O Laboratório de Engenharia Química
Por: Marcelo Luiz • 22/8/2023 • Relatório de pesquisa • 1.399 Palavras (6 Páginas) • 44 Visualizações
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
- 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.
- Resultados e Discussão
- 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.
- 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
- 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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