Elutriador

UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

ANDRÉ AUGUSTO SOARES ADAM

CAMILA MALICHESKI

LEONARDO VINICIUS MOHR

LUKAS BESKOW

ELUTRIADOR

BLUMENAU

2013

RESUMO

        Sabe-se que separações sólido-sólido, têm como objetivo separar a massa de um sólido granular, de partículas de granulométrica variada, e também obter frações de natureza relativamente homogênea a partir de misturas contendo sólidos diferentes. Neste experimento que relataremos no decorrer do relatório, abordou-se a separação através do equipamento chamado elutriador. Que consiste em separar partículas de vários tamanhos percorrendo tubos, esgotados com água, de diferentes diâmetros.

Palavras-chave: Elutriador, separação, sólido-sólido.

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SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        MATERIAIS E MÉTODOS        

2.1.        EQUIPAMENTOS E MATERIAIS        

2.2.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

3.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        

3.1. TABULAÇÃO DE DADOS OBTIDOS        

3.2. CALCULO E RESULTADOS OBTIDOS         -

3.3. DISCUSSÕES DOS RESULTADOS        -

4.        CONLUSÕES        

5.        ANEXO        

5.1.        MEMORIAL DE CALCULO        

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Dados Referenciais        

Tabela 2: Diâmetros internos de cada duto do elutriador.        

Tabela 3: Área de cada duto.        

Tabela 4: Velocidade em cada Duto.        

Tabela 5: Cálculo do grupo adimensional (Ca/Re).        

Tabela 6: Cálculo de Reynolds.        

Tabela 7: Diâmetros da partícula.        

Tabela 8: Resultados para partícula esférica isolada.        

Tabela 9: Massa seca.        

Tabela 10: Frações ponderais.        

Tabela 11: Diâmetro superficial.        

Tabela 12: Diâmetro volumétrico.        

Tabela 13: Diâmetro médios para partículas esféricas isoladas.        

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Esquema operacional do elutriador.        

Figura 2: Elutridor utilizado no experimento.        

Figura 3: Gráfico da curva de calibração do medidor de vazão.        

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1. INTRODUÇÃO

        

        A operação unitária de separação de sólidos de tamanhos variados é frequentemente encontrada em indústrias e pode ser realizada em um elutriador. É um equipamento de separação hidráulica sólido-sólido na qual as partículas se movimentam através de um fluido.

        Segundo (GOMIDE, 1980) a separação consiste em comunicar a suspensão em movimento ascendente nem tubo vertical com velocidade superior a velocidade terminal de decantação das partículas finas.

        As partículas maiores, que se sedimentam com velocidade maior que a do fluido ascendente, são coletadas no fundo da coluna, e as menores são arrastadas pelo topo, juntamente com o fluido. Podem-se usar diversas colunas de diâmetros diferentes, em série, para conseguir uma melhor separação.

        O experimento tem como objetivo determinar o diâmetro das partículas separadas no elutriador através dos dados coletados durante os ensaios em laboratório.

[pic 1]

Figura 1: Esquema operacional do elutriador.

 Onde:

D = diâmetro de cada tubo;

Dp = diâmetro das partículas retidas no fundo do elutriador; 

A = Área da seção reta do Elutriador;

u = velocidade do fluido ascendente;

vt = velocidade terminal das partículas descendente.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Nesta seção do relatório serão descritos os materiais utilizados e os métodos aplicados para a execução do experimento.

1. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS

        Elutriador constituído por quatro tubos com diâmetros diferentes dispostos em série.

[pic 2]

Figura 2: Elutridor utilizado no experimento.

O materiais utilizado foram:

• Areia.
• Baldes.
• Balança semi-analitica.
• Béquer.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Calibra-se a vazão do elutriador. Determinou-se o tempo necessário em diferentes alturas manométricas para que se obtivesse um volume de 3 litros dentro do balde.
2. Confere-se se o sistema está cheio de água
3. Liga-se a bomba.
4. Adiciona-se os sólidos no sistema.
5. Determina-se visualmente a vazão ideal de separação dos sólidos nos tubos.
6. Coleta-se os sólidos em cada tubo iniciando do último para o primeiro para evitar o retorno de partículas.
7. Coloca-se o material separado em bequers.
8. Seca-se o material em estufa.
9. Pesa-se a massa de material seco.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

1. TABULAÇÃO DE DADOS OBTIDOS

Para o experimento no elutriador, primeiramente deve-se achar os pontos de referência para a vazão. Os resultados dos pontos de referencia para a vazão estão descritos na tabela 1.

Tabela 1: Dados Referenciais

Dados de Referência
mmHg	m³/h
5	0,450
10	0,527
15	0,554
20	0,600

 

Com estes dados, é possível esboçar um gráfico de dispersão com linha de tendência, representando o comportamento da vazão volumétrica conforme se altera a pressão, como se observa na Figura 3.

[pic 3]

Figura 3: Gráfico da curva de calibração do medidor de vazão.