SEPARAÇÃO SÓLIDO - SÓLIDO SEPARAÇÃO SÓLIDO - SÓLIDO

PENEIRAMENTO  No processamento de alimentos sólidos é frequente a necessidade de se separar materiais com respeito ao seu tamanho.  As técnicas de separação são baseadas nas diferenças físicas entre as partículas como tamanho, forma ou densidade.

PENEIRAMENTO  Objetivos 1 – Dividir o sólido granular em frações homogêneas 2 – Obter frações com partículas de mesmo tamanho

PENEIRAMENTO  Princípio do Peneiramento  O sólido alimentado (A) é movimentado sobre a peneira...  As partículas que passam pelas aberturas constituem os finos (F) !  As que ficam retidas são os grossos (G) !

PENEIRAMENTO  Frações sólidas obtidas em um peneiramento

PENEIRAMENTO  O objetivo do peneiramento é separar a alimentação A nas frações F e G.  Em um processo ideal existe um diâmetro de corte (Dc) que limita o tamanho máximo das partículas da fração fina e o mínimo da fração grossa.  Dc é escolhido em função do fim desejado na separação...

PENEIRAMENTO  processo ideal...  Se um material A for peneirado de maneira ideal em uma peneira de abertura Dc...  A operação origina : uma fração Fi - partículas mais finas que Dc, uma fração Gi - partículas maiores que Dc.

PENEIRAMENTO  processo ideal...frações acumuladas de grossos...

PENEIRAMENTO As operações reais não permitem realizar separações tão nítidas.  Partículas maiores que Dc passam pela peneira e se incorporam aos finos,  Partículas menores que Dc ficam retidas nos grossos.

PENEIRAMENTO  A retenção das partículas finas nas grossas pode ser explicada por:  aderência do pó às partículas grandes  aglomeração dos finos (coesão ou outras forças)  irregularidade das malhas  mecanismos de operação

PENEIRAMENTO  A passagem dos grossos através das malhas deve-se a:  irregularidade das malhas  se as partículas grossas tiverem dimensão aproximada de Dc  carga excessiva na peneira, podendo serem forçadas a passar pelas malhas

PENEIRAMENTO   A – fração acumulada de grossos Dc na alimentação,   F – fração acumulada de grossos Dc nos finos F   G – fração acumulada de grossos Dc no produto G

PENEIRAMENTO  A Operação de Peneiramento  As peneiras podem operar a seco (sólidos com pouca umidade) ou a úmido.  Para facilitar a operação, as peneiras são inclinadas...  O sólido é alimentado em larga escala e um leito granular espesso é formado sobre a peneira  O material irá ocupar toda a largura da peneira, aproveitando ao máximo todo o equipamento...

PENEIRAMENTO  Baixas eficiências: A coesão entre as partículas tende a reter finos no material grosso Durante o peneiramento, os fios das malhas afastam-se uns dos outros. A aderência das partículas à tela...

PENEIRAMENTO  Equipamentos Utilizados  As peneiras industriais são feitas de telas metálicas, revestidas de seda ou plástico (PVC, polietileno, polipropileno, orlon, dacron ou teflon), barras metálicas, pratos metálicos perfurados ou ranhurados, ou fios em forma de cunha na seção transversal.  Vários metais são usados: aço e aço inox os mais comuns.  As peneiras padrão variam de 4 in a 400 mesh,

PENEIRAMENTO Diferentes propósitos...diferentes equipamentos !  Em muitas peneiras, as partículas caem através das aberturas pela gravidade.  Em outras situações as partículas passam através das peneiras por uma escova ou pela força centrífuga.  As partículas grossas caem lentamente através das aberturas maiores em uma superfície estacionária  As partículas finas aderem a superfície da peneira que deve ser agitada...

PENEIRAMENTO  Movimento das peneiras

PENEIRAMENTO  Classificação

PENEIRAMENTO  Peneiras Estacionárias

PENEIRAMENTO  Peneiras Rotativas

PENEIRAMENTO  Peneiras Agitadas

PENEIRAMENTO...Peneiras vibratórias 

PENEIRAMENTO  CÁLCULOS RELATIVOS AO PENEIRAMENTO  xA = Fração de grossos (>Dc) em A. xF = Fração de grossos (>Dc) em F. xG = Fração de grossos (>Dc) em G.

PENEIRAMENTO  O balanço de massa de grossos e o balanço global....  A.xA = F.xF + G.xG  A = F + G  combinando as equações...

PENEIRAMENTO  Eficiência do Peneiramento  A fração de grossos alimentados à peneira e que chegam finalmente ao produto grosseiro G...  eficiência de recuperação de finos...

PENEIRAMENTO  Eficiência do peneiramento (E) : E = EG.EF  Se a operação fosse perfeita, todo material grosso estaria em G e todo material fino em F  xG = 1; xF = 0; G = A.xA; F = A.(1-xA)  portanto EG = 1; EF = 1; E = 1;

PENEIRAMENTO Dimensionamento de Uma Peneira Dimensionamento de Uma Peneira  O cálculo da área necessária (S) para realizar um peneiramento é feito com base em dados experimentais  C = Capacidade específica ( t / h.m2.mm ) A = Alimentação da peneira ( t / h ) operação continua (24 h)  Dc = abertura das malhas (mm)

PENEIRAMENTO  Se o período de funcionamento da peneira for θ h em 24 h...  Considerando a capacidade (C’) em t/hm 2  C’ = C*Dc / 24

PENEIRAMENTO  A capacidade específica (C) para peneiras agitadas está na faixa de t/m 2.24h.mm.  “Fructose powder – we classified it at 120µ sieve with feed capacity of about 400 kg/h per sq. m.”  0,4 t/hm 2... considerando 24 horas...

PENEIRAMENTO  Xx

Peneiramento  EXEMPLO...  Para orientar o projeto de uma unidade de processamento de farinha de milho, alguns ensaios de peneiramento foram realizados em escala piloto. Na tabela abaixo é mostrada a análise granulométrica da amostra. O material retido e o material que passou pela peneira têm suas frações indicadas nas colunas G e F, respectivamente. A peneira utilizada aproxima- se de 14 Mesh.

Peneiramento  Calcule:  i) a razão de alimentação e a quantidade de finos produzida, considerando uma produção de 1,2 t/h da fração G;  ii) as eficiências de peneiramento (E F, E G e E)  iii) a área de peneiramento necessária para um sistema com C = 50 t/m 2.24h.mm operando continuamente.

Peneiramento

Peneiramento  Solução

Peneiramento  Pelas equações de balanço temos:  Como G =1,2 t/h  0,543 A = 0,760. (1,2)  Então... A = 1,68 t/h  logo F = A – G = 0,48 t/h

Peneiramento  para as eficiências temos  EF = 0,625 ; EG = 1,0 e E= 0,625  Para a área necessária temos (considerando a operação contínua):  S= 24 h * 1,68 t/h / 50 (t/m 2 mm)* 1,2 mm S = 0,68 m 2  Para o exemplo  C’= 50 *1,2 /24 = 2,5 t/hm 2 e a área calculada..... é a mesma!!!

 Sites sugeridos   Material disponível no site