Equipamentos Industriais - Filtros e Vasos

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TÍTULO 
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Equipamentos
Industriais
• Bombas;
• Compressores;
• Filtros;
• Ventiladores;
• Vasos, Tanques e
Agitadores;
• Descarte de produtos
químicos e preservação
do meio ambiente;
• Avaliação e controle de
riscos inerentes ao
processo;
• Prevenção contra
deterioração, explosão
e outros riscos;
• Trocadores de calor;
• Torres de resfriamento;
• Fornos;
• Reatores;
Ementa
Disciplina: Equipamentos Industriais
Período: 10/01 a 23/01
Carga horária: 40 horas​
Limite de Faltas: 25% (10 faltas)
FILTROS 
A Filtração é um processo unitário
que consiste na separação de uma
fase sólida de uma fase líquida.
Filtrar consiste em separar
mecanicamente as partículas sólidas
de uma suspensão líquida com o
auxílio de um leito poroso.
FILTROS 
Quando se força a suspensão através do leito, o sólido da suspensão fica retido
sobre o meio filtrante.
Formando um depósito que se chama torta, cuja espessura vai aumentando à
medida que a operação transcorre.
O líquido que passa através do leito é o filtrado.
FILTROS 
FILTROS 
Na filtração é a fase líquida que se
movimenta através do sólido estacionário,
enquanto que na decantação é o sólido que
se movimenta através do líquido.
Em princípio a filtração é uma alternativa à
decantação, à centrifugação e a prensagem.
FILTROS 
Processos de Filtração/Funcionamento dos Filtros:
A de filtração por gravidade ocorre quando o líquido
escorre pelo meio filtrante (meio poroso) apenas pelo
efeito de pressão hidrostática.
Caso esta filtração ocorra sob uma pressão alta em
relação à atmosférica será denominada de filtração sob
pressão, ou e uma pressão baixa, denominando se
filtração a vácuo.
E por fim, a filtração centrífuga, quando há forças
centrífugas sendo aplicadas no meio filtrante.
FILTROS 
Filtração por Gravidade
FILTROS 
Filtração a vácuo
FILTROS 
Filtração Centrífuga
FILTROS 
Tipos de Filtros 
1) Superfície – exemplo: papel de filtro analítico, membranas;
2) Profundidade: maior área de filtração – papel plissado.
FILTROS 
Tipos de Filtros – Filtração de Superfície 
A filtração de superfície, como o próprio nome diz
ocorre superficialmente ao meio poroso, a grosso
modo e para ilustrarmos de forma mais clara
tomamos como exemplo uma peneira, comumente
utilizada em residências ou na área de construção
civil, a filtração de superfície ocorre como no caso
citado acima, sendo que as aberturas do meio
filtrante sejam menores do que a partícula que
deseja ser retida, deixando passar partículas de
menor tamanho. As partículas ficam retidas na
superfície deste elemento filtrante, formando-se uma
torta ou superfície de partículas até o elemento
filtrante encontrar-se parcialmente ou totalmente
fechado, diminuindo a eficiência de filtragem ou
mais comumente chamado de saturação.
FILTROS 
Tipos de Filtros – Filtração de Superfície 
Já na filtração de profundidade, os contaminantes
seguem um caminho a ser percorrido, e são retidos
por meio de toda a profundidade do meio filtrante e
não apenas na superfície de entrada e de contato.
Os filtros de profundidade geralmente são
constituídos de fibras entrelaçadas, que geram uma
área maior de filtragem e retenção, obrigando a
partícula a seguir o caminho definido pelo meio
poroso. O principal objetivo e característica de um
filtro de profundidade é a prevenção do
carregamento da superfície filtrante, permitindo
assim um maior volume de filtragem, maior retenção
de partículas e qualidade final do fluido mais
apurada.
FILTROS 
Tipos de Filtros 
A) Tipo de Suporte – Bags, Cartuchos, Cápsulas e Discos.
FILTROS 
Tipos de Filtros 
B) Composição do Material – fibroso, poroso e granular.
FILTROS 
Fatores que influenciam o processo de Filtração:
Viscosidade: a viscosidade da polpa a ser filtrada deve
ser inversamente proporcional à razão da filtração. Em
uma determinada fase líquida, a alta viscosidade pode
ser reduzida diluindo-se com um solvente de baixa
viscosidade, consequentemente, melhorando a
velocidade de filtração.
