PROCESSO BAYER ÁREA DE CALCINAÇÃO Consiste em separar mecanicamente as partículas sólidas de...
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PROCESSO BAYER
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ÁREA DE CALCINAÇÃO
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• Consiste em separar mecanicamente as partículas sólidas de uma suspensão liquida com o auxílio de um meio poroso.
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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• Força propulsora• O próprio peso da suspensão;• Pressão aplicada sobre o líquido;• Vácuo;• Força centrífuga.
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Seleção do Meio Filtrante
Seleção do tipo de fibra:-Resistência ao calor
-Resistência química
-Propriedades físicas
Seleção do tipo de tecido:-Gramatura
-Permeabilidade do tecido limpo
-Permeabilidade do tecido “condicionado”
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Seleção do Meio Filtrante
Seleção do tipo de acabamento:-Estabilidade dimensional
-Propriedades de flexibilidade e abrasão
-Características de soltura da torta
Fabricação do tecido:-Tamanho
-Peças componentes (tipo de fechos, rebites, etc.)
-Construção da costura
-Pontos de costura, tensão, tipo de agulha e tamanho
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Tecedura plana (Plain weave):Tecedura plana (Plain weave): • tecido bem rígido• superfície suave e plana• boa retenção de partículas e soltura da torta• susceptibilidade ao “cegamento”.
Tecedura tipo cetim (Satin weaveTecedura tipo cetim (Satin weave):• apresenta a melhor soltura da torta • não “cegam” facilmente • resistência razoável à abrasão• retenção de partículas não é muito boa.
Tecedura tipo sarja (Twill weave):Tecedura tipo sarja (Twill weave): • boa elasticidade e resistência à abrasão• boa drenagem e resistência ao “cegamento” com retenção de partículas médias.• não soltam a torta facilmente.
Tipos de Tecedura dos Meios Filtrantes
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
plana sarja cetim
Características das teceduras
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Propriedades de alguns materiais utilizados na fabricação de meios filtrantes
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Fluxograma básico da área de Filtração de Hidrato
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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• A calcinação é geralmente definida como “um processo em que os materiais são aquecidos a temperaturas elevadas, para a separação de compostos voláteis, às vezes reduzidos a pó, sem fusão” (BHILOTRA, 1993).
CALCINAÇÃO DO HIDRATO
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Gibbsita Bohemita Alumina Gama Alumina Alfa (córidon)
Δ Δ Δ
CALCINAÇÃO DO HIDRATO
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FASE V ALUMINA GAMA (SANDY) Al2O3 ESTÁVEL - LOI < 1%
960°C
ALUMINA ALFA (FLOURY) 1200°
C
ALIMENTAÇÃO DE HIDRATO Al2O3 . 3H2O + H2O 50°C
FASE I SECAGEM DO HIDRATO AlO3. 3H2O
100°C
FASE II INICIO DA DESIDRATAÇÃO Al2O3 . 3H2O
200°C
600°C
FASE IV FORMAÇÃO DA ALUMINA GAMA AlO3 INSTAVEL – LOI = 1% A 2%
FASE III FORMAÇÃO DA BOEMITA AlO3. H2O – LOI = 10%
300°C
CALOR
FASES DA CALCINAÇÃO
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Distribuição granulométrica
• Determinada principalmente no processo de precipitação do hidrato e em menor escala pela calcinação
• É uma das principais propriedades para o processo de operação dos fornos de redução
• É feita, em geral, com o uso de três peneiras: 100# (mesh), 200# e 325#.
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Fragilidade ou índice de atrito
• Controlada no processo de precipitação do hidrato e está relacionada com o processo de formação dos cristais.
• É medida através da verificação do aumento das partículas < 44 após a calcinação.
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Fluidez e ângulo de repouso
• Características derivadas da distribuição granulométrica das partículas e do grau de calcinação
• Define as condições de escoamento da alumina.
