AULA 05 - Peneiramento Industrial - op1

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PENEIRAMENTO 
INDUSTRIAL 
O peneiramento trata da separação de materiais sólidos 
granulados: É uma operação mecânica. 
 
Uma Peneira: Frações não classificadas 
 
Mais de uma Peneira: Frações classificadas - A operação 
passa a se chamar Classificação Granulométrica. 
 
Objetivo do peneiramento: Separar a alimentação em finos e 
grossos. 
OPERAÇÃO IDEAL 
A maior partícula fina é menor que a menor partícula dos 
grossos. 
 
Diâmetro de Corte: Limita o tamanho máximo das partículas 
da fração fina e o mínimo da fração grossa. As 2 frações 
obtidas nas operações são frações ideais, representadas por 
Fi e Gi respectivamente. 
 
Ex: Curva AF cumulada - Fração ponderal acumulada com 
tamanhos maiores que os da abscissa correspondente. 
 
As análises granulométricas acumuladas de retidos das frações 
ideais são: 
OPERAÇÕES REAIS 
 
• Não permitem realizar separações assim tão nítida; 
 
• Algumas partículas maiores que Dc passam pela peneira e 
se incorporam aos finos, enquanto outras tantas partículas 
menores do que Dc ficam retidas nos grossos; 
 
• As frações reais obtidas são agora representadas por F e G 
e suas análises granulométricas acumuladas têm o seguinte 
aspecto. 
xA: Fração acumulada de 
grossos Dc na alimentação, que 
é a fração do peso total de A 
constituída de partículas maiores 
que Dc. 
 
xF: Fração acumulada de 
grossos (>Dc) nos finos F, isto é, 
a fração do peso total de F que é 
constituída de partículas maiores 
que Dc. 
 
xG: Fração acumulada de 
grossos (>Dc) no produto 
grosseiro G. 
Se o peneiramento fosse ideal : 
xF = 0 e xG = 1.0 
xA, xF, xG representam as 
frações acumuladas de material 
maior que Dc em cada um dos 
materiais A, F e G. 
EFICIÊNCIA DO PENEIRAMENTO 
Comparação entre operação real e ideal. Depende de xA, xF e xG. 
- Razões que explicam a retenção de partículas finas nos grossos 
do peneiramento; 
- Aderência do pó às partículas grandes; 
- Aglomeração de várias partículas pequena - coesão; 
- Várias partículas finas na malha - fluxo grande; 
-Malhas irregulares. 
 
Mecanismo da operação 
 
- Partículas em movimento paralelo a abertura das malhas; 
- Incidência dos sólidos na malha dever ser sempre favorável; 
- Passagem dos grossos: Irregularidade das malhas; 
- Incidência favorável de partículas grossas (Dimensão >> Dc); 
- Carga excessiva de sólido. 
CÁLCULOS 
 
Problemas de Engenharia: 
a) Cálculo das quantidades das frações produzidas. 
b) Cálculo da eficiência do peneiramento. 
c) Dimensões das peneiras. 
Quantidade Produzida 
xA = Fração de grossos (>Dc) em A 
xF = Fração de grossos (>Dc) em F 
xG = Fração de grossos (>Dc) em G 
Balanço de Massa : 
 
BM de grossos: A.xA = F.xF + G.xG 
 
A = F + G 
 
G = A - F 
 
A.xA = F.xF – F.xG + A.xG 
 
F.(xF-xG) = A.(xA-xG) 
FG
FA
FG
AG
xx
xx
A
G
e
xx
xx
A
F






AF
AG
G
F
ou
FG
AF
A
G
ou
FG
AG
A
F

A 
F G 
Dc 
Dc 
Eficiência do Peneiramento 
A fração de grossos Dc alimentados à peneira e que chegam 
finalmente ao produto grosseiro G é uma medida da eficiência 
de recuperação de grossos (EG). 
 
Eficiência de Recuperação de Grossos (EG): 
 
Grossos nos Grossos/Grossos na Alimentação 
 
A
G
G
xA
xG
E



 Eficiência na recuperação de fino (EF): 
 
Finos nos finos/Finos na alimentação. 
 
