- Hebe Schirmer (
Determinar a capacidade de sedimentação (m
de susp/m
.h) e a altura necessária no processamento de uma suspensão de 218 g caulim/l, para um lodo final de 667 g caulim/l. O tempo de residência na região de compactação está estimado em 20 min. Temperatura de operação:
.
Passo 1
Beleza, mano! O enunciado pede duas coisas:
- A capacidade de sedimentação (fluxo de suspensão em m³/m²·h) usando a correlação de Hebe Schirmer
- A altura necessária da zona de compactação pra ir de 218 g/L até 667 g/L em 20 min
Conteúdo que vamos usar:
- Teoria de sedimentação dificultada (equação de Richardson–Zaki):
aquie , com = fração vazia (porosidade) da suspensão.
- Conversão de concentração (g/L) em fração volumétrica de sólidos.
- Relação.
- Conversões de unidades (cm/s → m/h, cm → m).
Vamos precisar também supor a densidade do caulim:
(valor típico).
Passo 2
Converter as concentrações em fração volumétrica de sólidos
:
- concentração inicial
- concentração final
Primeiro,
em g/cm³ =
.
Depois,
Depois,
Para
:
Para
:
Passo 3
Calcular a velocidade de sedimentação dificultada
em cada caso:
Para a concentração inicial (
):
Converter para m³ de suspensão/m²·h (fluxo superficial):
Então a capacidade de sedimentação é cerca de
Passo 4
Agora a zona de compactação: usamos
e o tempo de residência
.
Velocidade a
:
Altura necessária
:
Resposta
Capacidade de sedimentação ≃ 1,75 m³/m²·h
Altura da zona de compactação ≃ 0,22 m
Altura da zona de compactação ≃ 0,22 m