Filtracao

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Universidade Federal da Bahia
Alunos: Carina de Santana
Flávia França
Natsumi Miyazono
Rúbia Macedo

* Determinação Experimental das Constantes de Filtração

Salvador, 31 de março de 2012

1. Introdução:
O seguinte relatório refere-se a pratica de Determinação Experimental das Constantes de Filtração desenvolvido pelo grupo G1. Sabe-se quea pratica trata-se de processo físico de separação. A pratica foi realizada no Laboratório de Engenharia Química, localizado no 2° andar da Escola Politécnica, sob supervisão da professora Daniela, cumprindo o cronograma da disciplina Laboratório de Engenharia Química – ENGD03. A filtração é uma operação unitária que consiste na separação de uma fase sólida de uma fase fluída (líquida ougasosa), passando esta última através de um meio permeável e poroso. Ao meio poroso e permeável dá-se o nome de filtro. Este retém o resíduo sólido. O fluído que passa através do filtro designa-se filtrado. (http://www.infopedia.pt/$filtracao).
O presente relatório é composto por sete partes: introdução, objetivo, fundamentação teórica, materiais e métodos, resultados, conclusão e referências.

2.Objetivo:
O ensaio visa determinar as propriedades das características da torta e do meio filtrante, ou seja, das constantes de filtração α (resistência específica da torta), RM (resistência do meio filtrante) e da porosidade da torta, εT, utilizando as curvas de filtração obtidas com os dados experimentais.

3. Fundamentação Teórica
O processo de filtração é uma operação unitária bastanteaplicada na industria. “ Filtração é o nome atribuído à operação de separação de um sólido de um fluido onde está suspenso, pela passagem da suspensão através de um meio poroso capaz de reter as partículas sólidas. A filtração é uma das aplicações mais comuns do escoamento de fluidos através de leitos compactos. A separação se realiza pela passagem forçada do fluido através de uma membrana porosa,como por exemplo, um papel filtro. As partículas sólidas ficam retidas nos poros da membrana e acumulam-se formando uma camada, conhecida como torta ou bolo do filtro”(Foust 1982).
“O escoamento do filtrado através da torta do filtro pode ser estudado a partir da descrição analítica por meio de qualquer equação geral de escoamento através de leitos compactos (isto é, a partir de equações demovimento e meio filtrante). Em quase todos os casos práticos, o escoamento é laminar e usa-se a equação de Carman-Kozeny “. ( Foust 1982).
A escolha da filtração e feita com base em alguns aspectos: força impulsora, mecanismo de filtração, finalidade (função), ciclo da operação e natureza dos sólidos. Nas operações a nível laboratorial, papel de filtro e funil são utilizados para reter aspartículas sólidas. A principal diferença entre filtrações industriais e laboratoriais está, basicamente, no volume de material operado.
Um sistema de filtração com filtro folha é constituído por uma placa oca suportada internamente que fica recoberta pelo meio filtrante, pelo qual a suspensão a ser filtrada escoa, devido ao vácuo que se faz dentro da folha ou devido à pressão exercida sobre ela. Oescoamento do filtrado pode ser descrito analiticamente em termos de queda de pressão através do bolo como:
Fazendo-se a análise da filtração pela teoria simplificada leva a seguinte equação:
(1)

Considerando a filtração à pressão constante, após integrar a equação (1), obtém-se a seguinte expressão:
(2)
onde:

(-∆P) = queda de pressão (atm)Expressões retiradas da apostila Escoamento de Fluidos Através de meios Porosos Rígidos. Professor Samul Luporini e Letícia Sune.

Essas resistências, da torta (α) e do meio filtrante (RM), são conhecidos como parâmetros de filtração. E para possibilitar a estimativa destas constantes geralmente constrói-se um gráfico t/VF x VF, e obtém-se uma relação linear. Os parâmetros de filtração,...
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