Porosidade na Mínima Fluidização

Pode-se estimar a porosidade na mínima fluidização (emf) a partir de dados obtidos do leito fixo. A Tabela 2 apresenta alguns dados experimentais de porosidade.

Tabela 2 – Porosidade em condições de mínima fluidização (Kunii e Levenspiel, 1991)

dp (mm)

Partículas
0,02
0,05
0,07
0,10
0,20
0,30
0,40
Areia Arredondada, f = 0,86
-
0,56
0,52
0,48
0,44
0,42
-
Carvão e Vidro
0,72
0,67
0,64
0,62
0,57
0,56
-
Carbono de Absorção
0,74
0,72
0,71
0,69
-
-
-
Catalisador Fischer-Tropsch, f = 0,58
-
-
-
0,58
0,56
0,55
-

 

Poucos trabalhos foram desenvolvidos a fim de desenvolver equações para a mínima fluidização. Wen e Yu (1966) propuseram uma correlação que relaciona as forças de arraste exercidas sobre uma partícula isolada e quando esta é colocada em sistema de multi-partículas.

Broadhurst e Becker (1975) realizaram uma série de ensaios fazendo variar as propriedades físicas de sólidos (700<dp<1100mm; 1300<rp<7600 kg/m3), do gás (0,17<rg<5,2kg/m3), a altura do leito fixo (1 a 60 vezes o diâmetro da coluna) e o diâmetro da coluna (0,025 à 0,21m). A partir de uma análise dimensional, os autores propuseram a seguinte correlação:

válida para as seguintes condições:

Considerando dois diâmetros da coluna de fluidização (0,10 e 0,15m) e diferentes tipos de partículas, Fatah et al. (1990) propuseram a seguinte correlação:

para a seguinte variação dos número de Arquimedes e Reynolds:

Tannous et al. (1994) propõe uma função para a porosidade de mínima fluidização baseada na relação proposta por Richardson e Zaki (1954) para partículas grandes em escala de laboratório e piloto, sendo: