ESCOLASUPERIORDETECNOLOGIACURSODEENGENHARIAQUMICA

Disciplina:Operaes Unitrias para Engenharia Qumica I

LABORTORIO N4: Peneirao

Data da realizao do experimento: 30/04/2014

Turma: EQM_T01Prof. Responsvel: Ronaldo Santos Herrero

Aluno: Jeanne RodriguesUso do ProfessorNota do grupo

Aluno: Patrcia BarbosaUso do Professor

Aluno: Roseane Paidano AlvesUso do Professor

1. INTRODUOOs slidos particulados possuem grande importncia nas operaes unitrias, por exemplo, na moagem, na secagem, na filtrao, na cristalizao, na reao entre slidos e fluidos, na coleta de poeira- que constituem parte de qualquer processo de obteno de produtos slido como da fabricao de catalisadores em muitas reaes qumicas industrialmente (FOUST 1982)As partculas sedimentares tm por natureza a variabilidade de dimenses por serem constitudas de elementos com diversidade granulomtrica indo da ordem de micro a metros de dimetro. As anlises granulomtricas so respeitveis por permitirem a deduo de indicaes preciosas como a resistncia da partcula, a disponibilidade de determinadas partculas sobre as rochas que lhe do origem, entre outros. As tcnicas que envolvero estas anlises dependero das dimenses das partculas trabalhadas.Sendo estes sedimentos muito grosseiros o mtodo mais utilizado o peneiramento, que consiste na separao mecnica dos slidos pelas malhas progressivamente menores, subdividindo a massa e obtendo fraes relativamente homogneas de partculas. O mtodo a ser estudado e o mais empregado a Srie Tyler.Em um processo ideal existe um dimetro de corte (Dc) que limita o tamanho mximo das partculas da frao fina e o mnimo da frao grossa. Geralmente Dc escolhido em funo do fim desejado na separao, podendo coincidir ou no com a abertura de uma peneira padro.A anlise das dimenses das partculas importante, pois permite deduzir indicaes preciosas, entre outras, sobre a provenincia (designadamente sobre a disponibilidade de determinados tipos de partculas e sobre as rochas que lhes deram origem), sobre o transporte (utilizando, por exemplo, o conceito de maturidade textual e a resistncia das partculas, segundo a sua composio, abraso e alterao qumica), e sobre os ambientes deposicionais.O dimetro mdio de Sauter uma medida mais precisa quando comparada mdia ponderada utilizada para se encontrar o dimetro mdio da amostra. A preciso associada ao dimetro mdio de Sauter est na utilizao dos parmetros que caracterizam a amostra e pode ser calculado pela seguinte frmula:2.

A partir da anlise granulomtrica tambm pode determinar o dimetro mdio mssico da amostra, usando a seguinte expresso:

2. OBJETIVOS Estudar a distribuio de tamanhos de amostras slidas atravs da via seca (peneiramento). Calcular o dimetro mdio de cada frao de partculas e o dimetro mdio de Sauter. Elaborar os grficos da distribuio de tamanho das partculas acumulativo e percentual.

3. TCNICA OPERATRIA Pesar o material a ser analisado; Pesar cada peneira e o fundo antes de comear o experimento; Colocar as peneiras no vibrador, em ordem decrescente de abertura de peneira; Transferir a amostra para a peneira superior; Ligar o vibrador, j com o tempo desejado; Quando vencer o tempo o equipamento ser desligado automaticamente; Vencido o tempo, retirar as peneiras e o fundo e pes-las.

4. RESULTADOS E DISCUSSESPara calcular o dimetro mdio de cada frao de partculas e o dimetro mdio de Sauter durante o experimento, foi necessrio coletar alguns dados, que foram colocados na tabela logo abaixo, esses valores tambm sero necessrios para obter os grficos da distribuio de tamanho das partculas acumulativo e percentual.Tabela1: Dados do primeiro experimento. Experimento 1Massa Total: 1080 504 (gr)

MalhaAbertura (mm)mi (gr)

91, 981 409, 796

101, 65144, 042

121, 39725, 909

420, 351372,73

600, 248107, 580

800, 17558, 476

1150, 12433, 091

Massa obtida ltima bandeja-28, 880

Tabela2: Dados do segundo experimento.Experimento 2Massa Total: 1085 325 (gr)

MalhaAbertura (mm)mi (gr)

91, 981418, 306

101, 65150, 009

121, 39725, 752

420, 351 395, 270

600, 248 85, 080

800, 175 56, 349

1150, 124 27, 614

Massa obtida ultima bandeja- 26, 944

Tabela 3: Planejamento experimentalExperimento12

Tempo (min.)5min10min

Posio Reostato95

Foram calculados os dimetros mdios para cada frao de partculas, a frao retida na peneira, e calculada respectivamente o dimetro mdio de Sauter, conforme as equaes abaixo:

Frao retida na peneira:(equao 1)

Dimetro mdio Sauter:(equao 2)

O dimetro mdio dessa frao de partculas :di=(1,981+1,651+1,397+0,351+0,248+0,175+0,124) / 7di =5,927/7di=0,847Massa (g)Dimetro mdio de cada frao de partculas (mm)XiDimetro mdio de Sauter (mm)

409, 7961, 9810,37930,6854

44, 0421, 6510,0401

25, 9091, 3970,0240

372,730, 3510,3450

107, 5800, 2480,0996

58, 4760, 1750,0541

33, 0910, 1240,0306

4.1 DADOS EXPERIMENTAIS PARA A PRIMEIRA PENEIRAONa tabela abaixo esto apresentados os valores obtidos segundo as equaes acima, assim como esto ilustrados os grficos da distribuio de tamanho das partculas acumulativo e percentual.Tabela 4: Dimetro mdio, frao retida na peneira e o dimetro mdio de Sauter.

