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roteiro - elutriação, Notas de aula de Engenharia Química

Faculdade de São Bernardo do Campo (FAPAN)Engenharia Química

roteiro para realizar aula de elutriador

Tipologia: Notas de aula

2014

Compartilhado em 04/05/2014

fabiano-rodrigues-13
fabiano-rodrigues-13 🇧🇷

4.3

(8)

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LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II - Segundo Semestre de 2012
SEPARAÇÃO DINÂMICA DE SÓLIDOS NUM SISTEMA DE ELUTRIADORES
SISTEMA DE ELUTRIADORES
1 – caixa de sucção;
2 – bomba;
3 – by pass;
4, 5 – registro de gaveta;
6 – alimentador;
7, 8, 9, 10, 11 – elutriadores;
12 – mangueira de descarga;
13 – caixa de decantação.
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LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II - Segundo Semestre de 2012

SEPARAÇÃO DINÂMICA DE SÓLIDOS NUM SISTEMA DE ELUTRIADORES

SISTEMA DE ELUTRIADORES

1 – caixa de sucção;

2 – bomba;

3 – by pass;

4, 5 – registro de gaveta;

6 – alimentador;

7, 8, 9, 10, 11 – elutriadores;

12 – mangueira de descarga;

13 – caixa de decantação.

Procedimento Experimental

1 a^ Parte: Determinar a densidade da areia

-Pesar aproximadamente 20 g de areia (m (^) s) num béquer de 50 mL na balança analítica -Transferir cuidadosamente a areia para balão de 100 ml -Pesar o conjunto balão+areia (mbalão+areia ) na balança analítica -Completar o balão com água destilada (ajustar cuidadosamente o menisco da água no risco do balão) e pesá- lo (mtotal )

  • Medir a temperatura da água -Determinar a densidade da areia, realizando os seguintes cálculos:

Sendo: V (^) s =Vtotal -Vágua V (^) total =100 ml m (^) água=m (^) total-mbalão+areia Com a temperatura medida obter a densidade da água em Manuais de engenharia (). Com e m (^) água calcular o volume da água.

2 a^ Parte: Regime permanente do sistema de elutriadores

  • Encher a caixa de decantação e a caixa de sucção do equipamento e o interior da bomba com água da torneira.
  • Abrir completamente a válvula do by-pass (válvula número 4) e fechar completamente a válvula dos elutriadores (válvula número 5 ).
  • Colocar a bomba em operação.
  • Tampar com a palma de uma mão a alimentação e abrir a válvula dos elutriadores (válvula número 5) até abertura completa.
  • Fechar LENTAMENTE a válvula do by-pass (válvula número 4 ) em TRÊS voltas da sua posição original.
  • Retirar a mão da alimentação com muito cuidado, verificando que não há saída de água (vácuo).
  • Uma vez alcançado o regime permanente determina-se a vazão que circula pelo sistema de separação medindo-se o volume de água numa proveta de 1000 ml e tempo gasto com cronômetro. A vazão deve ter um valor próximo de 0,1 L/s.

Ensaios Volume (ml) Tempo (s) Q (ml/s)

Média

3 a^ Parte: Separação de partículas sólidas de uma amostra de areia, por densidade, no sistema

de elutriadores

  • Pesar num béquer de plástico uma amostra de aproximadamente 30 gramas de areia. Massa exata=_________
  • Introduzir LENTAMENTE e AOS POUCOS a amostra no tubo de alimentação do sistema de elutriadores.
  • Lavar com uma pisseta os restos que ficaram na parede do tubo de alimentação.
  • Deixar o equipamento classificar as partículas durante aproximadamente 15 minutos. Tempo exato = _______________
  • Desligar a bomba.
  • Retirar, com muito cuidado, cada uma das frações de amostra em um béquer de plástico de 600 mL.
  • Pesar 5 papéis de filtro e anotar.
  • Filtrar cada uma das frações obtidas num sistema de filtração (kitassato+funil de Buchner + papel de filtro).
  • Retirar o papel de filtro com muito cuidado sobre um vidro de relógio identificado e deixar secar na estufa até o dia seguinte.
  • Pesar as amostras e sem misturar e identificadas deixar no Lab. 4.

-Se Re<0,1, utiliza-se a equação em destaque para o cálculo de d (^) p (regime de Stokes).

-Se Re>1000, utiliza-se a equação em destaque para o cálculo de d (^) p (regime de Newton).

3.3 Método de cálculo 2 (método iterativo com gráfico)

  • Considerando partículas esféricas determine a equação de A, área da partícula projetada na direção normal do escoamento, e de V, volume da partícula, em termos de DP , diâmetro da partícula.
  • Substituir essa duas equações na equação 7 da aula teórica.
  • Admita um valor para D (^) P e calcule Re.
  • Com Re e Ø=0,7 use a Figura 1 (Gráfico de Comings) e determinar C (^) D.
  • Com o valor de C (^) D e a equação deduzida, calcular D (^) P.
  • Repetir este processo iterativo até obter valores de D (^) P , entre uma e outra iteração, muito próximos.
  • Mostre os cálculos de forma detalhada para a o elutriador com menor D (^) P.
  • Mostre os resultados das iterações na Tabela 2

TABELA 2 – Iterações 1 2 3 4 5 D (^) P-chute inicial Re CD D (^) P-calculado ∆D (^) P . . . . D (^) P

3.4 Preencher a Tabela 3 com os valores de DP obtidos utilizando os 2 métodos.

TABELA 3 – Diâmetro da partícula retida 1 2 3 4 5 D (^) P método 1 (F 0 6 Dm) D (^) P método 2 (F 0 6 Dm)

3.5. Com as massas coletadas determinadas gere as tabelas e gráficos de distribuição normal e distribuição acumulativa do tamanho das partículas.

3.6. Liste as observações e conclusões que achar relevantes neste trabalho.