Processos Quimicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA – CAMPUS BACANGA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA QUÍMICA

PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS

PROF° VALTER NUNES TRINDADE JUNIOR

ADONES ALMEIDA ROCHA

CAMILA BISPO LIMA

CAROLINE SOARES DE AGUIAR

ERICA FERREIRA SILVA

FELIPE COSTA VIEIRA

JOÃO GABRIEL MATOS SERRA

JULLYANE CUNHA MOREIRA

PROCESSOS DE PURIFICAÇÃO DE MATERIAIS

Filtros, Moinhos, Sedimentação, Decantação e Centrífugas

São Luís – MA

2016

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

No seguinte trabalho que se segue, percebe-se os diversos métodos de purificação de materiais enfocados no tema de Operações Unitárias que estes representam em meio industrial e nos processos químicos industriais em que eles atuam. São explanados os seguintes processos, íntimos entre si: filtragem, moagem, sedimentação, decantação e centrifugação, denotando-se os respectivos equipamentos envolvidos em tais processos.

        Nota-se que, nos processos químicos industriais, é de extrema importância da pureza das matérias primas, reagentes e produtos envolvidos, desta forma, tais métodos de separação e diminuição granular, na maioria das vezes, diz respeito a processos de purificação e/ou pré-tratamentos de materiais.

        Então, pode-se perceber que o conhecimento do funcionamento e nuances destes processos é de fundamental importância para a indústria química, bem como dos equipamentos envolvidos. Ainda denota-se que dentro das Operações Unitárias, estes processos se encaixam nas Operações Unitárias baseadas em transferência da quantidade de movimento.

FILTROS:

- Processos de Separação Mecânica

Filtro Prensa

A filtração é um dos processos de escoamento de fluidos pertencentes as operações unitárias. Baseia-se na separação de partículas sólidas suspensas em fluido através de um leito poroso, denominado meio filtrante. É por intermédio desse meio que ocorre a retenção da torta, que nada mais é do que o acumulo da parte sólida, e também e através desse que ocorre o escoamento do liquido, o filtrado.

[pic 1]

Figura 1- Funcionamento de um filtro

Um dos filtros mais comuns nas indústrias é o filtro prensa. Esse equipamento é utilizado em diversas aplicações industriais como no tratamento de efluentes, lodos sanitários, suspensões industriais, filtração de líquidos extrativos, extração de mármore e granito, entre outros.

Durante muito tempo, mais especificamente no século XIX, esses filtros eram destinados somente para o uso de separação de lamas e por isso eram considerados equipamentos limitados e atrasados. Em consequência disso, perdiam cada vez mais o seu espaço na entrada da era industrial. Entretanto, com a incrementação de novos e avançados métodos mecânicos foi possível capacitá-lo, introduzindo técnicas para obtenção de tortas de baixa umidade e de descarga automática.

O equipamento é composto basicamente de um conjunto moto-bomba, conjunto filtrante (placas, papel filtrante, válvula de segurança e manômetro), parte elétrica blindada e à prova de explosão com a finalidade de efetuar a filtragem e desidratação de óleos combustíveis, hidráulicos, lubrificantes industriais e isolantes. (INMETRO, 2006).

O filtro-prensa é projetado para realizar diversas funções, cuja sequência é controlada manualmente. Durante a filtração o filtro-prensa: 1) permite a injeção da suspensão a filtrar até as superfícies filtrantes, por intermédio de canais apropriados; 2) permite a passagem forçada da suspensão através das superfícies filtrantes; 3) permite que o filtrado que passou pelas superfícies filtrantes seja expelido através de canais apropriados; e 4)retém os sólidos que estavam inicialmente na suspensão. Durante a sequência de lavagem o filtro-prensa: 1) encaminha a água de lavagem para os sólidos filtrados, através de canais apropriados; 2) força a água de lavagem através dos sólidos retidos no filtro; e 3) permite a expulsão da água de lavagem, e das impurezas, através de um canal separado. O modelo do filtro pode ter quatro dutos separados, ou apenas dois dutos, quando a contaminação do produto líquido não é importante. Depois da sequência de lavagem, o filtro-prensa é desmontado e os sólidos ou são coletados manualmente, ou simplesmente removidos e descartados. (FOUST,1982)

Esse filtro pode ser classificado de acordo com as características das placas que o compõem:

• Prensa de Câmara: É caracterizado por uma prensa que possui baixo custo, embora tenha um alto gasto de operação, principalmente durante a montagem, e não se pode lavar a torta. O funcionamento começa quando o aparelho é alimentado com a suspensão e segue-se para as câmaras até que elas fiquem retidas com o acumulo da torta. Em seguida, a prensa é desmontada para retirar o acúmulo. Monta-se novamente para recomeçar o processo. As placas de câmaras são geralmente construídas por materiais proporcionam uma boa resistência como o alumínio, inox e ferro fundido.

[pic 2]

Figura 2- Filtro prensa de câmaras

• Quadro e placa: É o tipo mais comum, entretanto, vem sendo substituído por prensas que trabalham em regime continuo. Sua estrutura é composta por sequências de placas de alta resistência mecânica, que são comprimidas umas contra as outras por meio de umaprensa hidráulica. As texturas dessas placas são lisas e planas e pode-se ainda utilizar diversos materiais com o objetivo de revestir o meio filtrante como lonas, tecidos sintéticos, papel de filtro ou telas metálicas.

[pic 3]

Figura 3- Filtro de quadros e placas

De acordo com Gomide (1980), o uso do filtro prensa possui as seguintes vantagens e desvantagens

- Construção simples, robusta e econômica;

- Grande área filtrante por unidade de área de implantação;

- Flexibilidade (pode-se aumentar ou diminuir o número de elementos para variar a capacidade);

- Não têm partes móveis;

...