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1. Alimenta o y Condensado 1 Condensado Condensado 3 Figura 18 1 Evaporador de multi efeito 18 2 Cristaliza o A cristaliza o um processo industrial cuja Import ncia est na produ o de materiais que podem ser feitos a partir de cristais Seu amplo uso vem do fato de que um s lido pode ser obtido em forma altamente pura e atrativa a partir de uma solu o relativamente pura em um processo de uma nica etapa O consumo de energia que o processo de cristaliza o requer muito menor que aquele da destila o ou de outros processos de purifica o Al m do fato de operar em temperaturas mais baixas e serem constru dos em qualquer escala de produ o Essa t cnica continua sendo o procedimento mais adequado para a purifica o de subst ncias s lidas Quando a temperatura de uma solu o abaixada o excesso de s lido se separa da solu o constituindo formas geom tricas regulares chamadas cristais 36 2 A ci ncia respons vel pelo estudo dos cristais a cristalografia A forma dos cristais depende da natureza das subst ncias Os cristais perfeitos t m superf cies planas que se encontram em ngulos definidos e cujas arestas s o linhas retas Geralmente um crescimento lento em solu es saturadas favorece a forma o de cristais grandes ao passo que os cristais que se formam rapidamente acabam tendo dimens es bem pequenas A maioria das aplica es industriais envolve a oper2. a redu o da quantidade de filtrado que fica retido na tela 7 para 3 Alimenta o Carca a Vaso Sa da do f4 liquido leve hT Sa da do liquido pesado ss P Bocais Descarga da polpa Figuras 14 8 Centr fuga filtrante 11 c Filtra o Filtrar consiste em separar mecanicamente as part culas de uma suspens o l quida com o aux lio de um leito poroso Quando se for a a suspens o atrav s do leito o s lido fica retido formando um dep sito conhecido como torta cuja espessura vai aumentando no decurso da opera o O campo de atua o da filtra o se confunde com a decanta o centrifuga o e prensagem Pode ser usada com sucesso quando se deseja 1 separar s lidos relativamente puros de suspens es dilu das 2 uma clarifica o total de produtos l quidos com poucos s lidos e 3 a elimina o total do l quido de uma lama espessada O princ pio de funcionamento de um filtro pode ser representado pelo desenho abaixo alimenta o suspens o torta meio filtrante filtrado O meio filtrante pode ser leitos r gidos telas met licas tecidos e membranas semi perme veis Os filtros mais utilizados na ind stria para a separa o de suspens es s o e Leito poroso granular fig 14 9 o modelo mais simples uma caixa com fundo perfurado sobre o qual colocado um leito poroso granular geralmente pedregoso e arenoso gua a ser clarificad
3. CONJUNTO DA CABE A Ed ESTRUTURA CENTRAL CORREIA UU CORRENTE CONT NUO Figura 2 Figura 3 PONTO DE pe CENTR FUGO f j 2 CONJUNTO A NDO P Figura 14 25 Transportador de canecas 2 2 14 4 Alimentadores a Alimentador de v lvula rotativa Fig 14 26 Possui um eixo que gira em velocidade constante movimentando palhetas em n mero vari vel de 4 e 8 A vaz o pode variar pela simples altera o da rota o VALVULA ROTATIVA MOTOR Figura 14 26 Alimentador de v lvula rotativa b Alimentador de comporta e contra peso Fig 14 27 E composta por uma comporta de entrada que suporta um determinado peso Acima deste peso a comporta abre se e o material descarregado carga sa da Figura 14 277 Alimentador de comporta e contra peso 14 5 Transporte pneum tico Fig 14 28 O princ pio b sico a fluidiza o dos s lidos isto o leito de part culas capaz de assumir pela a o de uma corrente de g s normalmente ar ou g s inerte um estado em que 2L 23 o conjunto se assemelhe a um fluido A mistura s lido g s assim formada escoa pelo Interior dos dutos do sistema A p EN FA YA H Vol ai t E poi l EE f ciclone n Do alimenta o na H i N H T PA Y po n A escarga N EN Jaag do s lido Noy ai Figura 14 28 Transportador pneum tico 24 15 EXPULS O DE L QU
4. CaSO 2H 0 f Separa o eletrost tica Fig 14 6 Quando as part culas s lidas de um bom condutor entram em contato com uma superf cie fortemente carregada de eletricidade elas se eletrizam com carga do mesmo sinal que a da superf cie at serem removidas mecanicamente escova vo v condutor m dio mau condutor Figura 14 6 Separador eletrost tico de cilindro girat rio 14 2 Separa o s lido l quido Muitos produtos industriais s o suspens es de s lidos em l quidos sendo necess rio 1solar as fases para separar os produtos Os m todos empregados podem ser classificados de acordo com dois crit rios e Movimento relativo das fases e e For a propulsora gravitacional centr fuga por diferen a de press o e eletromagn ticas 14 3 Decanta o Fig 14 7 Pode se operar em batelada ou em regime cont nuo O equipamento mais usado o decantador de rastelos que s o bra os com palhetas inclinadas que conduzem a lama para a sa da central Os di metros destes decantadores podem variar de 10 a 100 metros com profundidades de 3 a 4 metros Figuras 14 7 Decantador e bra os com restelos a Opera es centr fugas A for a gravitacional que atua sobre as part culas substitu da pela for a centr fuga de maior intensidade e que pode ser controlada pela rota o Pode ser aplicada em solu es com s lidos de densidades muito pr ximas em misturas muito pobres em l quid
5. dire o do fluxo Todas as part culas ou got culas que se deslocam no interior do tubo incidem nas barreiras e s o removidas enquanto que as demais n o A efici ncia desta remo o pode ser aumentada recobrindo as chicanas com leo ou gua E ap y gt p e gt ND ADIA am Figuras 14 15 Quatro tipos de separadores inerciais 15 c Separadores centr fugos ciclones Fig 14 16 S o equipamentos que separam part culas de um g s Fluxo gasoso entra no ciclone por uma abertura lateral saindo por cima o g s purificado e as part culas pela parte inferior do equipamento Figuras 14 16 Ciclone esquema e equipamento As part culas s lidas chocam se contra a parede do ciclone onde perdem velocidade e precipitam Os fatores que influenciam o funcionamento de um ciclone s o o di metro da part cula a velocidade de entrada do g s a tratar e a viscosidade do g s Os ciclones podem ser ligados em s rie ou em paralelo ain S G G G G S G S G g 5 OPERA O EM S RIE OPERA O PARALELA d Coletores midos Fig 14 177 Constituem a categoria mais recente de coletores de part culas podendo ser empregadas para di metros m dios de 1 a 10 um As part culas incidem em um anteparo mido onde s o coletadas O l quido geralmente usado a gua embora leos minerais podem ser usados Existem outras variantes destes equipamentos que s o os mais usados na ind stria E imp
