7/25/2019 KATIA Mdulo 01 Conceitos Bsicos Parte 2

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Disciplina:Operaes da Indstria Qumica

Mdulo IIConceitos BsicosParte 2

MACAU-RN, 27/06/2013

4 - Classificao das Operaes Unitriasquanto aos princpios

4.1 Separaes Mecnicas:

So operaes que envolvem a separao de partculas slidasgranulares, como gro ou material particulados, como p.

Peneiramento (slido slido)

Catao (slido slido)

Flotao (slido lquido / lquido lquido diferena de densidade)

Sedimentao (slido lquido)

Filtrao (slido lquido)

PeneiramentoUsada quando se deseja separar substncias slidas deuma granulometria (tamanho do gro) especfica oupr-definida. Muito usada na indstria de alimentos,de cermica, de concreto, de cimento, dentre outras.Para isso, os equipamentos usados para separar essesgros so as peneiras, elas tem telas milimtricas, oude reas definidas para cada tipo ou tamanho de gro.

Peneiras de laboratrio

Carcaa

1 Deck

2 Deck

Vibratrio

Transmisso

Suspenso

Acionamento

Alimentao

CataoMtodo de separao usada pararetirar um slido especfico de outroslido ou uma impureza, que pode serrealizada manualmente, ou de forma

mecnica (uso de ms), ou eletrnica,como fotosensores que soprogramados para executardeterminada ao.

FlotaoA flotao tem a finalidade de separar partculas slidas de tamanhos muitopequenas, como ps, ou substncias oleosas, como resduos de petrleos que estodispersos em lquidos. Atravs da injeo de ar na parte inferior do recipiente quecontem a mistura, ocorre a formao de microbolhas que auxiliam na remoo daspartculas de ps dispersas no lquido a flutuarem at a superfcie do recipiente emforma de espuma e podendo ser removida mecanicamente. Ver as figuras na prximapgina.

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Imagem de separao por flotao Sedimentao simples

Esse processo pode ocorrer de forma espontnea, pela diferena dedensidade das partculas slidas em suspenso que decantam lentamente ato fundo do recipiente ou do tanque de sedimentao. Esse tipo de tcnica bastante usada em tratamentos de guas para remoo da cor e tambmtratamento de esgotos.

Sedimentao qumica

Como o processo de sedimentao simples ela muito lenta e depende da quantidadede gua a ser tratada, utiliza-se agentes coagulantes (substncias naturais ou sintticas)para auxiliar na velocidade de decantao. As substncias usadas como coagulantesso: Sulfato de alumnio, Sulfato ferroso, Aluminato de sdio, cloreto frrico, Hidrxidode clcio, hidroxicloreto de alumnio e sulfato frrico. Dentre estes o sulfato de alumnio o mais utilizado nas estaes de tratamento de gua (BABITT et al., 1976; PAVANELLI,2001).O que interessante para que a coagulao ocorra necessrio que a gua a sertratada esteja com pH entre 5,0 a 6,8, isso depende da concentrao de coagulante aser usado, o tipo de agente a ser usado e principalmente da qualidade da gua a sertratada.

Estao de tratamento de gua potvel

Filtrao

A filtrao uma tcnica usada para separao demisturas heterogneas de slidos e lquidos

A filtrao simples a mais prtica de se realizar coma ajuda de um filtro de papel ou papel de filtro,como meio filtrante (membrana filtrante comporos) permite a passagem do lquido (filtrado) enele fica retido o slido ou o resduo.

Para essa tcnica existem vrios tipos de meiosfiltrantescom porosidades dependendo do tipo deresduoque se deseja reter.

Filtrao a vcuo

Outras formas de filtrao so utilizadaspara aumentar a velocidade de filtraocom a ajuda de bombas vcuo.

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Meios Filtrantes

Meios Filtrantes

1Carvo Ativado;

2

Pedregulho Grosso;3Resinas Catinicas, Resina Aninica;

4Areia;

5Pedregulho Fino.

