Projeto de elutriadores

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
Disciplina: Operações Unitárias I 2013.2 
PROJETO ELUTRIADORES 
Profs. Diana Cristina Silva de Azevedo 
 
Deseja-se utilizar uma bomba, com as características dadas na Tabela 1, para 
efetuar o bombeamento de água que alimentará dois elutriadores em série. A 
bomba capta água de uma lagoa, através do sistema de escoamento, transporta a 
água até os elutriadores, cuja finalidade é classificar e separa uma mistura de 
sulfeto de chumbo e quartzo. A água escoa a temperatura ambiente, o sistema 
possui 6 cotovelos padrão 90º, 3 válvulas do tipo gaveta operando totalmente 
abertas e cerca de 5 metros de tubulação (sendo 1,5 a montante da bomba e 3,5 a 
jusante). A tubulação é de aço comercial e tem diâmetro interno de 2 polegadas. 
A mistura de sólidos entra no primeiro elutriador e a distribuição 
granulométrica é a mesma para os dois materiais (Tabela 2). Os diâmetros dos 
elutriadores são, respectivamente, 70 cm e 100cm. 
As propriedades físicas das partículas são: 
PbS – Densidade 7,0 g/cm³ e esfericidade 0,90 
Quartzo – Densidade 2,5g/cm³ e esfericidade 0,80 
 a) Plotar as curvas características da bomba (Tabela 1) e do sistema, 
considerando as perdas de carga nos elutriadores como: h=Kv2/2g, sendo K = 
6,0 e v a velocidade média do escoamento na tubulação à montante dos 
elutriadores; 
 
 b) Calcular a potência real no ponto de operação; 
 
 c) Obter a porcentagem (%) de cada material no topo e no fundo de cada 
elutriador e no tanque de separação para a mistura. 
Tabela 1 
Q (gal/min) Q (m³/s) HB (ft H2O) HB (m.c.a) η (%) 
7,93 0,0005 38,26 11,66 26,0 
12,68 0,0008 37,73 11,50 47,0 
19,01 0,0012 36,78 11,21 75,0 
26,92 0,0017 35,62 10,86 85,0 
36,41 0,0023 34,16 10,41 79,0 
Tabela 2 
dp médio (μm) X (<dp médio) 
20 0,15 
30 0,28 
40 0,43 
50 0,54 
60 0,64 
70 0,72 
80 0,78 
100 0,88