Sample records for fluidized bed
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A utilização da gaseificação de pneus usados em leito fluidizado para a produção de energéticos/ Gasification of used tires in fluidized bed reactor to produce energy sources

Goulart, Eduardo A.; Mariotoni, Carlos A.; Sànchez, Caio G.
1999-12-01

Resumo em português O crescimento das grandes cidades, da industrialização e do consumo, tem orçado a civilização a conviver com um processo mais intenso de degradação do meio ambiente, ameaçando os recursos naturais e energéticos, além da maior produção de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Isto tem trazido preocupação com relação à sustentabilidade do processo de crescimento das economias mundiais e ao futuro dos recursos esgotáveis. Desta forma, torna-se essencial (mais) a utilização de combustíveis obtidos a partir de fontes renováveis ou dos resíduos gerados pela atividade industrial e pelas cidades. Alguns dos resíduos mais representativos do processo de crescimento dos centros urbanos são os pneus automotivos que descartados sem quaisquer cuidados trazem sérias consequências ao meio ambiente e às populações. Com este objetivo apresentamos a proposta de processamento desse resíduo através da gaseificação em um reator de leito fluidizado. Os sub-produtos deste processamento possuem elevado potencial de reutilização na indústria, quer seja como insumos de processos produtivos (negro de fumo presente nas cinzas), quer seja como energéticos (voláteis e o óleo obtido a partir da condensação dos vapores da gaseificação). Este último sub-produto apresenta boas qualidades como combustível (seu PCI é de cerca de 40 MJ/kg). Este trabalho apresenta alguns dos resultados obtidos em tais experimentos. Resumo em inglês The growth of the big cities, industrialization and goods consumptions, have forced the civilization to live with more intensive environmental degradation process, threatening both the nature and energy resources, besides the bigger production of gas, liquid and solid wastes. Any energy planning aims to minimize the wastes production as well as to stimulate both the waste and the sub-products re-utilization in the several industrial processes. In order to contribute to th (mais) e solution of those problems, it is presented in this work, a proposal of a reactor which uses scrap tires to fuel oil using the gasification process.

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Simulação transiente de um reator de leito fluidizado em 3D/ 3D transient simulation of a fluidized bed reactor

Baltazar, Anderson Willian de Souza; Castro, José Adilson de; Silva, Alexandre José da
2009-03-01

Resumo em português Reatores de leito fluidizado atingiram o ápice de aplicação a partir dos anos 80 e 90. Desde então, esses equipamentos têm se tornado importantes na geração termelétrica, pois abrem as opções dos combustíveis utilizados, os quais podem apresentar qualidade inferior àqueles usados em processos industriais com alto grau de conversão. Essa técnica não está muito difundida no Brasil, onde as opções para o uso de tecnologias de geração elétrica estão em a (mais) berto. A geração térmica é uma opção que pode usar leito fluidizado para a combustão de materiais como carvão e biomassas. Os modelos matemáticos, por sua vez, têm se mostrado eficientes para investigar condições operacionais de processos industriais virtualmente. O modelo desenvolvido utiliza o conceito de multifases, multicomponente simulando o escoamento transiente em 3D. As equações de transporte de massa, momento e energia são resolvidas pelo método de volumes finitos. As fases são modeladas usando os princípios da mecânica do contínuo, onde uma coleção de partículas idênticas é considerada. Os resultados obtidos através da simulação de reator de leito fluidizado borbulhante se mostram de acordo com dados experimentais. Resumo em inglês Fluidized bed reactors reached became popular in the 80-90s. Since then, this equipment has become important for thermo electrical generation, because it permits fuel options for a high degree of conversion but with lower costs than those used in industrial processes. This technique does not play am important role in Brazil yet, where the use of optional electric generation technologies are now being considered. Thermal generation is one option in which that fluidized bed (mais) reactors can be used to burn materials like coal and biomasses. The mathematical models have been efficient in investigating the virtual conditions of the processes. In this work, a mathematical model aiming to simulate the fluidized bed reactor is proposed. The model uses the concept of a multiphase-multicomponent system to simulate the transient inner flowing conditions in 3D. The transport equations of mass, momentum and energy are solved by the finite volumes method. The phases are modeled using continuum mechanics principles, where a collection of identical particles is considered. The simulation results of the fluidized bed reactor showed good agreement with the experimental data.

