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Agitação e Agitadores 
Prof. Boutros Sarrouh 
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OPERAÇÕES DE AGITAÇÃO 
 Operações de mistura e agitação encontram-se 
frequentemente na indústria em processos que envolvem 
transformações físicas, químicas e biológicas. 
 indústria alimentar 
 indústria farmacêutica 
 indústria do papel 
 indústria dos plásticos 
 indústria cerâmica 
 O investimento financeiro (custos de capital e de operação) 
em processos de mistura e agitação é considerável 
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/ 
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IMPULSIONADORES DE LÍQUIDOS (AGITADORES) 
 
 
O tipo de fluxo criado pelo impulsor (agitador) depende: 
 
-do tipo de agitador; 
 
-das características do fluido; 
 
-do tamanho e das proporções do tanque (geometria); 
 
- da existência de placas defletoras (chicanas). 
 
5 atua na direção paralela ao eixo do rotor 
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atua na direção perpendicular ao eixo do 
rotor. 
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atua na direção tangente, o que propicia um movimento 
circular ao redor do rotor. 
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Desvantagens 
 
 - baixo grau de mistura 
 - captura de ar pelo líquido 
 - nível do líquido sobe junto às 
paredes do tanque 
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Instalação das Chicanas (defletores) 
 
 
a)Próximo à parede para líquidos de baixa viscosidade. 
 
b) Afastados da parede para líquidos de alta viscosidade. 
 
c) Geralmente afastamento de 1/2 da largura, a fim de evitar 
acúmulo de sólidos atrás das lâminas. 
 
d) Geralmente são usados 4 defletores com largura de 1/10 - 
1/12 do diâmetro do tanque. 
 
e) Geralmente utilizados para: Re > 10.000 
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TIPOS DE AGITADORES OU IMPULSORES 
 
Hélices 
 
-Utilizada geralmente para agitação de fluidos de baixa viscosidade (μ 
< 50 cP); Uso: suspensão de sólidos, mistura de fluidos miscíveis. 
Utilizada para transferência de calor. Não fornece tensão de 
cisalhamento. Dimpelidor << Dtanque , possui uma ampla faixa de rotações. 
 
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TIPOS DE AGITADORES OU IMPULSORES 
 
 
Pás: 
 
Velocidade de rotação baixa (Di menor que D); 
 
Utilizada para mistura de fluidos muito consistentes. 
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.s 
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DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AGITAÇÃO 
 
 
O conjunto conhecido como tanque agitado normalmente 
consiste em um tanque cilíndrico, um ou mais impelidores, 
um motor e, usualmente, chicanas. Alguns tanques são 
providos de serpentinas ou camisas para promover a 
troca térmica. 
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Segundo Holland 
 
Impulsor: turbina de 6 lâminas planas. 
Diâmetro do agitador: Da = (1/3).Dt 
E = Da 
W = (1/5).Da 
L = (1/4).Da 
H = Dt 
 
Número de dificultores: 4 montados verticalmente na parede do 
tanque do fundo até acima do nível de líquido. 
 
J = (1/10).Dt 
 
Relação geométrica para tanque padrão 
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Segundo McCabe 
Da / Dt = 1/3 
H / Dt =1 a 1/2 
J / Dt = 1/12 
 E/Da = 1 
W / Da = 1/5 
L / Da = ¼ 
- Número de dificultores = 4; 
- Número de lâminas = 4 a 16 ( geralmente 6-8 ); 
- Se o nível do líquido for maior que 1,25 Dt usar diversos impulsores; 
- A distância ótima dos impulsores é 1 - 1,5 Da. 
 
O número de impulsores é calculado pela fórmula empírica de Weber: 
N° impulsores = WELH 
 Diâmetro do tanque 
 
WELH : máxima altura de líquido x massa específica média do conteúdo do 
vaso. 
 
Relação geométrica para tanque padrão 
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Análise De Processo Através De Números Adimensionais: 
 
 
Alguns números adimensionais associados com 
sistemas de agitação são utilizados para se obter 
informações sobre parâmetros importantes tais como o 
tempo de mistura, o consumo de energia e a 
capacidade de bombeamento, entre outros. 
DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AGITAÇÃO 
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Sendo, N= velocidade de rotação em rpm, D= diâmetro do impelidor (m) 
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v = velocidade na extremidade do 
impelidor (m/s) 
D = diâmetro externo impeledor (m) 
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D= diâmetro do impelidor 
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Correlação entre Número de Potência e Número de Reynolds 
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Regime Laminar 
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Regime Turbulento 
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Cheremisinoff, Nicholas P (2000). Handbook of chemical processing equipment 
4,5 Np 
Correlação entre Número de Potência e Número de Reynolds 
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 Seleção do impelidor/agitador; 
 
 Cálculo do número de potência; 
 
 No caso de formação de vórtice, calcular o número de 
fraude e corrigir o número de potência calculado; 
 
 Cálculo da Potência 
 
 
 
Dimensionamento de sistema de Agitação 
Exercício Agitação 
 
Uma turbina Rushton com 6 pás está instalada no centro de um tanque 
vertical. O diâmetro do tanque é de 1,83 m, a altura do líquido é igual ao 
diâmetro do tanque, sendo que o diâmetro da turbina é de 0,61 m e está 
posicionada a 0,61 m do fundo do tanque. O tanque é cheio com uma solução 
a 50% de soda cáustica, com uma viscosidade de 12 cp (0,012 kg/[m.s]) e uma 
densidade de 1498 kg/m³). A turbina é operada a 90 rpm. O tanque não possui 
chicanas. 
 
a) Qual a potência é requerida para operar o misturador? 
b) Qual seria a potência do motor, considerando η=0,7? 
c) Ao mesmo tanque são adicionadas 4 chicanas com 0,19 m de largura. Qual 
a potência requerida para operar este misturador com chicanas? 
d) Qual seria a potência do motor, considerando η=0,7? E que tipo de agitação 
ocorrerá neste tanque (intensidade da agitação)? 
e) Será utilizado um impelidor helicoidal para misturar um composto de latex 
com uma viscosidade de 1200 Poise (120 kg/[m.s]) e com uma densidade de 
1120 kg/m³. Qual é a potência requerida para operar este misturador? 
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