Por outro lado: 
Quantidade de finos na alimentação = A.(1-xA) 
Quantidade que chega à fração fina = F.(1-xF) 
 
 
A
F
F
xA
xF
E



1
1
Eficiência (E): E = EG.EF 
ou 
Se a operação fosse perfeita: xG = 1 e xF = 0; 
 
 
AA
FG
xx
xx
A
GF
E





1
1
2
    
  21
1
FGAA
FGFAAG
xxxx
xxxxxx
E



FG
FA
FG
AG
xx
xx
A
G
e
xx
xx
A
F






A
A
FG
FA xAG
x
xx
xx
A
G







01
0
 A
A
FG
AG xAF
x
xx
xx
A
F






 1
01
1
A
G
G
xA
xG
E



 
 
A
F
F
xA
xF
E



1
1
1E
EQUIPAMENTOS PARA PENEIRAMENTO 
 
Na indústria:# 20 cm a 50 m (400 Mesh) 
Menores que 50 m: ciclones, câmaras de poeira. 
Peneiras : ferro, latão, aço inox, cobre, seda, plástico, 
grelhas perfuradas, etc. 
 
A área das peneiras depende: 
- Vazão de sólidos; 
- Tipo de operação; 
- Tipo de peneira. 
 
Peneiras Estacionárias 
-São mais simples, mais robustas e econômicas. 
- Muito usadas no tratamento de efluentes , na retirada de 
sólidos principalmente os grosseiros. 
- Uso restrito para material grosseiro. 
- Operação descontínua. 
Ex: Telas inclinadas 
Peneiras Rotativas 
- Tipo mais comum : tambor rotativo. 
- Inclinação variando de 5 a 10o. 
- Rotação: 15 rpm 
 
Peneiras Agitadas 
- Agitação provoca a movimentação das partículas sobre a 
superfície de peneiramento. 
- Inclinação : 15o a 20o. 
- Consumo de potência : 0,5 a 1 HP 
Desvantagens: 
- Alto custo de manutenção e de estrutura. 
- Problemas de geração de pó. 
Eixo desbalanceado e dois mancais, 
gerando um movimento circular no 
equipamento, que está apoiado 
livremente em molas helicoidais. 
Peneiras Vibratórias 
Inclinação : 15o a 20o. 
Circular-motion vibro screens Linear-motion vibro screen 
Poliuretano 
Aço 
Aço 
Dimensionamento de Uma Peneira. 
O cálculo da área de peneiras é baseado em dados 
experimentais de capacidade obtidos em catálogos de 
fabricantes. Fornecem valores de capacidade específica C em 
toneladas / 24 h.m2.mm (abertura das peneiras Dc). 
C = Capacidade específica (t / 24 h.m2.mm) 
A = Alimentação da peneira (t / h) 24 – 24 horas/dia 
 Se o período de funcionamento da peneira for  h em 24 h e 
a capacidade for A t/h só durante o tempo de operação, então 
a alimentação diária será .A e a superfície específica 
necessária será: 
t
mmmh
mmh
t
DC
A
S
C
..24124 2




C
DC
A
S




O mais comum é a fábrica funcionar 24 h/dia e a alimentação 
nominal de A t/h como se funcionasse continuamente, mas seu 
período real de funcionamento é de apenas  h/dia. 
1ª SITUAÇÃO: 
Trabalha 24 h  A (t/h) 
Capacidade nominal = capacidade real 
2ª SITUAÇÃO: 
Trabalha 18 h  A (t/h) = capacidade real 
 
C
DC
A
S




CDC
A
S



24
Método de Matthews 
soau FFC
Ct
A
.4,0

A = área de peneira 
Ct = taxa de fluxo (throughflow rate) 
Cu = capacidade unitárias (unit capacity) (Figura 19-21) 
Foa = fator de área de abertura (open-area factor) (Figura 19-22) 
Fs = fator de área das fendas (slotted-area factor) (Tabela 19-7) 
Eficiência x taxa de alimentação (vazão) 
Eficiência 
Comercialmente 
“Perfeita”: 
90 a 95% 
 
 
Mas material 
lamelar: 
80 a 85% 
Seleção e dimensionamento 
Características do material a ser peneirado 
 - densidade 
 - tamanho máximo na alimentação 
 - distribuição granulométrica 
 - forma da partícula 
 - umidade 
 - porcentagem de argilas 
 - temperatura 
Capacidade 
Faixas de separação do produto 
Eficiência desejada 
Tipo de serviço: 
 - Lavagem 
 - Classificação 
Existência ou não de espaço e peso 
Grau de conhecimento do material e produtodesejado 
Resumindo os principais fatores comerciais a considerar 
são: 
1. Vazão, produção desejada 
2. Intervalo de tamanhos (análises granulométricos teste) 
3. Características do material: solto, aglomerado, massa 
específica, densidade real e aparente 
4. Perigos: inflamável, tóxico, pulverulento 
5. Peneiramento a úmido ou seco 
FIM