Dimensionamento de um sistema de separação material sólido

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARA
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Projeto – Dimensionamento de um sistema de separação material sólido
Operações Unitárias I

Nathan Sombra Evangelista, 0300010.
Jamile Holanda Freitas, 0270822.
Otacioleno Cândido Hilário, 0300031.
Hugo Rocha Peixoto, 0299981.

Professor Dr Rodrigo Silveira Vieira; Turma: ___.

Fortaleza, outubro de 2010.
Deseja-se utilizar uma bomba, com as características dadas na Tabela 1, para efetuar o bombeamento de água no sistema da Figura 1. A bomba capta água de uma lagoa, através do sistema de escoamento, transporta a água até os elutriadores, cuja finalidade é classificar e separa uma mistura de sulfeto de chumbo e quartzo. A água escoa a temperatura ambiente, os cotovelos do sistema de escoamento são padrão 90º e as válvulas são do tipo gaveta e operam totalmente abertas. A tubulação é de aço comercial e tem diâmetro interno de 2 polegadas. A mistura de sólidos entra no primeiro elutriador e a distribuição granulométrica é a mesma para os dois materiais (Tabela 2). Os diâmetros dos elutriadores são, respectivamente, 70 cm e 100cm. As propriedades físicas das partículas são:
PbS – Densidade 7,0 g/cm³ e esfericidade 0,90
Quartzo – Densidade 2,5g/cm³ e esfericidade 0,80

Figura 1
As dimensões do tanque de separação são 0,3mx1x1m (A x L x C).

Siga as instruções abaixo: a) Escolher um tipo de bomba para operar no sistema, sabendo que na captação da água contém também partículas finas de areia (suspensão diluída). Justifique sua escolha; b) Plotar as curvas características da bomba e do sistema (Tabela 1), considerando as perdas de carga nos elutriadores como: h=Kv22g, sendo K = 6,0 e v a velocidade média do escoamento na tubulação à montante dos elutriadores; c) Calcular a potência real no ponto de operação; d) Obter a porcentagem (%) de cada material no topo e no fundo de cada elutriador e no tanque de separação para a mistura