6. gua e um term metro numa vasilha polida de metal adicionar aos poucos gua gelada agitando a a temperatura observada quando come ar a formar orvalho na superf cie o ponto de orvalho para a temperatura ambiente e Temperatura de bulbo seco a temperatura medida por um term metro comum n o leva em conta a umidade do ar e Temperatura de bulbo mido a temperatura mais baixa que pode atingir o ar mido quando este resfriado apenas pela evapora o da gua V rios m todos podem ser usados para a medi o de umidade U Provavelmente o m todo mais usado para a determina o da umidade relativa do ar a medi o das temperaturas de bulbo seco e bulbo mido Fig 16 1a A temperatura de bulbo mido Ty feita pelo contato do ar com um term metro cujo bulbo est coberto com um pavio saturado com gua A temperatura de bulbo seco T medida por um term metro normal A equa o abaixo calcula a U 1 3 I Y x100 T 18 v licia para temperaturas entre 7 e 60 C e umidades entre 30 e 0 A Hg 16 1b mostra um higr metro port til de medida r pida promove a vaporiza o pelo giro do suporte 26 Diferen a de Suporte girat rio temperatura Term metro de bulbo mido Term metro de bulbo seco Eulho i Eulho molhado PAGA RES gt Bolsa de d tecido Bulbo mido gua a b Figura 16 1 Higr metros a de parede e b port til Os aparelhos para a m
7. tios met licos Estes metais principalmente a prata atraem e adsorvem os gases da rea o acima citada fazendo com que ocorram v rias rea es CO NOx gt CO N EC as O gt CO HO 42 19 2 Troca i nica A troca i nica ocorre quando ons presentes em uma solu o s o trocados por outros ons de um material s lido Pode se classificar estes materiais e Por sua natureza trocadores org nicos e inorg nicos podendo ser naturais ou sint ticos e Pelo grupo funcional cat dicas an dicas ou quelantes Das resinas org nicas naturais a mais conhecida a celulose que funciona como trocadora t nica devido aos grupos carbox licos presentes das imorg nicas citam se as zeolitas argilas e feldspato As resinas sint ticas mais usadas s o a zeolita artificial xidos met licos hidratados e alguns sais insol veis As resinas cati nicas de cido forte s o feitas a partir do ataque do cido sulf rico em pol meros s o as utilizadas para o amolecimento da gua As resinas ani nicas s o obtidas de aminas e servem para adsorver cidos fortes O princ pio de funcionamento da troca i nica entre um s lido portador de on e uma solu o a ser tratada pode ser mostrado atrav s da opera o de amolecimento da gua A gua dura possui uma quantidade relativamente alta de c tions de c lcio e magn sio que alteram algumas caracter sticas esperadas da gua Conhecida tamb m como sa
8. 12 FRAGMENTA O DE S LIDOS Os objetivos da fragmenta o dos s lidos podem ser classificados como e Para a obten o de blocos de dimens es trabalh veis e Para aumentar a rea externa melhorando rea es e Para proporcionar mistura ntima de dois ou mais s lidos Podem se citar os exemplos a moagem de combust vel s lido antes da queima a moagem de cimento para facilitar a pega o corte de madeira antes do cozimento para a produ o de celulose e a moagem de sementes oleaginosas para acelerar a extra o com solventes Os equipamentos podem ser divididos em dois tipos conforme o tamanho das part culas britadores fragmenta o mais grosseira e moinhos fragmenta o fina E J oe e BRITADORES e Prim rios grosseiros 10 cm at 1 5 m 0 5 m at 5 cm e Secund rios intermedi rios 0 5 cm at 5 cm 0 1 cm at 0 5 cm MOINHOS e Finos 0 2 cm at 0 5cm 0 074 cm e Coloidais at 0 2 cm 2 um Uma grande variedade de equipamentos pode ser oferecida pelos fabricantes tradicionais do ramo Os modelos se diferem pelos detalhes construtivos e de modo geral apresentam tanto vantagens como desvantagens em cada situa o particular A moagem uma opera o que pode ser realizada a seco ou a mido esta ltima facilita um melhor controle de p e consume menos energia al m de ser menos poluente Sabe se que uma pequen ssima parte da energia total fornecida m quina de 0 1 a 2 utilizada para fra
9. IDOS A expuls o o ltimo est gio na desidrata o de s lidos compress veis usada para extrair o l quido remanescente antes do s lido ser termicamente seco ou sofrer extra o qu mica l quida O objetivo remover o m ximo de l quido O custo operacional da expuls o muito menor que os m todos que utilizam calor ou solvente Prensas s o usadas para a extra o de leos e l quidos geralmente a partir de sementes e frutas como o amendoim e as olivas As prensas mais antigas necessitavam de descarregamento manual e limpeza entre prensagens As prensas cont nuas atuais operam de forma cont nua sem que seja necess ria a atua o direta de um operador Os principais tipos de prensas s o e Prensa parafuso uma prensa de rota o que aperta a polpa e expulsa o l quido Usada para a extra o de leo de sementes citros polpa e gr os e Prensa de disco utiliza dois discos serve para gr os caf e para silagem e Prensa de rolos dois cilindros amassam a polpa e Prensa de correias operam semelhante aos filtros Uma forma de otimizar o processo de extra o agregar massa uma carga de corpo que providencie uma rede de poros e alguma resist ncia durante o ciclo de prensagem Usa se para Isto casca de arroz serragem baga o e cinzas em um volume que pode varia de 10 a 50 A figura 15 1 mostra dois exemplos de prensas Figura 15 1 Prensas para extra o de l quidos parafuso e de co
10. Recircula o 1 mo j4 A E K A Alimenta o SANL do licor m e HAS d b Resfriador z N fi j N T Saldade p refrigerante Entrada de Cristais do 4 refrigerante produto A O Bomba de recircula o Figura 18 3 CristalizadorE vaporador de nico efeito 37 Alguns exemplos de produtos cristalinos inorg nicos obtidos pelo processo de cristaliza o cujos solventes podem ser a gua etanol entre outros Produto Cor e ret culo K gt CrOs cromato de pot ssio amarelo e r mbico K gt Cr 07 dicromato de pot ssio laranja e tricl nico Ks Fe CN 6 ferricianeto de pot ssio vermelho e monocl nico CuSO 4 5H 0 sulfato c prico penta hidratado azul e tricl nico 38 19 FEN MENOS SUPERFICIAS 19 1 Adsor o 2 E uma opera o de transfer ncia de massa do tipo fluido s lido na qual se explora a capacidade de certo s s lidos em concentrar em sua superf cie determinadas subst ncias existentes em solu es l quidas ou em gases O fato do soluto ter a capacidade de diminuir a tens o superficial da solu o em rela o do solvente puro j faz com que ele possua tend ncia espont nea de dirigir se para a superf cie da solu o e s esse simples fato j caracteriza o fen meno de adsor o Diz se ent o que o soluto est sendo adsorvido pela superf cie da solu o A adsor o est intimamente ligada tens o superficial das solu es e a i