Somente uma espcie dissociada nas resinas catinicas, Na+ ou H+

aninicas, mais frequente - hidroxila OH-

As resinas de troca inica so aplicadas em vrias reas de atuao: Tratamento de guas Resduos nucleares Indstria Alimentcia Indstria Farmacutica Agricultura Metalrgica

Na rea de tratamento de gua industrial, as resinas so muito utilizadas emtratamento primrio de gua de alimentao de caldeiras, em processos deabrandamento ou desmineralizao.

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FILTROS DE MEMBRANAS OU CARTUCHOS

Membranas filtrantes so elementospara a filtrao de gua, quepermitem, dependendo do tamanhodos poros, separar partculas dimetro

maior, menor, micro e nano.

Essas membranas podem ser sintetizadas a partir de precursoresorgnicos ou inorgnicos. O mercado de tratamento de gua e de esgoto atualmente dominado por membranas produzidas a partir de polmerosorgnicos

Tipos de Filtrao

Esse tipo de filtrao promove oacumulo de maior quantidade deresduo e a camada formada denominada de torta. Quanto maiorfor a camada de resduo acumuladamenor a velocidade de filtrao. Avantagem que aumenta a eficinciae o lquido filtrado no possui

impurezas, fica praticamente puro.

Filtrao Tradicional ou Simples

Velocidade

Resduos

Torta

Filtrado

Acumulo de

resduos

Tempo

Sentido do Fluxo na Filtrao Tradicional ou Simples

Esse tipo de filtrao promove oacumulo de menor quantidade deresduo e no retendo quasecamada. Quanto menor for acamada de resduo acumuladamaior a velocidade de filtrao.A desvantagem que diminui aeficincia da qualidade de lquidofiltrado.

Tipos de Filtrao

Filtrao Paralela ou tangencial

Sentido da corrente

Presso aplicada

Velocidade

Resduos

Filtrado

Sentido do Fluxo da Filtrao Tangencial

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ELEMENTOS TUBULARES

CARTUCHOS ESPIRAIS

FIBRA OCA

FILTROS DE LINHAINTERNA E EXTERNAFILTROS DE PR-CAPA / PLACAS

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4.2 - Classificao das Operaes Unitriasquanto aos princpios

4.2.1 Transfernc ia de mas sa

A) EXTRAOO processo de extrao com solventes geralmente empregado quando se querisolar uma substncia que se encontradissolvida em outra substncia lquida.

Tipos de solventes orgnicos:- ter de Petrleo;- Hexano;- Clorofrmio;- ter;-Tolueno.

B) Destilao Simples

Alambique :

fabricao da cachaa

Destilao em escala de

laboratrio

C) Destilao Fracionada

A destilao fracionada usada na separao demisturas homogneas quando os componentesda mistura so lquidos.Ela baseada nos diferentes pontos de ebuliodos componentes da mistura

D) Absoroconceito comum

Capacidade na qual um fluidopenetra num corpo dependendo da

natureza de sua composio.

a fixao de um gs por um slido ou um lquido, ou a fixao de um lquido

por um slido. A sub stncia absorvida se infiltra na substncia que absorve.Esta operao utilizada para purificao de gases e para recuperao desolutos.

Aplicaes industriais:

A carbonatao das bebidas refrigerantes envolve absoro de dixido decarbono.

E) Absoro gasosa

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Esquema de uma coluna de absoro de gs

Absoro uma transfernciade massa de uma fase gasosa parauma fase lquida. Consiste natransferncia de um componente(absorbato) presente em fasegasosa (gs de arraste) para umlquido.

4.3 FORMAS DE TRANSFERNCIA DE CALOR

4 - Classificao das Operaes Unitriasquanto aos princpios

A irradiao o processo de transferncia de calor atravs deondas eletromagnticas, chamadas ondas de calor ou calorradiante.

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4Operaes de transferncia de calor

Evaporao

Cristalizao

Trocadores de calor

Tipos de equipamentos

TROCADORES DE CALORPLACAS

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SECAGEM

Resumo

Separaes mecnicaspara misturas heterogneas

Operaes que envolvem transferncia de calor emassamisturas homogneas