Resumo:
A maioria dos modelos hidrodinâmicos para reatores de leito fluidizado por jatos de ar utiliza um coeficiente global de perda de carga, sem levar em conta os efeitos do intercâmbio de energia entre as fases líquida e gasosa. Essa abordagem dificulta a generalização dos resultados experimentais e abriga inconsistências que podem levar a valores absurdos de perda de carga, conforme é demonstrado por este trabalho, que se vale de levantamentos experimentais em modelos de reatores em escala de laboratório. Merchuck et al. (1995) propuseram um modelo matemático para descrever as perdas nas diversas regiões dos reatores, que leva em consideração o intercâmbio de energia entre as fases gasosa e líquida, proporcionando um avanço na modelagem dos reatores aeróbios de leito fluidizado com circulação. Apesar de mais realista, a aplicação do modelo de Merchuck aos dados obtidos neste trabalho em um reator de tubos concêntricos com 6 m de altura, diâmetro interno de 0,10 m e externo de 0,20 m, revelou que os resultados dependem fortemente da vazão de recirculação de gás para o tubo de subida. Portanto, a correta avaliação das perdas depende da medição precisa da vazão de ar no tubo de descida, uma variável de difícil determinação experimental. Conclui-se que, apesar do avanço representado pelos modelos que consideram as trocas de energia entre as fases, é desejável o desenvolvimento de equações mais gerais para a obtenção das perdas de carga, em função da geometria do reator e dinâmica do escoamento e sua validação com resultados experimentais.