Fluid dynamics and segregation of sand-malt waste mixture in conical spouted bed

• Pazin Almeida, Natalia ^[1] ; Lira, Taisa ^[2] ; Silverio, Beatriz Cristina ^[3] ; Vieira Neto, José Luiz ^[3] ; Santos, Kassia ^[3]
  1. [1] Universidade Federal de Uberlândia–UFU
  2. [2] Universidade Federal do Espírito Santo-UFES
  3. [3] Universidade Federal do Triângulo Mineiro–UFTM

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• Localización: Latin American Journal of Energy Research - LAJER, ISSN-e 2358-2286, Vol. 11, Nº. 1, 2024, págs. 45-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Fluidodinâmica e segregação da mistura de areia e resíduo de malte em leito de jorro cônico
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    One of the most traditional sectors of Brazilian agribusiness is the brewing industry. The most used cereal in this process is barley, generating as the main by-product malt waste, a biomass called lignocellulosic. The pyrolysis in spouted bed is a promising technology for renewable energy generation through agro-industrial wastes. Thus, aiming at contributing to the application of the spouted bed as a pyrolysis reactor, the fluid dynamic analyzes of the mixture of malt waste and, sand was carried out. It was observed how the static bed height and biomass mass fraction influence the condition of minimum and critical spout and the segregation of the particles. The correlations analyzed presented good results to predict the minimum spout velocity, with a relative error of 4.83%. For the maximum pressure drop, the best correlation showed relative error of 13.91% and, for pressure drop of minimum spout, a relative error of 5.45%. It was also observed that the base of the bed showed higher segregation rates, with a higher presence of sand particles.

    Keywords: spouted bed particle segregation, brewer’s spent grain, malt waste, particle mixing, particle segregation.

  • português

    Um dos setores mais tradicionais do agronegócio brasileiro é a indústria cervejeira. O cereal mais utilizado nesse processo é a cevada, gerando como principal subproduto resíduo de malte, uma biomassa lignocelulósica. A pirólise em leito de jorro é uma tecnologia promissora para geração de energia renovável a partir de resíduos agroindustriais. Assim, para verificar a possibilidade de aplicação do leito de jorro como um reator de pirólise, foram realizadas análises fluidodinâmicas da mistura de resíduo de malte e areia. Observou-se como a altura estática do leito e a fração de massa da biomassa influenciam a condição de jorro mínimo e crítico, e a segregação das partículas. As correlações analisadas apresentaram bons resultados na previsão da velocidade mínima de jorro, com um erro relativo de 4,83%. Para a queda de pressão máxima, a melhor correlação mostrou um erro relativo de 13,91% e, para a queda de pressão do jorro mínimo, um erro relativo de 5,45%. Também, em relação à segregação foi observado que a base do leito apresentou taxas mais elevadas de segregação, com uma maior presença de partículas de areia.