Estudo da fluidodinâmica de uma mistura de sólidos em um leito fluidizado gás-sólido

Abstract

Fluidization consists in a bed of solid particles acquire fluid behavior by using a fluid (in this case air) flowing through the solid particles. Because of this, it can be a good mix of these materials, as well as to show increased rates of heat and mass transport. The fluid flowing through the spaces between the particles gives an interstitial velocity, that if is too low does not cause movement of the particulates. The gradual increase in speed will generate small vibrations between the particles promotes its fluidization. Our study focus in the fluid state of solid bed , when the fluid velocity reaches a state where the drag forces are sufficient to support the weight of the solid particles making these solids behave like fluids . Knowledge of the minimum velocity required to fluidize that particles is of great importance since below this speed there is no fluidization, and far above it, the solids are carried out of the bed. The fluidized bed reactor is widely used in physics and engineering, particularly in gas-solid fluidization, with emphasis on thermochemical processes

A fluidização consiste em fazer que um leito de partículas sólidas adquira comportamento fluido utilizando-se um fluido (ar em nosso caso) escoando através das partículas sólidas. Em virtude disso, consegue-se uma boa mistura desses materiais, bem como um aumento das taxas de transporte de calor e massa. O deslocamento do fluido pelos espaços entre as partículas gera uma velocidade que, se muito baixa, não promove movimentação do material particulado. O aumento gradativo da velocidade vai gerando pequenas vibrações entre as partículas que começar a afastarem-se uma das outras. Nosso estudo irá se concentrar no instante seguinte, quando a velocidade do fluido atinge um estado onde as forças de arrasto são suficientes para suportar o peso dos sólidos particulados fazendo com que esses sólidos comportem-se como fluidos. O conhecimento da velocidade mínima necessária para fluidizar as partículas envolvidas é de extrema importância uma vez que abaixo desta velocidade o leito não fluidiza; e muito acima dela, os sólidos são carregados para fora do leito. O reator de leito fluidizado, é muito utilizado na Física e Engenharias, em particular na fluidização gás-sólido, com ênfase em processos termoquímicos