AULA 08 - Centrifugação A - OP1

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CENTRIFUGAÇÃO 
Equipamentos de separação sólido-líquido: técnicas de ampliação de 
escala escassa. 
 
 
Geometria e das propriedades física 
 
 
Correlações empíricas de ampliação de escala 
 
 
Como proceder então, para obter a solução mais econômica para o seu 
problema? 
PROCEDIMENTOS PARA ABORDAR UM PROBLEMA DE CENTRIFUGAÇÃO 
Etapa - 1: Estude o sistema 
 
Características dos sólidos: 
 
Formação (cristalização, polimerização, reação química ou outro mecanismo); 
Faixa de variação 
Distribuição de tamanhos dos sólidos 
Propriedades: massa específica, ponto de fusão, solubilidade na fase líquida, 
friabilidade, tamanho, forma, aglomeração (ou formação de cristais discretos) 
Características do líquido: 
 
Composição e a massa específica do licor-mãe, 
Número de fases, 
Viscosidade 
Pressão de vapor 
Características da suspensão: 
 
Conhecer: concentração de sólidos/volume depositado 
Características de bombeamento, facilidade com que sólidos voltam à suspensão 
após sedimentar. 
Quanto maior a concentração de sólidos, mais fácil será a separação; entretanto, a 
densidade da suspensão acentua os problemas de bombeamento. 
 
Temperatura 
 
Etapa - 2: Determine as exigências do processo 
 
Familiarize-se com todas as variáveis do processo. 
 
Preparar um diagrama esquemático 
 
Balanço material mostrando as taxas de fluxo conhecidas, de sólidos e 
líquidos, as composições e temperaturas, além de origem e destino dos 
fluxos. 
Taxa de alimentação - estabeleça os limites 
 
Clarificação - determine até que ponto o líquido deve ser clarificado, e se os 
sólidos do efluente representam perda de produto, ou podem ser reciclados 
aparecendo como custo de reprocessamento. 
É tolerável alguma perda de sólidos no efluente? 
 
Secagem dos sólidos - Os sólidos serão alimentados a um secador, re-
suspensos, ou que destino terão? Com base no fluxo a jusante, qual o teor de 
umidade do bolo a ser exigido do equipamento de separação? 
 
Lavagem - Se é necessária a lavagem dos sólidos, investigar a natureza do 
líquido de lavagem, sua compatibilidade com o licor alimentado, a necessidade 
de reprocessamento da lavagem e a quantidade de líquido requerida 
 
Natureza da operação - batelada, contínua, ou semi-contínua? 
Etapa - 3: Seleção preliminar do equipamento 
PROCEDIMENTOS A EXPLORAR ANTES DO TESTE EM ESCALA 
PLENA 
 
1) Experiência prévia 
 
2) Realização de testes em escala de bancada 
Funil de Büchner 
Centrífuga de vaso cilíndrico 
Teste de Proveta 
Nesta etapa da investigação, o objetivo é a informação preliminar sobre o 
equipamento, em vez de dados precisos de ampliação de escala. 
 
3) Escolha do equipamento de separação para os testes em escala 
piloto 
 
4) Planejamento dos testes em escala piloto 
Algumas vantagens do processo centrífugo em comparação com outros 
métodos de separação sólido-líquido: 
 
- os centrifugadores ocupam uma área de piso relativamente pequena, 
- têm uma capacidade de lavagem alta, 
- produzem bolo de baixa umidade, 
- alcançam uma capacidade de processamento alta e 
- proporcionam ao usuário a facilidade de utilizar vapor no processo. 
 
SELEÇÃO DE CENTRÍFUGAS 
CENTRÍFUGA DE DISCOS ( CLARIFICADORA / SEDIMENTADORA ) 
3.000 a 20.000 g, 1-2% de sólidos 
Centrífugas de disco Usada em separações 
líquido-líquido, algumas 
podem separar partículas 
finas de sólidos 
A mistura é alimentada pelo 
fundo da centrífuga e escoa 
para cima passando através 
de buracos espaçados nos 
discos. 
Os buracos dividem a seção 
vertical em uma seção 
interna, onde fica o líquido 
leve, e uma seção externa, 
onde fica o líquido pesado. 
https://www.youtube.com/watch?v=GhT_N
_-TlBY 
CENTRÍFUGA DECANTADORA DE VASO HORIZONTAL 
1-50 m 
CENTRÍFUGA TUBULAR 
Se usada só para L-L: 
operação contínua 
 
Se usada para L-L-S: 
parada para remoção 
dos sólidos 
CENTRÍFUGA DE CESTA (COM PAREDE SÓLIDA) 
CENTRIFUGA FILTRANTE DE CESTA HORIZONTAL COM RASPADOR 
PARA DESCARGA (CENTRÍFUGA PEELER) 
 
Altos g’s, lavagem, remoção contínua de sólidos; 
Pode ser usada para baixa concentrações de sólidos 
CENTRÍFUGA DE BOLSA INVERTIDA 
DESCONTÍNUA 
CENTRÍFUGA PUSHER (IMPLUSORA, OU COM DESCARGA POR 
DESLOCAMENTO) 
Centrífuga filtrante, operação contínua, longos tempos de residência 
DESCONTÍNUA 
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PORTA DE 
ACESSO 
CANAL DE 
LAVAGEM 
CALHA DE 
DESCARGA DE 
BOLO 
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DESENFORMADOR 
DO BOLO 
CENTRÍFUGA DE PARAFUSO COM TELA PERFURADA 
Elevados g’s, velocidade diferencial do rolo, elevada capacidade de lavagem, 
50 microns ou maior, separa sólidos flutuantes. 
CENTRÍFUGA DE CESTA VERTICAL 
Seleção de velocidade, lavagem, vazão de alimentação. 
Bolo muito seco, lavagem eficiente com mínimo de líquido 
Carga e Descarrega em baixa velocidade 
Secagem: aumento da rotação.