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Caracterização de cinza obtida por combustão de casca de arroz em reator de leito fluidizado/ Characterization of ash from combustion of rice husk in a fluidized bed reactor

Martínez Angel, Juan Daniel; Pineda Vásquez, Tatiana Gisset; Junkes, Janaina Accordi; Hotza, Dachamir
2009-01-01

Resumo em inglês The rice husk combustion in a bubbling and atmospheric fluidized bed reactor was investigated. This paper presents the rice husk ash characterization employing the techniques of X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), and scanning electron microscopy (SEM) among others. After combustion, a rice husk ash containing 93% amorphous silica and (mais) n times were employed. Thus, the potential of this type of reactors with respect to speed, continuity and self-sufficiency energy of the process was shown.

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Fluidodinâmica de sementes de brócolos em leito fluizado e leito de jorro/ Fluid-dynamics of broccoli seeds in fluized and spouted beds

Almeida, Celina de; Rocha, Sandra Cristina dos Santos
2002-12-01

Resumo em português Os processos em leito fluidizado e de jorro são comumente empregados para secagem, recobrimento e granulação de sistemas particulados nas indústrias química e farmacêutica, enquanto na área agronômica estão limitados a tratamento de algumas espécies de sementes. Este trabalho objetivou apresentar a análise fluidodinâmica dos leitos fluidizado e de jorro, quando são utilizadas sementes de brócolos (Brassica oleracea L. var. Italica) e verificar a influência (mais) na germinação das sementes, submetidas aos dois tipos de processo por 60 min à temperatura do ar de 25°C. A fluidodinâmica nos dois tipos de contato, leitos fluidizado e de jorro, foi estabelecida pelas medidas da queda de pressão no leito e vazões de ar crescentes e decrescentes, para diferentes cargas de sementes. As condições experimentais foram baseadas nas análises das propriedades físicas das sementes e limitadas às dimensões do equipamento de laboratório. O leito cone-cilíndrico foi projetado e construído em acrílico, para permitir a visualização do processo. Os valores de queda de pressão máxima, vazão de jorro mínimo, vazão de jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro foram obtidos a partir dos gráficos de queda de pressão-vazão para o leito de jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. O mesmo procedimento foi realizado para o leito fluidizado obtendo-se os valores para velocidade de mínima fluidização e queda de pressão na mínima fluidização. Não houve danos à germinação das sementes que participaram dos processos. Resumo em inglês The spouted and fluidized bed technologies are usually employed in operations of drying, coating and granulation of particles by the chemical and pharmaceutical industries. The use of these techniques in agronomy is limited to the treatment of some species of seeds. In this work, the objective was to analyse the fluid-dynamics of fluidized and spouted beds when broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) seeds are used and also to verify the influence on seed germination (mais) after 60 min of seed exposition to spouting or fluidization, at room temperature. The fluid-dynamics was defined by the measurements of the bed pressure drop as a function of the air flow rate for different seeds loads. The experimental conditions were based on the physical properties of the seeds and were limited by the apparatus dimensions. The cone-cylindrical bed was constructed in plexyglass to permit flow visualization. The values of the parameters: maximum pressure drop, minimum spouting flow rate and pressure drop, and stable spout pressure drop were experimentally obtained from the fluid-dynamic analysis and were compared with the values calculated by empirical equations found in the literature. The same procedure was carried out with the fluidized bed and the important parameters for this regime were the air velocity and the bed pressure drop at minimum fluidization. The analysis of seed germination indicated that no damage was caused to the seeds by the spout or fluidization processes.

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Purificação de amilases de malte de Zea mays/ Purification of amylases from Zea mays malt

Biazus, Joana Paula Menezes; Santana, José Carlos Curvelo; Souza, Roberto Rodrigues de; Tambourgi, Elias Basile
2010-03-01

