Peneiramento: Operações Unitárias Experimental I, Notas de estudo de Materiais

Baixe Peneiramento: Operações Unitárias Experimental I e outras Notas de estudo em PDF para Materiais, somente na Docsity!

Operações Unitárias

Experimental I

PENEIRAMENTO

Tamisação – Separação sólido - sólido A tamisação (peneiramento) trata da separação de uma mistura de materiais sólidos granulados de diversos tamanhos em duas ou mais porções, cada uma delas mais uniformes em tamanho que a mistura original. É uma operação mecânica que ocorre por separação através de uma superfície perfurada. Objetivo do peneiramento: Separar o material alimentado na peneira em finos e grossos.

Quando as frações são classificadas a operação passa a se chamar Classificação Granulométrica. Granulometria – termo usado para caracterizar o tamanho de um material (partículas). Classificação granulométrica – classificação das partículas de acordo com seus diâmetros (tamanho). Análise granulométrica – seqüência de procedimentos de ensaio normatizados que visam determinar a distribuição granulométrica de determinada amostra.

A operação de peneiramento pode ser efetuada com o material em dois estados distintos: A seco: material que contém no máximo 5 % de umidade; A úmido: material que contem umidade superior a 5 % ou processo onde a água é adicionada para elevar o rendimento.

Tamisação – Peneiramento (Laboratorial) A tamisação faz-se por meio de tamises, agitados manual ou mecanicamente ( 15 a 20 minutos), sem compressão. As partículas retidas em cada peneira são removidas e pesadas. Massa das partículas em cada peneira são convertidas em frações mássicas ou em % mássica da amostra total.

Os diâmetros de abertura da malha e dos fios são tabelados e encontram nos livros de Operações Unitárias McCabe (2007)

Peneiramento

 Obtenção das curvas de frequência, cumulativa e o histograma para a distribuição de tamanho de partículas. frequência cumulativa

Peneiramento

A Distribuição Cumulativa é representada por 2 curvas:

Frações retidas nas peneiras As quantidades retidas nas peneiras e na panela são determinadas por pesagem e as diversas frações retidas podem ser calculadas dividindo-se as diversas massas retidas pela massa total da amostra. Fração retida na peneira

M

m

x

i

i

Esta fração poderá ser caracterizada de dois modos:

1. Como a fração que passou pela peneira i- 1 e ficou retida na peneira i. Se estas forem as peneiras 14 e 20 , respectivamente, será a fração 14 / 20 ou – 14 + 20. 2 ) Como a fração representada pelas partículas de diâmetro igual a média aritmética das aberturas das malhas das peneiras i e i- 1. No caso, será a fração com partículas de tamanho (Di): Malha Abertura livre (mm) Diâmetro do fio (mm) 14 1,168 0, 20 0,833 0, D mm i 1 , 000 2 0 , 833 1 , 168   

Classificação de acordo com o movimento Esses equipamentos podem ser classificados de acordo com o seu movimento, em duas categorias: a) Fixas - a única força atuante é a força de gravidade e por isso esses equipamentos possuem superfície inclinada. Como exemplo temos grelhas fixas e peneiras DSM. Grelhas fixas - estas consistem de um conjunto de barras paralelas espaçadas por um valor pré-determinado, e inclinadas na direção do fluxo da ordem de 35 ° a 45 °. Sua eficiência é baixa ( 60 %), porque não havendo movimento não ocorre a estratificação, que facilita a separação.

Peneiras fixas: as peneiras fixas DSM (Dutch State Mines) são utilizadas para desaguamento de suspensões e para uma separação precisa de suspensões de partículas finas. Compreende uma base curva formada por fios paralelos entre si, formando um ângulo de 90 ° com a alimentação. A alimentação é feita por bombeamento na parte superior da peneira sendo distribuída ao longo de toda a extensão da peneira.

Peneiras rotativas ( trommel) - estas peneiras possuem a superfície de peneiramento cilíndrica ou ligeiramente cônica, que gira em torno do eixo longitudinal. O eixo possui uma inclinação que varia entre 4 ° e 10 ° , dependendo da aplicação e do material nele utilizado. Podem ser operadas a úmido ou a seco. As principais vantagens dos trommels são sua simplicidade de construção e de operação, seu baixo custo de aquisição e durabilidade.

Peneiras vibratórias - o movimento vibratório é caracterizado por impulsos rápidos de pequena amplitude ( 1 , 5 a 25 mm) e de alta freqüência ( 600 a 3. 600 movimentos por minuto). As peneiras vibratórias podem ser divididas em duas categorias: com movimento retilíneo, (peneiras vibratórias horizontais); e aquelas em que o movimento circular ou elíptico neste mesmo plano (peneiras vibratórias inclinadas).