Relatório 10 - Hidrociclone

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
Av. João Naves de Ávila, 2.121, Sala 1K 227, Bloco 1K, campus Santa Mônica, Uberlândia – MG, CEP: 38400-902 
www.feq.ufu.br – e-mail: yanne@ufu.br – Tel. 34 3230-9540 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE LABORATÓRIO DE 
ENGENHARIA QUÍMICA II 
 
 
 
 
 
Hidrociclone 
 
Data de realização da prática: 03/11/2023 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bruno Montechiari Ferreira, 12011EQU047 
Giovanna Zanetti Donegá, 11911EQU032 
Lucca Traldi Bacchiegga, 12111EQU062 
Victor Mitleton Herrera, 11821EQU020 
 
 
UBERLÂNDIA – MG 
2023
mailto:yanne@ufu.br
 
 
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RESUMO – 
 
1. INTRODUÇÃO 
Hidrociclones são equipamentos que têm como função separar sólidos 
de líquidos, esse equipamento possui uma alimentação, que é por onde a 
suspensão sólido-líquido entra, uma região cilíndrica, uma região cônica, um 
orifício do underflow (fluxo inferior), e um tudo de overflow (fluxo superior). 
(Arruda 2004; Ullmann 2021) 
O funcionamento desse equipamento se deve a um vórtex descendente 
que se forma na parte cilíndrica, devido a alimentação tangencial, esse vórtex 
descendente faz com que as partículas mais pesadas ou mais densas sejam 
projetadas para a parede do hidrociclone, essas partículas serão coletadas no 
underflow. Enquanto as partículas mais leves ou menos densas serão 
empurradas para o centro, formando um vórtex ascendente que sairá no 
overflow. (Arruda 2004; Ullmann 2021) 
Os hidrociclones são amplamente utilizados na indústria de mineração 
em diversos processos como classificação espessamento e deslamagem. 
Existem várias famílias de hidrociclones que variam entre si as proporções de 
algumas dimensões como por exemplo o diâmetro do orifício de underflow, o 
comprimento do tubo de overflow, o ângulo da parte cônica, o comprimento da 
parte cilíndrica etc. Dentre as famílias de hidrociclones mais conhecidas pode-
se citar: Bradley, Rietema, Krebs e CBV/DEMCO. (Arruda 2004; Ullmann 2021) 
O objetivo desse experimento é determinar a eficiência global e a 
eficiência global reduzida de separação de um hidrociclone de família 
desconhecida e com Dc igual a 30 mm, assim como a vazão total, a vazão do 
overflow, a vazão do underflow e a razão de líquido, para isso foi utilizada uma 
suspensão de carbonato de cálcio (CaCO3), uma bomba centrípeta, béckeres, 
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um cronômetro, um agitador, um tanque, e um sistema de tanques e 
mangueiras. 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1. Materiais 
• Hidrociclone. 
• Bomba centrífuga. 
• Agitador. 
• Carbonato de cálcio (CaCO3). 
• Água. 
• Mangueiras 
• Válvulas 
• Canos 
• Reservatório 
• Manômetros 
• Béckeres 
• Cronômetro 
 
 
2.2. Procedimento experimental 
Preparou uma suspensão de carbonato de cálcio (CaCO3) e colocou-a 
em um reservatório com um agitador e ligou o agitador para homogeneizar a 
suspensão. Após isso, ligou a bomba centrípeta que estava ligada ao 
hidrociclone e com isso o processo de separação. 
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Imagem 01: aparato montado para a realização do experimento. 
 
