Dimensionamento de Espessadores Pombal - PB Maio-2016 Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Curso: Engenharia.

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1 Dimensionamento de Espessadores Pombal - PB Maio-2016 Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Curso: Engenharia de Alimentos Alunas: Bruna Alves, Fernanda Gomes e Franciely Kelly Professora: Josiane Alves

2 Sedimentação A sedimentação é uma operação unitária muito utilizada pelas empresas de mineração que na maioria das vezes, operam com um processo a úmido e em determinadas etapas, necessitam adequar a concentração da polpa às necessidades do processo. Esta operação é realizada em equipamentos denominados sedimentadores que possuem como mecanismo de funcionamento, a separação de fases em uma suspensão cujos constituintes possuem densidades diferentes. A remoção das partículas ocorre pela ação do campo gravitacional, que torna o processo operacionalmente mais simples e de baixo custo.

3 Sedimentação Os sedimentadores podem ser classificados, dependendo da sua finalidade de utilização, em dois tipos:  Espessadores

4 Sedimentação  Clarificadores

5 Espessadores Espessadores são tanques de sedimentação empregados em um tipo particular de separação sólido-líquido, separação esta que é denominada de espessamento. Tais espessadores fazem uso da diferença de massa específica entre a fase líquida e as partículas sólidas que estão suspensas na referida fase líquida.

6 Espessadores No âmbito da tecnologia mineral, o espessamento é utilizado para aumentar a concentração de sólidos de polpas até valores convenientes para operações subseqüentes, como bombeamento, filtragem ou condicionamento com reagentes de flotação. Deste modo, a função dos espessadores é a de receber uma polpa diluída e gerar um produto que exibe maior concentração de sólidos que a alimentação.

7 Espessadores O diâmetro de espessadores industriais é dimensionado através de determinadas técnicas, as quais são baseadas no estudo do comportamento da sedimentação de partículas sólidas no meio aquoso. O dimensionamento de espessadores pode ser feito por diversos métodos:  Cloe e Clevenger  Kynch  Talmadge e Fitch  Roberts

8 Método de Cloe e Clevenger  Determina-se a velocidade inicial de decantação para uma dada suspensão com uma concentração de sólidos;  Dilui-se essa suspensão e determina-se a velocidade de decantação novamente;  Repete-se o procedimento até obter dados suficientes relacionando velocidade e concentração; Após, calcula-se a área S do decantador para várias concentrações;  O máximo valor será a área necessária para a decantação em regime permanente;  Coeficiente de segurança superior à 100%;

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12 Aplicação

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15 Método de Kynch  Requer apenas um ensaio que forneça a curva de decantação (Z versus θ);  Tanto C como u podem ser tirados diretamente da curva. A seguir estão as equações para os cálculos da concentração (C) e da velocidade (u),

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17 Método de Roberts  Permite localizar com exatidão o ponto critico (inicio da zona de compressão) que as vezes é difícil de determinar pelo método anterior;  Traçar um gráfico de Z-Zf versus θ;  Curva: apresenta descontinuidade no ponto crítico;  Encontra-se θc ;

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19 Aplicação

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22 Talmadge e Fitch  Calcula diretamente a área mínima do espessador quando se conhece o ponto de compressão na curva de decantação.  Uma construção gráfica muito simples fornece diretamente o θE pelo cruzamento da tangente no ponto Pc com a horizontal Z = Ze, onde Ze é a altura correspondente a concentração Ce especificada para a lama espessada. A área mínima pode ser calculada a partir das equações utilizadas anteriormente.

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25 Dimensionamento da profundidade de um espessador A concentração da lama espessada que se pode obter numa dada operação não é função da área do espessador, mais do tempo de residência dos sólidos na zona de compressão. Para determinar o volume da zona de compressão são determinados os seguintes parâmetros:

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27 Referências Bibliográficas  Gomide, R. (1980). “Operações Unitárias”, vol. 3 – Ed do Autor, São Paulo.

28 Obrigada!