Resumo em português Neste trabalho realizou-se a purificação das enzimas α e β-amilases de malte de milho combinando os processos de adsorção em leito expandido com o fracionamento por etanol. Alimentaram-se 5 mL de uma solução a 2% de malte de milho em tampão fosfato 0,05 M a pH 5 em uma coluna contendo as resinas de troca iônica Amberlite IRA 410, em leito fixo de 4 cm fluidizado para 8 cm. A eluição foi promovida com NaCl 0,25M com 14 mL/minuto de vazão descendente e (mais) o material eluído foi fracionado com álcool etílico nas concentrações de 40-70%, 50-80% e 60-90% (v/v) a 20 e 30 ºC. A recuperação da atividade e o fator de purificação foram de 95% e 23 vezes, respectivamente, na primeira etapa. A melhor condição de fracionamento das enzimas foi apresentada a 50-80% de álcool e 20 ºC, e o fator de purificação ficou acima de 100 vezes. Resumo em inglês In the present work the purification of α and β-amylase enzymes of maize malt was carried out by expanded bed adsorption and ethanol fractionation downstream processes. 5 mL of 2% maize malt solution in 0.05 M phosphate buffer at pH was injected into a chromatographic column containing Amberlite 410 ion-exchange resin, on a 4 cm fixed bed fluidized to 8 cm. 0.25 M NaCl solution at 14 mL/ minuto of descending flux was used for promotion of the elution, the eluted (mais) matter was fractioned by 40-70, 50-80 and 60-90% ethyl alcohol concentration at 20 and 30 ºC. Activity recovery and purification factor were of 95% and 23 times, respectively, in the first step. 50-80% alcohol concentration at 20ºC was the best condition, in which a purification factor of more than 100 times was achieved.

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Comportamentos dinâmicos em um reator industrial de polimerização em fase gasosa

Salau, Nina Paula Gonçalves; Secchi, Argimiro Resende; Trierweiler, Jorge Otávio; Neumann, Gustavo Alberto
2005-12-01

Resumo em português (artigo convidado): Nos reatores de polimerização em fase gasosa, o controle de temperatura em uma estreita faixa de temperatura é importantíssimo para assegurar que a temperatura na zona de reação seja mantida acima do ponto de orvalho dos reagentes, assim como abaixo do ponto de fusão do polímero. Outro ponto importante é que se a temperatura estiver em malha aberta, estes reatores estão propensos à instabilidade e ao surgimento de ciclos limites, entretanto (mais) podem ser facilmente estabilizados com um controlador de temperatura apropriado. Neste trabalho é realizado um estudo detalhado do comportamento dinâmico de um reator industrial de polimerização em leito fluidizado, com a localização de pontos de bifurcação e estabilização do sistema com controlador PID projetado via otimização no domínio da freqüência. Resumo em inglês (invited paper): In gas-phase ethylene polymerization reactors, tight temperature control is of utmost importance to ensure that the temperature in the reaction zone is kept above the dew point of reactants, yet below the melt point of the polymer. Another important point is that if the temperature was under open-loop conditions, these reactors are prone to instability and limit cycles, however can be easily stabilized with an appropriate temperature controller. In this w (mais) ork, a detailed study of the dynamic behavior of an industrial fluidized-bed polymerization reactor is carried out, with the location of bifurcation points and system stabilization by PID controller designed via optimization in the frequency domain.

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Efeito do cloreto de sódio na produção de proteínas (Saccharomyces cerevisiae) em fermentação semi-sólida/ Effect of sodium chloride on protein production (Saccharomyces cerevisae) by semi-solid fermentation

RODRIGUES, Ana Maria; SANT'ANNA, Ernani S.
2001-01-01

Resumo em português Estudou-se o efeito do cloreto de sódio sobre a produção de biomassa e proteínas extracelulares totais, durante o cultivo de Saccharomyces cerevisiae. A levedura foi desenvonvida em fermentador de leito fluidizado, com vazão de ar de 70L/min, temperatura de 33° C, e umidade relativa de 99-100%. Foi utilizado substrato semi-sólido de batatas, previamente hidrolizado, acrescido de cloreto de sódio 0,6M. O crescimento celular foi monitorado por densidade óptica à 5 (mais) 95 nm. Observou-se, como resultado, que a adição de cloreto de sódio 0,6M induziu um aumento de 36,86% na produção de proteínas extracelulares totais, mas inibiu o crescimento celular em 27,62% quando os meios com e sem cloreto de sódio foram testados. A produção máxima de biomassa, tanto para os experimentos com adição de cloreto de sódio quanto para o sem adição, ocorreu no período de 7 a 9 horas de fermentacão, enquanto que a produção de proteínas extracelulares totais, independentemente da adição do sal, ocorreu durante o período de 9 a 12 horas de fermentação. As velocidades específicas máximas de crescimento foram de 0,350/h para os experimentos com sal, e de 0,339/h para aqueles sem a adição do sal. A combinação de alta vazão de ar e a presença de cloreto de sódio 0,6M na fermentação parece não ter tido efeito sobre a duração da fase lag na curva de crescimento celular de Saccharomyces cerevisiae. Resumo em inglês The effect of sodium chloride on the cell's growth and total extracellular protein production during fermentation of Saccharomyces cerevisiae in an air-fluidized bed fermentation, with a 70 L/min air flow at 33° C and 99-100% relative unidity was studied. A semi-solid potato substrate (previously hydrolized) with 0.6M sodium chloride was used. Cell's growth was monitored by optical density at 595 nm. Results showed that the addition of 0.6M sodium chloride enhanced total (mais) extracellular protein level (36.86%). On the other hand, the addition of sodium chloride inhibited cell growth (27.62%), when mediums with and without sodium chloride were tested. The maximum yield of biomass was achieved at the 7 - 9th hour fermentation for experiments either with or without addition of sodium chloride, while maximum yield of total extracellular proteins was achieved at the 9 - 12th hour fermentation, in all runs. The maximum specific cell's growth rate averaged 0.350/h for the experiments where salt was added and 0.339/h for those without salt. Finally, it seemed that the length of the lag phase had not been affected by the combination of high air flow rate and the presence of 0.6M sodium chloride in the yeast growth curve in this air-fluidized bed fermentation of Saccharomyces cerevisae.

