3 Avaliação semestral remota de Operações Unitárias 14-12-20 FRANCISCO

Prévia do material em texto

<p>ENGENHARIAS</p><p>DISCIPLINA: Operações Unitárias</p><p>Ass. Professor:</p><p>DOCENTE: Fabiano F. de Medeiros</p><p>VALOR DA AVALIAÇÃO: 8,0</p><p>DATA: 14/12/2020</p><p>NOTA:</p><p>INSTRUÇÕES</p><p>1. A avaliação deverá ser realizada em no máximo 24h;</p><p>2. A avaliação é individual;</p><p>4. Questões rasuradas serão invalidadas;</p><p>5. A avaliação é composta por 04 questões discursivas;</p><p>3ª Avaliação Semestral de Operações Unitárias</p><p>Questão 1 – A sedimentação é uma operação sólido-líquido baseada na diferença entre as concentrações das fases presentes e na suspensão a ser processada, sujeitas à ação de um campo gravitacional. A sedimentação da fase particulada ocorre normalmente em tanques cilíndricos (sedimentadores). (2,0).</p><p>a) Indique e defina os 3 estágios de H e os números correspondentes às setas no desenho abaixo.</p><p>= Altura da região onde ocorre a clarificação; = Altura da zona a ser decantada</p><p>= Altura do fundo (lama)</p><p>1 – Poço de alimentação; 2 – Overflow; 3 – Underflow</p><p>b) Um decantador pode funcionar como clarificador ou espessador? Justifique sua resposta.</p><p>Sim. O decantador é um meio de separação de misturas e ela pode ser sim um clarificador ou espessador porque também eles são. Um decantador é um processo no qual o sólido se mexe por meio do líquido em repouso, aí no caso se a intenção for obter sólido com baixa concentração de líquido, ele vai ser espessador. Agora se for ao contrário – obter líquido com baixa concentração de sólido – vai ser um clarificador.</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>Questão 2 – A separação de particulados é indispensável para obter o produto desejado evitando o desperdício de material de alto valor agregado além do controle de poluição dos mais diversos ambientes, usando a força centrifuga (centrífugas, ciclones, hidrociclones) e os gravitacionais (câmara de poeira e elutriadores). O princípio em comum entre as técnicas é a decantação. Com base nessas informações defina (2,0):</p><p>a) o princípio básico de funcionamento de um ciclone.</p><p>A força centrífuga tende a empurrar partículas para as paredes do ciclone enquanto a força de arraste age no sentido de carregar as partículas junto com o gás na saída do ciclone</p><p>b) Qual a diferença de um ciclone para um hidrociclones, dê exemplos de aplicações de cada um deles.</p><p>Os hidrociclones são equipamentos que constituem o grupo de maquinários utilizados na separação sólido-líquido e líquido-líquido através do campo centrífugo.</p><p>O princípio de separação dos hidrociclones é o mesmo das centrífugas, através do qual as partículas em suspensão são submetidas a um campo centrífugo que provoca sua separação do fluido. O hidrociclone pode ser aplicado no tratamento de água de irrigação que contenha altas concentrações de partículas de areia em suspensão. Já o ciclone é muito usado nas indústrias químicas e de processamento de materiais particulados, tais como no processo de fabricação de celulose quando há a necessidade de separar as partículas menores do minério.</p><p>Questão 3 – Pesquise sobre um processo industrial que utilize um sistema de leito fluidizado e explique sua operação unitária ou conversão química (2,0).</p><p>Leito fluidizado é a operação que trata das interações físicas entre partículas suspensas quando adicionadas a uma fase fluida, desde que não haja o arraste do sólido. A utilização da fluidização se dá quando, em processos industriais , deseja -se a mistura entre as fases fluida e particulada, criando altas taxas de transferência de calor e de massa e proporcionado assim as distribuições de temperatura e de concentração das fases no interior do equipamento de maneira uniforme. Os tipos de regime são:</p><p>Um exemplo mesmo é a ERB – Energias Renováveis do Brasil que geram vapor através da queima de eucalipto em forma de cavaco onde esse insumo vai alimentar o silo de biomassa e se juntar com a areia que está sendo fluidizada no leito. Ocorrendo a queima de modo segura e daí gerando energia e vapor na caldeira.</p><p>Questão 4 – Você foi convocado para avaliar a etapa de clarificação de um licor branco bruto, bem como o sistema de tratamento para o espessado advindo de um tanque de sedimentação, visando a obtenção de cal viva, para o seu reaproveitamento nas etapas de reação de caustificação, presente na produção da pasta de papel pelo processo kraft. Você propôs um conjunto de processos e operações unitárias para o tratamento do licor, entre os quais a clarificação em um tanque de sedimentação. O gestor do projeto solicitou que você estimasse a área, o diâmetro e a altura total do sedimentador. Para tanto, o gestor apresentou as seguintes informações abaixo. Utilizar o método de Biscaia Jr. (2,0). Obs. Todos os cálculos deverão ser realizados pelo Excel.</p><p>Propriedade</p><p>Valor</p><p>Unidade</p><p>Conc. Inicial (Ca)</p><p>60</p><p>g/L susp.</p><p>Conc. Sólidos (Cr)</p><p>170</p><p>g/L susp.</p><p>ρ líquido</p><p>1,1</p><p>g/cm3</p><p>ρ partícula</p><p>2,7</p><p>g/cm3</p><p>Qa</p><p>30</p><p>m3/h</p><p>Testes de Proveta</p><p>Tempo (min)</p><p>H (cm)</p><p>0</p><p>40,0</p><p>5</p><p>32,8</p><p>10</p><p>25,5</p><p>15</p><p>18,8</p><p>20</p><p>14,2</p><p>25</p><p>11,2</p><p>30</p><p>9,60</p><p>35</p><p>6,60</p><p>40</p><p>5,20</p><p>45</p><p>4,0</p><p>image1.jpeg</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p>