11. a i y CL sa da de gua de lavagem gua de lavagem comporta rom leito filtrante suporte do leito Figuras 14 9 Filtro de leito poroso 12 Filtro prensa o princ pio de funcionamento deste equipamento pode ser entendido com base nas opera es de funis de Buchner de laborat rio Fig 14 10 Se dois destes funis forem unidos pelas bordas e a suspens o alimentada na c mara formada entre eles a filtra o ser realizada atrav s do dois elementos No filtro prensa v rias c maras s o justapostas e em geral n o se utiliza v cuo mas press o na suspens o Um filtro prensa fornecido sob a forma de uma s rie de placas Fig 14 11 que s o apertadas firmemente uma nas outras com uma lona filtrante em cada lado de cada placa Fig 14 12 alimenta o EEE m Figuras 14 10 Dois funis buchner Os s lidos Cabe ote fixo acumulam se Cabe ote m vel nos quadros Placa Quadro Sa da do nfaBis eB pi filtrado TUDO uem JONES CEE CU UR ao sat IC e clarificado A po e fechamento 4 Trilhos laterais E FE SE FEF TESI 189 0550 1583 S E DL e a pe e ei pm e o a e o Li o me La e e ml FEGEgERESEs 1e Tecido filtrante Entrada do material sob press o Figuras 14 11 Filtro prensa 13 Figuras 14 12 As placas do filtro prensa e Filtro rotativo cont nuo filtro Oliver consta de um tambor cil ndrico que gira
12. a o de cristaliza o a partir de solu es embora a solidifica o de metais basicamente um processo de cristaliza o e muito do que se sabe tem sido desenvolvido em rela o cristaliza o dos metais Um cristal pode ser definido como um s lido composto de tomos arranjados de uma forma ordenada e repetitiva As dist ncias interat micas em um cristal s o constantes e caracter sticas de um dado material Na maioria dos casos os processos da cristaliza o s o lentos e duas s o as etapas que ocorrem e Nuclea o a forma o de uma nova fase s lida e Crescimento o aumento de tamanho do n cleo rec m formado com a adi o de camada sobre camada de soluto Ambos nuclea o e crescimento t m como for a motriz a supesatura o Somente numa solu o supersaturada podem ocorrer a nuclea o e o crescimento de um cristal A supersatura o significa que a quantidade de soluto presente na solu o tamb m chamada de licor m e deve ser igual ou maior quantidade relativa concentra o de equil brio A nuclea o o nascimento de corpos muito pequenos de uma fase nova dentro de uma fase supersaturada O crescimento do cristal um processo difusional modificando a superf cie s lida em que o crescimento ocorre A Hg 18 3 mostra um dos v rios equipamentos utilizados no processo de cristaliza o Sa da do no Seg licor m e a hA h
13. a mais baixa que a gua pode ser reduzida pelo ar na pr tica esta nunca alcan ada pois imposs vel o contato total da gua com o ar fresco A magnitude 27 desta aproxima o depende da qualidade do projeto da torre de resfriamento na pr tica op valor a ser alcan ado na diferen a de temperaturas do ar e da gua de 2 8 As ind strias utilizam circula o de gua para reduzir a temperatura de fluidos Usa se para isso trocadores de calor com gua de refrigera o esta faz parte de um circuito fechado que num primeiro momento aquecida pela troca t rmica com um fluido quente e depois segue para a torre de refrigera o Fig 16 2 O processo de resfriamento como se sabe evapora uma pequena parte da gua que resposta A Hg 16 3 mostra outros dois tipos de torres de refrigera o que em termos de capacidade s o os extremos em tamanho i n 1 O Respingo y a Retorno da gua aquecida 1 i E CT DE TT Ef ITI U t Yy Ip VV DV Processo Fluxo de W kl Fluxo de ar gi ii Me Aqua Trocador do og n 4 ti i curnisaderes w R Rr E Tera a p Rs Ee Ui BESE T MN ii ar f caca f E de a de re o i a nl TER gua resfriada Bacia da torre com sais minerais bias apr gica j Tratamento s Quimico Drenagem Figura 16 2 Esquema de uma torre de refrigera o Per LA
14. aradas da corrente gasosa O sistema consiste em uma superf cie coletora carregada positivamente ligada terra colocada pr xima a um eletrodo emissor com carga negativa com elevada tens o A elevada tens o acarreta a forma o de ons gasosos positivos e negativos que se movimentam em dire o aos eletrodos de carga oposta Na medida que as part culas de poeira contidas no g s atravessam o equipamento elas colidem com os ons negativos e tamb m se tornam negativas dirigindo se portanto para a parede de potencial positivo igual terra e ali se prendem Os precipitadores eletrost ticos podem operar a seco ou a mido este ltimo ideal para a remo o de n voas cidas Eles operam de forma similar por m o mido possui nebulizadores ou aspersores de gua que lavam as superf cies coletoras Principais caracter sticas e aalta efici ncia de coleta de 95 a 99 para part culas de 0 1 e 100 um e reduzidos custos de opera o e manuten o e til para grandes vaz es e e opera com tens es de 7000 a 30000 volts A E g o DM A ft Isolodor ATH j oz Cabo Alta Tens o 1 Alimento o em Corrente Alternada a Eletrodo ou Fio Corregador Tubo Coletor Po ou n voa condensada na parede do precipitador BEE Terra a to q S i ig Peso Tensor vJ j ATZ Po coletado ou n voa condensada 4 At a Tremonha Figuras 14 18 Precipi
15. as e recupera o e separa o de f rmacos Do suprimento de V lvula de controle Do reservat rio gua c tions de de entrada de recarga Ga Mg 2 Fe Pastilhas de cloreto de s dio Solu o de cloreto de s dio Reservat rio de cloreto de s dio para recarga Resina trocadora de ions V lvula de controle de saida xs gua amolecida contendo E c tion se Na para uso Esgoto gerado durante o ciclo de recarga contendo c tions de Ca Mg e Fe Figura 19 3 Sistema de tratamento de gua com resina de troca i nica e sua regenera o 44
16. e tais processos s o os chamados processos de purifica o onde se utiliza geralmente uma coluna de leito fixo empacotada com adsorvente para remover umidade de uma corrente gasosa ou ainda remover impurezas de uma corrente l quida como por exemplo de um efluente industrial Quando os componentes a serem adsorvidos est o presentes em baixas concentra es e possuem baixo valor agregado geralmente n o s o recuperados Os chamados adsorventes amorfos carv o ativado s lica gel e alumina apresentam reas espec ficas entre 200 1000m g e uma faixa de distribui o de tamanho de poros bem ampla enquanto que as peneiras moleculares por serem materiais cristalinos apresentam um tamanho de poro de ordem de grandeza molecular definido pela estrutura cristalina e que praticamente n o varia 39 e S lica gel formada quando um silicato sol vel neutralizado por cido sulf rico retirando se a gua um s lido poroso obtido Sua composi o qu mica pode ser expressa como SiO2 nH20 Sua principal aplica o industrial como adsorvente a retirada de umidade de correntes gasosas mas tamb m foi utilizada na separa o de compostos arom ticos de paraf nicos e naft nicos no processo Arosorb OH OH OH OH OH OC sHa7 OC18H37 OC18H37 OC18H37 OC18H37 aU S a Do OU 910 Figura 19 1 A estrutura da s lica gel e pol meros da s lica gel fase reversa e Alumina ativada constitu da de xido de alum nio e co
