Deseja-se projetar um sistema de fluidização destinado à secagem de um determinado produto químico. Diâmetro do secador: 30 cm Carga de sólidos: 3...

a) A queda de pressão total pode ser calculada pela equação de Ergun: ΔP/L = 150 (1 - ε)^2 (1 - ε/εc) (ρp - ρf) u + 1,75 (1 - ε)^2 (μf/ε^3) u^2 Onde: L = comprimento do leito fluidizado ε = porosidade do leito fluidizado εc = porosidade crítica ρp = massa específica das partículas ρf = massa específica do fluido u = velocidade superficial do fluido μf = viscosidade do fluido Substituindo os valores fornecidos na equação, temos: L = 30 cm = 0,3 m ε = 0,48 εc = 0,37 (para partículas esféricas) ρp = 2,1 g/cm³ = 2100 kg/m³ ρf = 1,2 kg/m³ (para ar a 25°C) u = 2 x u_mf = 2 x (4,5 x 10^-3 m/s) = 9 x 10^-3 m/s (sendo u_mf a velocidade de mínima fluidização) Assim, temos: ΔP/L = 150 (1 - 0,48)^2 (1 - 0,48/0,37) (2100 - 1,2) (9 x 10^-3) + 1,75 (1 - 0,48)^2 (1,8 x 10^-5/0,48^3) (9 x 10^-3)^2 ΔP/L = 1,08 x 10^4 Pa/m A queda de pressão total será: ΔP = ΔP/L x L = 1,08 x 10^4 Pa/m x 0,3 m = 3,24 x 10^3 Pa A queda de pressão no distribuidor será: ΔPd = 0,1 x ΔP = 0,1 x 3,24 x 10^3 Pa = 324 Pa A queda de pressão no leito fluidizado será: ΔPf = ΔP - ΔPd = 3,24 x 10^3 Pa - 324 Pa = 2,92 x 10^3 Pa b) A potência do soprador pode ser calculada pela equação: Pot = ΔPf x Q Onde: Q = vazão de ar Substituindo os valores fornecidos na equação, temos: ΔPf = 2,92 x 10^3 Pa Q = A x u = π (d/2)^2 x u = π (30/2 x 10^-2)^2 x 2 x u_mf = 1,27 x 10^-2 m³/s Assim, temos: Pot = 2,92 x 10^3 Pa x 1,27 x 10^-2 m³/s Pot = 37,0 W Portanto, a potência do soprador para o serviço é de 37,0 W.