Download - Seminário - Filtração
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FILTRAÇÃO:ALGUNS EQUIPAMENTOS
Juliana Mascarenhas 19409
Débora Abrantes Leal 19381
Disciplina: Operações Unitárias
Curso: Engenharia de Materiais
Prof°: Valdir
Universidade Federal de Itajubá – Campus Itabira
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS Dois principais tipos: tambor rotativo e filtros
rotativos de discos.
São filtros de sucção em que a filtração, a lavagem, a secagem parcial e a descarga do bolo se fazem automaticamente e de forma contínua.
Baixa necessidade de mão de obra.
Funcionamento muito econômico.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Filtros de Tambor
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOSFiltros de Tambor
Consiste num tambor cilíndrico horizontal que gira a baixa velocidade, parcialmente submerso na suspensão a ser filtrada (30 a 40% da área).
As superfícies exteriores são constituídas por chapas perfuradas ou peças de drenagem especiais sobre as quais se fixa o pano filtrante.
O cilindro, em seu interior, é dividido em setores (partições radiais com o comprimento do tambor) e faz-se uma ligação separada entre cada setor e uma válvula rotativa especial.
Cada setor é parte de um compartimento que se comunica diretamente com um furo na sede de uma válvula rotativa especial colocada no eixo do cilindro.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOSFiltros de tambor
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOSFiltros de tambor – Funcionamento
A cabeça da válvula tem uma abertura anelar que se comunica com a saída de filtrado, a saída do líquido de lavagem, a origem de vácuo para secagem do bolo e o ar comprimido para soltar o bolo, de modo que cada setor do filtro é posto sucessivamente em comunicação com estes, possibilitando que a válvula ative os ciclos de filtração, secagem, lavagem e retirada da torta.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Quanto maior a velocidade de rotação, maior a velocidade de filtração e mais fino o bolo formado.
O filtrado sai pelo eixo de rotação.
Existem passagens separadas para o filtrado e para o líquido de lavagem.
Geralmente, usa-se um terço do ciclo para filtração, metade para lavagem e secagem do bolo por uma corrente de ar e o sexto restante para a descarga do bolo.
Filtros de tambor
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Filtros de tambor – Remoção do bolo
Há diversos métodos para remover o bolo de filtração do tambor, mas é usual empregar uma lâmina de corte ajustável. A aplicação de ar comprimido ou vapor do lado debaixo do pano facilita a descarga porque solta o bolo e levanta ligeiramente o pano filtrante levando a ter um bom contato com a lâmina. É essencial um bom ajuste da lâmina de corte, já que, se for regulada muito perto do tambor, o pano pode ser deteriorado.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Filtros de tambor
A polpa é suficientemente agitada para impedir a sedimentação das partículas, mas com materiais que assentam muito rapidamente, é satisfatório introduzir a polpa por uma calha por cima do tambor de filtro. Atinge-se assim altas velocidades de filtração.
Para obter maior capacidade de filtração a imersão pode ser aumentada até 70%.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
O filtro de tambor interno
Trata-se de um filtro de tambor rotativo, no qual a filtração tem lugar na superfície interior do tambor.
Usa-se com suspensões que assentam rapidamente.
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O filtro de tambor interno
Introduz-se a polpa no tambor e a filtração se dá na parte inferior da sua superfície.
O bolo de filtração é desalojado por aplicação de pressão e de vácuo alternadamente por detrás do pano filtrante.
FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Vantagens do filtro rotativo de tambor
Funcionamento inteiramente automático; Podem-se formar bolos de qualquer espessura
alterando-se a velocidade de rotação do filtro; Facilidade de limpeza; Pano e superfície do tambor podem ser retirados
por seções; Filtro possui capacidade muito grande (utilizado
para grandes vazões).
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
Desvantagens
Pressão limitada, difícil filtração de líquidos quentes devido a sua tendência a ferver (por causa do vácuo);
Não pode ser usado para materiais que formam bolos de filtração impermeáveis ou que sejam difíceis de retirar do pano (torta gelatinosa);
É difícil obter bolos secos; Imperfeição da lavagem; Alto custo dos equipamentos.
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
O Filtro de discos rotativos Consiste num certo número de discos (folhas)
filtrantes circulares montadas num eixo tubular horizontal e espaçadas por meio de cubos.
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Funcionamento muito semelhante ao filtro de tambor;
Cada disco (folha) é oco e coberto com um tecido e é em parte submerso na alimentação. A torta é lavada, secada, e raspada quando o disco gira.
FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
O Filtro de discos rotativos
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FILTROS ROTATIVOS CONTÍNUOS
O Filtro de discos rotativos Menos eficiente que o tambor devido à difícil
descarga dos bolos e a uma lavagem não muito boa;
Dá uma área de filtração muito maior do que o filtro de tambor em um mesmo espaço ocupado;
Quando o pano rasga em um dos discos, esse pode ser substituído em um tempo muito curto;
A área de filtração pode ser expandida, adicionando-se mais discos ao tambor;
O número de discos pode chegar a 15 nas máquinas maiores (300m²).
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FILTRO EM BANDA LANDSKRONA Filtro de vácuo contínuo completamente
automático Um cinto permeável passa sobre duas roldanas
dispostas ao mesmo nível. A polpa é alimentada no lado superior do cinto numa extremidade e o filtrado é recolhido por debaixo.
