Blucher Chemical Engineering Proceedings

Outubro 2015, vol.2, num.1 - XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados
Artigo Completo - Open Access Idioma principal | Segundo principal

ESTUDO DA DINÂMICA DE FLUIDIZAÇÃO DE UM SISTEMA COMPOSTO AREIA- GÁS-BIOMASSA

ESTUDO DA DINÂMICA DE FLUIDIZAÇÃO DE UM SISTEMA COMPOSTO AREIA- GÁS-BIOMASSA

SANT''ANNA, MIKELE CÂNDIDA SOUSA; TAVARES, MARILEIDE LIRA DE ARAÚJO; SARMENTO, SANDRA MARIA; SILVA, GABRIEL FRANCISCO DA; MEDRONHO, RICARDO DE ANDRADE; LUCENA, SERGIO

Artigo Completo:

Leitos fluidizados podem ser utilizados em inúmeros processos industriais, dentro dos quais, destacam-se a combustão e/ou gaseificação de biomassa, estes equipamentos promovem um maior contato sólido-gás. Objetivando entender a dinâmica das partículas durante a fluidização, foram realizadas simulações para dois sistemas contendo gás-biomassa-areia, onde variou-se o diâmetro das partículas da fase sólida, verificando a influência desta alteração na fluidização das partículas. Para realizar as simulações foi utilizado o software ANSYS FLUENT 15.0, foi adotada a abordagem Euleriana, com a teoria cinética granular. A velocidade de entrada do gás foi mantida a 0,38 ms-1. Entre os sistemas simulados, o sistema A apresentou fluidização difícil quando comparado com o sistema B, onde a fluidização ocorreu mais facilmente e os efeitos da segregação foram atenuados. Compreender a hidrodinâmica nestes sistemas é importante para otimizar os processos.

Leitos fluidizados podem ser utilizados em inúmeros processos industriais, dentro dos quais, destacam-se a combustão e/ou gaseificação de biomassa, estes equipamentos promovem um maior contato sólido-gás. Objetivando entender a dinâmica das partículas durante a fluidização, foram realizadas simulações para dois sistemas contendo gás-biomassa-areia, onde variou-se o diâmetro das partículas da fase sólida, verificando a influência desta alteração na fluidização das partículas. Para realizar as simulações foi utilizado o software ANSYS FLUENT 15.0, foi adotada a abordagem Euleriana, com a teoria cinética granular. A velocidade de entrada do gás foi mantida a 0,38 ms-1. Entre os sistemas simulados, o sistema A apresentou fluidização difícil quando comparado com o sistema B, onde a fluidização ocorreu mais facilmente e os efeitos da segregação foram atenuados. Compreender a hidrodinâmica nestes sistemas é importante para otimizar os processos.

Download (PDF)

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-MS-628

Referências bibliográficas
  • [1] ALMUTTAHAR, A.; TAGHIPOUR, F. Computational fluid dynamics of high density circulating fluidized bed riser: study of modelling parameters, Powder Technol, v.185, p.11–23, 2008.
  • [2]
  • [3] ANDRADE, R. B. Gaseificação de Biomassa: Uma Análise Teórica e Experimental. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Itajubá. Itajubá. 2007.
  • [4]
  • [5] ANSYS FLUENT 13.0 – Theory Guide. Ansys Inc. USA, 2011.
  • [6]
  • [7] ARMSTRONG, L.M.; GU, S.; LUO, K.H. Study of wall-to-bed heat transfer in a bubbling fluidised bed using the kinetic theory of granular flow. International Journal of Heat and Mass Transfer, v.53, p.4949–4959, 2010.
  • [8]
  • [9] BENYAHIA, S.; ARASTOOPOUR, H.; KNOWLTON, T.; MASSAH, H. Simulation of particles and gas flow behaviour in the riser section of a circulating fluidized bed using the kinetic theory approach for the particulate phase, Powder Technol, v.112, p. 24–33, 2000.
  • [10]
  • [11] BERRUTI, F.; CHAOUKI, J.; GODFROY, L.; PUGSLEY, T.; PATIENCE, G. Hydrodynamics of circulating fluidized bed risers: a review, Can. J. Chem. Eng, v.73 (5), p.579– 602, 1995.
  • [12]
  • [13] GIBILARO, L. G. Fluidization Dynamics. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2001.
  • [14]
  • [15] GOLDSCHMIDT, M.; KUIPERS, J.; VAN SWAAIJ, W. Hydrodynamic modelling of dense gas-fluidized beds using the kinetic theory of granular flow: effect of restitution coefficient on bed dynamics, Chem. Eng. Sci, v.56, p.571, 2001.
  • [16]
  • [17] HERZOG, N.; SCHREIBER, M.; EGBERS, C.; KRAUTZ, H. J. A comparative study of different CFD-codes for numerical simulation of gas–solid fluidized bed hydrodynamics. Computers and Chemical Engineerin, v.39, p.41– 46, 2012.
  • [18]
  • [19] HODAPP, M. J. Modelagem e simulação de um leito fluidizado: um estudo comparativo. Dissertação de Mestrado. Faculdade de Engenharia Química. Universidade Estadual de Campinas. Campinas – SP. 2009.
  • [20]
  • [21] MARINI, F. Simulação de um leito fluidizado aplicando a técnica CFD baseada na teoria cinética do escoamento granular. Dissertação de Mestrado. Faculdade de Engenharia Química. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS. Campinas – SP. 2008.
  • [22]
  • [23] SAMUELSBERG, A.; HJERTAGER, B. An experimental and numerical study of flow patterns in a circulating fluidized bed reactor, Int. J. Multiphase Flow, v.22, p.575–591, 1995.
  • [24]
  • [25] TAGLIAFERRI, A.; MAZZEI, L.; LETTIERI, P.; MARZOCCHELLA, A.; OLIVIERI, G.; SALATINO, P. CFD simulation bubbling fluidized bidispese mixtures: Effect of integration method sand restitution coefficient. Chemical Engineering Science, n.102, p.324-334, 2013.
  • [26]
  • [27] TAGHIPOUR, F.; ELLIS, N.; WONG, C. Experimental and computational study of gas solid fluidized bed hydrodynamics. Chemical Engineering Science, v.60, p.6857- 6867, 2005.
  • [28]
  • [29] OLIVEIRA, T. J. P. Aspectos fluidodinâmicos de misturas binárias de resíduo de tabaco e areia em Leito Fluidizado. Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia-MG, 2012.
Como citar:

SANT''ANNA, MIKELE CÂNDIDA SOUSA; TAVARES, MARILEIDE LIRA DE ARAÚJO; SARMENTO, SANDRA MARIA; SILVA, GABRIEL FRANCISCO DA; MEDRONHO, RICARDO DE ANDRADE; LUCENA, SERGIO; "ESTUDO DA DINÂMICA DE FLUIDIZAÇÃO DE UM SISTEMA COMPOSTO AREIA- GÁS-BIOMASSA", p-751-756. In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/ENEMP2015-MS-628

últimos 30 dias

149
downloads

293
visualizações

829
indexações