17. edi o de umidade do ar s o chamados de higr metros os tr s tipos usados al m do citado acima s o Higr metro mec nico mat rias como cabelo humano fibra de madeira e pl sticos t m sido usados como medidores de umidade O que caracteriza o uso destes materiais a varia o de suas dimens es com a umidade Higr metro el trico mede a resist ncia el trica de um filme de material absorvente de umidade exposto ao g s Higr metro gravim trico neste m todo uma quantidade conhecida de g s passada atrav s de um produto qu mico absorvente de umidade tal como o pent xido de f sforo e o aumento do peso medido E o m todo aceito como o mais preciso 16 1 Resfriamento evaporativo O processo de resfriamento de gua de conhecimento dos mais antigos Alguns dos prodessos s o lentos como o resfriamento da gua sobre a superf cie de um tanque outros s o comparativamente mais r pidos como a atomiza o da gua no ar Esses processos todos envolvem a exposi o da superf cie da gua ao ar em diferentes graus O processo envolve a transfer ncia de calor latente para a vaporiza o de pequenas por es de gua e de calor sens vel pela diferen a de temperaturas do ar e da gua A remo o de calor pelo ar circulante em uma torre de refrigera o depende da temperatura e da umidade do ar Uma indica o da umidade do ar a sua temperatura de bulbo mido e esta teoricamente a temperatur
18. edu o da acidez alde dos cetonas e lcoois superiores em bebidas destiladas O 40 o Reten o de gases e vapores o Tratamento de vinhos e vinagres em geral e Peneiras moleculares normalmente s o ze litas termos que praticamente eram sin nimos at o surgimento de outros tipos de peneiras moleculares como as alumino fosfatadas e as peneiras moleculares de carv o Ze litas s o alumino silicatos de estrutura cristalina e porosa de ocorr ncia natural ou sintetizados em laborat rio A estrutura cristalina das ze litas formada pela uni o de tetraedros de S104 e AlO que formam poliedros caracter sticos Fig 19 2 Estes poliedros arranjam se tridimensionalmente dando origem a poros de dimens es moleculares e uniformes cavidades e canais altamente regulares na escala nanom trica 0 3 a 10 nm Figura 19 2 A ze lita As principais aplica es industriais dos processos de adsor o s o Desumidifica o de gases Recupera o de vapores de solventes gasosos Remo o de umidade da gasolina Branqueamento de solu es de a car e leo e Desodoriza o de CO de bebidas Os processos utilizados s o e Percola o o adsorvente granulado mantido fixo sob a forma de um leito poroso atrav s do qual o fluido a ser tratado atravessa e Filtra o por contato consiste em dispersar o adsorvente finamente dividido no l quido a tratar e promovendo simultaneamente agita o intensa na su
19. egi o na qual a fase l quida deixa de existir e a gua passa diretamente da fase s lida para a fase gasosa e vice versa dependendo das condi es l quido ponto di triplo 4 7 mm Hg EE nes y g s s lido mm jOfiliza o f j f J f j Os liofilizadores industriais podem ser descont nuos ou semi cont nuos Normalmente o produto congelado a 40 C conduzido para a c mara de alto v cuo onde o aumento de temperatura acelerar a sublima o da gua As principais vantagens do processo de liofiliza o s o a manuten o das propriedades organol pticas cor sabor e aroma do alimento e a reten o de maiores teores de vitaminas Sua grande desvantagem o custp de cinco a dez vezes maior que os processos tradicionais 34 18 EVAPORA O E CRISTALIZA O 18 1 Evapora o O evaporador um equipamento que tem a fun o de reduzir a quantidade de l quido normalmente gua contida em um determinado produto Sua utiliza o mais extensiva acontece na ind stria aliment cia consistindo na opera o de remo o da gua existente nos alimentos in natura pois todo alimento cont m gua natural em sua composi o Para a evapora o usa se transfer ncia de calor para ferver o alimento e obter um produto aquoso de concentra o mais elevada Este processo utilizado para retirada da gua dos alimentos mais variados como e Fabrica o de leite condensado e Sucos de fruta
20. em baixa rota o de 0 1 a 2 rpm parcilamente imerso na suspens o a filtrar geramente operando com v cuo Fig 14 13 Figuras 14 13 Filtro rotativo 14 3 Separa o de s lidos e l quidos de gases import ncia industrial da remo o de part culas s lidas e got culas suspensas em gases tem v rias origens o Separar materiais arrastados evitando perdas o Efetuar a limpeza de gases e vapores obtidos em diversos processos industriais o Evitar polui o e o Por raz es de seguran a a C maras gravitacionais Fig 14 14 S o simples expans es dos dutos onde escoa a corrente gasosa sendo bem eficiente para part culas grosseiras A se o transversal da c mara deve ser suficientemente grande para 14 que a velocidade se torne pequena de forma que a for a gravim trica supere a cin tica o que leva deposi o e consequente separa o das part culas da corrente gasosa C i Gas P Gis Sem Po F P Grosso Fino Figuras 14 14 C mara gravitacional b Separa o inercial ou de impacto Fig 14 15 O princ pio da separa o se d pela diferen a bastante grande entre as quantidades de movimento das part culas ou got culas do g s O fluxo obrigado a passar por anteparos como chicanas ou material poroso de enchimento A remo o de fuma as ou neblinas da corrente gasosa depende geralmente do impacto destas em barreiras colocadas perpendicularmente
21. er horizontais ou verticais Fig 13 4 F Aimenta o Grossos Exc ntrico Molas Figura 13 4 Peneira agitada e Vibrat rias estrutura ou tela vibrada Fig 13 5 A mem F Figura 13 5 Peneira vibrat ria 14 OPERA ES DE SEPARA ES MEC NICAS As separa es mec nicas podem ser classificadas em fun o de quatro propriedades tamanho das part culas densidade in rcia e propriedades eletromagn ticas Existem outros crit rios de classifica o e muitos s o os equipamentos utilizados Apresentam se aqui os equipamentos mais usados na ind stria usando se o crit rio de sistemas e S lido s lido e S lido l quido e S lido ou l quido gases e L quido l quido imisc veis 14 1 Separa o s lido s lido a C maras de decanta o Fig 14 1 A suspens o dos s lidos no fluido alimentada atrav s de um duto numa caixa relativamente profunda Na c mara as part culas grosseiras decantam rapidamente e ficam no primeiro compartimento enquanto as part culas menores s o carregadas para mais adiante e recolhidas em outros compartimentos grossos m dios finos Figura 14 1 C mara de decanta o b Spitzkasten Fig 14 2 O equipamento conta com uma s rie de recipientes piramidais montados com os v rtices para baixo Os s lidos grossos sedimentam e os finos s o arrastados por uma corrente ascendente de gua saindo do primeiro compartimento d
