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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento de processo de recobrimento de ureia com enxofre utilizando leito de jorro bidimensional
Author: Ayub, Gamel Said Eduardo
Advisor: Rocha, Sandra Cristina dos Santos, 1957-
Abstract: Resumo: Neste trabalho objetivou-se o desenvolvimento de uma unidade experimental para revestimento de uréia com enxofre. Verificou-se quantitativamente a relação entre a qualidade do produto e as principais variáveis de operação tais como: temperatura do ar de jorro, vazão de enxofre e vazão do ar de atomização. Avaliou-se a cinética de crescimento da uréia e a eficiência do processo. Analisou-se a qualidade do produto, em termos de D25% e através de microscopia eletrônica. As partículas recobertas foram grânulos de uréia, com formato quase esférico. Como material de recobrimento foi utilizado o enxofre elementar, de uso agronômico e encontrado no mercado. O leito de jorro bidimensional foi projetado e construí do em acrílico, para que se pudesse visualizar o fenômeno. Os experimentos foram realizados com ângulo de base de 60°, nas seguintes condições de operação: temperatura de ar de jorro de 69,0°C e 82,5°C, vazão de enxofre de 26,8g/min. e 33,9g/min. e vazão de ar de atomização de 1,Om3fh e 1,4m3fh. Um atomizador de duplo fluido com mistura interna foi instalado na base do leito, e o enxofre liquefeito foi atomizado em concorrente com o ar de jorro. Para a realização dos experimentos utilizou-se o planejamento fatorial completo em dois níveis. Determinou-se que a vazão de enxofre é significante estatisticamente para o crescimento cinético, já para D25% a temperatura do ar de jorro e a vazão do ar de atomização, revelaram ser significantes estatisticamente. Os valores obtidos para a eficiência do processo foram satisfatórios, estando na faixa de 80,34% - 88,93%. A melhor qualidade do produto, em termos de D25%, foi obtido no nível mais elevado de temperatura de ar de jorro, vazão de enxofre e de ar de atomização. A microscopia revelou a presença de crateras nas partículas inertes, o que favoreceu a rápida difusão da uréia, pois estas aumentaram à medida que transcorria o recobrimento. Operando-se ao menor nível de temperatura não houve uma XVIII diferença significativa na qualidade do produto para os dois níveis de vazão de enxofre e de ar de atomização. Observou-se, ainda, que a superfície das partículas recobertas são irregulares e a irregularidade se mantém e até aumenta ao longo do processo. Ao maior nível de temperatura a superfície das partículas recobertas apresentaram ainda irregularidades, porém, menos acentuadas, além das fendas existentes começarem a ser obstruídas levando a uma menor difusividade da uréia e conseqüente melhora na qualidade do produto. Quanto aos cristais depositados nas partículas de uréia durante o recobrimento notou-se que para o menor nível de temperatura formaram-se cristais pequenos, grupamentos irregulares e defeitos na superfície. Já para o maior nível de temperatura os cristais formados são maiores, melhor agrupados e proporcionando um revestimento mais regular, oferecendo uma maior resistência à difusão da uréia

Abstract: The main objective of this work was the development of an experimental apparatus for coating of urea with sulphur. The experimental results allowed to quantify the relation between the quality of the product obtained and the process variables: spout air temperature, sulphur mass flowrate and mass flowrate of atomization air. The quality of the coated urea was evaluated by the dissolution rate of urea through the sulphur, D25%, and by electronic microscopy. The growth of the partic1e and process efficiency were also evaluated. The particles of urea utilized have a quasi-spherical shape. The two dimensional spouted bed was proper1y designed to provi de an adequate solids circulation, with a slanted base angle of 60°. It was built in plexyglass so the flow inside the bed could be observed. The following process conditions were specified for the experiments: inlet air temperature maintained at 69.0°C and 82.5°C, liquid sulphur mass flowrates of 26.8g1min and 33.9g1min and atomization air mass flowrates of 1.0m3 Ih and 1. 4m3 Ih. A double-fluid atomizer was installed in the bottom of the bed and the liquid sulphur was sprayed co-current1y with the air inlet. A factorial planning was the guide for the number of experiments needed. The results showed that the liquid sulphur mass flowrate significatively influences the growth ofthe urea partic1es and the variables that influences the coating quality, in terms of the dissolution rate are the inlet air temperature and the flowrate of atomizing air. The values obtained for the coating efficiency were satisfactory, in the range of 80.34% - 88.93%. The microscopic analysis showed that the inert particles of urea presented holes in their surface and these holes were not totally filled after the coating process. This defect on the surface provided the high urea dissolution rates obtained. It was observed that for the higher leveI of inlet air temperature used, the surface of the coated partic1e showed less defects, and the holes were partially or totally covered leading to a lower urea dissolution rate or better product quality. The sulphur crystals formed during the coating process were smaller, not regular for the lower air inlet temperature, while for the higher temperature of the inlet air the crystals are larger and better grouped together leading to a regular coated surface
Subject: Revestimentos
Fertilizantes nitrogenados
Processos de fabricação
Ureia como fertilizante
Enxofre
Processo de leito de jorro
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: AYUB, Gamel Said Eduardo. Desenvolvimento de processo de recobrimento de ureia com enxofre utilizando leito de jorro bidimensional. 1997. 173f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/267522>. Acesso em: 23 jul. 2018.
Date Issue: 1997
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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