Fiction and Criticism towards Class Divisions and Gender Inequality

Algumas aplicações do leito de jorro envolvem um conjunto de partículas de tamanho heterogêneo ou mesmo mistura de diferentes partículas, tais como polimerização (OLAZAR et al., 1997), granulação (UEMAKI; MATHUR, 1976; BORONI et al., 2009), gaseificação de carvão (TSUJI et al., 1989), polimerização catalítica (BILBAO et al., 1989-a), secagem de pastas e fármacos (KUTSAKOVA, 2004; MARRETO et al, 2006; CIRO- VELÁSQUEZ et al., 2010), pirólise rápida (AGUADO et al., 2000; OLAZAR et al., 2005), dentre outros.

No caso da pirólise rápida de biomassa, material inerte, geralmente areia, é adicionado à biomassa para aumentar a estabilidade do leito de jorro, além de facilitar o aquecimento da biomassa no leito. No entanto, o conhecimento do comportamento fluidodinâmico de uma mistura de partículas no leito de jorro é fundamental para o projeto dos reatores de pirólise, que devem operar numa condição em que ocorra a mistura das partículas.

Assim como nos sistemas monodispersos, no leito de jorro contendo uma mistura binária de partículas de diferentes tamanhos e densidades, pode ocorrer mistura e segregação de partículas. A segregação ocorre principalmente devido à diferença de velocidade terminal das partículas (ISHIKURA et al., 1983).

Segundo GRACE et al. (1983), as partículas maiores e mais densas possuem um tempo de recirculação menor devido à uma trajetória mais curta. Assim, essas partículas quando arrastadas pelo ar na região de jorro, sobem a uma altura menor na fonte e caem numa região mais interna da região anular, mais distante da parede.

A fim de entendermos a segregação em leito de jorro e possibilitarmos previsões das condições em que ocorre a mistura, é importante entender os mecanismos pelos quais a segregação ocorre. Inicialmente, alguns autores acreditavam que a segregação ocorria devido somente à influência da densidade e tamanho das partículas na trajetória que elas tem na região anular e de fonte. PICCININI et al. (1977) verificaram que partículas grossas não sobem tão alto na região de fonte quanto as partículas mais finas, e quando caem na região anular, caem próximas ao eixo central do leito. ROBINSON; WALDIE (1978) e COOK; BRIDGEWATER (1978), apud GRACE et al. (1983), além de reconhecer a importância da trajetória da partícula na fonte, também evidenciaram que há diferença na trajetória das partículas devido à percolação das partículas finas nos espaços vazios entre as partículas maiores.

GRACE et al. (1983) concluíram que a trajetória das partículas na região de fonte é extremamente influenciada pela colisão e aglomeração. Apesar da dispersão devido a colisões aleatórias, existe uma forte correlação entre a posição radial na qual as partículas entram na região de fonte, a altura máxima atingida e a posição radial em que elas caem na superfície da região anular. Além disso, o comportamento das partículas tende a seguir trajetórias mais curtas através das regiões de jorro, fonte e região anular. Durante colisões que ocorrem na região de fonte, ocorre um espalhamento das partículas, que é mais pronunciado para partículas menores e menos densas do que para partículas maiores. Esse pode ser considerado o principal fator que promove a segregação. Já o processo de mistura foi favorecido pela rotação das partículas ao longo da superfície livre e devido aos processos de mistura na região de jorro.

Observou-se também que a segregação é menos severa quando se aumenta a velocidade do gás de forma que a fonte seja desenvolvida a ponto de lançar as partículas à parede na saída do leito. Leitos de jorro operando com pequena altura de leito estático, em que a fonte é bastante diluída, geralmente apresentam menor colisão entre partículas, o que diminui o efeito da segregação. Assim, a segregação induzida pela colisão das partículas na fonte aparece como uma função da relação entre a massa das duas espécies de partículas, fazendo com que duas espécies de massa igual, mas com tamanho e densidades diferentes não apresentem tendência de segregação. A fim de resolver o problema da segregação de partículas em leitos de jorro operando com misturas binárias, foi proposta a instalação de um defletor cônico na região de fonte, que incrementa a distribuição das partículas mais pesadas na região anular.

ANABTAWI et al. (1998) realizaram experimentos que relacionaram o efeito do diâmetro médio das partículas, diâmetro de alimentação do gás, diâmetro efetivo da coluna e altura de leito estático sobre a velocidade de jorro mínimo em leitos de jorro com seção retangular. Uma correlação para cálculo de jorro mínimo foi desenvolvida e comparada com as equações utilizadas em leitos de jorro de seção cilíndrica. Os resultados mostraram que o valor de Ums aumenta com o aumento da fração de partículas maiores na mistura e diminui com o aumento da fração de partículas finas.

HAO et al. (2008) realizaram experimentos de mistura de partículas em um leito de jorro com entrada de ar anular. Foram analisados os efeitos do modo de alimentação, velocidade do ar e altura de leito estático, bem como o tamanho da partícula na mistura. Eles evidenciaram que fazendo a alimentação com um cone rotativo há um aumento significativo do grau de mistura, já que as partículas são projetadas de forma mais

homogênea pra dentro do leito. Além disso, o aumento da velocidade de gás, em geral, causa o aumento do grau de mistura, sendo que na região de jorro esse efeito é bem mais pronunciado que na região anular. O tamanho de partícula influencia ligeiramente a velocidade de mistura. Para partículas pequenas a mistura ocorre mais rápido do que para as partículas grandes.

OLAZAR et al. (1993) estudaram a estabilidade de leitos de jorro cônicos e desenvolveram modificações na região de entrada de leitos cônicos a fim de reduzir a segregação de misturas binárias de esferas de vidro. Foram realizados vários experimentos com misturas binárias de partículas de esferas de vidro entre 1 e 8 mm, que foram utilizados para desenvolver correlações para previsão da velocidade de jorro mínimo de misturas em leitos de jorro com contator na entrada.

Em continuação ao trabalho de OLAZAR et al. (1993), SAN JOSÉ et al. (1994) estudaram os efeitos de segregação radial e longitudinal para misturas binárias e ternárias em leito de jorro cônico com contator. Além disso, eles estabeleceram correlações úteis para a concepção do contator, que relacionam o índice de global de mistura às variáveis de projeto dos contatores e às propriedades da mistura de sólidos.

OLAZAR et al. (1994) estudou a hidrodinâmica de leitos de jorro cônicos com contatores de alturas de 0,36, 0,40, 0,45, 0,50 e 0,60 m; ângulos de cone 45, 39, 36, 33 e 28; e diâmetros de entrada de 30, 40, 50 e 60 mm. Os materiais utilizados foram serragem (dp= 0,95–4,2 mm, Φ= 0,95, 0,90, 0,82; ε = 0,50, 0,60, 0,70, representando Geldart A, B e D partículas, respectivamente), aparas de madeira (Φ = 0,166; ε = 0,87), lascas de madeira de

pinho (dp = 25 mm, Φ = 0,90; ε = 0,47; Geldart D), e várias misturas binárias e terciárias dessas partículas. A densidade de partículas foi de 242 kg/ m3 _{e a umidade foi de 9% em}

cada caso. Para leitos de jorro cônico operando com resíduos de madeira, não havia necessidade de misturar a biomassa com material particulado inerte. A hidrodinâmica de partículas de serragem difere muito da dos outros particulados, como as esferas de vidro. A queda de pressão atinge um pico agudo e apresenta uma histerese considerável com a velocidade do ar. O ângulo do cone influencia o início do jorro.

A fim de desenvolver um reator de leito de jorro-fluidizado para pirólise de biomassa, CHENG et al. (2003) estudaram a mistura areia-biomassa. As medidas experimentais da velocidade de mínima fluidização e de jorro mínimo foram comparadas com as predições feitas através de correlações da literatura, que superestimaram o valor da velocidade de mínima fluidização. Quanto à velocidade de jorro mínimo, o valor predito pela conhecida correlação de MATHUR; GISHLER (1955) não foi próximo ao experimental.

2.5.

Simulações Computacionais da Dinâmica da Mistura de