Imagem 02: motor do agitador. 
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Imagem 03: bomba centrífuga. 
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Imagem 04: hidrociclone. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Com os dados dos experimentos foi possível elaborar a Tabela 1 abaixo, 
e assim obter alguns dados a partir desses, como apresentado na Tabela 2. 
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Tabela 1 - Dados experimentais das amostras coletadas 
Amostras Becker 
vazios (g) 
Becker com 
a solução 
(g) 
Becker após 
secagem (g) 
Massa de 
CaCO3 (g) 
Concentração 
(g/L) 
Concentração 
volumétrica 
Underflow 1 51,37 149,69 52,80 1,43 0,014759005 0,005446127 
 
Underflow 2 50,00 142,20 51,33 1,33 0,014636294 0,005400846 
Underflow 3 50,53 146,80 51,94 1,41 0,01486401 0,005484875 
Alimentação 
1 
50,01 144,13 51,19 1,18 0,012696363 0,004685005 
 
Alimentação 
2 
50,10 141,50 51,25 1,15 0,012742382 
 
0,004701986 
 
Alimentação 
3 
51,51 145,85 52,69 1,18 0,01266638 
 
0,004673941 
 
 
Tabela 2 - Dados obtidos 
Amostras Tempo (s) Vazão (cm3/s) 
Underflow 1 9,50 105,3 
Underflow 2 9,50 105,3 
Underflow 3 9,56 104,6 
Alimentação 1 10,37 192,9 
Alimentação 2 10,68 187,3 
Alimentação 3 10,10 198,0 
Overflow 1 13,97 71,58 
Overflow 2 14,25 70,18 
Overflow 3 14,10 70,92 
 
 
 
ƞ = 
𝑊𝑊𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼
𝑤𝑤𝑨𝑨𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨𝑼𝑼𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨çã𝑼𝑼
 = 
(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚∗𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑚𝑚çã𝑐𝑐 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑚𝑚é𝑐𝑐𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑚𝑚)𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼
(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚∗𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑚𝑚çã𝑐𝑐 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑚𝑚é𝑐𝑐𝑐𝑐𝑡𝑡𝑐𝑐𝑚𝑚)𝑨𝑨𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨𝑼𝑼𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨çã𝑼𝑼
 (1) 
 
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𝑅𝑅𝐿𝐿 = 
𝑄𝑄𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼𝑼(1−𝑐𝑐𝑻𝑻𝑻𝑻)
𝑄𝑄𝑨𝑨𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨𝑼𝑼𝑼𝑼𝑨𝑨𝑨𝑨çã𝑼𝑼(1−𝑐𝑐𝑻𝑻𝑨𝑨)
 (2) 
 
ƞ�′ = ƞ�− 𝑅𝑅𝐿𝐿
1− 𝑅𝑅𝐿𝐿
 (3) 
 
Tabela 3 - Valores calculados 
Amostras Eficiência global - ƞ� 
(%) 
Razão de líquido - 
𝑹𝑹𝑳𝑳 (%) 
Eficiência Reduzida - 
ƞ�′(%) 
1 63,4561754 54,5461258 19,6023986 
2 64,5759937 56,1804925 19,1592779 
3 61,9940444 52,7852414 19,5040773 
 
Tabela 4 - Valores médios calculados 
Eficiência global - ƞ� (%) Razão de líquido - 𝑹𝑹𝑳𝑳 (%) Eficiência Reduzida - ƞ�′(%) 
63,34207117 54,50395323 19,42191793 
 
 
4. CONCLUSÃO 
A partir dos dados obtidos no experimento, foi possível determinar que a eficiência 
global do hidrociclone é 63,34207117%, a razão de líquido é 54,50395323% e a 
eficiência reduzida é 19,42191793%. 
 
REFERÊNCIAS 
 
Estudo do comportamento de um hidrociclone filtrante de Geometria Krebs, Edu B. 
Arruda, Celso a. Koboldt, João J. R. Damasceno, Marcos A. S. Barrozo. 
 
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Optimization study of thickener hydrocyclones, Grégori Ullmann, Suélen Mara 
Gonçalves, Yanne Novais Kyriakidis, Marcos Antônio de Souza Barrozo, Luiz Gustavo 
Martins Vieira 
 
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