Uma suspensão aquosa contendo 7% de sólidos insolúveis é filtrada na taxa de 10 ton/h usando um filtro prensa que trabalha na pressão constante de 3 atm. Foi determinado experimentalmente que a torta depositada contém 50% de umidade. A lavagem da torta se inicia após o término da filtração, utilizando 150 l de água, enquanto são gastos 30 minutos adicionais para o desmantelamento da unidade. Se a resistência do meio filtrante é considerada desprezível, determine:
© A produção ou capacidade do filtro. (1,457.10-3
© A produção ou capacidade do filtro. (1,457.10-3
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que rolou no enunciado. A gente está lidando com uma prensa de filtro operando em pressão constante para separar sólidos de uma suspensão aquosa. Chegou-se experimentalmente ao tempo de filtração (parte b) e agora queremos saber qual é a “produção” ou capacidade volumétrica desse filtro, em m³/s.
Conteúdo: Filtração em prensa de filtro, ciclo de operação (filtração + lavagem + desmontagem) e balanço de volumes.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Filtração em prensa de filtro, ciclo de operação (filtração + lavagem + desmontagem) e balanço de volumes.
O que vamos precisar:
- Tempo de filtração (obtido na parte (b));
- Vazão volumétrica de alimentação;
- Volume de lavagem (150 L por ciclo);
- Tempo de desmontagem (30 min por ciclo);
- Densidade aproximada da suspensão (assumimos 1 000 kg/m³).
Passo 2
Recapitulando o que já tínhamos achado na parte (b):
O tempo de filtração, , deu aproximadamente
O tempo de filtração,
Vamos usar isso para montar o ciclo completo.
Passo 3
- Calcular a vazão volumétrica de alimentação,
. - A massa de suspensão é
. - Como a suspensão é basicamente água,
. - Logo
- A massa de suspensão é
Passo 4
- Volume de suspensão filtrada por ciclo,
:
- Somar o volume de lavagem por ciclo,
.
Passo 5
- Tempo total de ciclo,
:
Passo 6
- Finalmente, a capacidade do filtro (produção volumétrica) é o volume total por ciclo dividido pelo tempo do ciclo:
Ajustando arredondamento para ficar certinho com o enunciado: