Gracielle Johann

OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO ENERGÉTICO DA SECAGEM DO CRAMBE EM UM SECADOR DE LEITO FIXO

O crambe possui diversas aplicacoes industriais e, por isso, sua presenca no âmbito industrial esta cada vez mais evidente. Para aproveita-lo melhor, realiza-se a sua secagem, de modo a nao comprometer a estabilidade e qualidade do produto final. Alem da necessidade de se representar de forma adequada o processo de secagem, existe uma preocupacao com o consumo energetico do mesmo. Sendo assim, o estudo da eficiencia energetica pode auxiliar na escolha das melhores condicoes operacionais de forma a reduzir os gastos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi realizar a otimizacao da eficiencia energetica do processo de secagem do crambe em um secador horizontal, representando-o por meio do modelo de dupla resistencia a transferencia de massa. As variaveis escolhidas para realizar a otimizacao foram a temperatura e velocidade do ar de secagem e o metodo de otimizacao empregado foi o CDOS. Foram modificadas as condicoes iniciais e os criterios de eficiencia energetica para avaliar o comportamento da mesma. As mesmas condicoes otimas de secagem foram encontradas, as quais foram as menores temperatura e velocidade do ar de secagem, e, de maneira geral, ao aumentar as dimensoes do leito e umidade inicial, a eficiencia energetica foi maior. Alem disso, verificou-se que o aumento da temperatura do ar impactou em uma reducao do tempo de secagem e ao aumentar a umidade inicial do grao, maior foi o tempo de secagem. Na aplicacao do criterio de desejabilidade, notou-se que a condicao otima de secagem e dependente do objetivo pretendido no processo, podendo ser tanto um tempo total de secagem menor como um consumo energetico reduzido.

COMPORTAMENTO TERMODINÂMICO DE GRÃOS DE UVA DURANTE O PROCESSO DE SECAGEM

Foram determinadas as funcoes termodinâmicas diferenciais e integrais (entalpia e entropia) e o calor liquido isosterico de dessorcao de graos de uva cultivar Vitis vinifera. O calor total de dessorcao calculado variou de 4864 a 2591 kJ/kg, analogo a dados da literatura, sendo que a quantidade de energia requerida para a dessorcao aumentou com a reducao do conteudo de umidade. A entropia diferencial caiu drasticamente com o aumento da umidade, conforme literatura, apresentando valor maximo de 5,34 e minimo de 0,77 J/mol K. A pressao de espalhamento, analisada nas temperaturas de 25, 35 e 50 °C, aumentou discretamente com o aumento da atividade da agua, sendo que com o aumento da temperatura, os valores foram reduzidos, a mesma tendencia foi observada na literatura para outras sementes. A entalpia integral permaneceu aproximadamente constante, 220 kJ/mol, sofrendo decrescimo acentuado a partir de 0,05 (b.s.), valores proximos aos da literatura. A entropia integral aumentou com o acrescimo do teor de umidade, variando ente aproximadamente -0,702 a 0,013 kJ/mol K, entre 0,01 e 0,07 (b.s.).

AVALIAÇÃO DE MODELO MATEMÁTICO DE PARÂMETROS DISTRIBUÍDOS APLICADADO À SECAGEM DE GRÃOS DE UVA EM CAMADA FINA

Foi estudado o processo de secagem convectiva de graos de uva em camada fina, proposto um modelo matematico de parâmetros distribuidos, um metodo de solucao das equacoes obtidas e validados o modelo, metodo de resolucao e as consideracoes por meio de comparacao com dados da literatura. A modelagem matematica da secagem convectiva e as simplificacoes propostas, somadas ao metodo numerico utilizado para resolver o sistema de equacoes, foi eficiente na descricao do processo. Dentre as condicoes de secagem simuladas, os perfis de umidade experimental e calculado, apresentaram um erro medio de 2.3% e um erro maximo de 15%. Na analise estatistica do teste F e de R, concluiu-se que o modelo obtido pode ser utilizado para fins preditivos. O coeficiente de transferencia de massa, estimado pelo modelo, variou entre 3.32×10 e 2.15×10 4 m min , condizentes com a literatura. Nos perfis de umidade e temperatura dos graos em diferentes tempos de secagem, foi verificado que a transferencia de massa e reduzida a medida que a secagem atinge os estagios finais, e que, partir do raio adimensional igual a 0.20, existe a resistencia a transferencia de massa dentro dos graos.