Banca de QUALIFICAÇÃO: BRIGGIDA DANTAS DE MOURA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: BRIGGIDA DANTAS DE MOURA
DATA: 27/11/2015
HORA: 09:00
LOCAL: AUDITÓRIO DO PPGEQ
TÍTULO:

"Estudo da Dinâmica de Secagem em um Secador Rotatório com Alimentação Intermitente"

PALAVRAS-CHAVES:

secador rotatório, modelagem matemática, análise dinâmica de resposta intermite, resíduo de maracujá.

PÁGINAS: 97
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Química
RESUMO:

A crescente atividade industrial de beneficiamento de polpas de frutas é responsável pela geração de uma quantidade significativa de subproduto na forma de resíduos, constituídos basicamente de semente, casca e bagaço da fruta. Tais resíduos ainda são pouco aproveitados e o seu descarte direto pode resultar em prejuízos ambientais consideráveis. Portanto, é de grande interesse científico e tecnológico o desenvolvimento de estratégias para agregar valor econômico a estes resíduos. A secagem, por ser um dos processos mais utilizados na preservação de produtos alimentícios, representa uma alternativa interessante de aproveitamento dos resíduos, podendo gerar um material com potencial aplicação na forma de ingrediente para ração animal. Neste trabalho, foi realizado um estudo de secagem do resíduo de maracujá através de um secador rotatório com recheio de inertes e fluxo concorrente, operando com alimentação intermitente do material. Diferentes condições de intermitência e de temperatura do ar de secagem foram estudadas experimentalmente com o objetivo de avaliar o comportamento de resposta na saída do secador das seguintes variáveis: umidade do sólido; umidade do ar; temperatura do ar; e  massa produzida cumulativamente ao longo da secagem. Também, um modelo matemático do processo foi implementado com o objetivo de descrever o comportamento de resposta dinâmica nas condições estudadas. Tal modelo matemático foi escrito com base nos balanços de massa e energia das fases sólido e gás (ar de secagem), resultando num sistema de equações diferenciais parciais (EDP), onde as variáveis do processo (umidade e temperatura do sólido e do gás) são dependentes do tempo e do espaço (direção da coordenada axial do secador). As propriedades fisico-quimicas e composicional do resíduo de maracujá foram avaliadas e permitiram inferir importantes parâmetros necessários ao modelo matemático. Testes iniciais de secagem em camada delgada demonstraram que a cinética de secagem apresenta uma característica de taxa constante, com constante de secagem dependente linearmente da temperatura. Um comportamento similar foi verificado no ajuste do modelo matemático do secador rotatório com os dados experimentais, onde se observou  que a constante de secagem no termo de transferência de massa também apresentou forte correlação com a temperatura de operação. De um modo geral, os valores calculados pelo modelo matemático acompanharam adequadamente a evolução de resposta de todas as variáveis do processo, para todas as condições estudadas. Analisando-se a influència das condições operacionais em relação aos parâmetros do modelo, observou-se que a dispersão axial e a velocidade do sólido foram influenciadas moderadamente pela intermitência de alimentação, enquanto a constante de secagem e o coeficiente convectivo de transferência de calor foram fortemente influenciados pela temperatura. A partir do ajuste do modelo matemático do secador com as condições experimentais estudadas, simulações exploratórias foram feitas usando o modelo matemático em diferentes vazões de alimentação do material, tanto em regime contínuo quanto intermitente. O propósito principal com tais simulações foi de avaliar qual a característica dimensional de projeto (L/D) do secador capaz de garantir uma melhor produção de material e que atenda uma especificação de umidade do produto. Tais resultados demonstraram a capacidade do modelo matemático para avaliação dimensional de projeto básico, podendo ser também aplicado tanto na otimização do processo quanto na implementação de estratégias avançadas de controle.A crescente atividade industrial de beneficiamento de polpas de frutas é responsável pela geração de uma quantidade significativa de subproduto na forma de resíduos, constituídos basicamente de semente, casca e bagaço da fruta. Tais resíduos ainda são pouco aproveitados e o seu descarte direto pode resultar em prejuízos ambientais consideráveis. Portanto, é de grande interesse científico e tecnológico o desenvolvimento de estratégias para agregar valor econômico a estes resíduos. A secagem, por ser um dos processos mais utilizados na preservação de produtos alimentícios, representa uma alternativa interessante de aproveitamento dos resíduos, podendo gerar um material com potencial aplicação na forma de ingrediente para ração animal. Neste trabalho, foi realizado um estudo de secagem do resíduo de maracujá através de um secador rotatório com recheio de inertes e fluxo concorrente, operando com alimentação intermitente do material. Diferentes condições de intermitência e de temperatura do ar de secagem foram estudadas experimentalmente com o objetivo de avaliar o comportamento de resposta na saída do secador das seguintes variáveis: umidade do sólido; umidade do ar; temperatura do ar; e  massa produzida cumulativamente ao longo da secagem. Também, um modelo matemático do processo foi implementado com o objetivo de descrever o comportamento de resposta dinâmica nas condições estudadas. Tal modelo matemático foi escrito com base nos balanços de massa e energia das fases sólido e gás (ar de secagem), resultando num sistema de equações diferenciais parciais (EDP), onde as variáveis do processo (umidade e temperatura do sólido e do gás) são dependentes do tempo e do espaço (direção da coordenada axial do secador). As propriedades fisico-quimicas e composicional do resíduo de maracujá foram avaliadas e permitiram inferir importantes parâmetros necessários ao modelo matemático. Testes iniciais de secagem em camada delgada demonstraram que a cinética de secagem apresenta uma característica de taxa constante, com constante de secagem dependente linearmente da temperatura. Um comportamento similar foi verificado no ajuste do modelo matemático do secador rotatório com os dados experimentais, onde se observou  que a constante de secagem no termo de transferência de massa também apresentou forte correlação com a temperatura de operação. De um modo geral, os valores calculados pelo modelo matemático acompanharam adequadamente a evolução de resposta de todas as variáveis do processo, para todas as condições estudadas. Analisando-se a influència das condições operacionais em relação aos parâmetros do modelo, observou-se que a dispersão axial e a velocidade do sólido foram influenciadas moderadamente pela intermitência de alimentação, enquanto a constante de secagem e o coeficiente convectivo de transferência de calor foram fortemente influenciados pela temperatura. A partir do ajuste do modelo matemático do secador com as condições experimentais estudadas, simulações exploratórias foram feitas usando o modelo matemático em diferentes vazões de alimentação do material, tanto em regime contínuo quanto intermitente. O propósito principal com tais simulações foi de avaliar qual a característica dimensional de projeto (L/D) do secador capaz de garantir uma melhor produção de material e que atenda uma especificação de umidade do produto. Tais resultados demonstraram a capacidade do modelo matemático para avaliação dimensional de projeto básico, podendo ser também aplicado tanto na otimização do processo quanto na implementação de estratégias avançadas de controle.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1584174 - DOMINGOS FABIANO DE SANTANA SOUZA
Externo ao Programa - 346982 - EDSON LEANDRO DE OLIVEIRA
Presidente - 1547970 - JACKSON ARAUJO DE OLIVEIRA
Interno - 349802 - MARIA DE FATIMA DANTAS DE MEDEIROS