Elaborado por : Eng Nicolau Chirinza. Page 1

Universidade Zambeze

Faculdade de ciencias e tecnologias

Curso de Engenharia de Processos

Aula teorica de filtração 2

O meio filtrante

A função do meio filtrante é geralmente actuar como um suporte para o

bolo de filtração,ao passo que as camadas iniciais de bolo constituem o

verdadeiro filtro. é por isso importante que o começo da operação seja

efectuado com grande cuidado.

O meio filtrante deve ser mecanicamente forte,resistente á acção

corrosiva do fluido, e deve oferecer uma resistencia tão pequena quanto

possivel ao fluxo do filtrado.usa-se,por isso,muitas vezes um material

relativamente grosseiro e não se obtem filtrado limpido enquanto não se

formam as camadas iniciais de bolo:o filtrado turvo incial deve,pois,ser

recirculado.

Os meios filtrantes mais importantes:

Materiais tecidos,como :lã,algodão,linho,seda,vidro,plásticos,fibras

e metal.

Chapas perfuradas de metal.

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Materiais granulares ,como: brita,areia,asbesto,carvão e terra de

diatomáceas.

Sólidos porosos.

Materiais de fibras entrecruzadas ,sendo mais largamente usado o

papel poroso.

Os materiais tecidos são os mais correntemente usados,mas os materiais

granulares e os sólidos porosos são particularmente úteis para filtração

de liquidos muito corrosivos. Dar-se-a apenas atenção ao fluxo atraves

de panos filtrantes tecidos.para estes materiais,o tipo de malha é muito

importante,pois que afecta muitas vezes a aderência do bolo ao pano.

Fluxo de liquido através do pano filtrante

Experiência mostram que o caudal do fluido atraves do pano filtrante é

directamente proporcional à diferença de pressão para baixos

caudais,mas que se torna proporcional à raiz quadrada da diferença de

pressão para caudais mais elevados.no primeiro caso reinam condicões

laminares e,no último caso, o fluxo tornou-se suficientemente elevado

para que se estabeleça a turbulencia;caudais de tal forma elevados nao se

encontram normalmente em filtração.

Para baixos caudais verificam-se alguns desvios da relação linear com

panos novos ou panos que não estejam bem apoiados. O caudal é nesses

casos proporcional à pressão elevada a um expoente maior que a

unidade. Este desvio é atribuivel ao esticar do pano e ele não volta

subsequentemente à sua condição original.Panos bem apoiados e metais

tecidos não apresentam este efeito.

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Fluxo de fluido através do Pano e Bolo conjuntamente

Suponha-se que o pano filtrante e as camadas iniciais de bolo são

equivalentes a uma espessura L de bolo,tal como depositado numa fase

posterior do processo.Entao.se for a queda de pressão através do

bolo e pano conjuntamente:

(14) isto é,

(15)

Esta equação pode ser integrada entre os limites t=0,V=0,e t=t1,

V=V1 para filtração a velocidade constante,e t=t1,V=V1, e t=t,

V=V para uma subsequente filtração a pressão constante

Para o período de filtração a velocidade constante:

isto é

(16)

Isto é

(17)

Para uma subsequente filtração a pressão constante:

(17)

Isto é,

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Isto é

(18)

Portanto,existe uma relação linear entre

(como se

indica na figura abaixo). e o coeficiente angular é proporcional à

resistência específica, mas a linha não passa pela origem.

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Fig 1:Curva tipica de filtração