RESUMO: Ciclones são dispositivos utilizados em processos industriais para separar sólidos de gases. Levando em consideração que a avaliação do desempenho do ciclone acoplado a pequenos sistemas de leito fluidizado circulante (LFC) tem sido pouco explorada, este trabalho compara a eficiência de captura prevista de dois ciclones com diâmetros diferentes e as mesmas razões geométricas. Um modelo matemático foi implementado para simular o efeito da concentração de sólidos, do diâmetro médio de partícula, da velocidade do gás de entrada do ciclone e da temperatura do gás sobre a eficiência de captura dos separadores. Os resultados obtidos nas simulações mostraram que a retenção de partículas aumentou com o incremento da carga de sólidos no gás e do diâmetro médio das partículas. Por outro lado, ao impor uma taxa de recirculação dos sólidos semelhante à normalmente praticada em fornalhas de LFC, o desempenho de captura de ambos os ciclones tende a não ser afetado pelo valor da velocidade e temperatura do gás na entrada. Por fim, ao comparar os dois ciclones nas mesmas condições operacionais, percebeu-se que o menor deles proporcionou maior eficiência de captura, sugerindo que, mesmo em escala de laboratório, diferenças no tamanho podem trazer alterações no desempenho.

RESUMO: Fornalhas de leito fluidizado circulante (LFC) proporcionam elevados rendimentos na conversão de combustíveis quando aplicadas na geração de vapor para produção de calor, potência mecânica e/ou eletricidade. Um dos principais componentes dessas fornalhas é o ciclone, que tem a função de manter, pelo maior tempo possível, as partículas de combustível e do material inerte no interior da câmara de combustão. Devido à falta de estudos aprofundados sobre o efeito da aeração no rendimento do ciclone, esse trabalho estuda a eficiência do ciclone de uma unidade a frio de LFC construída em escala de laboratório em função do inventário de sólidos e da taxa de aeração praticada no dispositivo de recirculação das partículas. A partir dos resultados obtidos nos experimentos, foi possível constatar que a eficiência de captura do ciclone diminui conforme a taxa de aeração aplicada na válvula de recirculação de sólidos aumenta. Esse resultado sugere que o efeito negativo produzido pelo retorno de uma parcela do gás de aeração em direção à base do ciclone, possivelmente acompanhada também de partículas, torna-se dominante quando comparado com o efeito positivo obtido pela maior concentração de sólidos que está presente no gás na entrada do ciclone.