Aula 08 Misturadores Operações Unitárias III

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Industria Química IIIIndustria Química III
Prof.: Esdras Passos
Conteúdo: Aula 08
Operações Unitárias III
MECANISMOS DE MISTURA
Os mecanismos de mistura sào fundamentados em
três tipos de processos de mistura:
 Distributiva;
 Dispersiva;
 Difusiva.
Distributiva: é ocasionada devido à convecção
forçada e reduz as não homogeneidade* grosseiras
em um meio, sem o rompimento de estruturas,
estando relacionada principalmente com as forças de
bombeamento.
Dispersiva: é a etapa onde as não homogeneidade*
são eliminadas devido à força de cisalhamento
existente entre as camadas rompendo a estrutura de
partículas e aglomerados.
Difusiva: difusiva esta presente a nível molecular e
depende do coeficiente de difusividade dos meios.
Operações Unitárias III
Operações Unitárias III
MISTURADORES PARA PÓS SECOS 
MISTURADORES DUPLO CONE 
Operações Unitárias III
MISTURADORES PARA PÓS SECOS 
MISTURADORES DE CINTAS (RIBBON BLENDER) 
Operações Unitárias III
MISTURADORES PARA PÓS SECOS
MISTURADORES CÔNICOS DE PARAFUSO OU
FITA
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MISTURADORES PARA PASTAS 
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Número de bombeamento (NBO):
Relaciona a taxa de bombeamento do impelidor Q
(volume escoado por área do impelidor e por tempo) com
a velocidade de rotação e tamanho do impelidor N.
Portanto correlaciona a capacidade de bombeamento de
diferentes impelidores com diferentes geometrias de
tanques.
A taxa de circulação em tanques com agitação é definida
como o volume de um fluido deslocado por um rotor por
unidade de tempo (é também chamada de capacidade de
bombeamento).
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MISTURA DE SÓLIDOS EM SUSPENSÃO
A potência (P) requerida para suspender partículas
em suspensão à uma altura máxima Zs usando um
impelidor tipo turbina é dada pela equação empírica:
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ρm = massa específica
Vm = volume da suspensão (excluindo fase líquida
acima de Zs);
εm = fração volumétrica de líquido na suspensão;
E= distância entre o impelidor e a base do vaso;
Dp, = tamanho da partícula
ρp = massa específica da partícula sólida;
ρ=massa específica do líquido.
velocidade do sistema (Lei de Stokes)
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MISTURA DE LÍQUIDOS MISCÍVEIS
Se o escoamento for turbulento a mistura é bastante
rápida. O tempo de mistura (tT) pode ser calculado a
partir do fator de mistura ft em função do número de
Reynolds, de acordo com o gráfico a seguir.
Onde:
H = nível de líquido no reservatório;
D a =largura da turbina;
Dt = diâmetro do tanque;
n = velocidade de rotação do impelidor 
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Operações Unitárias III
Regime Laminar e turbulento de Mistura
Valores de KT e KL para vários
tipos de impulsores são
mostrados na Tabela:
Onde: 
gc= fator de consistência.
Operações Unitárias III
Exercícios:
1) Um reservatório agitado de 1,83 m de diâmetro
contém 4082 kg de água a 21,1°C (ρ = 1000 kg/m³, μ
= 0,001 kg/m.s) e 1361 kg de partículas de 150 mesh
(Dp=0,104 mm) de fluorspar com densidade 3180
kg/m³. O impelidor consiste de uma turbina de 6
lâminas planas com diâmetro de 0,61m. A distância
entre o impelidor e o fundo do reservatório é de
0,61m. (Dado : fator de consistência - gc = 1,22)
a) Qual a potência requerida para suspender as
partículas a uma altura máxima de 1,52 m?
b) Qual deve ser a velocidade de rotação do
impelidor sob regime turbulento?
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2) Uma turbina é instalada em um tanque de mistura com
1,80m de diâmetro contendo um líquido e 1410 kg de
partículas de (Dp=0,090 mm) com densidade 2480 kg/m³..
A turbina tem seis laminas curvas de diâmetro de 0,60 m e
esta posicionada a 0,60 m do fundo do tanque. As laminas
possuem 0,122 m altura. O tanque contém quatro chicanas
cuja largura é 0,15 m. A turbina opera a 90 rpm e o líquido
no tanque tem viscosidade de 10 cp e densidade de 929
kg/m3. Considere Dt=H. (1cp = 0,001 kg / m.s e fator de
consistência - gc = 1,22)
a) Qual é a potência necessária em W para movimentar o
fluido nas condições estabelecidas. Re = 5,185 x 104 Np =
6 P = 1,6 kW
b) Qual deve ser a velocidade de rotação do impelidor sob
regime turbulento?
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3) Propõe-se utilizar o reservatório agitado descrito no
exercício 1, para a neutralização de uma solução
aquosa de NaOH com uma quantidade
estequiometricamente equivalente de ácido nítrico
concentrado HNO3. A velocidade de rotação do
impelidor é de 87,8 rpm. A altura final de líquido no
reservatório é de 1,83m. Assumindo que todo o ácido é
adicionado ao reservatório de uma só vez, calcule em
quanto tempo a neutralização será completa.
4) Utilizando os dados do exercício 2. Determine o
tempo de mistura
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