Arraste de Sólidos e Elutriação em Leitos Fluidizados

Para a otimização de um processo de fluidização, é essencial a predição do comportamento do leito, tanto para particulados homogêneos quanto para heterogêneos. Um fator importante é a predição da altura crítica de arraste, TDH (Transport Disengaging Height), que influencia diretamente no dimensionamento da coluna e na determinação da devida altura de colocação de um ciclone, sistema de reciclo e recuperação dos materiais elutriados.

1. Origem do arraste de partículas sólidas:

Lewis (1962) e Kunii e Levenspiel (1991) observaram que as partículas sólidas são lançadas no freeboarddevido ao colapso de bolhas e pistões. Existem três hipóteses para explicar tal fenômeno, como é mostrado na Figura 1:

  1. A pressão no interior das bolhas é maior do que da superfície do leito, as bolhas estouram ao atingir a superfície, lançando as partículas presentes na superfície superior da bolha, para o freeboard.(Figura 1a);
  2. Como as bolhas crescem rapidamente, o material sólido presente na parte inferior da bolha (cauda), é ejetado quando essa se rompe (Figura 1b);
  3. Quando duas bolhas se unem, no momento que atinge a superfície do leito, ocorre uma energética ejeção das partículas presentes na base da “bolha” (Figura 1c).

Figura 1: Mecanismos de ejeção de sólidos no freeboard (Kunii e Levenspiel, 1991)