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Grau de calcinação
• É o somatório dos efeitos da taxa de aquecimento, atmosfera do calcinador, temperatura final de calcinação e o tempo de permanência de cada partícula no calcinador
• Expresso por três parâmetros diferentes:• LOI- loss on ignition• SSA – Specific surface area• Porcentagem de alumina alfa
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• LOI- loss on ignition
• É definido como a perda de massa da partícula com o aquecimento
• Quanto menor for este valor maior será o grau de calcinação.
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• SSA – Specific surface area
• É a medida da área superficial de uma quantidade específica de partículas de alumina incluindo os poros
• É expressa em m2/g
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Propriedades químicas
• As propriedades químicas da alumina afetam mais a pureza do metal e o consumo de matérias primas no forno de redução.
• Em geral, são nos processos de digestão e filtração do licor rico que são controladas a maioria das impurezas da alumina.
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
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PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
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TIPOS DE ALUMINA
• Sandy
• Boa fluidez• Relativamente uniforme e grosseiro• Distribuição granulométrica semelhante à do hidrato
original• Contém maior proporção de grãos na fase gama• Opaca• Possui afinidade por corantes• Área superficial específica acima de 40m2/g
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TIPOS DE ALUMINA
• Floury
• Baixa fluidez• Proporção de material fino cristalino no formato de
penas juntamente com um proporção de partículas maiores semelhantes ao hidrato
• Apresentam rugosidade pronunciada• Contém maior proporção da fase alfa (>90%)• Área superficial específica inferior a 10m2/g
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TIPOS DE ALUMINA
• Starchy
• Baixa fluidez• Constituída por uma grande proporção de material
cristalino fino que se adere às partículas maiores
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO COMPLETA
COMBUSTÃO INCOMPLETA
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COEFICIENTE DE AR
EXCESSO DE AR
PODER CALORÍFICO DO COMBUSTÍVEL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
PODER CALORÍFICO DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBURENTE
REAÇÕES EM FASE GASOSA
COMBUSTÍVEL
CÂMARA DE COMBUSTÃO
FULIGEM
COQUE
PRODUTOS NA FASE GASOSA
QUEIMADOR
BOCAL NEBULIZADOR
MISTURA POR TURBULÊNCIA
E DIFUSÃO
VAPORIZAÇÃO
RECIRCULAÇÃOCOMBUSTÃO
DE GOTAS
NEBULIZAÇÃO(FORMAÇÃO DE GOTAS)
COLISÃO DE GOTAS
PRODUTOS DE COMBUSTÃO
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
NEBULIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL
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COMBUSTÃO INDUSTRIAL
• Variáveis que afetam no processo de nebulização
• Características do combustível• Qualidade do processo de nebulização• Fluxo de ar• Temperatura do ar de combustão• Temperatura interna da câmara de combustão
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TIPOS DE FORNOS CALCINADORES
• Calcinador rotativo• Calcinador de leito fluidizado
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CALCINADOR ROTATIVO
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CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
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CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
• Características
• Existe uma velocidade mínima do gás que efetua a fluidização
• As reações químicas e a transferência de calor são extremamente rápidas
• Melhor controle da temperatura
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CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
• Condições que levam a uma boa fluidização
• Partículas de baixa massa específica• Partículas de tamanho pequeno• Partículas com faixa granulométrica estreita• Partículas com forma próxima da esférica• Fluido de massa específica elevada
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CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE
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CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE
• Filtração do hidrato – alimentação da Calcinação
• Secagem• Precipitação Eletrostática• Pré-Calcinação• Calcinação• Resfriamento
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FILTRAÇÃO DO HIDRATO
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SECAGEM
![Page 52: PROCESSO BAYER ÁREA DE CALCINAÇÃO Consiste em separar mecanicamente as partículas sólidas de uma suspensão liquida com o auxílio de um meio poroso.](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051500/570638631a28abb823901154/html5/thumbnails/52.jpg)
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
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PRÉ-CALCINAÇÃO
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CALCINAÇÃO
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CALCINAÇÃO
LANÇA DE BPF
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RESFRIAMENTO
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RESFRIAMENTO
COOLER DE AR
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RESFRIAMENTO
COOLER DE ÁGUA