Moagem e Peneiramento - Peneiras de Mesh - 1BIM

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA II
Moagem e Peneiramento
Débora Miyuki Tamura	RA: 60904
Fábio Oberg			RA: 64660
Fernanda Arzani		RA: 60844
Geovana C. Fachini		RA: 64967
Isabela S. Ganassin		RA: 61570
Professor Walter
Maringá, 18 de março de 2013
1. Materiais e Métodos
1.1 Materiais:
Areia;
Balança;
Moinho de cilindros;
Peneiras com diferentes aberturas;
Agitador de peneiras e
Cronômetro.
1.2 Métodos:
Fazendo uso de um moinho de cilindros moeu-se aproximadamente 1kg de areia grossa e dessa massa retirou-se 303,2g para realizar o peneiramento. 
Foi montado um conjunto de peneiras dispostas de acordo com o Mesh/Tyler, sendo que a peneira de Mesh 80 (maior abertura das peneiras utilizadas) foi posicionada acima das outras, seguida das peneiras de Mesh 170, 250, 325, 400 (menor abertura). Abaixo do conjunto foi posicionada uma peneira cega para aparar as partículas menores.
A massa das peneiras foi determinada utilizando uma balança.
Com o conjunto de peneiras montado, a areia moída foi colocada na peneira superior, o conjunto foi tampado e posicionado no agitador conforme a figura 1. A cada 20 minutos de agitação o conjunto era retirado e as peneiras cuidadosamente pesadas, para não haver perda de material, usando-se um pincel, as partículas retidas nos poros de cada peneira eram derrubadas na próxima peneira. Isso se repetiu por cinco vezes para que a mudança de massa em cada peneira fosse acompanhada.
Figura 1 - Peneiras e agitador.
2. Resultados e Discussão
Após a estabilização das massas nas peneiras, anotou-se os dados na Tabela 1.
Tabela 1 – Dados coletados da pesagem.
	Peneira
	Tyler
	Diâmetro (in)
	Dmedio (in)
	Mpeneira (g)
	Mpeneira+areia (g)
	Mareia (g)
	5
	80
	0,1750
	0,2115
	347,5
	540,7
	193,2
	4
	100
	0,1470
	0,1610
	341,9
	373,4
	31,5
	3
	115
	0,1240
	0,1355
	335,3
	353,9
	18,6
	2
	170
	0,0880
	0,1060
	329,1
	345,4
	16,3
	1
	250
	0,0630
	0,0755
	332,6
	346,2
	13,6
	fundo
	fundo
	 
	0,0580
	300,8
	334,1
	33,3
	
	
	
	
	
	Total:
	306,5
Com os dados obtidos, calculamos as frações mássicas (Δφ) de cada peneira, bem como as frações mássicas menores (<φ) e maiores (>φ), que estão dispostos na Tabela 2.
Tabela 2 – Dados calculados com os valores medidos.
	Peneira
	Δφ
	<φ
	>φ
	Δφ/D (in-1)
	5
	0,6303
	0,3697
	0,6303
	2,9803
	4
	0,1028
	0,2669
	0,7331
	0,6383
	3
	0,0607
	0,2062
	0,7938
	0,4479
	2
	0,0532
	0,1530
	0,8470
	0,5017
	1
	0,0444
	0,1086
	0,8914
	0,5877
	fundo
	0,1086
	0,0000
	1,0000
	5,1560
Com os dados das Tabelas 1 e 2, plotaram-se os gráficos de curvas cumulativas e o histograma da distribuição do diâmetro de partículas, que seguem:
Figura 2 – Curvas cumulativas de tamanho maior e menor.
Figura 3 – Distribuição dos diâmetros médios das partículas.
Ajustou-se os dados para os modelos GGS, RRB E LN e plotou-se os respectivos gráficos.
Figura 4 – Dados ajustados ao Modelo GGS.
Figura 5 – Dados ajustados ao Modelo RRB.
Figura 6 – Dados ajustados ao Modelo LN.
Para o Modelo LN, utilizamos a variável z, onde:
e
Para 0≤ () ≤ 0,5
Os valores de a, b, c, d, e e f são constantes determinadas por Lawless, 1978 e Gimenes, 1992.
Tabela 3 – Valores de R² encontrado para os diferentes modelos.
	Modelo
	GGS
	RRB
	LN
	R²
	0,9958
	0,9928
	0,9825
Como vimos, a melhor aproximação é pelo modelo GGS, pois o R² é o que mais se aproxima de 1. Assim, calculamos o DSauter pelas fórmulas:
DSauter (Modelo GGS) = 
DSauter (Equação) = 
Onde m = a (coeficiente angular da reta) e –m.ln(k) = b (coeficiente linear da reta)
Assim, obtivemos:
DSauter = 0,083 mm (Modelo GGS)
DSauter = 0,194 mm (Equação)
O erro percentual foi de 57%.
Mesmo com o Modelo GGS bem ajustado, o erro foi considerável. Observou-se que a maior parte da massa ficou retida na peneira do topo e que as massas nas outras peneiras não estavam bem distribuídas. O erro poderia ter sido menor se um maior número de peneiras fosse colocado. Assim, a distrubuição seria mais uniforme e o resultado seria mais confiável. Além disso, a areia pode ter ficado presa entre os fios da peneira ou até mesmo entre as partículas maiores.
3. Conclusão
	Com os resultados obtidos, pode-se concluir que o sólido analisado, no caso a areia, possui uma classificação homogênea, quanto ao seu tamanho e massa específica, isso pode ser observado com o fato que de a maioria dos sólidos foram retidos na primeira peneira. Além disso, verificou-se que o modelo que mais se ajusta aos dados obtidos pelo experimento foi o modelo GGS, fato observado pelo R², o qual mais se aproximou de 1.