Calcule o do leito fluidizado formado adicionando-se 100 kg de zeólita (, ) a uma coluna com de diâmetro e . Sabe-se que o fluido tem as propriedades do ar a e que a altura nas condições de fluidização mínima é .
Passo 1
Existem três formas de calcular a queda de pressão em um leito fluidizado.
Experimentalmente, constatou-se que:
Ou seja, a perda de carga é igual ao peso do leito dividido pela área transversal do leito.
Por outro lado, existem equações que relacionam a perda de carga às condições de mínima fluidização do leito. Saca só:
E:
Vamos calcular desses três jeitos pra ver!
Passo 2
Começando pela equação empírica, que é mais simples, pra ir aquecendo os neurônios:
Como, na fluidização com gás, o peso do sólido é muuuuuito maior que o peso do fluido, podemos aproximar por:
Daí, adotando SI:
Show!
Passo 3
Agora é a vez dessa amiguinha aqui:
Olhando no enunciado:
A densidade do ar nessas condições nós podemos procurar numa tabela ou calcular considerando que ele se comporte como gás ideal.
A massa molar do ar pode ser aproximada por uma média ponderada das massas molares do gás oxigênio ( e do gás nitrogênio (). Considerando que o ar seja constituído de 80% de e 20% de :
Temperatura e pressão são dados no enunciado:
E para o SI é:
Então:
Pra poder usar a equação, só falta a porosidade de mínima fluidização:
O volume de sólido é sempre o mesmo:
Já o volume total, depende da nossa altura. Na condição de mínima fluidização:
Então:
Daí:
Ligeiramente diferente da que calculamos antes né? Mas tudo bem, porque uma das fórmulas tem uma pegada mais empírica, com simplificações e tal 😊
E ainda falta a terceira forma de calcular!
Passo 4
Agora é a hora desse monstrinho:
Vamos listar o que temos pra calcular a queda de pressão:
Só faltou a viscosidade do ar. E aí não tem jeito... tem que procurar tabelado:
Partiu?
Resposta
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)