Relatório Granulometria

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
CARACTERIZAÇÃO DE PARTÍCULAS POR GRANULOMETRIA
Alunos
Ana Eugênia Borges
Cecília Cordeiro
Welbert de Freitas Reis
Professora
Joyce Maria Gomes da Costa
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
 
2011
1. INTRODUÇÃO
	A separação de partículas em frações consiste em passar o material em uma série de peneiras com malhas progressivamente menores, onde cada uma das quais retém uma parte da amostra. Esta operação, conhecida como análise granulométrica, é aplicável à partículas de diâmetros compreendidos entre 7 cm e 40 m.
	Tal processo consiste em uma série de peneiras padrão formando uma pilha, colocando a de abertura de malha menor no fundo e a de abertura de malha maior na parte superior. Sob a bandeja do fundo é inserida uma bandeja “cega”. A análise se inicia colocando a amostra na peneira superior, adaptando-se uma tampa à pilha e em seguida acionando-se a agitação mecânica durante um tempo definido. A agitação dura um intervalo de tempo fixo, normalmente de 10 a 20 minutos. Após a agitação, se retiram as partículas retidas em cada peneira e as pesam, convertendo as massas de cada peneira em frações ou porcentagem da massa total da amostra. As partículas que passam pela peneira mais fina são recolhidas no coletor existente no fundo da pilha de peneiras (FOUST, 1982).
	A análise granulométrica de partículas sólidas compreende a determinação do tamanho das mesmas, bem como da freqüência com que ocorrem em uma determinada classe ou faixa de tamanho (LIMA et. al.; 2001). As quantidades retidas nas peneiras e no fundo tem sua massa quantificada e através destas calcula-se a fração mássica de cada conjunto. Esta fração poderá ser caracterizada como a fração que passou pela peneira ( i-1) e ficou retida na peneira i (POZZA et. al, 2005).
	O objetivo deste trabalho foi determinar a faixa granulométrica de bagaço de cana.
2. MATERIAL E MÉTODOS
	Uma amostra de bagaço de cana e peneiras (nº Mash 4, 8, 48, 65, 100, 200 e fundo) foram pesadas. A amostra foi colocada na peneira de maior abertura da série previamente escolhida e o conjunto foi levado a um agitador, no qual permaneceu pelo dois tempos, dez e vinte minutos. Após, pesou-se cada peneira, determinando-se a percentagem em peso retida em cada peneira. 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
	Os resultados foram analisados a partir da determinação da fração mássica, do diâmetro de cada faixa granulométrica e do diâmetro médio de Sauter da amostra.
	As tabelas abaixo apresentam a massa de bagaço de cana retida em cada peneira, a abertura, o diâmetro médio e a fração mássica.
Tabela 1 – Análise granulométrica de bagaço de cana no tempo de 10 minutos.
	
	
	
	I
	
	
	
	
	
	
	Abertura
 (Mesh)
	Abertura
 (mm)
	Massa
 peneira
	massa peneira 
+ bagaço
	mi [g]
	%Pa
	dp
	xi/di
	D Sauter
	
	4
	4,76
	 444,38
	512,57 
	68,19
	84,36
	4,76
	0,177
	1,445
	
	8
	2,38
	 419,60
	 421,13
	1,53
	1,90
	2,38
	0,008
	
	
	48
	0,30
	 407,47
	 417,00
	9,53
	11,86
	0,30
	0,395
	
	
	65
	0,211
	 401,72
	 402,54
	0,82
	1,02
	0,211
	0,048
	
	
	100
	0,149
	 374,95
	 375,30
	0,35
	0,44
	0,149
	0,029
	
	
	200
	0,074
	 381,63
	 381,84
	0,21
	0,26
	0,074
	0,035
	
	
	fundo
	0,00
	 444,45
	 444,65
	0,20
	0,25
	0,00
	-
	
	
	
	
	
	2955,03
	80,23
	100,09
	
	
	
	
Tabela 2 – Análise granulométrica de bagaço de cana no tempo de 20 minutos.
	
	
	
	I
	
	
	
	
	
	
	Abertura
 (Mesh)
	Abertura
 (mm)
	Massa
 peneira
	massa peneira 
+ bagaço
	mi [g]
	%Pa
	dp
	xi/di
	D Sauter
	
	4
	4,76
	 443,89
	480,90 
	36,11
	46,73
	4,76
	0,098
	0,554
	
	8
	2,38
	 420,61
	 423,97
	3,36
	4,35
	2,38
	0,018
	
	
	48
	0,30
	 407,94
	 443,69
	35,75
	46,26
	0,30
	1,542
	
	
	65
	0,211
	 401,84
	 403,08
	1,24
	1,60
	0,211
	0,076
	
	
	100
	0,149
	 374,49
	 375,18
	0,69
	0,89
	0,149
	0,059
	
	
	200
	0,074
	 381,14
	 381,21
	0,07
	0,09
	0,074
	0,012
	
	
	fundo
	0,00
	 444,44
	 444,50
	0,06
	0,08
	0,00
	-
	
	
	
	
	
	
	77,28
	100,00
	
	
	
	
	O diâmetro de Sauter foi calculado pela seguinte equação:
Onde xpe é a fração mássica e dp,pe o diâmetro médio
Questões:
Qual(is) as limitações e as vantagens deste experimento?
	A vantagem de se fazer a granulometria do bagaço de cana é que através dessa determinação, torna-se mais fácil usá-la em posteriores aplicações e processos como, além de ser uma análise rápida, barata e de fácil execução. Porém, por apresentar partículas grandes, não uniformes e conter certo teor de umidade, formando aglomerados, não é possível fazer uma separação eficiente do material. 
A expressão de diâmetro médio é adequada para o material tratado?
	A expressão do diâmetro médio não é adequada para o bagaço de cana, pois o material não é uniforme e se trata de partículas que não possuem uma forma adequada para a passagem nas peneiras.
Houve alterações com o tempo de peneiramento?
	Não foi possível realizar o experimento em diferentes tempos. Portanto, não se pode inferir se o tempo influencia na análise.
Você sugere alguma alteração ou inovação no experimento?
	Sugerimos separar previamente o material, retirando as partículas que forem muito maiores que a abertura da primeira peneira, para ter mais eficiência no experimento, e também aumentar o tempo de agitação para melhor distribuição das partículas e assim, obter maior quantidade de partículas separadas. 
4. CONCLUSÃO
	No tempo de dez minutos o diâmetro de Sauter da amostra de bagaço de cana foi de 1,445 mm e no tempo de vinte minutos o diâmetro de Sauter da amostra foi de 0,554 mm. Pode ser observado que o tempo tem influencia na análise granulométrica, porém não podemos afirmar que o tempo de vinte minutos é o mais eficiente, pois o tempo é definido quando a diferença entre o diâmetro de Sauter se estabiliza. A diferença existente entre os dois diâmetros de Sauter encontrados, pode ser justificado pelo fato da amostra que foi utilizada na alise em tempo de 10 minutos ser a mesma em tempo de 20 minutos, dessa forma na segunda analise o bagaço já estava mais separado.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FOUST, A. L. Princípios das Operações Unitárias - 2. ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnico e Científicos Editora SA, 1982.
LIMA, R.M.F., LUZ, J.A.M. Análise granulométrica por técnicas que se baseiam na sedimentação gravitacional: Lei de Stokes. Revista Escola de Minas, v.54, n.2, 2001
POZZA, Paulo Cesar et al. Avaliação da moagem e granulometria do milho e consumo de energia no processamento em moinhos de martelos. Cienc. Rural [online]. 2005, vol.35, n.1, pp. 235-238.
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