A Sedimentação Contínua
Por: Renan de Sousa Santos • 20/2/2022 • Relatório de pesquisa • 2.881 Palavras (12 Páginas) • 197 Visualizações
[pic 1]UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
Curso de Graduação em Engenharia Química
Nádia Fernanda de Souza
Rafaela Lopes da Silveira
Renan de Sousa Santos
SEDIMENTAÇÃO CONTÍNUA
Diamantina
2021
Nádia Fernanda de Souza
Rafaela Lopes da Silveira
Renan de Sousa Santos
SEDIMENTAÇÃO CONTÍNUA
Relatório apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Laboratório de Engenharia Química I, no Curso de Engenharia Química, na Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri.
Professor: João Vinícios Wirbitzki da Silveira
Diamantina
2021
Nádia Fernanda de Souza
Rafaela Lopes da Silveira
Renan de Sousa Santos
SEDIMENTAÇÃO CONTÍNUA
Relatório apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Laboratório de Engenharia Química I, no Curso de Engenharia Química, na Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri.
Professor: João Vinícios Wirbitzki da Silveira
Aprovado em: ___/___/___
Diamantina 2021
RESUMO
A sedimentação é uma operação unitária de separação de fases fluidas e particuladas presentes em uma suspensão. É um processo que ocorre por ação de um campo gravitacional, o que é economicamente mais viável. A sedimentação pode ser operada de forma contínua ou descontínua, sendo que a primeira, por possuir raspadores no fundo, facilita a separação da água da lama e tende a ser mais eficiente. Na intenção de realizar o dimensionamento de um sedimentador contínuo e obter o tempo de residência, utilizaram-se os dados que favoreciam a decantação, obtidos no experimento de sedimentação descontínua. Após ajustes no módulo didático do sedimentador contínuo, a vazão total de alimentação foi de 714 mL/min. A partir dos dados coletados, obteve-se um tempo de residência de 30,8 min, e concentrações para clarificado e lodo de 2,3 g/L e 355,9 g/L, respectivamente. Ao comparar as concentrações com a sedimentação descontínua, ficou evidente a maior eficiência da sedimentação contínua, visto que esta apresentou menor concentração de sólidos no clarificado e maior concentração dos mesmos no espessado, como previa a literatura.
Palavras-chave: Decantadores. Operação Unitária. Separação. Tempo de residência.
ABSTRACT
Sedimentation is a unitary operation of separating fluid and particulate phases present in a suspension. It is a process that occurs by action of a gravitational field, which is more economically viable. The sedimentation can be operated continuously or discontinuously, the former, because it has scrapers at the bottom, facilitates the separation of water from the mud and tends to be more efficient. In order to perform the design of a continuous settler and obtain the residence time, we used the data that favored the decantation obtained in the discontinuous sedimentation experiment. After adjustments in the didactic module of the continuous settler, the total feed flow was 714 mL/min. From the collected data, a residence time of 30.8 min was obtained, and clarified and sludge concentrations of 2.3 g/L and 355.9 g/L, respectively. When comparing the concentrations with the discontinuous sedimentation, it was evident the greater efficiency of the continuous sedimentation, since it presented lower concentration of solids in the clarified and higher concentration of them in the thickened one, as predicted in the literature.
Keywords: Decanters. Unitary operation. Separation. Residence time
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 11
2. OBJETIVOS 13
2.1 Objetivos Específicos 13
3. REFERENCIAL TEÓRICO 15
4. MATERIAIS E MÉTODOS 17
4.1. Materiais 17
4.2. Métodos 17
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 21
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 25
INTRODUÇÃO
A sedimentação é uma operação unitária que tem como objetivo a separação das fases sólidas-líquidas presentes em uma suspensão por meio da ação da gravidade. Tal operação é extremamente utilizada para obter o clarificado e o espessado, sendo bastante úteis na extração de minérios e em estações de tratamento de água e efluentes.
Os sedimentadores ou decantadores são os equipamentos utilizados para realizar a separação, que em sua grande maioria são cilíndricos e possuem uma parte cônica na ponta, para facilitar a retirada do lodo. Tais equipamentos operaram de forma contínua ou descontínua. Os sedimentadores contínuos geralmente são tanques cilíndricos que são rasos em profundidade, apresentam grandes diâmetros e possuem um sistema de raspagem circular no fundo. Como a circulação da raspagem ocorre de forma lenta, favorece a retirada da lama, tornando o sistema de sedimentação contínuo mais eficiente.
Para aumentar a eficiência do processo utilizam-se agentes floculantes, que fazem com as partículas dispersas no meio tornam-se pequenos flocos e posteriormente decantem. De acordo com o produto de interesse, os decantadores podem ainda ser classificados como espessadores ou clarificadores.
O experimento consistiu na realização de uma sedimentação contínua utilizando suspensão de calcário dolomítico e os dados obtidos e calculados anteriormente na sedimentação descontínua. Com isso, foi possível comparar as concentrações de sólidos no clarificado e no lodo com os resultados encontrados na sedimentação descontínua.
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