O Laboratório de Engenharia Química

Universidade Federal do Rio de Janeiro[pic 1]

Escola de Química

Departamento de Engenharia Química - DEQ

Laboratório de Engenharia Química

RELATÓRIO DE FILTRAÇÃO

[pic 2]

19 de outubro de 2018

Índice

1.        Objetivos        3

2.        Resultados e Discussão        3

2.1.        Cálculo da concentração inicial da suspensão        3

2.2.        Cálculo da porosidade da torta de filtração        3

2.3.        Cálculo da área efetiva de filtração        4

2.4.        Cálculo da resistividade da torta de filtração e da resistência do meio filtrante        4

2.5.        Dimensionamento do filtro industrial        6

3        Conclusão        7

4        Bibliografia        7

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1. Objetivos

Utilizando os dados obtidos na prática de filtro-prensa realizada em aula, determinar a concentração inicial da suspensão de carbonato de cálcio em água, a resistência do meio filtrante, a porosidade e a resistividade da torta de filtração.

Com base nos dados experimentais, fazer o dimensionamento de um filtro industrial operando com produção de filtrado de 19000 L/h, quadros de 1 in e tempo de lavagem e limpeza do filtro igual a 30 min.

1. Resultados e Discussão

1. Cálculo da concentração inicial da suspensão

Para determinar a concentração inicial da suspensão de carbonato de cálcio, esta foi homogeneizada e então foram retiradas três amostras em três béqueres previamente pesados em uma balança analítica. Estas amostras foram pesadas e deixadas em um forno estufa por 4 dias para secagem completa, sendo então novamente pesadas.

Os seguintes valores foram obtidos:

Amostra	Massa do Béquer (g)	Amostra Úmida + Béquer (g)	Amostra Seca + Béquer (g)	Massa da Amostra (g)	Massa de Água (g)	Massa de CaCO3 (g)	Concentração (g/g)	Densidade da Suspensão (g/cm³)
B1	32,408	68,498	35,880	36,090	32,618	3,472	0,106	1,0646
B2	31,749	72,065	35,640	40,316	36,425	3,891	0,107	1,0648
B3	31,256	65,790	34,580	34,534	31,210	3,324	0,107	1,0647
Média	-	-	-	-	-	-	0,107	1,0647

Tabela 1. Valores obtidos nas pesagens e concentrações calculadas.

1. Cálculo da porosidade da torta de filtração

Após o término da filtração, três amostras da torta de filtração foram retiradas, misturando partes aleatórias de ambos os quadros para obter um valor que melhor represente a porosidade média da torta. Essas amostras foram colocadas em vidros de relógio previamente pesados, que foram novamente pesados com as amostras e então foram colocados para secar completamente em forno estufa por 4 dias, sendo então novamente pesados.

Para os cálculos, foram consideradas as seguintes densidades:

• ρÁGUA = 1 g/cm³
• ρCARBONATO = 2,711 g/cm³

A porosidade foi encontrada calculando o volume ocupado pelo líquido em relação ao volume total da torta, obtendo os seguintes valores:

Amostra	Massa do VR (g)	Amostra Úmida + VR  (g)	Amostra Seca + VR (g)	Massa da Amostra (g)	Massa de Água (g)	Massa de CaCO3 (g)	Porosidade
V1	44,447	77,106	63,110	32,659	13,996	18,663	0,670
V2	36,788	66,300	53,840	29,512	12,460	17,052	0,665
V3	36,058	68,509	54,760	32,451	13,749	18,702	0,666
Média	-	-	-	-	-	-	0,667

Tabela 2. Valores obtidos nas pesagens e porosidades calculadas

1. Cálculo da área efetiva de filtração

O filtro prensa utilizado na prática é do tipo quadro e placa, possuindo três placas e dois quadros que foram medidos antes do início da operação, sendo registrados os seguintes valores:

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