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Tratamento anaeróbio de pentaclorofenol em reator de leito fluidificado alimentado com água residuária sintética contendo glicose como fonte única de carbono/ Anaerobic treatment of pentachlorophenol in a fluidized bed reactor fed with synthetic wastewater containing glucose as a single carbon source

Freire, Flavio Bentes; Pires, Eduardo Cleto; Freire, José Teixeira
2008-09-01

Resumo em português Neste trabalho foi utilizado um reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF), tratando água residuária sintética contendo pentaclorofenol (PCP), submetido a condições operacionais menos idealizadas. Utilizou-se um reator com volume de 16 litros, com partículas de carvão ativado granular como meio suporte. O desempenho do reator foi verificado pelas análises usuais de monitoramento (pH, alcalinidade, DQO, ácidos voláteis) e também por análises de microscopia (mais) e concentração de PCP. A presença de PCP no sistema, nas concentrações utilizadas, não alterou de maneira significativa a qualidade da biomassa presente, e nem os parâmetros de monitoramento. Em concentrações afluentes de PCP variando de 1 a 6 mg/L, foram observadas eficiências médias de remoção de 92% e 70%, respectivamente. Resumo em inglês In the present work, an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) was used for the treatment of a synthetic wastewater containing pentachlorophenol (PCP) subjected to less idealized operating conditions. The reactor was a 16 litres tank with granular activated carbon particles as support media. Evaluation of AFBR performance was done by the analysis of usual monitoring parameters (pH, alkalinity, COD, volatile acids) together with microscopy and PCP concentration analysis. T (mais) he presence of PCP under the concentrations used did not significantly alter the amount of biomass and the performance monitoring parameters. Removal average efficiencies of the order of 92% and 70% were obtained for PCP inflow concentrations in the range of 1 to 6mg/l.

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Síntese de Al2O3/SiC em forno de microondas: estudo de parâmetros do processo/ Synthesis of Al2O3/SiC in microwave oven: study of the processing parameters

Deksnys, T. P.; Menezes, R. R.; Fagury-Neto, E.; Kiminami, R. H. G. A.
2005-12-01

Resumo em português Estudos demonstram a eficiência do método de moagem prévia do aluminossilicato precursor para a síntese da fase Al2O3/SiC por meio da reação de redução carbotérmica em forno de microondas. No presente trabalho, além da moagem do precursor, outros parâmetros de reação foram estudados, como tempo de reação, potência da radiação emitida e fluxo de gás. As reações foram realizadas em forno de microondas semi-industrial, com adaptação para inserção de (mais) gás inerte. Dois tipos de reatores foram avaliados: um reator cilíndrico, termicamente isolado, e um reator tubular de leito fixo, nos quais foram colocados os precursores peletizados. Existe uma relação direta entre a saturação da atmosfera de reação com a cinética de redução carbotérmica do aluminossilicato. Esse comportamento, aliado a elevadas potências de emissão, favorecem a formação da fase Al2O3/SiC em períodos de tempo reduzidos. Resumo em inglês Results presented elsewhere have confirmed the feasibility of the previous milling process of the starting materials for the synthesis of Al2O3/SiC by the microwave-assisted carbothermal reduction. In the present work, parameters such as precursor milling, reaction time, microwave's power level and gas flow have been investigated. Reactions were carried out in a semi-industrial microwave oven (Cober Inc., USA), which allowed the inert gas insertion. Two reactions arrangem (mais) ent were developed to perform the synthesis: a cylindrical reactor, thermally insulated and a pipe fluidized bed reactor. Into both reactors, the precursor was applied in a palletized form to react. There is a direct relation between the reaction atmosphere saturation and the kinetics of the carbothermal reduction. This behavior, in addiction to high power levels of microwave radiation (>1.5 KW), favors the formation of Al2O3/SiC in a short time.

