estalo 3) (Valor: 35,0 Pts)
l indústria siderúrgica dispõe de um tanque cilindrico com 23 m de diàmetro e 3 m de altura, que se tado para funcionar como um clarificador (sedimentador usado com o objetivo de produzir um clanfica - de sólidos). Sabe-se que a concentraçạo de sólidos na alimentaçạo e no lodo slo, respectivamente.
, que a densidade relativa dos sólidos em suspensło è 2,0 , e que um teste de proveta realizado ida suspensao, na mesma temperatura em que o clarificador irá operar, forneceu os seguintes result:
Tempo de sedimentação (
) versus altura da interface de clarificação (
)
0
2,5
5
10
15
20
30
50
70
30
26,5
23,2
16,6
13,5
12,4
11,2
10,4
10,2
l indústria siderúrgica dispõe de um tanque cilindrico com 23 m de diàmetro e 3 m de altura, que se tado para funcionar como um clarificador (sedimentador usado com o objetivo de produzir um clanfica - de sólidos). Sabe-se que a concentraçạo de sólidos na alimentaçạo e no lodo slo, respectivamente.
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0 | 2,5 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 50 | 70 |
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30 | 26,5 | 23,2 | 16,6 | 13,5 | 12,4 | 11,2 | 10,4 | 10,2 |
Passo 1
O enunciado descreve um tanque cilíndrico que vai funcionar como clarificador de sólidos: diâmetro de 23 m e altura de 3 m. Foi feito um teste de sedimentação em proveta, com medições de altura da interface de clarificação
(em cm) versus tempo
(em min), conforme a tabela:
Também sabemos que a densidade relativa dos sólidos é 2,0 e há concentrações de sólidos na alimentação e no lodo, mas o valor da concentração no lodo não foi informado.
Passo 2
Para projetar o clarificador usando a curva de sedimentação, precisamos:
- converter as alturas para metros e os tempos para segundos;
- obter a velocidade de sedimentação
em função da altura (ou da concentração equivalente); - construir a curva de fluxo de sólidos
e achar o ponto de operação correspondente às concentrações de alimentação e de lodo; - calcular a área requerida
.
Passo 3
Note que, sem o valor numérico da concentração de sólidos no lodo (unidade e magnitude de
), não é possível:
- relacionar cada altura
a uma concentração de sólidos na suspensão em teste; - traçar corretamente a curva
; - identificar o fluxo crítico de sólidos
; - dimensionar a área do clarificador.
Resposta
Não há como resolver o exercício pois o enunciado forneceu apenas a concentração de sólidos na alimentação e não informou a concentração de sólidos no lodo, informação essencial para determinar o fluxo de sólidos e dimensionar o tanque.