Secagem contínua de argila bentonita em secador rotativo industrial: modelagem, simulação e experimentação.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: MACEDO, Rafael Feliciano de.
Orientador(a): LIMA, Antônio Gilson Barbosa de. lattes
Banca de defesa: SILVA, Joselito Barbosa da., BEZERRA, Ana Flávia Câmara.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Secador Rotativo
Bentonita
Modelo Matemático
Eficiência
Secagem Industrial
Rotary Dryer
Bentonita Clay
Mathematical Model
Efficiency
Industrial Drying
Área do conhecimento CNPq:
Engenharia Mecânica
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/1501
Resumo: O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental do processo de secagem de argila bentonita em secador rotativo contínuo industrial. Foram realizados testes experimentais em campo, onde foi possível coletar e medir parâmetros geométricos do secador, fluxo mássico, temperatura do ar e do material. Foi estabelecido um modelo matemático a ser utilizado para a análise da eficiência global teórica idealizada e real do secador rotativo. Resultados teóricos do teor de umidade, temperatura do ar e do material na saída do secador, além da eficiência global do equipamento em várias condições de secagem foram apresentados e analisados. Verificou-se que o modelo real da simulação mostrou que o secador rotativo quando operado em certas condições ambientes na planta de instalação possui eficiência e desempenho adequado conforme sugere a literatura. Parâmetros como tempo de residência, velocidade rotacional e velocidade do ar quando manipulados corretamente pode-se obter melhores resultados na secagem do produto de argila bentonita visando a redução do consumo de combustível. Além dos testes dos parâmetros, sugestões para futuros estudos como, a determinação da cinética de secagem e curvas de sorção da argila são de essencial importância para garantir a especificação do teor de umidade final do produto.
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Verificou-se que o modelo real da simulação mostrou que o secador rotativo quando operado em certas condições ambientes na planta de instalação possui eficiência e desempenho adequado conforme sugere a literatura. Parâmetros como tempo de residência, velocidade rotacional e velocidade do ar quando manipulados corretamente pode-se obter melhores resultados na secagem do produto de argila bentonita visando a redução do consumo de combustível. Além dos testes dos parâmetros, sugestões para futuros estudos como, a determinação da cinética de secagem e curvas de sorção da argila são de essencial importância para garantir a especificação do teor de umidade final do produto.The present work deals with the theoretical and experimental study of the drying process of bentonita clay in an industrial continuous rotary dryer. Experimental tests were performed in the field, where it was possible to collect and measure geometric parameters of the dryer, mass flow, air and material temperature. It was proposed a mathematical model to be used for the analysis of the idealized and real theoretical global efficiency of the rotary dryer. Theoretical results of moisture content, air temperature and material at the dryer outlet, besides the overall equipment efficiency under various drying conditions were presented and analyzed. It was verified that the real simulation model showed that the rotary dryer when operated in certain ambient conditions in the installation plant has efficiency and adequate performance as suggested by the literature. Parameters such as residence time, speed of rotation and air velocity when handled properly, better results can be obtained in the drying of the bentonita clay product in order to reduce fuel consumption. In addition to the parameter tests, as future studies, the determination of drying kinetics and sorption curves of the clay are of essential importance to ensure the specification of the final moisture content of the product.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T14:53:19Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5)Made available in DSpace on 2018-08-20T14:53:19Z (GMT). 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Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/1501info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporCNPqFINEPinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTRAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2016.pdf.txtRAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2016.pdf.txttext/plain140594https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/1501/4/RAFAEL+FELICIANO+DE+MACEDO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2016.pdf.txt72698bf1cb05c075c557fd857a2246b1MD54ORIGINALRAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2016.pdfRAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO PPGEM 2016.pdfapplication/pdf1725167https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/1501/3/RAFAEL+FELICIANO+DE+MACEDO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEM+2016.pdf02a1ba742dcc72bedc3e2468a14e906aMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/1501/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/15012025-07-24 05:25:29.393oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T08:25:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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