Relatório Filtração à Vácuo

...

[pic 2]

Figura 2: Filtro rotativo do tipo disco

- 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).

- 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

- 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

- 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).

[pic 5]

Figura 5: Filtro de correia

-

Equação da filtração a vácuo (Pressão constante)

O volume V é dado pela Equação 1:

[pic 6]

Além disso, temos que dV/dt é descrito pela equação 2:

[pic 7]

Rearranjando, obtemos a equação 3:

[pic 8]

Agrupando constantes, obtemos K1 e K2:

e [pic 9][pic 10]

Assim, podemos escrever a equação 3 de maneira melhorada, conforme a equação 4:

[pic 11]

Integrando dos dois lados, obtemos a equação que relaciona t e V, a partir da equação 5:

[pic 12]

-

OBJETIVOS

Conforme o material de apoio da disciplina “ENQ272- LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II”, a prática realizada teve como objetivo a determinação das características da torta e do meio filtrante, além de outros parâmetros característicos.

-

MATERIAIS E METODOLOGIA

-

Materiais

Na execução da prática foram utilizados os seguintes equipamentos e materiais:

- Reservatório (de 20 litros)

- Bomba centrífuga;

- Módulo de Filtração;

- Conexão e Suporte do Meio filtrante;

- Módulo de Coleta graduado;

- Frasco “trap;

- Coluna de Sílica-gel;

- Bomba de Vácuo;

- Vacuostato;

- Válvula solenóide;

- Manômetro de Tubo em “U;

- Reservatório de Filtrado;

- Painel de Controle;

- Carbonato de Cálcio;

- Água destilada ou filtrada para o preparo da suspensão

- Papel filtro rápido;

- Sílica Gel adsorvente de umidade;

- Mercúrio como fluido manométrico do Manômetro em “U”;

- Cronômetro;

- Vidraria (Becker e proveta);

- Balança semi-analítica (utilizar da infra-estrutura da Cliente) e

- Estufa de secagem (utilizar da infra-estrutura da Cliente)

Válvulas:

- VB1 – Válvula para alimentação rápida da suspensão

- VB2 - Válvula de regulagem para recirculação e agitação hidráulica;

- VB3 – Válvula para alimentação à regulada à vácuo da suspensão;

- VA1 – Válvula de alívio de pressão;

- VA2– Válvula de alívio de pressão;

- VF - Válvula de Fundo, para escoamento do filtrado e posterior descarte.

- VB4 e VB5 – Válvulas de bloqueio da Bomba

- VL – Válvula auxiliar para limpezas do circuito.

-

Metodologia

A primeira etapa foi a calibração do circuito e a medida da resistência à Filtração do Meio filtrante (papel, tela de pano ou outro material em teste). O teste em branco foi realizado utilizando apenas água. Colocou-se aproximadamente 15 litros de água destilada Reservatório de suspensão