Tese
Secagem de sementes de soja em leito fixo: equilíbrio e cinética da sílica gel para controle de umidade, modelagem do processo e análise da qualidade das sementes
Drying of soybean seeds in fixed bed: equilibrium and kinetic of silica gel for moisture control, process modeling and analysis of seed quality
Autor
Souza, Glaucia de Fatima Moreira Vieira e
Institución
Resumen
The objective of this work was to study the process of drying of soybean seeds in fixed bed,
taking into account the heterogeneity of this procedure in this type of dryer and the influence
of process variables on the quality of the seed. Also survey was conducted of kinetic and
equilibrium isotherms of the silica gel drying order to provide data for a possible use of this
material as a means to dehumidify the air to improve the drying process. Was relizada the
mathematical simulation of the drying process using the two-step model for verification by
experimental data. The equations of Copace and Overhults were considered the most
appropriate to represent the equilibrium isotherms and drying kinetics of silica gel,
respectively. Through experiments drying of soybean seeds in fixed deep-bed, it was possible
to determine seed moisture and temperature of the seeds and drying air along the bed at
different axial positions over time, and the quality of seeds at the end of each experiment. It
was found that the drying rate increased with temperature and speed, combined with the
decrease in relative humidity of the drying air, and in four of the experiments seeds obtained a
final moisture content below or near 13-14 % (bs), more favorable conditions for seed quality.
The temperature of the seed followed the standard developed by the air temperature along the
length of the bed. With respect to mathematical modeling, simulated responses compared with
the experimental values showed good agreement, with average deviations ranging from 1.4 to
5.7%. Looking at the quality of the seeds by indices of germination, accelerated aging, sand
emergence and seed without cracks after drying can be concluded that in general, increasing
the temperature and air velocity combined with the decrease in relative humidity of this air
drying affects the quality of the seeds. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Doutor em Engenharia Mecânica O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do processo de secagem de sementes de soja
em leito fixo, levando em consideração a heterogeneidade desse procedimento neste tipo de
secador e a influência das variáveis do processo na qualidade dessas sementes. Também foi
feito o levantamento das isotermas de equilíbrio e a cinética de secagem da sílica gel visando
fornecer dados para uma possível utilização deste material como forma de desumidificar o ar
para melhorar o processo de secagem. Foi relizada a simulação matemática do processo de
secagem utilizando o modelo a duas fases para a verificação através dos dados experimentais.
As equações de Copace e de Overhults foram consideradas as mais adequadas para
representar as isotermas de equilíbrio e a cinética de secagem da sílica gel, respectivamente.
Através dos experimentos de secagem de sementes de soja em leito fixo e camada espessa, foi
possível determinar à umidade das sementes e as temperaturas das sementes e do ar de
secagem ao longo do leito, em diferentes posições axiais no decorrer do tempo, e a qualidade
das sementes ao final de cada experimento. Constatou-se que a taxa de secagem cresceu com
o aumento da temperatura e da velocidade, combinadas com a diminuição da umidade relativa
do ar de secagem, sendo que, em quatro dos experimentos as sementes obtiveram a umidade
final abaixo ou próximas de 13 a 14% (bs), condições mais favoráveis para a qualidade das
sementes. A temperatura das sementes acompanhou o padrão desenvolvido pela temperatura
do ar ao longo do comprimento do leito. Com relação a modelagem matemática, as respostas
simuladas comparadas com os valores experimentais mostraram uma boa concordância, com
desvios médios variando de 1,4 a 5,7%. Analisando a qualidade das sementes pelos índices de
germinação, envelhecimento acelerado, emergência em areia e sementes sem fissuras após a
secagem pode-se concluir que, em geral, o aumento da temperatura e da velocidade do ar
combinada com a diminuição da umidade relativa deste ar de secagem compromete a
qualidade das sementes.