Um ciclone, equipamento até o momento utilizado para separar partículas de uma corrente gasosa, ganha novo aplicativo. Apesar da sua tradição de mais de um século (com patente de 1890), ele passou por adaptações físicas ao longo de 15 anos no Laboratório de Energia da Unicamp, na Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Nasceu o secador ciclônico, projeto que sai da planta-piloto, pronto para entrar em escala industrial na produção de vapor e de energia elétrica, entre outros aproveitamentos.
Para que tenha chegado a esse ponto, foi necessário realizar estudos teóricos e experimentais de tempo de permanência das partículas e de transferência de massa e calor. Foi preciso uma simulação do funcionamento do equipamento em software tipo CFD (Computational Fluid Dynamics) até que o projeto chegasse ao modelo atual, otimizado. O trabalho, financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), envolveu um estudo parceiro entre as pesquisadoras Silvia Azucena Nebra de Perez (FEM) e Maria Aparecida Silva (Faculdade de Engenharia Química FEQ), e os alunos Jefferson Corrêa (FEQ), de pós-graduação, e Daniel Graminho (FEM), de iniciação científica.
Foram testadas diversas partículas de materiais diferentes. “Escolhemos especificamente o bagaço de cana em razão de sua importância na produção energética”, destaca Silvia. Este bagaço é secado com ar de escape das caldeiras, onde se produz vapor. “É o caso particular do bagaço de cana.” De acordo com Maria Aparecida, parte do projeto pode ser executado na indústria açucareira em geral na produção de vapor e de energia elétrica. Resultado: o bagaço de cana apresenta-se como um interessante combustível em caldeiras de usinas sucroalcooleiras. E, graças à secagem do bagaço, aumenta o desempenho destas caldeiras.
O secador ciclônico seca borra-de-café, resíduos da indústria de laranja e de tomate. “Além disso, tudo o que se compra em pó ou em grão passa por processo de secagem”, explica Maria Aparecida. Sendo assim, o arroz, o feijão e o leite em pó também passam por secagem. É uma operação unitária extremamente importante nas indústrias alimentícia, química, farmacêutica e outras. Uma vantagem do projeto, como derivado do ciclone, é a facilidade de uso, que nenhum outro possui. “Na hora de limpar, basta passar uma corrente de ar sem partículas de sujeira”, ensina Maria Aparecida. “Em relação ao secador pneumático (que envolve as propriedades físicas do ar e de outros gases), ele ocupa menor espaço, seca maior quantidade em menor tempo (gasta menos energia) e é mais eficiente”, completa Silvia.
Durante a separação das partículas da corrente de ar, elas caem em um recipiente. A componente horizontal da força – gerada pela entrada tangencial do gás no equipamento – conduz as partículas contra a parede, de onde são arrastadas para a parte inferior do ciclone, por ação do próprio escoamento e da gravidade. Se o material a ser secado inclui partículas de pó, muito finas, pode ser necessária a inclusão de um outro ciclone separador, além do secador, para recolhê-las. “Nossa idéia é levar o secador ciclônico para escala industrial, fazendo um scaling up, ou seja, montando-o em tamanho adequado à indústria. Gostaríamos que o projeto tivesse a patente brasileira, pois corremos o risco de outro país se antecipar a nós. E o pior: a nossa indústria terá que comprá-lo”, declara Maria Aparecida.
Fonte:
http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/julho2002/unihoje_ju183pag4b.html
acesso em novembro de 2002
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