Peneiramento - Antonio, João e Maycon

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Laboratório de engenharia química ii – Peneiramento 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Profº: Leila Denise Fiorentin Ferrari
Acadêmicos: Antonio Teste Netto
		João Paulo P. Andrade
		Maycon V. S. Ribeiro
INTRODUÇÃO
Na maioria das operações unitárias empregadas na indústria há a necessidade de se conhecer as partículas envolvidas  caracterização;
Processos de separação mecânica necessitam que o diâmetro das partículas, sua forma e densidade do material sejam conhecidos;
Elutriação, peneiramento, picnometria são exemplos de métodos para a caracterização da partícula;
INTRODUÇÃO
Peneiramento consiste na vibração de peneiras que fracionam as partículas de acordo com o seu diâmetro;
A partir da obtenção da massa retida em cada peneira podemos avaliar a quantidade de material referente à cada faixa de diâmetro (peneira de cima e de baixo);
O diâmetro médio das partículas, conhecido como Diâmetro de Sauter pode ser obtido através desses dados;
Peneiramento  Dados  Modelos  Diâmetro de partícula  Dimensionamento de equipamentos
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
Através de ensaios de peneiramento, obter as frações de areia em cada peneira, aplicar o modelo que melhor descreve os dados e caracterizar o material;
PARTE EXPERIMENTAL
Peneiras da série Tyler foram escolhidas para o peneiramento, onde uma porção de areia foi colocada no equipamento e ligada a uma rotação de 5 rpm por 10 min;
A cada tempo de 10 min as peneiras eram pesadas, até que a massa de cada peneira permanecesse constante;
Após a constância das massas contidas nas peneiras, os dados foram coletados para o seu tratamento;
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Tabela 1 – Dados obtidos nas tomadas de massa ao longo do tempo.
peneiras
32
28
20
16
14
fundo
massa das peneiras vazias (g)
370
359,2
453,75
416,45
382,3
404,9
massa total das peneiras (10 min) (g)
436,88
380,65
464,31
422,82
385,31
472,26
massa total das peneiras (20 min) (g)
434,21
380
462,93
422,75
384,78
477,54
massa total das peneiras (30 min) (g)
425,42
378,26
462,7
422,4
384,29
487,56
massa total das peneiras (40 min) (g)
413,71
377,08
461,85
422,65
383,21
501,6
massa total das peneiras (45 min) (g)
413,1
377
461,7
422,6
383,2
502,9
massa total das peneiras (50 min) (g)
412,6
376,9
461,3
422,6
383,2
503,4
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Tabela 2 – Dados obtidos através do diâmetro de cada peneira escolhida, massa retida, fração retida e fração acumulada de finos.
Sistema Tyler (nº)
d# (mm)
Di médio (mm)
Massa retida (g)
ΔXi
Xi
+ 14
1,168
1,168
0
0
1
- 14 +16
1
1,084
6,15
0,035652174
0,964347826
-16 +20
0,833
0,9165
7,55
0,043768116
0,92057971
-20 +28
0,589
0,711
17,7
0,102608696
0,817971014
-28+32
0,5
0,5445
42,6
0,246956522
0,571014493
-32
<0,5
<0,5
98,5
0,571014493
0
total
172,5
Percebe-se que a peneira que mais reteve partículas foi a panela, dificultando a determinação do diâmetro médio;
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Figura 1 – Gráfico linearizado para o modelo GGS. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Figura 2 – Gráfico linearizado para o modelo RRB. Foi o modelo que melhor representou os dados obtidos.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para cada modelo foi obtido a sua equação e seus parâmetros;
RESULTADOS E DISCUSSÕES
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Como uma grande parte da amostra encontra-se abaixo de 0,5 mm, o diâmetro médio obtido pelos modelos está próximo à média, 0,25 mm;
Uma melhor representação da distribuição dos diâmetros das partículas poderia ser feita através de mais peneiras com diâmetros abaixo de 0,5 mm;
De acordo com a literatura a granulometria da areia está classificada como:
areia fina  (0,06 mm < D < 0,2 mm);
areia média  (0,2 mm < D < 0,6 mm);
areia grossa  (0,6 mm < D < 2,0 mm);
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 3 – Parâmetros calculados para a caracterização das partículas.
SistemaTyler
d#(mm)
Di médio (mm)
Massa retida (g)
Áreade cada fração (mm²)
Número de partículas de cada fração
Abertualivre (mm)
Diâmetrodo fio (mm)
+14
1,168
1,168
0
0
0
1,168
0,635
-14 +16
1,000
1,084
6,15
25707
3017
1,000
0,597
-16 +20
0,833
0,9165
7,55
37327
6129
0,833
0,437
-20+28
0,589
0,7110
17,7
112803
30778
0,589
0,318
-28 +32
0,500
0,5445
42,6
354511
164928
0,500
0,300
-32
<0,500
<0,500
98,5
1785312
3940000
<0,500
-
total
-
-
172,5
2315662
4144854
-
-
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Um histograma comparando as frações de cada peneira com o diâmetro foi construído, e podemos verificar que não segue a curva normal de Gauss, devido a falta de maior caracterização de diâmetros abaixo de 0,5 mm;
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONCLUSÃO
Seriam necessárias mais peneiras para caracterizar as partículas de areia com diâmetro abaixo de 0,5 mm;
Grande parte da amostra concentrou-se abaixo desse diâmetro, resultando em diâmetros médios dos modelos próximos à média teórica (0,25 mm);
O modelo que melhor atendeu aos dados experimentais foi o RRB com Diâmetro Médio de Sauter de 0,2505 mm  esperado!
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.ufpi.br/subsiteFiles/caec/arquivos/files/Ensaio%20_%20An%C3%A1lise%20Granulom%C3%A9trico%20de%20solos%20por%20peneiramento.pdf, acessado em 06/10/2014 às 22h30min;
SCHEUFELE, et al., Apostila de práticas de Laboratório de Engenharia Química II – Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo – PR, 2014;
MOREIRA, M. F. P., Apostila de Caracterização e Dinâmica da Partícula, Toledo – PR, 2014.