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Remoção do íon amônio de águas produzidas na exploração de petróleo em áreas offshore por adsorção em clinoptilolita/ Removal of ammonium ions from waters produced in petroleum offshore exploitation by adsorption on clinoptilolite

Lima, Rosilda Maria Gomes de; Wildhagen, Glória Regina da Silva; Cunha, José Waldemar Silva Dias da; Afonso, Julio Carlos
2008-01-01

Resumo em inglês This work describes the use of clinoptilolite for removal of ammonium ions present in waters produced at the Campos' Basin. Samples were previously treated in order to remove organic compounds and metals. Experiments were run in fixed- and fluidized-bed systems, at room temperature. The fluidized-bed systems did not remove efficiently the ammonium ion. The best operational conditions were obtained with clinoptilolite particle size in the range 0.30-0.50 mm, under ascendan (mais) t flow (3 mL min-1), in a fixed-bed system. The best zeolite performance was found when it was pretreated with 0.5 mol L-1 NaOH. Na+ was the most important interfering ion due to its high concentration in the water. Clinoptilolite lost partially its capacity to retain ammonium ions after several regeneration cycles with NaOH.

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O efeito da granulometria na decrepitação durante a decomposição térmica de calcários e carvão/ The particle size effect on decrepitation during the thermal decomposition of limestones and coal

Crnkovic, Paula Manoel; Polito, Wagner Luiz; Silva Filho, Claudionor Gomes da; Milioli, Fernando Eduardo; Pagliuso, Josmar Davilson
2004-02-01

Resumo em inglês The use of fluidized bed combustors to burn coal is largely studied to permit the addition of limestone to capture SO2. The particle size for coal and limestone is an important parameter in this process. Thermogravimetry (TG) is used to elucidate the combustion and sulfation processes, but the experimental parameters must be evaluated to be representative in fluidized bed combustors. In the present study the effect of particle size is analyzed in the calcination of limest (mais) ones and the combustion of coal through the thermogravimetric curve for limestone and derivative thermogravimetric curve for coal. Small peaks representing mass losses between 400 and 500 ºC are observed due to the jumping of particles out of the crucible. This effect, recognized as decrepitation is observed for mid-sized particles provoked by the release of water vapor trapped within their lattice.

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Estudo termogravimétrico do efeito da temperatura e da atmosfera na absorção de dióxido de enxofre por calcário/ Thermogravimetric study of the effect of temperature and atmosphere on sulfur dioxide absorption by limestone

Ávila, Ivonete; Crnkovic, Paula M.; Milioli, Fernando E.
2006-12-01

Resumo em inglês Thermogravimetry was applied to investigate the effects of temperature and atmosphere on conversion of sulfur dioxide (SO2) absorbed by limestone. Ranges of temperature and particle size were studied, typical of fluidized-bed coal combustion. Isothermal experiments were performed at different temperatures (between 750 and 950 ºC) under local atmospheric pressure (~ 697 mmHg) in dynamic atmospheres of air and nitrogen. The maximum conversion was 29% higher in nitrogen atm (mais) osphere than in air atmosphere. The optimum conversion temperature was found at 831 ºC in air atmosphere and at 894 ºC in nitrogen atmosphere.

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Aerodinâmica de leitos vibrofluidizados: uma revisão/ Aerodinamics of vibro-fluidized beds: a review

Park, Kil J.; Brod, Fernando P. R.; Oliveira, Rafael A. de
2006-12-01

Resumo em português Aplicações da vibração mecânica com o intuito de facilitar a fluidização e aumentar as transferências de calor, massa e quantidade de movimento são processos comumente utilizados nas agroindústrias, que atualmente encontram suas aplicações no processamento de partículas difíceis de fluidizar. Equações e dados experimentais encontrados na literatura das características aerodinâmicas de leitos vibrofluidizados são apresentados e discutidos, ressaltando o efeito da vibração no leito. Resumo em inglês Application of mechanical vibration to aid fluidization and to improve heat, mass and momentum transfer are usual processes in agricultural industry and it has found nowadays extensive applications in particle processing of materials difficult-to-fluidized. Equations and experimental data found in literature for the aerodynamics characteristics of vibro-fluidized beds are presented and discussed, emphasizing the vibration effect in the bed.

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