Temperatura: a velocidade de filtração de polpa é
marcante com o efeito da temperatura, principalmente
relacionando-se com a viscosidade. De um modo geral,
temperatura e viscosidade estão intimamente
relacionadas nos trabalhos de filtração.
FILTROS 
Fatores que influenciam o processo de Filtração:
Meio filtrante: ao escolher o meio filtrante deve se manter o
compromisso entre a abertura do tecido e o tamanho da
partícula, de modo que possa encontrar um tecido com
abertura suficiente para evitar entupimentos e,
concomitantemente, vazamentos excessivos de partículas
finas.
Lavagem: com a torta retida no leito filtrante, após a etapa de
filtração, inicia se a operação de lavagem utilizando se água
nova ou outro liquido compatível com o sistema.
O objetivo desta operação é remover ou
reduzir em nível desejado o volume de
filtrado residual e/ou sólidos retidos na torta,
no caso de especificação do sólido ou para
a recuperação máxima de filtrado.
FILTROS 
Fatores que influenciam o processo de Filtração:
Teste em escala de laboratório: é de grande necessidade
realizar ensaios em escala de laboratório para determinar as
condições de um filtro para uma dada situação, pois é
praticamente impossível prever o comportamento de um
determinado produto a ser filtrado.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
O filtro de pressão do tipo prensa em batelada e os filtros contínuos a vácuo são os de maior
uso nas usinas de tratamento de minerais.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Filtros de pressão são filtros que operam acima da operação atmosférica, como a pressão de
operação imposta por uma bomba de êmbolo, diafragma, parafusos, centrifuga ou ainda por
corrente proveniente de um reator pressurizado.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Vantagens ao se utilizar os filtros de pressão:
a) a aplicação de altas pressões permite
aumentar a velocidade de filtração e viabilizar
separação sólido-líquido considerada difícil que
seria proibitiva de outra maneira, devido ao
longo ciclo de operação.
b) possuem grande área de filtração por unidade
de área física ocupada.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração
Desvantagens ao se utilizar os filtros de pressão:
a) filtros de pressão continuam sendo muito caros
e apresentam pouca flexibilidade.
b) filtro de pressão descontínua dificilmente se
adaptam a processo contínuo e sua operação é de
alto custo.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Filtro prensa consiste num conjunto alternado de
quadros ocos nos quais a torta é retida durante a
operação de filtração e placas maciças que possuem
superfícies preparadas com sulcos ou furos que
permitem a drenagem do filtrado.
⚬ O meio filtrante geralmente um tecido, recobre ambas
as faces da placa.
⚬ O conjunto de placas e quadros é apoiado, de modo
vertical, sobre um par de suportes paralelos fixos na
estrutura do filtro.
FILTROS 
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Vantagens:
• Construção simples, robusta e econômica;
• Grande área filtrante por área de implantação;
• Flexibilidade (pode aumentar ou diminuir o
número de elementos para variar a
capacidade);
• Não tem partes móveis;
• Trabalha com altas pressões;
• Manutenção simples apenas substituição
periódica das Lonas.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Desvantagens:
• Operação intermitente (paradas);
• Alto custo de mão de obra;
• Lavagem da torta é imperfeita e demorada.
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Filtros a vácuo são filtros que operam sob baixa
pressão, basicamente operando se sob pressões
inferiores à atmosférica, utilizando se como
principal ferramenta a bomba de vácuo por ser a
fonte motriz de filtração.
⚬ Podem ser de operação continua ou em
batelada (descontínuas).
FILTROS 
Equipamentos de Filtração:
Os filtros a vácuo contínuos possuem elevada
capacidade de processamento, maior que as
demais espécies de filtros, além do fato de que a
principal justificativa para o empregode filtração a
vácuo é sua fácil adaptação a operações
continuas, já o uso de o uso de filtros a vácuo em
batelada é bastante restrito, limitando se a usos
específicos.