A velocidade do cinto e a distância pela qual se aplica a polpa são ajustadas de modo a adquirir um bolo de espessura apropriada, sendo este sujeito à ação de água de lavagem pulverizada e, finalmente, à secagem por ar. O sólido descarrega à medida que o cinto passa sobre a roldana final.
Dá um bolo de filtração muito uniforme, sem fendas; a lavagem, portanto, é boa. O custo por unidade de área é maior que para o filtro rotativo.
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FILTRO CONTÍNUO PRAYON
Usado para filtração à vácuo de líquidos altamente corrosivos formados na produção de ácido fosfórico e fosfatos.
Consiste num certo número de celas horizontais apoiadas numa estrutura rotativa.
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FILTRO CONTÍNUO PRAYON
As celas passam uma a uma sob um tubo de alimentação de polpa e uma série de entrada de licor de lavagem.
A descarga do bolo é realizada por gravidade quando a cela é automaticamente virada ao contrário.
O pano é limpo por pulverização com o líquido de lavagem e deixa-se a escorrer até atingir de novo o ponto de alimentação.
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Vantagens
Grande área de filtração
Baixos custos de funciona-
mento e manutenção
Simplicida-de de substitui-ção do pano
Descarga de sólidos limpa
Fabricável numa larga gama de
materiais resistentes à
corrosão
Lavagem em contracor-
rente
Funciona-mento sobre um vácuo de até 650 mm
Hg
FILTRO CONTÍNUO PRAYON
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O METAFILTRO
Emprega um leito filtrante, depositado sobre uma base de anéis montados numa barra estriada.
Usa-se para clarificar líquidos que contenham pequenas quantidades de sólidos muito finos em suspensão.
Os anéis são fabricados a partir de um grande número de metais resistentes à corrosão, embora normamente se usem aços inoxidáveis.
É muito robusto e econômico - não há pano filtrante e o leito é facilmente substituído, pouca mão de obra.
Para alimentar o filtro, utiliza-se bombas Mono ou as bombas de diafragma.
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O METAFILTRO O empilhamento faz-se montando os anéis, todos
na mesma posição sobre a barra de drenagem e apertando-os em conjunto por uma porca, numa extremidade, contra um cubo, na outra.
Os empilhamentos são montados no corpo do filtro que funciona quer por pressão positiva, quer por pressão reduzida.
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O METAFILTRO
O leito é formado alimentando o filtro com uma suspensão diluída de material, normamente alguma espécie de terra de diatomáceas que é escorrida pelos empilhamentos para formar um leito de fina espessura.
A terra de diatomáceas forma um leito de estrutura solta, que é capaz de reter partículas muito mais pequenas que os canais.
Durante a filtração os sólidos se acumulam principalmente sobre a superfície, enquanto o filtrado passa entre os discos e sai através da barra estriada de drenagem.
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O METAFILTRO
O funcionamento prossegue até que a resistência se torne muito elevada.
Limpa-se o filtro por lavagem em contracorrente. Se os espaços entre os anéis entupirem, eles são retirados e lavados facilmente.
Usado para filtrar água doméstica, cerveja, solventes orgânicos e óleos. Podem melhorar as características da filtração de alguns materiais.
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O FILTRO STREAMLINE
É geometricamente seme-lhante ao Metafiltro, mas os empilhamentos filtrantes cilíndricos são formados a partir de discos comprimidos com cerca de 2 pol. de diâmetro feitos de materiais sintéticos tecidos, terylene ou nylon.
Não necessita de leito filtrante.
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O FILTRO STREAMLINE
O líquido passa radialmente para dentro através dos pequenos espaços entre e através de cada um do discos
O empilhamento filtrante é mais barato que o do Metalfiltro, mas necessita de substituição após alguns anos.
Não é possível usar o mesmo empilhamento para filtrar vários líquidos diferentes.
O Filtro Streamline é muito utilizado como filtro de gasolina e também para óleos.
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A ESCOLHA DE UM FILTRO
Principais fatores a serem levados em conta:
Resistência especifica do bolo de filtração;
A quantidade a ser filtrada;
A concentração dos sólidos.
Escolha do filtro mais adequado
Concentração dos sólidos
Resistência do bolo
Quantidade a ser filtrada
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A ESCOLHA DE UM FILTRO
A escolha adequada de um filtro vai depender da eficácia requerida, da capacidade do equipamento, da sua facilidade maior de filtrar determinada suspensão ou não, e também dos custos de operação e manutenção.
Apesar de ser viável predizer qualitativamente o efeito das propriedades físicas do fluido e do sólido sobre as características da filtração duma suspensão, é necessário em todos os casos realizar um ensaio numa amostra antes de projetar a instalação em grande escala.
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A ESCOLHA DE UM FILTRO A figura mostra um filtro
de vácuo simples que se usa para obter dados laboratoriais.
As informações sobre velocidades de filtração e resistência específica obtidas deste modo podem ser aplicadas diretamente a filtros industriais, contanto que se tenha na devida conta a compressibilidade do bolo de filtração.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] COLSON, J.M.; RICHARDSON, J.F. Tecnologia Química. Vol.2.
[2] Disponível em: http://www.ocw.unicamp.br/fileadmin/user_upload/cursos/EQ651/Capitulo_IV.pdf. Acesso em 04/01/2013.
[3]Disponível em: http://www.enq.ufsc.br/muller/operacoes_unitarias_qm/filtracao1.pdf. Acesso em 05/01/2013.
[4]Disponível em: www.unicamp.br/fea/ortega/aulas/aula19_Filtracao.ppt Acesso em 04/01/2013.