Centrifugação

Páginas: 8 (1825 palavras) Publicado: 18 de abril de 2013
Op. Unit. de Quantidade de Movimento CENTRIFUGAÇÃO Esta operação unitária tem por objetivo separar partículas que não são facilmente separadas por decantação que em alguns casos é muito lenta. O processo encontra aplicação na área de alimentos em indústrias de laticínios, cervejaria, no processamento de óleo vegetal, concentração de proteína de pescado, processamento de suco, remoção de materialcelular e na separação de emulsões em seus constituintes. A operação de centrifugação é também utilizada nas operações de extração líquido-líquido e sólido-líquido em processos biotecnológicos e na industria farmacêutica. As principais aplicações de centrífugas na indústria de laticínios incluem:
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Desnate e Padronização do Leite: remoção e ajuste do teor de gordura presente no leite.Clarificação de Leite e Soro: remoção de sujidades, em geral, presentes no leite e no soro. Degerminação: remoção de microrganismos do leite reduzindose a contagem global padrão, quantidade de esporos aeróbicos, anaeróbicos, psicotróficos, etc. Concentração do Creme: ajuste do teor de gordura do creme adequando-o para as mais variadas aplicações

Em processos de produção ou recuperação de: •Caseína: recuperação de caseína para aplicação em produtos na forma de caseinato. • Finos de Queijo: recuperação de finos de queijo para seu reaproveitamento. • Petit Suisse: fabricação do quark por meio de centrífugas e resfriadores. • Queijos Frescos: fabricação de queijo fresco cremoso - cream cheese. • Butteroil: por meio de centrífugas, óleo de manteiga pode ser obtido a partir do creme doleite ou da própria manteiga. A tecnologia de bebidas oferece um largo espectro de aplicações para a tecnologia de separação. Centrífugas e Decanters têm sido muito utilizados nos processos de produção de cerveja, vinho, café, sucos de

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frutas, vinhos frisantes; champanhe, óleos cítricos, chá, leite de soja.. Nestas indústrias a presença de destes equipamentos assegura um processamentoeconômico e alta qualidade no produto final. Forças envolvidas no processo de separação Em um movimento circular a aceleração proporcionada pela força centrífuga é: ae = rw2 (1)

onde ae é a aceleração, r é o raio da trajetória, m a massa da partícula e w(Omega) é a velocidade angular. A força centrífuga sobre uma partícula girando em uma trajetória circular é dada por: Fc = m ae = m r w2 (2)

Onde Fcé a força centrífuga que atua sobre a partícula de massa m. Uma vez que w = v/r, onde v é a velocidade tangencial da partícula temos que: Fc = ( mv2) /r (3)

A velocidade de rotação é normalmente expressada em rotações por minuto (RPM), onde w = 2 π N/60, desta forma a equação pode ser escrita como: Fc = mr(2 π N/60)2 = 0.011 mrN2 onde N é a velocidade de rotação em RPM. Se compararmos com aforça da gravidade (Fg) sobre a partícula, que é Fg = mg , pode-se observar que a aceleração centrífuga, igual a 0.011 rN2, substituiu a aceleração da gravidade, igual a g. A força centrífuga é muitas vezes expressa, por razões comparativas com relação a proporção a "g". (4)

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A força centrífuga depende então do raio da velocidade de rotação e da massa da partícula. Se o raio de rotação e avelocidade estão fixados o fator que irá controlar é o peso da partícula, desta forma quanto mais pesada ela é maior será a força sobre ela exercida. Conseqüentemente se dois líquidos são colocados em um vaso girando sobre seu eixo vertical a uma alta velocidade, sendo um deles duas vezes mais denso, a força centrífuga por unidade de volume será duas vezes maior sobre o líquido mais pesadocomparativamente ao mais leve. O líquido mais pesado irá ocupar o espaço externo do vaso enquanto o líquido mais leve irá ocupar o centro. Para os processos de sedimentação que ocorrem na abrangência da lei de Stokes, pode-se obter a velocidade terminal de sedimentação em um raio “r” substituindo a aceleração da gravidade g por rw2. Então a equação pode ser escrita da seguinte forma:
2 ω 2 rD p ( ρ p...
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