10 - Separação Mistura - Filtração

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    UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁCampus Medianeira 

    Operações Unitárias na Industria deAlimentos II (TA54B)

    Prof. Ilton José Baraldi

    Separação de Sólidos InsolúveisFILTRAÇÃO

    02-2015

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    Slide: 01/15SEDUP-MDILTON J. BARALDI:

    Filtração:

     ALIMENTAÇÃO

    FILTRADO

    TORTA

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    Força Motriz:

    - Diferença de Pressão (∆P) na superfície filtrante

    1)  Ação da gravidade: A

    diferença de pressão éproduzida por uma coluna delíquido.

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    2) Força Centrífuga: A diferença de pressão é produzida pela

    força centrífuga produzida pela rotação do cesto.

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    3) Pressão ou Vácuo: A diferença de pressão é produzida pela

    pressão de bombeamento na entrada, ou pelo vácuo no lado dofiltrado.

    Filtração à vácuo

    BOMBEA-MENTO.

    Filtração por pressão

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    Fatores Importantes na Seleção de um filtro 

    - Resistência específica do meio poroso de filtração.

    - A quantidade de Suspensão a ser filtrada.

    - Concentração de Sólidos

    - Facilidade de Descarga da Torta

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    Filtro de Leito Poroso:

    Usado no tratamento de água: Filtra grandesvolumes que possui pouca quantidade de sólidos.

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    Filtro PRENSA

    Vídeo 

    BOMBEAMENTO

    Temos Placas e Marcos Colocados de Forma alternadas

    (cavidade para acumular torta), que é coberto por tecidofiltrante

    Vídeo 1 

    https://www.youtube.com/watch?v=3egFDlWXH-whttps://www.youtube.com/watch?v=-lvRw-FZcFIhttps://www.youtube.com/watch?v=-lvRw-FZcFIhttps://www.youtube.com/watch?v=3egFDlWXH-w

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    Filtro Rotativo a vácuo:

    Vídeo 

     A suspensão é sugada através da superfície do tambor rotativo, sendo o

    filtrado sugado para o duto central, e a torta retida na superfície é removidapor uma faca.

    https://www.youtube.com/watch?v=stmcTY8WgNUhttps://www.youtube.com/watch?v=stmcTY8WgNU

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    Slide: 09/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    Filtros com discos rotativos:Discos Rotativos, sendo a suspensão sugada por vácuo, e aomesmo tempo o tecido filtrante é limpo por um raspador. É maiscompacto que o filtro de tambor rotativo.

    Vídeo 

    https://www.youtube.com/watch?v=89toDQs4-BMhttps://www.youtube.com/watch?v=89toDQs4-BM

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    Filtro tipo BOLSAFiltro tipo CARTUCHO

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    Slide: 11/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    Um pouco de Cálculo

    O escoamento do líquido, através da torta durante afiltração, é denominado escoamento em meio poroso.

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    Slide: 12/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    Para filtração à pressão constante e torta incompressível,

    a velocidade de filtração vai caindo com o tempo, deacordo com a seguinte equação:

    = . +  

    Onde:   – tempo de filtração,   – volume de filtrado, a e b constantes

     

     

    −  

    − coeficiente

    linear da reta 

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    Slide: 13/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    Exemplo:

    Efetuou-se uma filtração, anotando o volume de filtrado V (m3

    ) ao longo dotempo (segundos), conforme apresentado na tabela abaixo. Elaborar umgráfico de (t/V) em função de V, e qual o seu comportamento ?

    t (segundos)  V ( m3) 4,4  0,50

    9,5 

    1,0016,3  1,5024,6  2,0034,7  2,5046,1  3,00

    59 

    3,5173,6  4,0089,4  4,50

    107,3  5,01

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    Slide: 14/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    Resolução:

    t (segundos)  V (Litros)  t/V (seg./L) 4,4  0,50 8,84

    9,5 

    1,00 9,5016,3  1,50 10,8724,6  2,00 12,3034,7  2,50 13,8846,1  3,00 15,37

    59 

    3,51 16,8173,6  4,00 18,4089,4  4,50 19,87107,3  5,01 21,42

     Acrescentamos a última coluna que é tempo / volume

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    Slide: 15/15SEDUP-MDILTON JOSÉ BARALDI:

    y = 2,8859x + 6,7829R² = 0,9965

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    0 1 2 3 4 5 6

       t  e  m  p  o   /   V  o   l  u  m  e   (  s  e  g  u  n   d  o  s   /   L   i   t  r  o   )

    Volume (Litros)

    Observa-se uma relação linear entre (t/V) em função de V