FILTROS 
FILTROS 
Limpeza da Torta de Filtração
Filtro Prensa
• A lavagem do tecido deverá ser feita de preferência quando houver
redução do rendimento na operação de separação do material. Isto
significa saturação no elemento filtrante. Deve-se considerar a carga
horária de trabalho e a densidade do material processado (maior ou
menor freqüência);
• Recomendam-se jatos de água abundante a baixa pressão,
perpendiculares ao tecido e do lado oposto da torta, para expulsão
dos resíduos. Máquinas de lavar com pressão também podem ser
usadas, porém, a uma distância maior que 30 cm de afastamento do
bico ao tecido e em forma de leque. CUIDADO! A pressão
excessiva pode danificar irremediavelmente seu elemento
filtrante;
FILTROS 
Limpeza da Torta de Filtração
Filtro Prensa
• Caso haja necessidade, colocar em um tanque / tambor, de 3% a
4% de cloro misturado em água e deixar aproximadamente de 30
minutos até 1 hora de molho;
• No caso de produtos como óleo / sebo / resina, repetir o processo
inicial de limpeza, porém, com 3% a 4% de soda e deixar
aproximadamente de 2 até 3 horas de molho;
FILTROS 
Limpeza da Torta de Filtração
Filtro Prensa
• A secagem deve ser de forma natural, de preferência longe de raios
solares. Jamais utilize estufas ou quaisquer outros métodos
forçados, que acarretarão a degradação mais rápida do tecido,
conseqüentemente, sua vida útil;
• Cuidados no manuseio dos elementos filtrantes, evitando colocá-los
sobre superfícies perfurantes como ferramentas e afins, preservam
a durabilidade e eficiência do seu equipamento.
• Sugestão: é aconselhável que o cliente tenha sempre de reserva
um jogo de elemento filtrante, sendo que, enquanto o primeiro jogo
está em operação no filtro prensa o segundo estará em “stand by”
para ser utilizado. E também, para não correr o risco de parar a
produção no caso de haver espera na fabricação dos mesmos.
FILTROS 
Limpeza da Torta de Filtração
Filtro Prensa
https://www.youtube.com/shorts/kUFFoe5rWvc
https://www.youtube.com/watch?v=I-5hsoSj2HQ
Filtro Rotativo
https://www.youtube.com/shorts/AT2oWrQdL_U
https://www.youtube.com/watch?v=n51K1c3TSUQ
https://www.youtube.com/shorts/kUFFoe5rWvc
https://www.youtube.com/watch?v=I-5hsoSj2HQ
https://www.youtube.com/shorts/AT2oWrQdL_U
https://www.youtube.com/watch?v=n51K1c3TSUQ
Vasos 
Os vasos usados na indústria em geral, são geralmente cilindros metálicos,
feitos de chapas soldadas, com as extremidades fechadas por calotas semi
elípticas torisféricas ou semi esféricas. Conforme a posição em que operam
podem ser classificados em verticais ou horizontais.
Vasos 
Dentre as funções dos vasos podemos citar:
• armazenar produtos entre etapas diferentes do processamento;
• funcionar como acumulador de produtos para uso em emergências e
partidas;
• regulador de fluxo diluindo as oscilações do mesmo.
Vasos 
Casco: composto de parte cilíndrica e tampo.
Bocas de visita: são aberturas flangeadas, as quais permitem o acesso ao
interior do vaso para inspeção e manutenção.
Conexões: de entrada e saída de produto, de ventilação, drenos e
conexões para acessórios (visor de nível, válvula de segurança, etc.
Acessórios: nos vasos com funções específicas,(Secadores, reatores, etc)
são encontrados outros componentes como telas, grades, suportes para
recheios, chicanas defletoras, etc cuja finalidade é de adaptá-lo à função a
que se destina.
Vasos 
Vasos 
Cuidados:
Efetuar inspeção interna antes do vaso ser fechado definitivamente,
visando remover detritos remanescentes de quaisquer serviços executados
no seu interior ( pedaços de solda, trapos, etc) como também verificar se
seus internos estão de acordo com as recomendações de projeto.
Vasos 
Os reatores:
Os reatores cuja simbologia é
diferente dos vasos mais comuns
merecem um destaque especial, em
face de importância que representam
na operação das unidades, e da
presença de catalisadores.
Em condições normais de operação,
cabe ao operador, para efeito de
acompanhamento, fazer as leituras
de temperatura e pressão previstas
nas folhas de controle da operação.
Vasos 
Os reatores:
Inspeções rotineiras devem ser feitas
também, no sentido de observar
eventuais vazamentos em flanges e
conexões, principalmente porque
trabalham com níveis de pressão e
temperatura elevadas.
Eles são projetados para realizar
reações químicas de maneira
controlada e eficiente.
Atividade 
1) Explique como ocorre o processo de
filtração.
2) Cite alguns fatores que influenciam no
processo de filtração.
3) Em que consiste os filtros de pressão?
4) Em que consiste os filtros de prensa?
5) Em que consiste os filtros a vácuo?
6) O que são vasos industriais?
7) Aponte as funções dos vasos industriais.
8) Cite os componentes dos vasos industriais.
9) O que são reatores?