UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Sedimentação

Alunos: Ângela Nogueira 20811570

Akleino Silvestre 20811311

Bruno Vinícius 20811320

Campina Grande, junho de 2011.

1. OBJETIVO

3.1 Geral

Analisar a decantação do carbonato e do conjunto carbonato mais sulfato (floculante) em uma proveta.

3.2 Específico

Determinar a velocidade de decantação do carbonato;

Determinara a velocidade de decantação do carbonato mais o sulfato;

Plotar um gráfico Z x t a partir dos dados dos valores de Z e t obtidos no experimento;

Comparar as velocidades de decantação com e sem o floculante;

Determinar a área e um decantador para uma escala industrial;

4. MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Materiais

Durante o experimento, foram utilizados os seguintes reagentes e instrumentos de medição:

Provetas;

Régua;

Cronômetro;

Carbonato;

Sulfato;

Balança analítica;

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4.2 Procedimento experimental

Pesou-se 7,5g de carbonato e adicionou-se a uma proveta que continha 250ml de agua destilada. Em seguida observou-se a decantação do carbonato medindo-se com o auxílio de um cronometro as alturas para cada intervalo de tempo.Depois de 24h mediu-se a altura da zona de compressão. Realizou-se o mesmo procedimento para o carbonato mais o sulfato.

5.0 DISCUSSÕES

5.1 Dados coletados

Abaixo se encontra duas tabelas as quais foram utilizadas para plotar um gráfico de z(em centímetros) versus o tempo (em segundos)

Tabela 1: Leituras realizadas durante o experimento para a proveta com carbonato.

Leitura Tempo (S) Altura (cm)1 0 24,42 10 243 20 23,74 30 23,55 40 23,26 50 22,97 60 22,78 70 22,79 80 2210 90 21,611 100 21,412 110 21,113 120 20,814 130 20,515 140 20,116 150 19,817 160 19,618 170 19,419 180 19,120 190 18,821 200 18,622 210 18,323 220 18

2

24 230 17,825 240 17,526 250 17,227 260 16,928 270 16,729 280 16,530 290 16,331 300 1632 540 11,833 600 10,134 1380 6,135 1740 536 2040 4,737 2520 4,3

Tabela 2. Dados experimentais da proveta com carbonato mais sulfato.

Leitura Tempo (s) Altura (m)1 0 24,52 10 23,63 20 23,24 30 22,75 40 22,226 50 21,77 60 21,28 70 20,99 80 20,310 90 19,811 100 19,412 110 1913 120 18,514 130 18,115 140 17,616 150 17,217 160 16,718 170 16,319 180 15,820 190 15,421 200 1522 210 14,523 220 14,124 230 13,725 240 13,2

3

26 250 12,927 260 12,528 280 12,129 290 11,730 300 11,331 315 1132 325 10,633 335 10,234 360 1035 395 9,936 420 9,537 450 9,338 485 8,939 515 8,740 545 8,441 575 8,142 600 7,643 630 7,244 660 6,945 690 6,746 725 6,447 750 648 780 5,749 810 5,550 850 5,151 2040 4,1

5.2 Cálculos para a proveta com o carbonato

Através dos gráficos abaixo, utilizou-se o método de Tamadge e Fitch para calcular a

velocidade de decantação e a área para uma decantador de escala maior.

Primeiramente plotou-se um gráfico de z versus o log (z-zf) para encontrar o tempo crítico

(tc). Ao encontrar o tempo crítico plotou-se outro gráfico de z versus t, com ele encontrou-se o

Zi,Zc,Ze e o te. Com esses dados foi possível calcular a velocidade de decantação.

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Gráfico1. Altura z versus o log (z-zf) do carbonato

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Zi

Zc

Ze

tc te

Cálculo da velocidade de decantação utilizando o método de Talmadge e Fitch

Considerando os dados da tabela abaixo, é possível encontrar a área para um decantador

maior.

Tabela 3. Dados do gráfico.

Ze (m) 0,043te (s) 1120Co (kg/l) 30QaCa (kg/h) 50

Cálculo da área do decantador considerando os dados da Tabela 3.

Smin =7650,27 m²

5.3 Cálculos para a proveta com o carbonato mais o sulfato.

Com o auxílio dos gráficos abaixo e utilizando o mesmo método para a proveta apenas com

carbonato, foi possível calcular a velocidade de decantação.

Gráfico 3. Gráfico do tempo versus o log (z-zf)

6

Gráfico 4. Gráfico do tempo versus Z (altura).

Cálculo da velocidade de decantação utilizando o método de Talmadge e Fitch

Considerando os dados da tabela abaixo, é possível encontrar a área para um decantador

maior.

Tabela 4. Dados do gráfico e valores estimados.

Ze (m) 0,041te (s) 590Co (kg/l) 35

7

Zi

Zc

Ze

tetc

QaCa (kg/h) 50

Cálculo da área do decantador considerando os dados da Tabela 3.

Smin = 3440,233 m²

6.0 Conclusão

Através dos dados e cálculos realizados, foi possível verificar que a velocidade de decantação com o

sulfato (floculante) é maior que sem ele, assim podemos verificar que os objetivos desse experimento

foram alcançados com êxitos, pois de acordo com a literatura a velocidade de decantação com o

floculante deve ser maior. Além disso, observamos que para um decantador de escala industrial a

área do decantador com floculante é menor.

Bibliografia

GOMIDE, R., Operações Unitárias, Editora Reynaldo Gomide, Volume 3, 1980.

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