Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: Neste trabalho objetivou-se o estudo da transferência de calor fluido-partícula, da taxa de crescimento da partícula, kl, e eficiência do processo, ?, no recobrimento de comprimidos em um leito de jorro bi-dimensional. As partículas utilizadas foram placebos no formato lenticular, de...

Resumo: Neste trabalho objetivou-se o estudo da transferência de calor fluido-partícula, da taxa de crescimento da partícula, kl, e eficiência do processo, ?, no recobrimento de comprimidos em um leito de jorro bi-dimensional. As partículas utilizadas foram placebos no formato lenticular, de comprimidos reais, com dp = 7,2117 X 10-3 m e dp = 7,8039 X 10-3 m e esferidades de 0,9510 e 0,9673, respectivamente. Como solução de recobrimento foi utilizada uma solução aquosa polimérica a 50°C. O leito de jorro utilizado foi construído em acrílico e com a possibilidade de variação do ângulo da base inclinada. Os experimentos foram realizados com ângulos de base 30, 45 e 60°, na faixa de temperatura de 70°C a 85°C e vazões de solução de recobrimento na faixa de 7,0 ml/min a 13,0 ml/min. Um atomizador de duplo fluido com mistura externa foi instalado no topo do leito, e a solução de recobrimento foi alimentada em contra-corrente com o ar de jorro. Determinou-se o coeficiente médio de transferência de calor, que foi expresso através do número de Nusselt, Nu, verificando-se que Nu aumenta quando Re e Ws/Wg aumentam e quando Ho/?dp e tg(?/2) diminuem. Foi efetuada uma análise dimensional do processo e os dados experimentais foram ajustados, através dos métodos dos mínimos quadrados, obtendo-se a seguinte correlação: Nu=0,9892.Pr1/3.Re1,6421.(Ws/Wg)¿1,0,7808.(Ho/?dp)¿1,3363.[tg(?/2)]0,1806
O sistema experimental, a formulação da solução e as temperaturas utilizadas no processo mostraram-se adequadas à verificação da variação da massa dos comprimidos com o tempo do processo de recobrimento. Verificou-se uma relação linear do crescimento da partícula com o tempo, sendo esse crescimento função de Ws/Wg. Nas condições estudadas, a temperatura não apresentou influência significativa na taxa de crescimento, kl, e nem na eficiência do processo, ?. Os valores obtidos para eficiência foram considerados satisfatórios, variando entre 57% e 81% para a inclinação de 45°. O melhor ângulo de trabalho foi o de 45°, apresentando boa circulação dos comprimidos levando assim a um recobrimento uniforme e altas taxas de crescimento e eficiência do recobrimento. O recobrimento foi considerado satifatório por observação visual, com boa adesão e não ocorrendo o fenômeno de "peeling", nem penetração da solução

Abstract: The study of fluid-particle heat transfer, particle growth rate, kl, and process efficiency, ?, applied to the coating of tablets on a two-dimensional spouted bed, was the objectives of this work. The used particles were placebos in lenticular shapes of real tablets, with dp = 7,2117 X...

Abstract: The study of fluid-particle heat transfer, particle growth rate, kl, and process efficiency, ?, applied to the coating of tablets on a two-dimensional spouted bed, was the objectives of this work. The used particles were placebos in lenticular shapes of real tablets, with dp = 7,2117 X 10-3 m and dp = 7,8039 X 10-3 m and sphericity equal to 0,9510 and 0,9673 respectively. As for the coating solution, it was used an aqueous polimeric solution at about 50°C. The spouted bed used was built in plexiglass with the likeliness of slant angle variation. The experiments were carried out with three different slant anglesj 30°, 45°, 60°, in a temperature range of 70°C - 85°C and solution flow rate in the range of 7,0 - 13,0 ml/min. A spraying nozzle of double fluid with externa I mixture was installed on the bed top, and the coating solution was fed counter-current to the spout flow. The medium head transfer coeficient was determined, and it was expressed by the non-dimensional Nusselt number, Nu, verifying that Nu increases when Re and Ws/Wg increase and when Ho/?dp and tg(?/2) decrease. It was carried out a dimensional analysis of the process and the experimental data were fit through a least square method, obtaining the following relation: Nu=0,9892.Pr1/3.Re1,6421.(Ws/Wg)¿1,0,7808.(Ho/?dp)¿1,3363.[tg(?/2)]0,1806 The experimental system, the coating solution formulation and the temperature used in the process showed up to be adequa te to the ver if ication of tablets mass var iation concerning the time of coating. A linear relationship between the particle growth and time was verified, and this growth being function of Ws/Wg. As for the temperature, it didn't present any significant influence either upon the growth rate, kl,or on the process efficiency, ?, in the studied conditions. The obtained values for efficiency were considered satisfactory, bearing a variation between 57% and 81% for 45° of falanted angle. The best work angle was 45°, showing high growth rates and coating efficiency. The coating was considered satisfactory on eye observation, with good adhesion with no peeling and no solution penetration either