Engenharia Química - Sedimentação

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por: _______________________

EQ 902 – Laboratório de Engenharia IV

1o Semestre de 2013

Sedimentação

Supervisor(es):

Elias Basile Tambourgi

Grupo A

Gabriela Gomes Pedrazzoli 084385

Jáder Vieira Ribeiro 081685

Leda Clementino Duarte 091902

Luíza de Souza Marinho Falcão 086578

Nomenclatura

Símbolo Significado Dimensões

θ ou t Tempo (θ)

θ _c Tempo para atingir o ponto crítico (θ)

A Área do sedimentador (L²)

D Diâmetro do sedimentador (L)

C Concentração de sólidos (L³ sólidos / L³ suspensão)

C0 Concentração de sólidos na alimentação (L³ sólidos / L³ suspensão)

Ce Concentração de sólidos na lama espessa (L³ sólidos / L³ suspensão)

C* Concentração mássica de sólidos (M sólidos / L³ suspensão)

F Vazão de alimentação (L³/θ)

H ou z Altura da interface de sedimentação (L)

Hi Altura seccional do sedimentador (L)

H∞ ou z∞ Altura final de sedimento (L)

I Constante para uma dada suspensão Adimensional

L Vazão de suspensão descendente (L³/θ)

V Vazão de líquido descendente (L³/θ)

U Vazão de lama na saída do sedimentador (L³/θ)

z0 Altura de sedimento no início (L)

zi Coeficiente linear do Método de Kynch (L)

zc Altura do sedimento no ponto crítico (L)

V Velocidade de sedimentação (L/θ)

Ρ massa específica do sólido (M sólidos / L³ suspensão)

Sumário

1. Resumo 3

2. Resultados e Discussão 3

2.1. Apresentação dos Dados 3

2.2. Determinação do Ponto Crítico 5

2.2.1. Método da Bissetriz 5

2.2.2. Método Roberts 8

2.3. Determinação da constante “i” e validação do modelo de compressão lenta 10

2.4.Determinaçãoda área do sedimentador industrial. 15

 

Resumo

Este experimento nos permite, através de testes em batelada, entender o funcionamento e dimensionar um sedimentador contínuo industrial.

Os testes em batelada foram realizados com Carbonato de Cálcio (CaCO3) em 3 concentrações distintas: 30, 40 e 50 g/L sendo que a solução de 50 g/L foi observada de duas maneiras: CaCO3 puro e CaCO3 com adição de um coadjuvante (1200 ppm de sulfato de alumínio).

Para determinar o ponto crítico e consequentemente as altura e tempo críticos, utilizamos o Método de Roberts.

A área da seção transversal do sedimentador será feita através dos métodos de Kynch, no qual será realizada a obtenção gráfica dos parâmetros z_E, z_i e θ.

Através desses parâmetros, serão calculadas a velocidade de sedimentação (v_i), a concentração (C_i) e por fim a área do sedimentador (A).

Resultados e Discussão

Apresentação dos Dados

Realizamos o experimento durante 50 minutos, dentre os quais tomamos os valores da altura de interface nos intervalos de tempo determinados pelo roteiro. Esses valores estão indicados na Tabela 1.

Tabela 1. Valores da altura da interface das amostras durante o experimento

Tempo (hh:mm:ss) 30 g/L

Altura (cm) 40 g/L

Altura (cm) 50 g/L

Altura (cm) 50* g/L

Altura (cm)

00:00:00 20,70 19,70 20,10

00:00:20 20,70 19,50 20,10

00:00:40 20,30 19,30 19,80

00:01:00 19,90 18,80 19,70

00:01:20 19,60 18,50 19,50

00:01:40 19,00 18,20 19,30

00:02:00 18,70 17,80 18,90

00:02:20 18,40 17,40 18,60

00:02:40 17,80 17,00 18,40

00:03:00 17,40 16,80 18,20

00:03:20 17,00 16,40 17,90

00:03:40 16,60 15,90 17,70

00:04:00 16,20 15,50 17,40

00:04:40 15,80 14,60 17,10

00:05:20 14,90 13,90 16,90

00:06:00 13,90 13,30 16,40

00:06:40 13,00 12,60 16,10

00:07:20 12,50 11,90 15,60

00:08:00 11,60 11,20 15,10

00:08:40 10,80 10,60 14,50

00:09:20 9,90 10,00 14,10

00:10:00 9,10 9,10 13,80

00:11:00 8,40 8,40 13,40