22. ibra o eletromagn tica o que faz as part culas pularem sobre a calha mola e o J PR S iy exc ntrico gt EA ENY descarga A SS mola N N Figura 14 22 Transportador vibrat rio e Transporte por gravidade O s lido escoa por gravidade sobre um plano inclinado 14 2 Arrastadores a Transporte de calhas Fig 14 23 E o mais simples e o mais barato dos transportadores fabricado em madeira ou a o no Interior do qual movimentam se raspadeiras que arrastam consigo o s lido a transportar transporte N raspador ar l nme retorno BE Dia S b retorno Figura 14 23 Dois tipos de transportadores de calhas 21 b Transporte helicoidal Fig 14 24 Utilizado para pequenas dist ncias serve simultaneamente para opera es de lavagem mistura cristaliza o resfriamento extra o e secagem Consta de uma canaleta de se o semi circular no interior da qual gira um eixo com um helic ide Figura 14 24 Transportador helicoidal 14 3 Elevadores a Elevador helicoidal Id ntico ao mencionado na se o anterior por m um tubo cil ndrico vertical substitui a calha semi circular b Elevador de canecas Fig 14 25 S o constru dos com canaletas fixas sobre correias verticais de grande inclina o ou em correntes que se movimentam entre uma polia ou roda dentada motora superior e outra inferior que gira livremente
23. iretamente para o segundo de maior dimens o e assim por diante alimenta o gua Figura 14 2 Spitzkasten c Classifica o helicoidal Fig 14 3 A suspens o alimentada continuamente num ponto intermedi rio do classificador As part culas grosseiras decantam e chegam no fundo da calha inclinada onde s o arrastadas mecanicamente por um helic ide at a sa da alimenta o n vel do l quido aii er Gi a 7 N i s pra x motor 4 1 1 kS N gt A vertedor de sa da lh fi 0 f a N N H c o o E ES o cd kad oe 4 o Wa e 4 i E id grossos Figura 14 3 Classificador helicoidal d Flota o A flota o baseia se no fen meno f sico do molhamento ou umectabilidade das superf cies dos s lidos por l quidos A umectabilidade depende da maior ou menor possibilidade de um l quido molhar a superf cie e isto depende do ngulo de contato com o s lido Fig 14 4 CL Figura 14 4 ngulos de molhamento de l quidos em superf cie O ngulo a de molhamento tanto maior quanto menor for a capacidade do l quido em molhar o s lido espalhando se pela sua superf cie O negro de fumo por exemplo molhado com muito mais facilidade por um l quido org nico do que pela gua ao passo que a areia se comporta de maneira oposta Se uma mistura de gua areia e negro de fumo for agitada na presen a de benzeno e depois deixada em repouso a areia ficar
24. lobra esta gua dificulta a lavagem com sab es al m de ocorrer a precipita o de carbonatos e bicarbonatos de c lcio e de magn sio N o s devido ao uso caseiro a gua deve ser tratada para o seu uso industrial A troca cati nica pode ser pensada como uma rea o revers vel envolvendo quantidades quimicamente similares Ca 2Na R lt CaR 2Na Enquanto a gua a ser tratada passa pela resina a rea o ocorre da esquerda para a direita isto o c tion c lcio podendo ser tamb m o magn sio troca de posi o com o c tion s dio este ltimo passa para a gua onde sol vel e o c lcio preso na resina R Com a opera o cont nua evidente que ocorrer a satura o da resina com c tions c lcio Para que a regenera o da resina seja feita a rea o agora dever ser revertida da direita para esquerda a resina ser tratada por uma solu o concentrada de cloreto de s dio a salmora A Fig 19 3 mostra esquematicamente como os processos de amolecimento da gua e regenera o da resina s o realizados industrialmente As propriedades mais importantes desses trocadores de ons s o e Sua grande capacidade de troca i nica e Estabilidade qu mica e estrutural 43 e Boa resist ncia mec nica e Baixa perda de carga e e Baixo custo Al m da aplica o em larga escala no tratamento de gua a troca i nica usada para a deioniza o de solu es separa o de terras rar
25. m como base uma peneira de 200 malhas por polegada 200 mesh feitas com fios de espessura de 0 053 mm que d uma abertura livre de 0 074 mm As demais peneiras s o colocadas acima desta no ensaio A tabela 13 1 mostra a abertura livre entre as malhas e o di metro do fio A figura 13 1 mostra em sequ ncia exemplos na primeira imagem uma peneira tyler com a tampa e o fundo a segunda um conjunto de peneiras e na terceira Imagem o equipamento de an lise granulom trica Normalmente estes aparelhos s o utilizados para ensaios laboratorias Tabela 13 1 Peneiras da s rie Tyler Malha ai m 0 RR oem 1 78 0 185 1 65 0 131 0 914 0 093 0 813 0 065 0 889 0 046 0 635 0 0328 0 437 0 0164 0 310 0 0116 0 234 0 0082 0 183 0 0058 0 107 0 0041 0 066 0 0029 0 074 0 053 Em 0 0232 0 589 0 318 Figura 13 1 Uma peneira com a tampa e o fundo um conjunto de peneiras e o aparelho para an lise granulom trica Os equipamentos utilizados pela ind stria s o classificados como peneiras e Estacion rias s o equipamentos simples robustos e econ micos compostos de telas e grelhas Operam de forma descont nua e entopem com facilidade fig 13 2 Alimenta o Descarga Figura 13 2 Peneira estacion ria e Rotativas s o levemente inclinadas giram com baixa velocidade e s o bastante longas Fig 13 3 Alimenta o M dio maiores Grandes Figura 13 3 Peneira rotativa e Agitadas podem s
26. ma posi o levemente inclinada sobre a horizontal O material revolvido dentro do cilindro e a calefa o pode ser direta no Interior ou indireta pelo aquecimento do cilindro Figura 17 3 Secador rotat rio d Secador pulverizador Fig 17 4 Estes tipos de secadores utilizam cargas bombe veis solu es suspens es emuls es etc misturas portanto onde existe uma maior quantidade de l quido A figura mostra uma Instala o t pica onde o ar injetado atrav s de um filtro e de um aquecedor penetra pelo topo da torre de secagem fluindo em corrente paralela com as got culas pulverizadas Na medida que as part culas atomizadas caem a umidade evapora no g s quente e deixa o material s lido particulado As maiores caem at o fundo da c mara e as menores s o arrastadas pelo g s at os ciclones separadores As muito finas passam pelo soprador e entram em um sistema de lavagem Este tipo de secagem utilizada para a produ o de leite em p caf sol vel detergente em p e na ind stria farmac ntica 32 DESCARGA LAVADOR A MIDO a E ELIMINADOR DE NEVOA iii am CICLONE MULTIPLO Si CARGA 1 INICIAL ATOMIZADOR AQUECEDOR DO AR ENTRADA DE AR VENEZIANAS SECACECU FILTRO DE AR PRODUTO f PRODUTO Figura 17 4 Secador pulverizador e Secador de leito fluidizado Fig 17 5 Esta secagem baseada em um sistema cont nuo onde o material a se
27. mumente obtida da bauxita Al203 39H20 Sua aplica o industrial mais importante tamb m na desidrata o de correntes gasosas e em algumas purifica es espec ficas de correntes l quidas e Carv o ativado um dos primeiros adsorventes conhecidos e um dos mais utilizados atualmente Pode ser produzido de v rias maneiras e suas caracter sticas v o depender da mat ria prima utilizada e da forma de ativa o Geralmente produzido pela decomposi o t rmica de material carbon ceo seguido pela ativa o com vapor ou di xido de carbono em temperaturas elevadas Sua superf cie possui afinidade com subst ncias de car ter org nico conferindo lhe sua principal aplica o atualmente a descontamina o de gua destinada ao consumo humano Utilizando se de t cnicas modernas de ativa o poss vel produzir um novo material chamado peneira molecular de carv o um carv o ativado com estreita distribui o de tamanho de poros na faixa observada nas peneiras moleculares Uma utiliza o em larga escala destas peneiras moleculares de carv o na separa o de gases O carv o ativado utilizado ainda para o Remo o de cloro odores e mat ria org nica da gua tratada o Clarifica o de leos vegetais leos minerais sulfato de alum nio sulfato de n quel solventes rejeitos industriais o Elimina o de sabores e cores indesej veis impurezas e mat ria corante Purifica o de cidos org nicos o R
28. na camada de gua e o negro de fumo flutuar no benzeno Solventes org nicos por quest es econ micas e ecol gicas s o substitu dos por agentes espumantes como o leo de pinho que causam o mesmo efeito Conforme mostra a fig 14 5 ar borbulhado na mistura em quest o na medida que as bolhas de ar formadas pelo agente espumante sobem elas carregam as part culas adsorvidas para cima vertedor de descarga alimenta o de espuma 4 chicana chicana FA yj mE gt produto que flutua S 3 C a E o a lt com a espuma hidr fobo r E a a ar comprimido produto que afunda hidr filo Figura 14 5 Flotador e Separa o magn tica A separa o magn tica baseia se na diferen a de atra o sofrida pelas part culas s lidas ao passarem por um eletro m Se um dos s lidos for magn tico poder ser desviado de sua trajet ria enquanto que as outras part culas que n o sofrem a a o do campo magn tico Tal situa o promove a separa o Atualmente estas opera es podem ser muito bem controladas permitindo separar metais com caracter sticas magn ticas quase id nticas Os materiais s lidos principalmente os min rios possuem caracter sticas eletromagn ticas variadas A tabela 14 1 apresenta valores de atratabilidade de diversos materiais s lidos Tabela 14 1 Eletromagnetismo de alguns materiais Atratabilidade relativa Hematita Fe 03 1 3 Gesso
29. nque cil ndrico inclinado chamado Edeleanu onde a alimenta o feita no centro do tanque formando duas fases que s o retiradas pelas extremidades alimenta o Figuras 14 18 Decantadores de l quidos a horizontal e b vertical 19 14 TRANSPORTE DE S LIDOS Os s lidos podem ser transportados de diversas maneiras e s o classi9ficados segundo elas 14 1 Carregadores a Transportador de correia Fig 14 19 Consiste de uma correia sem fim que se movimenta entre um tambor livre e outro tambor de acionamento a alimenta o e a descarga ocorrem nas extremidades carga NE tambor livre gi Ed tambor de roletes acionamento descarga Figura 14 19 Transportador de correia b Transportador de esteira Fig 14 20 E um modelo similar ao de correia aplic vel ao transporte pesado de materiais Operam em baixas velocidades e suas esteira geralmente s o met licas Figura 14 20 Transportador de esteira b Transportador de ca amba Fig 14 21 E empregado para grandes dist ncias As ca ambas m veis s o suspensas em cabos de a o ou em eixos com roletes nas duas extremidades se movimentam em trilhos e a descarga feita pela invers o das ca ambas 20 Figura 14 21 Transportador de ca amba d Transporte vibrat rio Fig 14 22 Utilizado para movimentar s lidos densos e de escoamento f cil O equipamento vibra pela a o de eixos exc ntricos ou v
30. ntensidade deste fen meno depende da temperatura da natureza e a concentra o da subst ncia adsorvida o adsorbato da natureza e estado de agrega o do adsorvente o s lido finamente dividido e do fluido em contato com o adsorvente o adsortivo A adsor o pode ser classificada em adsor o f sica e adsor o qu mica A adsor o f sica ocorre normalmente pela atra o molecular provocadas pelas for as de Van der Waals uma a o r pida e facilmente revers vel pois essa for as de atra o intermoleculares s o fracas A adsor o qu mica ou quimissor o assim denominada porque neste processo ocorre efetiva troca de el trons entre o s lido e a mol cula adsorvida ocasionando as seguintes caracter sticas forma o de uma nica camada sobre a superf cie s lida irreversibilidade e libera o de uma quantidade de energia consider vel da ordem de uma rea o qu mica Sendo a adsor o um fen meno essencialmente de superf cie para que um adsorvente tenha uma capacidade adsortiva significante deve apresentar uma grande rea superficial espec fica o que implica em uma estrutura altamente porosa As propriedades adsortivas dependem do tamanho dos poros da distribui o do tamanho dos poros e da natureza da superf cie s lida Os adsorventes mais utilizados em escala industrial atualmente s o o carv o ativado a s lica gel a alumina ativada e as peneiras moleculares Exemplos mais comuns d
31. o ou em s lido Para saber se a a o da for a centr fuga pode se compar la for a gravitacional for a centrifuga F mw 2 rN wWirmM e STN 60 F m Ar 0 00112 m r N 2 fator de multiplica o do campo gravitacional k Es 0 00112 r N m Por exemplo se uma centr fuga de 1 metro de di metro operar com uma rota o de 2000 rpm o fator de multiplica o do campo gravitacional ser K 0 00112 0 5 2000 2240 10 Isto significa que atuar sobre as part culas uma for a centr fuga igual 2240 vezes o seu pr prio peso Na ind stria se classifica K de 3500 a 40000 centr fugas decantadoras e acima ultracentr fugas As centr fugas industriais s o decantadoras e filtrantes e Centr fugas decantadoras servem para filtrar ou espessar suspens es As part culas s o dirigidas para a parede do tambor quando este gira e as part culas se acumulam na parede e posteriormente s o retiradas Figura 14 7 lt a Figuras 14 7 Centr fuga decantadora e Centr fugas filtrantes uma cesta que gira em alta velocidade e cuja parede feita de tela ou placa furada Os s lidos v o para a periferia e formam uma torta leito poroso formado pelas part culas cuja espessura vai aumentando medida que a opera o prossegue O filtrado passa atrav s da torta e da tela recolhido Fig 14 8 maior vantagem das centr fugas filtrantes em rela o aos filtros comuns
32. odos os pontos do sistema excede a velocidade de precipita o das part culas s lidas s lidos em condi es diluidas secador atomizador ar quente Os principais tipos de secadores industriais s o a Secador de bandejas Fig 17 1 o tipo mais comum de secadores basicamente uma c mara onde o material a ser seco colocado em bandejas ou tabuleiros uma unidade de opera o descont nua usada para opera o de pequena escala O aquecimento se faz normalmente por sistema el trico a Inje o ou a aspira o de ar ocorre por ventila o E As gt cumes came 2 icms aR Venezianas Entrada de ar fresco R j Aquecedor Saida da f 7 a sec h Tela do A i f Th ventilador Figura 17 1 Secador de bandejas b Secador de tambor Fig 17 2 As lamas e as pastas podem ser continuamente secadas em secadores de tambor desde que o produto seco n o seja duro nem arenoso demais para danificar a superf cie do tambor Pode ser um nico cilindro ou duplo o material a ser ceco borrifado contra o cilindro 31 continuamente Tanto a espessura da camada formada como a velocidade do giro s o regul veis de modo que o material siga no seu trajeto entre a alimenta o e o raspador Tubo de carga a E Tambor Tambor Figura 17 2 Secador de tambor c Secador rotat rio Fig 17 3 E composto de um cilindro oco que gira em u
33. ortante que os s lidos a separar devem ser molh veis pelo l quido e que n o venham produzir um composto corrosivo durante a lavagem 16 gas limpo g s com p anel de entrada tangencial C er g s com p 4 g s limpo placa defletora chicana para o decantador KO 9i bomba de reciclo p em suspens o Figuras 14 17 Coletores midos inercial e lavador venturi e Filtros S o coletores utilizados para a reten o de part culas e got culas na faixa de 0 1 e 100 um Suportam cargas leves de s lidos apropriado para gases secos e possuem efici ncia inferior a 95 embora precisem de manuten o elevada ocupam pequeno espa o Um dos equipamentos mais comuns na ind stria o chamado filtro de manga ou de sacos Fig 14 18 Os tecidos s o de algod o l feltro poli ster e outros sint ticos As mangas com 15 cm de di metro por 2 5 1 3 metros de comprimento s o penduradas em suportes e as aberturas s o presas numa placa perfurada por onde o g s limpo sai O p fica retido na parte externa da manga e a sua remo o se d mecanicamente ou por pulsos de ar comprimido Figuras 14 18 Coletores midos inercial e lavador venturi 17 f Precipitadores eletrost ticos Fig 14 19 A precipita o eletrost tica um processo f sico segundo o qual part culas contidas num fluxo gasoso s o carregadas eletricamente pela a o de um campo el trico e sep
34. pora o em termos de volume de l quido retido neste ltimo o volume percentual maior Normalmente a secagem de um s lido significa a remo o de quantidades relativamente pequenas de gua ou outro l quido do material s lido reduzindo o conte do de l quido residual a valores baixos aceit veis A gua ou outros l quidos podem ser removidos dos s lidos mecanicamente por prensas ou centr fugas como se viu em se es anteriores ou termicamente por vaporiza o Em equipamentos de contato g s s lido os leitos dos s lidos podem ser est ticos m veis ou fluidizados No primeiro caso as part culas s lidas n o t m movimentos relativos umas com as outras permanecendo o leito est tico O leito de part culas pode ser levemente expandido no qual as part culas s o separadas o bastante para haver fluxo isto ocorre pela agita o mec nica ou for a gravitacional No leito fluidizado as part culas s lidas s o suspensas por um fluxo de arraste causado por um g s ascendente as part culas sobem e caem continuamente a fase s lida e a fase gasosa se misturam e juntas adquirem um comportamento similar a um l quido fervente leito s lido est tico secador de bandeja leito s lido m vel secador rotacional leito s lido fluidizado secador fludizado 30 Uma condi o expandida na qual as part culas s lidas s o inteiramente separadas e totalmente dispersas no g s aquela em que a velocidade do g s em t
35. r desidratado colocado em uma esteira perfurada que recebe ar quente pela parte inferior Isto faz com que a carga adquira movimento similar a um l quido em ebuli o 1 Entrada de produto 2 Secador de leito fluidizado N L 3 Sistema de aquecimento de ar 8 i 4 Exaustor es 5 Filtro de ar a 6 Ciclone 7 Saida de produto seco 6 8 Moinho Figura 17 5 Secador de leito fluidizado f Secador t nel O secador de bandejas pode tornar se cont nuo pelo deslocamento dos s lidos midos atrav s da c mara de secagem Esta opera o pode ser realizada seja pela montagem das bandejas sobre vagonetes seja pelo transporte do material em esteiras transportadoras O fluxo de ar poder ser transversal paralelo ou contracorrente As principais vantagens s o a flexibilidade alta produ o e condi es mais controladas 33 g Liofiliza o E um processo de desidrata o de produtos tamb m conhecido como criosecagem O processo ocorre em condi es de press o e temperatura tais que a gua previamente congelada passa do estado s lido diretamente para o estado gasoso mudan a de fase chamada de sublima o Como a temperatura baixa e o ar est ausente devido ao v cuo as condi es qu micas e organol pticas n o s o alteradas O fundamento da liofiliza o conforme o diagrama abaixo consiste em operar em temperatura e press o mais baixas que o ponto triplo da gua r
36. rreia 25 16 PSICROMETRIA psicrometria se preocupa com a determina o das propriedades das misturas l quido vapor O sistema gua vapor de longe o mais comumente usado Alguns conceitos e Umidade absoluta a massa de vapor d gua dividida pela massa de ar seco em um volume de ar a uma temperatura espec fica Quanto mais quente o ar mais gua ele comporta e Umidade relativa a raz o entre a umidade absoluta atual e a maior umidade absoluta poss vel que depende da temperatura atual do ar Quando os instrumentos indicam umidade relativa de 100 1sso quer dizer que o ar est totalmente saturado com vapor d gua e n o pode conter nem um pouco a mais criando a possibilidade de chuva Mas 1sso n o significa que a umidade relativa deva ser de 100 para que chova basta que seja 100 onde as nuvens est o se formando Enquanto 1sso a umidade relativa pr xima ao solo pode ser muito menor e Ponto de orvalho O vapor de gua se condensa no ponto de orvalho Quando se coloca gua gelada num copo no ver o o ar pr ximo ao copo se esfria e fica saturado de modo que o vapor de gua se condensa no copo como orvalho A temperatura em que o ar fica saturado chama se ponto de orvalho No inverno rigoroso ao ar livre o ar que se expira t o mido que estfriando se bastante pode ficar abaixo do ponto de orvalho ent o se condensa formando uma n voa Uma forma caseira de determinar o ponto de orvalho colocar
37. s concentrado laranja abacaxi uva etc e Extrato e Catchup de tomate e Polpas de frutas banana morango manga etc e Doces em massas goiabada marmelada batata doce etc O evaporador tem a fun o principal de fornecer calor para evaporar a gua do alimento troca t rmica atrav s da ebuli o Para que o alimento n o perca a sua cor aromas e ingredientes nutritivos esta opera o de fervura realizada sob v cuo no interior do evaporador isto o alimento entra em ebuli o a baixa temperatura Alguns fatores s o Importante na evapora o da gua do alimento e que deve ser observado e Viscosidade do Produto Aliment cio quanto mais concentrado o produto mais viscoso ele fica at um ponto em que a troca t rmica n o mais poss vel e Press o no Evaporador a temperatura do produto no Interior do evaporador fun o da press o interna ou seja a temperatura do vapor igual a temperatura de satura o na mesma press o e V cuo Interno aumentando o v cuo interno no evaporador aumenta a troca t rmica no alimento e evita a degrada o do mesmo como perda de sabor aromas cor e nutrientes Os evaporadores podem ser utilizados num nico efeito Fig 18 1 ou multi efeito Fig 18 2 35 RR waporizado alimenta o vapor saturado Condensado Figura 18 1 Evaporador de nico efeito Evaporado Evaporado 2 se e po E Evaporado 3 Polpa final
38. spens o posteriormente faz se a filtra o 41 Um dos processos que envolve adsor o de gases em s lidos mais utilizados presentemente a cat lise heterog nea principalmente a cat lise automotiva Esta utilizada no tratamento dos gases de exaust o na combust o de ve culos automotivos A Fig 19 3 mostra esquematicamente um catalisador automotivo SA DA DE GASES PURIFICADOS CARCA A MET LICA SUPORTE CER MICA Revestimento em xido da aluminio Cont m metais ativos 44 eso isolante t rmico Fixa o Prote o mec nica PROVENIENTES JO MOTOR Figura 19 2 Catalisador automotivo A rea o qu mica que transforma a mistura de combust vel e ar nos cilindros dos ve culos gera os gases da combust o completa o CO2 e a H20 assim como outros gases todas as rea es mostradas abaixo n o s o estequiom tricas Combust vel O No gt CO HO CO NOx HCieves Os catalisadores automotivos s o estruturas cer micas tratadas de forma que possam suportar varia es intensas e constantes de temperatura sem sofrem varia es volum tricas Esta primeira qualidade deste material obtida pela escolha de um produto cer mico correto que n o sofra varia es de suas dimens es com as altera es da temperatura Tratamento superficial posterior com alumina faz com que a superf cie do cer mico seja consideravelmente aumentada e sobre ela num tratamento adequado sejam adicionados s
39. sti A gt ss ERRA it ii l 4a srid aa RERE ijl ji pio Seii bgo ta r i SEW EF iu na TRE ii ar li I mm Figura 16 3 Torres de refrigera o a de pequeno porte e b hiperb lica de grande porte 28 16 2 Umidifica o A forma mais simples de umidifica o o da c mara de nebuliza o Fig 16 4 Nesta c mara o l quido dispersado na forma de n voa grossa na corrente do g s A velocidade do g s mantida baixa de modo que o tempo de contato seja maior e pequena seja a quantidade de l quido arrastada pelo g s Um exemplo o depurador de fuma a onde o contato ntimo entre as correntes do g s e do l quido assegurado pelo uso de bocais de estrangulamento cuja fun o atomizar a gua O amplo espa o permite a separa o das fases Os depuradores de fuma as s o muito usados para a remo o de poeiras e part culas de uma corrente gasosa ou para efetuar a rea o de um l quido com um componentes da fase gasosa Servem tamb m para a remo o de um componente condens vel presente na fase gasosa saida do g s entrada t de gua J J O entrada do g s solu o efluente Figura 16 4 C mara de bebuliza o 29 17 SECAGEM DE S LIDOS secagem uma separa o total ou parcial do l quido contido em um determinado s lido usando se processos t rmicos Em geral o l quido a se retirar a gua A secagem difere da eva
40. tador eletrost tico 18 14 4 Separa o mec nica de l quidos A separa o de l quidos imisc veis em escala industrial importante nas seguintes situa es certos produtos l quidos s o obtidos com impurezas l quidas imisc veis e a condensa o de vapores muitas vezes d origem a uma mistura heterog nea de l quidos e certos res duos industriais apresentam uma fase aquosa e uma fase oleosa Imisc veis e certas suspens es naturais de l quido em l quido devem ser separadas H dois tipos de equipamentos que efetuam separa es mec nicas de l quidos Imisc veis os decantadores e as centr fugas estas ltimas j citadas Os decantadores Fig 14 19 s o utilizados quando a separa o f cil ou seja al m de n o estarem emulsionados os l quidos apresentam densidades diferentes e as got culas do l quido disperso s o suficientemente grandes para garantir uma velocidade de decanta o razo vel O decantador de l quidos mais usado um tanque na horizontal de se o suficientemente grande para permitir o escoamento da mistura a baixa velocidade 7 a 30 cm min de modo a facilitar a decanta o A mistura alimentada mais ou menos no eixo do vaso se separando em duas fases a mais pesada sai pelo fundo e a mais leve pela parte superior As alturas dos l quidos devem ser bem dimensionadas em fun o de suas densidades para que haja fluxo proporcional Uma variante desse decantador o ta
41. turar o material quase toda a energia dissipada pelo aquecimento do material que pode acarretar a fus o ou decomposi o do material A opera o pode ser cont nua ou em bateladas A avalia o do consumo de energia pode ser feita por diversas f rmulas emp ricas As figuras 12 1 1 12 3 abaixo mostram alguns exemplos esquem ticos de equipamentos Alimenta o alimenta o 4 i i A AUTRAS grelha de saida Figura 12 1 Britador de martelos alimenta o rolo dentado produto Figura 12 3 Moinho de bolas 13 PENEIRAMENTO uma opera o de separa o mec nica que tem por finalidade a obten o de fra o com part culas de s lidos de mesmo tamanho A separa o ocorre pela passagem ou n o das part culas pela malha de abertura pr estabelecida Uma peneira separa apenas duas fra es que s o ditas n o classificadas pois s se conhece uma das medidas extremas de cada fra o conhecida Com a utiliza o de mais peneiras poss vel se obter fra es classificadas Neste caso n o se obt m um simples peneiramento mas uma classifica o granulom trica A an lise granulom trica feita por peneiras padronizadas quanto abertura das malhas e a espessura dos fios de que s o feitas Existem diversas s ries de peneiras como a British Standart BS a Intitute of Mining and Metalurgy IMM e a s rie Tyler que mais utilizada no Brasil Esta consta de 14 peneiras e te
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