Relatório Filtração à Vácuo

Universidade Federal de Viçosa (UFV) Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Departamento de Química e Engenharia Química (DEQ) ENQ 272 – LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II

Prática Nº 05:

 

FILTRO A VÁCUO: FILTRAÇÃO A PRESSÃO CONSTANTE

VIÇOSA - MINAS GERAIS                                                                                                  2016

Prática Nº 05:

FILTRO A VÁCUO: FILTRAÇÃO A PRESSÃO CONSTANTE

Relatório referente à aula prática sobre “Filtro a vácuo da disciplina Laboratório de Engenharia Química II (ENQ 272).

VIÇOSA - MINAS GERAIS                                                                                                 2016

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Sumário

1.        INTRODUÇÃO        4

1.1.1 Filtros com alimentação na base        4

1.2        Equação da filtração a vácuo (Pressão constante)        7

2.        OBJETIVOS        8

3.        MATERIAIS E METODOLOGIA        8

3.1.        Materiais        8

3.2.        Metodologia        9

4.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        10

5.        CONCLUSÕES        13

6.        REFERÊNCIAS        14

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1. INTRODUÇÃO

A filtração é uma operação unitária no qual ocorre a separação mecânica entre fase particulada e fluida, utilizando um meio poroso que retém a fase particulada e por ser permeável a fase fluida, o liquido será filtrado. (CRESMASCO, 2012).

A filtração a vácuo é uma filtração acelerada baseada na rarefação do ar abaixo do filtro, com a utilização de um funil de Buchner. O sólido fica retido no meio filtrante e o líquido retirado através do funil para dentro do balão, por um vácuo.

Os filtros a vácuo podem ser de dois tipos, aqueles que alimentação da suspensão ocorre no fundo e aqueles que a alimentação acontece no topo do equipamento.

1. Classificação de filtros

1.1.1 Filtros com alimentação na base

A utilização de filtros desse tipo é vantajosa devido a necessidade de uma menor área de implantação, a remoção da torta é facilitada, os parâmetros operacionais são fáceis de controlar e o baixo custo de manutenção. E as desvantagens são: umidade residual maior, é exigido lavagem constante do filtro, grande gasto de energia e a vedação é difícil.

i)  Filtros rotativos do tipo tambor:

        Esse tipo de filtro é utilizado em processos com alta concentração de solidos, produzindo tortas secas de pequena espessura (inferior a 1 cm) e operam a quedas de pressão inferior a 0,8 atm. Eles são muito usados na indústria sucroalcooleira.

        O filtro é composto por um tambor cilíndrico horizontal que gira em baixa velocidade e é parcialmente submerso na suspensão. A superfície externa é de metal perfurado ou tala onde a lona filtrante é fixada. O sistema opera continuamente. Além disso, existe passagens separadas para solido e liquido para evitar a contaminação do filtrante, e o ar comprimido estabelece uma conexão para que a raspagem ocorra de maneira efetiva.

[pic 1]

Figura 1: Filtro rotativo do tipo tambor

ii) Filtros rotativos do tipo a disco

        Esse filtro consiste em um disco rotativo horizontal que gira lentamente. É constituído por uma superfície cilíndrica metálica e dividida em diversas câmaras de vácuo ligadas ao eixo por canalizações obtidas através da aspiração do filtrado.

        Existe uma válvula que se abre para a aplicação de vácuo no fundo do filtro, que faz com que a formação da torta se inicie. Posteriormente, a secagem da torta se inicia na zona fora da lama a medida que o tambor gira. A válvula é fechada para que o vácuo cesse e ocorra a descarga pelo raspador, correia, rolo ou cordonéis. O ar comprimido também pode ser utilizado para remoção da torta.

[pic 2]

Figura 2: Filtro rotativo do tipo disco

1. Filtros com alimentação no topo do equipamento

O filtrado é alimentado por uma câmara adjacente ao meio filtrante e é drenado pela parte central do filtro através de dutos sob vácuo. (CREMASCO, 2012).

1. Filtros horizontais:

O filtro horizantal é composto por uma mesa horizontal circular que permite a rotação em torno do eixo central, além de segmentos metálicos, meio filtrante, válvulas. Ocorre as seguintes operações: drenagem a vácuo do liquido da torta, lavagem da torta com o auxilio de um chuveiro, nova drenagem de liquido e retirada da torta que fica em contato com o meio filtrante. (CRESMASCO, 2012).

Essa espécie de filtro é muito utilizada na filtração de sólidos cristalinos de drenagem rápida. Como o meio filtrante é horizontal os sólidos não caem e não sao arrastados pela agua de lavagem.

[pic 3]

Figura 3: Filtro horizontal

 

1. Filtros bandeja inclinada:

O filtro de bandeja é constituída por compartimentos horizontais(tabuleiros), que exercem a rotação que permite que a filtração ocorra.  A descarga da torta deve ser auxiliada pelo uso de ar comprimido.

[pic 4] 

Figura 4: Filtro bandeja inclinada

1. Filtros de correia

Os filtros de correia são utilizados para suspensão com concentração de sólido alta e heterogêneas. O filtro é constituído por uma correia de borracha, perfurada em vários pontos, que suporta o meio filtrante e permite a ação do vácuo realizado sob a mesma. A polpa é alimentada em uma das extremidades da correia ocorrendo formação de torta, secagem, lavagem (opcional), descarga e lavagem do meio filtrante.  (https://cetm_engminas.catalao.ufg.br/up/596/o/apostila_separacao_solido_liquido.pdf).