Avaliação das condições operacionais na taxa de evaporação de água em leito de jorro

Neste trabalho, realizou-se uma análise da influência das condições operacionais na taxa de evaporação de água em leito de jorro. O procedimento experimental foi conduzido empregando-se duas geometrias do bocal de entrada do gás e diferentes valores de massa de partículas inertes, vazão de alimentação da pasta, temperatura e velocidade do ar de entrada. Como pasta padrão utilizou-se água destilada e como inertes esferas de vidro com 2,18mm e 2512,6 0,1kg/m3. A câmara de secagem é composta por uma coluna cilíndrica de aço inox com 120 cm de altura e 30 cm de diâmetro, base cônica inferior com ângulo de 60 e altura do cone de 23 cm. Foi desenvolvido um planejamento composto central ortogonal para a determinação e otimização das condições experimentais. Durante o procedimento experimental foram coletados os valores de velocidade do ar de entrada, da queda de pressão do leito, da temperatura do ar de entrada, do ar de saída, de bulbo seco e bulbo úmido na saída do ciclone. Por meio das informações obtidas durante o desenvolvimento deste trabalho constatou-se que, nas condições operacionais estudas, a geometria do bocal de entrada de ar interferiu tanto na fluidodinâmica do leito seco quanto do leito úmido. Os ensaios de evaporação de água mostraram que a taxa máxima de evaporação para ambas as geometrias de bocal de entrada de gás foi de 60ml/min, nas condições de 115C 1,55u/ujm e 8,5kg. Foi proposta ainda uma equação empírica que representasse a taxa de evaporação de água em função das variáveis independentes analisadas. A aplicação da técnica de regressão múltipla possibilitou determinar quais fatores exercem maior influência sobre o processo de evaporação de água em leito de jorro. Desta forma, as informações obtidas neste trabalho servirão como base para o estudo futuro da secagem de pastas reais.In this work, the influence of operating conditions on the evaporation rate of water was analyzed for drying in a spouted bed. Experiments were done for two different inlet air geometries and inert particles loads for variable paste feed flow rates and inlet air temperature and velocity. Distilled water was employed as standard paste and glass beads of 2,18mm and 2512,6 0,1kg/m3 as the inert phase. The drying chamber consisted essentially of an inox cylindrical column with 120cm in height and 30cm in diameter, and a conical bottom with an angle of 60 and 23cm high. The orthogonal central composite design was used to specify the experimental conditions. Inlet air temperature and velocity, bed pressure drop, exhaust temperature and dry and wet bulb temperature at the cyclone were measured during the experiments. Results have showed that the inlet air geometry had a weak influence on the bed fluidynamic stability. The maximum evaporation rate for both inlet air geometries was of 60ml/min, under operating conditions of 115C 1,55u/ujm and for 8,5kg particle load. An experimental correlation was proposed to estimate de rate of water evaporation as a function of the independent variables considered. With the experimental design analysis on the water evaporation rate it was possible to identify the most significant factors that influence the process. The information obtained in this work may be the basis for future work in this field with real pastes