Desenvolvimento de um secador spray para obtenção de pós finos de precursores de nióbio / Production of oxalate-niobate ammonium powders through spray drying process

AUTOR(ES)

Ulisses Corrêa de Oliveira Filho

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O presente trabalho consiste em projetar e construir um secador spray com a finalidade de secar precursores do tipo oxalato-niobato de amônia para obtenção de pós com granulometria controlada e adequados à produção de carbetos de Nióbio policristalino. Este precursor é atualmente obtido com granulometria dispersa, e morfologia não uniforme. A secagem em spray pode uniformizar as propriedades de materiais que são dissolvidos em água, gerando uma solução de concentração conhecida que é então, atomizada no secador spray visando à obtenção do material na forma de pó. O secador é constituído por uma câmara de secagem em aço inox 304 medindo 0,48 m de diâmetro por 1,90 m de comprimento, montado em uma plataforma vertical e com formato tronco cônico na sua parte inferior. A câmara é aquecida por três cintas de resistências eletricas com potência total de 4 kW e o ar é aquecido ao passar por serpentinas construídas ao redor da câmara de secagem. O sistema foi projetado de maneira não convencional tendo como objetivo principal a produção de pós de precursores com granulometria fina e com uma boa distribuição do tamanho das partículas. Foi realizado um planejamento fatorial experimental visando à análise da influência de cinco parâmetros (concentração, vazão da alimentação, temperatura de operação, vazão do ar de secagem e vazão do ar do atomizador) sobre as características dos pós obtidos usando-se soluções de bicarbonato de sódio. As Características físicas foram avaliadas a partir de análise de área superficial, DRX, tamanho e forma das partículas, granulometria a laser e microscopia eletrônica de varredura. Em seguida foi realizada a secagem do precursor e, os pós obtidos foram submetidos a reações com CH4 / H2 com o objetivo de comparar as características dos pós oriundos do secador spray e aqueles que não tiveram esse tratamento. Os resultados mostraram que o equipamento produziu partículas de bicarbonato de sódio com diâmetros médios de 2,4 a 52,4 μm, conforme as temperatura e vazões de alimentação, e se mostrou capaz de secar precursores do tipo oxalato-niobato de amônia sem perda de suas características

ASSUNTO(S)

simultaneous mass and heat transfer análise granulométrica cinética de secagem niobium precursor engenharia quimica particle size precursor de nióbio experimental design transferência de calor e massa otimização spray drying secagem por spray

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