina, sendo estes os modelos difusivo, semiempíricos e também a técnica de redes neurais. No intervalo de condições experimentais utilizadas nos experimentos, observou-se: comportamentos distintos para cinética de secagem e fluidodinâmica para um mesmo adimensional de vibração obtido através de duas combinações diferentes de amplitude e frequência; o modelo difusivo se ajustou bem aos dados experimentais, porém, sendo necessário antes analisar as condições de contorno utilizadas; os modelos semiempíricos que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram o de Page (1974) e Overhults et al. (1973) e que uma única rede neural foi capaz de ajustar bem aos dados experimentais