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Projetos de equipamentos estudados na disciplina de operações unitárias 3.
Tipologia: Trabalhos
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Bruno de Carvalho Corrêa – 201610522 Fernanda Juncanssi Pontelli – 201410881 Jefferson Silva – 201710430 José Geraldo de Oliveira – 201510598 Júlia Corrêa Lopes – 201410880 Luiz Antônio Marques Júnior – 201510331 Rodolfo Simões Teles Xavier – 201510408
Uberaba, 2019
O Hidróxido de Cálcio, também denominado de cal hidratada, cal apagada, cal extinta, entre outros; é um composto com característica altamente básica, a qual possibilita sua introdução em diversas e variadas aplicações no meio industrial.
Dentre estas, temos sua utilização como agente floculador no tratamento de água e efluentes, ser um composto fundamental na fabricação de produtos voltados para a construção civil, agricultura, petroquímica, cosmética, alimentícia, entre outras vertentes da indústria química como um todo.
A partir disso, o hidróxido de cálcio é um composto extremamente passível de ser captado e monetizado para que se obtenha um retorno de cunho financeiro e que impulsione o mercado amplamente.
Sua captação ocorre por via de reação, e também, através de uma suspensão de hidróxido de cálcio utilizando-se um equipamento denominado sedimentador. Este pode ser projetado a partir da necessidade de uma demanda específica ou, em alguns casos, quando o processo antigo se extingue, tem-se a possibilidade de verificar se o sedimentador ocioso é passível de ser utilizado para outra finalidade industrial.
A indústria em geral possui uma série de investimentos em equipamentos voltados para certa finalidade. Contudo, com a ascensão de um mercado globalizado e uma maior volatilidade do capital nos dias atuais, muitos projetos antes estabelecidos no processo industrial se tornaram ociosos devido sua perda de monetização pelo mercado.
Felizmente, muitos desses equipamentos, possuem o potencial de mudar sua vertente de processamento e rentabilizar, estruturar e fomentar novamente o mercado.
Tendo em vista tal peculiaridade, a Uraflui se coloca no mercado para solucionar problemas, reinventar processos e consolidar projetos industriais de acordo com a demanda necessária na atualidade.
Utilizando-se das simplificações de Evaristo Biscaia Júnior (1982), primeiramente obteve-se a curva exponencial da altura da interface (z) em função do tempo de sedimentação (θ), conforme a figura 1.
Com o valor de zmín encontrado, achou-se o valor correspondente de (^) θmín no
gráfico. Em seguida, calculou-se a área através da equação (2). O valor encontrado
foi de 23,636 m^2.
𝐹
𝑧 0
Este valor consiste na área de segurança, e para dimensionar o sedimentador, é necessário utilizar a área de projeto, obtida pela equação (3). O valor encontrado foi de 26 m^2.
Com o valor da área de projeto, foi possível determinar o valor do diâmetro,
igual a 5,75 m, por meio da equação (4).
𝜋𝐷^2
Após isso, calculou-se a massa específica do lodo através da equação (6).
𝑚𝑙𝑜𝑑𝑜
𝑚𝑠𝑜𝑙 + 𝑚𝑙í𝑞
Onde msol = 420 g, ρ = 1 g/cm^3 e ρs = 2,2 g/cm^3. Assim, ρL = 1,23 g/cm^3.
Depois foi calculada a altura (H) do sedimentador através das equações (7),
(8), (9) e (10). Em projeto, geralmente é utilizado o valor de 0,6 m para H 1.
Os valores encontrados foram: H 2 = 0,42 m, t = 17,4 min e Hc = 0,0623 m.
Portanto, 𝐻 ≅ 1,08 𝑚 ≅ 1,1 𝑚.
Com base nas fórmulas 11 e 12, calculou-se o preço da consultoria da Uraflui
visto que contamos com 7 membros que se podem trabalhar 1,9 h por dia no projeto
proposto.
𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑥 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑜𝑠 𝑥 ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑒
𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑑𝑖𝑎 𝑥 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜^ (12)
𝑔𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑎𝑑𝑎𝑠+𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑒𝑐𝑢çã𝑜 (11)
Tabela 2 – Orçamento da consultoria
Gastos (reais) 3612 Horas trabalhadas 15, Dias de execução 12 Hora base 131, Membros 7 Hora projeto/dia 1, Tempo de projeto (dias) 6 Total da consultoria 10519, Fonte: dos autores, 2019.
Após os cálculos apresentador em cima das especificações fornecidas (vazão
33,70 m^3 /h e a concentração de lodo desejada de 420 g/L foi possível fazer o
dimensionamento do sedimentador. A altura foi de aproximadamente 1,08 m, o
diâmetro de 5,75 m e a área de 26 m^2.
As características como concentração do lodo inicial são importantes, porém
a finalidade (concentração final do lodo) é fundamental para a estruturação do
sedimentador, isso porque a concentração final do lodo afeta o diâmetro calculado.
Ou seja, quanto maior o valor da concentração que necessito do meu lodo, maior
será o valor do sedimentador para que o processo tenha boa eficiência.