Analisando os dados obtidos na tabela acima, verificamos o acmulo em massa das partculas que cada peneira reteve devido ao tamanho de seu dimetro, com base nestes dados foi feito o grfico relacionando o dimetro com a frao mssica.Grfico 01: Analise granulomtrica, primeiro experimento.

Pode-se verificar atravs do grfico 1 a relao acumulativa das partculas com o aumento do dimetro das peneiras, com base nestes resultados foi feito um histograma com a porcentagem mssica para exemplificar de um modo mais ntido os resultados.Grfico 2: Histograma da anlise granulomtrica.

4.2 DADOS EXPERIMENTAIS PARA A SEGUNDA PENEIRAONa tabela abaixo esto apresentados os valores obtidos segundo as equaes 1 e 2 acima, assim como esto ilustrados os grficos da distribuio de tamanho das partculas acumulativo e percentual, tendo em conta que esta segunda experincia foi realizada em 10 minutos com o reostato 5. Tabela 5: Dimetro mdio, frao retida na peneira e o dimetro mdio de Sauter.Massa (g)Dimetro mdio de cada frao de partculas (mm)XiDimetro mdio de Sauter (mm)

418, 3061, 9810, 38550, 477

50, 0091, 6510, 0460

25, 7521, 3970, 0237

395, 2700, 3510, 3643

85, 0800, 2480, 0784

56, 3490, 1750, 0519

27, 6140, 1240, 0254

Grfico 3: Anlise granulomtrica, primeiro experimento.Pode-se verificar atravs do grfico 3 a relao acumulativa das partculas nas peneiras que retiveram a passagem das partculas de acordo com o seu dimetro, com base nestes resultados foi feito um histograma com a porcentagem mssica para exemplificar de um modo mais ntido os resultados. Grfico 4: Histograma da anlise granulomtrica

O grfico 4 mostra a distribuio das massas relativas ao dimetro mdio das partculas pela prtica de peneirao. As partculas com dimetro mdio de 1,981 mm apresentaram maior porcentagem mssica, cerca de 38% em relao a outras partculas, a segundo dimetro que obteve maior porcentagem mssica, foi o de 0,351mm , com 35,5% .

5. CONCLUSOCom o experimento foi possvel conhecer a distribuio de tamanhos de amostras slidas atravs de via seca, no caso o peneiramento em relao aos diferentes dimetros das peneiras e, assim verificar o que foi visto em sala de aula.Calculamos o dimetro de cada frao de partcula e o dimetro mdio de Sauter que foi maior no primeiro experimento com um tempo menor que no segundo experimento, no entanto com reostato maior, nos dados possvel ver claramente essa relao, alm disso, foram feitos os grficos da distribuio de tamanho das partculas acumulativo e percentual para demonstrar de um modo mais claro os resultados obtidos. Contudo, a prtica de peneirao foi bastante produtiva e concluda com xito, pois conseguimos ver na prtica o que foi estudado.

6. REFERNCIAS

1. http://www.slideshare.net/130682/peneiramento. Acessado em 05/05/2014

2. FOUST, A. S.; WENZEL, L. A.; CLUMP, C. W.; MAUS, Louis; ANDERSEN, L. B.; Princpios das operaes unitrias. Editora LTC, 2 edio. Rio de Janeiro, RJ, 1982.

3. Mccabe, W. L.;Smith, J.;Harriott, P. Unit Operations of Chemical Engineering. 5a edio, McGraw-Hill, Nova Iorque ,1993.

7. QUESTIONRIO1. Importncia das aplicaes industriais da peneirao.

R: A peneirao muito utilizada em vrias indstrias, incluindo a minerao, em pedreiras, cimento, metalurgia, transporte, qumicos, proteo do meio ambiente e em outras indstrias. O processo de peneirao auxilia, principalmente, na homogeneizao e facilidade de transporte dos produtos.

2. Tipos de peneiras.

3. Procedimento para a realizao da anlise granulomtrica.

R: Para fazer um ensaio, o conjunto de peneiras so colocadas umas sobre as outras na ordem decrescente da abertura das malhas, e consiste em colocar a amostra sobre a peneira mais grossa a ser utilizada e agitar. Abaixo da ltima peneira h uma panela que recolhe a frao contendo as partculas mais finas do material e que conseguem passar atravs de todas as peneiras da srie.

4. Aplicaes da anlise granulomtrica.

R: Estudo de solos e metais