Prova Operações Unitárias IV 2010 (Resolvida)

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UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO – UNAERP 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
OPERAÇÕES UNITÁRIAS IV 
Prova parcial - 22/04/2010 
Prof. Murilo D.M. Innocentini 
NOTA: 
Nome: Código: 
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1) O uso de leitos de carvão ativado tem-se mostrado um eficiente método para a remoção física de poluentes 
orgânicos em ar e em águas de abastecimento. Deseja-se projetar um sistema de purificação por adsorção com 
carvão ativado granular (CAG), constituído de partículas com esfericidade de 0,77, densidade absoluta de 
1146 kg/m3 e distribuição granulométrica obtida por peneiramento (padrão ASTM) conforme apresentado: 
0 g
100 g
170 g
450 g
280 g
0 g
0 g
Malha 10
Malha 14
Malha 18
Malha 20
Malha 30
Malha 40
Fundo
 
A operação durante a adsorção ocorre com a passagem de ar contaminado a 25°C e 1 atm em sentido descendente 
pelo leito cilíndrico carregado de CAG. O leito é carregado com 1579,6 kg de CAG e quando fixo e uniformizado 
apresenta densidade aparente de 596,5 kg/m3, com diâmetro igual à altura (DL = L). Com base nessas informações, 
determine: 
 
a) A vazão de ar permissível a 25°C para que a perda de carga no leito não ultrapasse 20 cmH2O. Valor: 2,5 
pontos. 
b) A regeneração do leito após a saturação do carvão ativado pode ser realizada por dessorção, através da 
passagem de ar quente no leito em sentido contrário ao da adsorção. Considere que a temperatura do ar na 
limpeza seja de 200°C (ar = 0,746 kg/m
3 e ar = 2,63×10
-5 Pa.s). Qual a vazão mássica de ar quente para 
realizar a regeneração do leito em velocidade duas vezes superior à velocidade de mínima fluidização? 
Valor: 2,5 pontos. 
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2) Deseja-se realizar o dimensionamento de um sistema de fragmentação por moinho de bolas. O material a ser 
cominuído é o minério de ouro, em uma taxa de 90 t/h em circuito fechado a úmido. As distribuições 
granulométricas acumuladas passantes do material antes e depois da moagem seguem o modelo de Rosin-
Rammler: 
 npii bd-exp-1 w 
, Sendo que wi é a fração mássica acumulada passante, dpi é o diâmetro de 
partícula, em mm. As constantes b e n são dadas por: 
b n
Antes da moagem 0,2 1,5
Depois da moagem 4,0 1,5
 
Com base nessas informações, determine: 
 
a) As dimensões recomendadas para o(s) moinho(s) de bolas. Valor: 1,25 ponto. 
b) A carga e a distribuição recomendada de tamanho de bolas no moinho. Valor: 1,25 ponto. 
c) A rotação indicada para o moinho. Valor: 1,25 ponto. 
d) A potência útil do moinho, baseada na lei de Bond. Valor: 1,25 ponto. 
 
Faça todas as suposições necessárias para a resolução do problema!! 
 
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OBSERVAÇÕES: 
1) Permitida consulta apenas à apostila. 
2) Respostas finais à caneta. Não serão aceitas reclamações com respostas a lápis.