UM RELATÓRIO FINAL SEDIMENTAÇÃO

Ministério da Educação       -                                 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

Centro Politécnico – Setor de Tecnologia                    CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

DISCIPLINA: TQ-026: Laboratório de Engenharia Química I

PRÉ-Relatório da Prática sobre:

_____________SEDIMENTAÇÃO____________

Professor responsável: __Vania Irene Stonoga______________________________

Equipe:  No.  _J_        __-TERÇA-FEIRA       _X_-QUINTA-FEIRA

Data da apresentação da prática: _27_/_10_/_2016_ ===== Data da Prática: _03_/_11_/_2016_

ALUNO:	Presenças
Amanda Chaves de Oliveira
Ana Maria Gomes
Camila da Silva Moreira
Cassio Gnoatto Dal Molin
Izadora Borges
Luis Felipe Mendes Bussola

SUMÁRIO

1. OBJETIVOS..................................................................................................................... .3
2. INTRODUÇÃO................................................................................................................... 3
3. MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO.............................................................................  6
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL............................................................................... .8

1. Materiais...................................................................................................................... .8
2. Sedimentação contínua................................................................................................ 9
3.  Sedimentação em batelada....................................................................................... 10

1. DIVISÃO DE TAREFAS................................................................................................. .11
2. DADOS EXPERIMENTAIS E RESULTADOS................................................................ 12

1. Método de Coe e Clevenger ..................................................................................... 15
2. Método de Kynch ...................................................................................................... 18
3. Método de Roberts....................................................................................................  19
4. Método de Talmadge e Fitch...................................................................................... 22

1. DISCUSSÕES DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES................................................. 25
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................  26
   

        

1. OBJETIVOS

A partir da observação de um sedimentador piloto, será feito o estudo e análise do fenômeno de sedimentação. O estudo de sedimentador será feito em diferentes situações, em processo contínuo e batelada. Para isso, serão coletados dados em um sedimentador piloto para que, ao serem aplicados nos métodos teóricos de sedimentação, se consiga dimensionar um sedimentador em escala industrial, comparando a área calculada com a área do sedimentador piloto.

        Além disso, será efetuada análise do fenômeno de sedimentação a partir de diversas concentrações diferentes para se determinar as curvas de sedimentação e, com isso, a velocidade de sedimentação.

1. INTRODUÇÃO

        A separação sólido-líquido é um processo muito importante e comum tanto no cotidiano quanto nas indústrias. Um exemplo do cotidiano em que esse processo é aplicado é no preparo de café e sucos, onde um filtro é utilizado para efetuar a separação. Na indústria, exemplos de aplicação são o refino de petróleo e tratamento de efluentes.

As partículas sólidas podem ser separadas de um líquido por diferentes processos, por ação da gravidade ou força centrífuga, por exemplo. Alguns desses processos são a filtração, decantação, centrifugação, e a sedimentação. 

        A sedimentação é um processo de separação baseado na diferença entre as concentrações das fases presentes na suspensão a ser processada, sujeitas à ação do campo gravitacional [1]. A modelagem matemática dos problemas de sedimentação é dada a partir de um balanço de forças em uma partícula, como demonstrado na figura 1, onde E é o empuxo, Fd a força de arraste e P o peso da partícula.

[pic 1]

Figura 1 – Balanço de forças sobre uma partícula em um sedimentador.

        O balanço de forças na partícula é dado pela equação 1, onde Fres é a força resultante. [pic 2]

                        Fres = P – E - Fd

        Se:[pic 3]

                      P = Vp.ρp.g[pic 4]

                      E = Vp.ρf. g[pic 5]

                       Fd = Cd.Sp.ρf.(vf2)/2

                                      Fres = Vp.ρp.dV/dt

        Onde Vp é o volume da partícula, ρp a densidade da partícula, g a aceleração da gravidade, pf a densidade do fluido, Cd o coeficiente de arraste, Sp a área de projeção da partícula e vf o volume do fluido. Ao substituir, obtém-se: