Operações unitárias - novo
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Operações unitárias - novo


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Universidade Federal do Rio Grande do Sul \u2013 UFRGS 
Faculdade de Farmácia 
Operações Unitárias 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 2: 
Centrifugação e Filtração 
 
 
 
 
 
Magali Ghisolfi 
Nicolas Luiz Feijó Silva 
Pâmela Gabriele Silva Santos 
 
 
 
 
 
Porto Alegre, abril de 2012. 
Centrifugação e Filtração 
 
Filtração \u2013 É um processo que separa um sólido de um fluído que o carreia, 
esta separação se faz através de uma membrana porosa por onde o fluido 
passa por passagem forçada. Este fluido pode ser um gás ou um liquido. 
Centrifugação \u2013 Operação unitária que faz sedimentação por separação 
utilizando o campo centrifugo e serve para separar componentes de um 
sistema liquido sólido ou liquido-liquido. 
\uf0b7 Centrífuga Pusher 
Força que atuam: Centrifuga. 
Ela é usada para separar solido e liquido e o produto que é extraído dela é a 
torta (parte sólida) e o liquido. 
Operação Unitária utilizada: Separação sólido-líquido 
Partes que compõem o equipamento: 
( 4 ) Tambor com crivos 
( 6 ) Eixo horizontal com raspador 
( 5 ) Alimentação 
( 2 ) Tela filtrante 
( 3 ) Eixo horizontal com defletor 
( 1 ) Descarga de sólido 
Funcionamento: Continuo 
Usada para separar muito sólido de um liquido. 
O tambor perfurado é a parte que se fica em contato com clivos. 
O solido e o liquido que entram são separados por densidade 
O tambor funciona como material filtrante 
A força centrifuga joga pra fora, para o lado externa, o mais pesado o sólido. 
Este modelo de centrífuga filtrande não só opera continuamente, mas também 
possibilita tempo de residência particularmente longo. 
A alimentação é na parte superior através do seu princípio de separação e é 
por rotação aliada ao movimento oscilatório por pistão empurrador acionado 
hidraulicamente e com mecanismo de reversão vaivém. A "torta" é empurrada 
do primeiro ao segundo estágio do cesto sob a forma de anéis circulares, 
saindo da máquina através de canal coletor. Os sólidos são limpos 
continuamente mediante adição de líquido de lavagem à "torta". Os sólidos 
alimentados podem ser granulares, cristalinos ou fibrosos e, relativamente 
incompressíveis. O raspador ajuda no movimento retirando todo solido. 
Situação Problema: 
Lavagem de roupas na maquina de lavar roupa. 
A centrifugação é usada pelas máquinas de lavar roupa para retirar água em 
excesso da roupa. É por isso usada como um dos últimos passos num 
programa normal de lavagem. A água em excesso é escoada pelos orifícios do 
tambor da máquina, onde a roupa é retida. 
Este princípio é também explorado nos secadores de salada, em que os 
legumes são colocados num cesto dentro de uma caixa, sendo o cesto girado 
manualmente com recurso a uma manivela. A água é escoada para fora do 
cesto via pequenos orifícios, assim como feito nas máquinas de lavar. 
 
\uf0b7 Centrifuga de Discos 
Força que atuam: Centrifuga 
Operação Unitária utilizada: Separação de liquido/ sólido/liquido (solido 
contaminante). 
Partes que compõem o equipamento: 
(1) Discos perfurados 
(2) Conjunto de pratos (discos) formando tabulatora virtual 
(3) Eixo com os discos 
(4) Tubuladuras de alimentação 
(5) Tubulaturas de descarga dos produtos 
(6) Carcaça 
(7) Descarga de solido contaminante 
Funcionamento: Continuo 
A alimentação é na parte superior através da tubuladura de alimentação 
consistindo em mistura líquida/ sólida/ líquida. O material é depositado entre os 
conjuntos de pratos (discos) que se encontram alinhados um sobre o outro. No 
momento da agitação mecânica o líquido mais denso é \u201cjogado\u201d nas paredes 
da centrífuga (parte mais longe do eixo) e é descarregado pela tubuladura mais 
perto da carcaça. Todavia, o líquido menos denso é encontrado mais perto do 
eixo e é descarregado pela tubuladura superior do equipamento. Ainda o sólido 
contaminante é recolhido pela descarga de sólidos localizada na parte inferior 
da centrífuga. 
Estas centrífugas operam a velocidade de 3.000 a 20.000 vezes a gravidade, e 
proporciona um sistema de clarificação contínua que atende produtos com um 
conteúdo de sólidos de 1 a 2%. É projetada para separação sólido/líquido, ou 
duas fases líquidas em base contínua. Os sólidos sedimentam na parede do 
vaso e são descarregados manualmente ou automaticamente por aberturas 
intermitentes do vaso. A pilha de discos aumenta grandemente a área efetiva 
de sedimentação ou clarificação, e as fases líquida e sólida move-se para cima 
ou para baixo na superfície dos discos. Vale observar que o numero de pratos 
interfere na eficiência do material que vai ser coletado, ou seja, quanto maior o 
numero pratos, melhor vai ser a separação do material coletado. 
Situação problema: 
Nas indústrias de alimentos, constantemente nos deparamos com processo 
que exigem a separação de dois ou mais componentes líquidos e/ou sólidos. 
Para a realização desses tipos de processo, diversas são as formas utilizadas 
de separação e, sendo uma dessas formas o emprego de centrífugas. 
 A obtenção de leite desnatado através de centrifugação. 
\uf0b7 Os processos de aplicação da centrífuga podem ser vários tais como: 
\uf0b7 Centrifugação dos líquidos nos processos alimentícios, químicos, 
farmacêuticos e petroquímicos. 
\uf0b7 Purificação de tratamento de óleo cru. 
\uf0b7 Tratamento de fluidos industriais 
\uf0b7 Purificação/separação de óleo combustível, lubrificantes em navios, 
usinas de energia. 
\uf0b7 Desidratação de sólidos em usinas de tratamento de águas residuais. 
Nas indústrias de leite a centrífuga de discos é utilizada para separar a nata do 
leite, pois depois de agitação determinada é possível retirar dois tipos de leite. 
Um tipo de leite com nata (mais denso) e outro tipo de leite desnatado (menos 
denso). Além disso, nessa operação ainda é possível retirar alguns sólidos que 
restaram dos demais processos. Essa centrífuga é utilizada, pois é possível 
separar substâncias com diferentes densidades, tendo o conjunto de pratos 
como principal responsável pela sua eficiência. 
Os dois tipos de leites: integral ou desnatado encontra-se nos mercados para 
consumo da população. 
Produto: torta (solido contaminante) e líquido extraído. 
 
\uf0b7 Filtro rotatório de tambor a vácuo : 
 
Força que atuam: O vácuo puxa o sólido e o líquido, este último entra no 
tambor e o sólido fica retido. 
Operação Unitária utilizada: É usado para separar matéria- prima 
sólido/liquido com muito sólido em suspensão. 
Partes que compõem o equipamento: 
( 7 ) Tambor rotatório perfurado 
( 4 ) Tambor rotatório perfurado, dividido em zonas (filtração, escorrido, 
lavagem e descarga) 
( 9 ) Tanque onde fica a matéria prima (sólido + liquido a separar) 
( 8 ) Tubuladura de vácuo acoplada ao tambor rotatório 
( 6 ) Chuveiro de lavagem 
( 1 ) Tubuladura de nível (não permitir transbordamento do tanque de material 
Sólido + liquido) 
( 5 ) Tubuladura de entrada de ar para agitação da mistura S+L 5 
( 3 ) Tubuladura de descarga do filtrado 
( 2 ) Raspador 
( 10 ) Tubuladura de alimentação (S+L) 10 
Funcionamento: Continuo 
A entrada do composto a ser separado é na parte inferior através da tubuladura 
de alimentação e depositado em um tanque. O equipamento possui um cilindro 
que em contato com a matéria-prima imersa no tanque \u201cpuxa\u201d o líquido para 
dentro do tambor rotatório perfurado, pois o mesmo possui zona de vácuo 
acoplada ao tambor. O sólido fica retido na parte externa que será lavado 
utilizando\u2013se do chuveiro anexo formando assim a camada de torta, em 
seguida o raspador retira à torta, conforme o equipamento vai girando, e como 
o tambor é perfurado ele ira deixar passar o liquido clarificado obtido. A água 
do chuveiro e o líquido clarificado saem por duas saídas diferentes na frente do 
equipamento. 
Esse equipamento é utilizado nas indústrias de mineração e siderurgia, papel e 
celulose, açúcar e álcool, química e saneamento, bebidas e alimentícia. 
Usado na utilizado na clarificação do caldo de