Testes experimentais foram realizados em um filtro prensa construído em escala laboratorial. Nesse filtro com operação a pressão constante foram realizados dois ensaios de filtração de uma suspensão aquosa de
. Cada ensaio a uma pressão diferente. Os dados coletados estão apresentados na Tabela 1.
Tabela 1: Dados experimentais
| Pressão | 10 Psi |
|---|---|
| Dimensões do quadro | 0,117x0,133x0,02m |
| Número de quadros | 1 |
| T média |
|
| Massa torta úmida |
|
| Massa torta seca |
|
| Massa suspensão |
|
| Massa sólidos em suspensão |
|
| Densidade do
|
|
| Pressão | 16 Psi |
| — | — |
| Dimensões do quadro | 0,117x0,133x0,02m |
| Número de quadros | 1 |
| T média |
|
| Massa torta úmida |
|
| Massa torta seca |
|
| Massa suspensão |
|
| Massa sólidos em suspensão |
|
| Densidade do
|
|
Determine:
a) A resistência especifica da torta de filtração ( ) e a resistência do meio filtrante (Rm) para cada uma das pressões avaliadas
b) Determine as porosidades das tortas de filtração levando em consideração as informações da massa de torta seca e as dimensões do quadro
c) Com as informações de e Rm (calculadas na letra “a”) ajustem equações que representem a resistência específica da torta e do meio filtrante em função da pressão operacional
d) Determine o número de quadros de filtração sabendo que se deseja operar o filtro a pressão constantes de 12 Psi e coletar um volume de filtrado igual a 30 litros em 0,25 hora .
a) A resistência especifica da torta de filtração (
b) Determine as porosidades das tortas de filtração levando em consideração as informações da massa de torta seca e as dimensões do quadro
c) Com as informações de
d) Determine o número de quadros de filtração sabendo que se deseja operar o filtro a pressão constantes de 12 Psi e coletar um volume de filtrado igual a 30 litros em 0,25 hora
Passo 1
O enunciado pede quatro coisas:
a) a resistência específica da torta e a resistência do meio filtrante
em cada pressão;
b) as porosidades das tortas a partir da massa seca e das dimensões do quadro;
c) ajustar leis do tipo e
;
d) calcular o número de quadros necessários para filtrar 30 L em 0,25 h a 12 Psi.
a) a resistência específica da torta
b) as porosidades das tortas a partir da massa seca e das dimensões do quadro;
c) ajustar leis do tipo
d) calcular o número de quadros necessários para filtrar 30 L em 0,25 h a 12 Psi.
Para obter
e
(item a), e depois ajustar as leis em função de
(item c) e projetar o número de quadros (item d), precisaríamos dos dados experimentais de volume de filtrado
versus tempo
para cada pressão, permitindo construir o gráfico de
versus
e extrair, por regressão, a inclinação e o intercepto. Esses dados não foram fornecidos. Portanto, não é possível resolver os itens (a), (c) e (d) com o material disponibilizado.
Podemos, entretanto, resolver o item (b) com os dados de massa de torta seca, densidade dos sólidos e dimensões do quadro.
Passo 2
Calcular o volume de cada torta
. A área do quadro é
e a espessura (profundidade) é
. Logo
Passo 3
Calcular o volume de sólidos
em cada torta usando
com
.
Para 10 Psi:
Para 16 Psi:
Passo 4
Calcular a porosidade
por
Para 10 Psi:
Para 16 Psi:
Resposta
a) Não é possível determinar
e
sem os dados de volume de filtrado versus tempo.
b) Porosidades:
,
.
c) e d) Também não podem ser resolvidos pelas razões expostas (falta de dados de ).
b) Porosidades:
c) e d) Também não podem ser resolvidos pelas razões expostas (falta de dados de