8 Manual Transferência de Oxigênio 2015

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
Instituto de Química 
Departamento de Operações e Projetos Industriais 
Laboratório de Engenharia Química II 
1 Laboratório de Engenharia Química II 
 
 
 
Manual de Operação 
 
Conjunto Didático Experimental 
 
“DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE 
MASSA GLOBAL” 
 
1. Descrição do Equipamento 
 
A figura 1 apresenta o esquema operacional, tanque agitado com aerador e 
agitador mecânico. O equipamento conta também com um rotâmetro e uma 
válvula agulha para a medida e ajuste da vazão de ar, um rotor para estabelecer 
a agitação e uma válvula esfera para esvaziamento do tanque. 
 
 
Figura 1. Equipamento para transferência de oxigênio em água 
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2. Operação do Equipamento: 
2.1. Funcionamento: 
 
Adição do sequestrante de O2: 
O tanque com aerador deve ser limpo completamente e enchido com água 
da rede pública de abastecimento. Para fazer a desoxigenação usa-se sulfito de 
sódio para remover o oxigênio dissolvido na água. Para isto, use 6 g de sulfito de 
sódio por cada 20 L de água. Para agilizar o processo de solubilização do sulfito 
de sódio, dissolver previamente a massa pesada em água. Não adicionar no 
tanque agitado, nesta etapa. 
 
2.2. Operação do tanque agitado 
Antes de adicionar o sulfito de sódio, deve-se medir a concentração de 
oxigênio na água do tanque agitado. Após a adição do sequestrante, a água do 
tanque deve ser homogeneizada durante alguns segundos, acionando o agitador 
em baixa rotação, entretanto, continuar com as medições de transferência de 
oxigênio, de 5 em 5 minutos, com o fim de registrar a desoxigenação e a 
oxigenação. 
Regular a rotação do agitador em 60 rpm, utilizando o tacômetro, ajustar a 
vazão do sistema de ar em 0,5 Nm3/h e continuar as medições das 
concentrações de oxigênio dissolvido em função do tempo, até que se alcance o 
valor de saturação. Deve-se medir a temperatura da água 
O oxímetro, aparelho medidor da concentração de oxigênio, deve ser posto 
em contato com a amostra coletada e a leitura deve ser feita assim que o 
sinalizador "Ready" parar de piscar. 
 
2.2. Tomada de dados experimentais 
 Os valores obtidos por meio do procedimento descrito devem ser anotados na 
tabela abaixo. 
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3. Segurança e Advertência: 
 
 Neste experimento os aspectos atinentes à segurança estão restritos aos 
cuidados usuais em se manipular fluidos, bem como, com instalações elétricas e a 
operação do oxímetro. 
 
4. Sugestões para o relatório 
 
a) Faça uma pesquisa sobre o processo de areação e suas aplicações. 
b) Explique como funciona o sulfito de sódio como sequestrante de oxigênio. 
c) Consulte sobre a lei de Henry e sua aplicação para esta prática. 
d) Desenvolva as equações matemáticas para calcular o coeficiente global de 
transferência de massa para esta prática. 
d) Faça um gráfico da concentração de oxigênio contra tempo, na etapa de 
desoxigenação e oxigenação. 
e) Linearize os dados de oxigenação (Cvst) e determine o coeficiente global de 
transferência de massa. 
 
5. Bibliografia recomendada 
 
SMITH, J. M., VAN NESS, H. C., ABBOTT, M. M. Introdução à termodinâmica da 
engenharia química. 7ª Ed., LTC, Rio de Janeiro, 2007 
FÄNDRIKS, I. Alternative methods for evaluation of oxygen transfer performance in 
clean water. Examensarbete, fevereiro. 2011 
DA COSTA, O. S., DE SIQUEIRA, E. Q. Efeito da umidade na transferência de 
oxigênio na interface ar-água. Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitária y 
Ambiental, 26, Lima, 1998. 
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Temperatura da água (ºC): 
Alumínio 
t (min) Concentração O2 (mg/L)