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Sobre operações unitárias, Slides de Engenharia Química

os materiais explicativos sobre operaçoes unitárias

Tipologia: Slides

2023

Compartilhado em 23/10/2023

paulo-santos-k1y
paulo-santos-k1y 🇧🇷

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA UNISUL
OPERAÇÕES UNITÁRIAS EM SISTEMAS PARTICULADOS
HELOISA REGINA TURATTI SILVA
AULA PRÁTICA 01
CARACTERIZAÇAO DE MATERIAL PARTICULADO
1. Objetivo
Caracterizar um determinado material sólido através da análise granulométrica
utilizando a técnica de peneiramento na separação e/ou classificação do material
particulado.
2. Por que estudar?
As características físicas e morfológicas das partículas afetam desde fenômenos
moleculares (tais como a difusão mássica) que ocorrem no interior e/ou entre partículas,
até o dimensionamento de uma coluna (seja no aspecto construtivo, como diâmetro e
altura útil, seja no operacional, como a definição de vazão de operação e perda de carga.
3. Roteiros
1. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA (d)
1.1- Processo geométrico.
As medidas das arestas para a determinação do volume são efetuadas com um
paquímetro. São realizadas duas medidas por aresta e as dimensões do cubo são
calculadas como sendo a média destas leituras.
d = ____m_____
a x b x c
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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL

OPERAÇÕES UNITÁRIAS EM SISTEMAS PARTICULADOS

HELOISA REGINA TURATTI SILVA

AULA PRÁTICA 01

CARACTERIZAÇAO DE MATERIAL PARTICULADO

  1. Objetivo Caracterizar um determinado material sólido através da análise granulométrica utilizando a técnica de peneiramento na separação e/ou classificação do material particulado.
  2. Por que estudar? As características físicas e morfológicas das partículas afetam desde fenômenos moleculares (tais como a difusão mássica) que ocorrem no interior e/ou entre partículas, até o dimensionamento de uma coluna (seja no aspecto construtivo, como diâmetro e altura útil, seja no operacional, como a definição de vazão de operação e perda de carga. **3. Roteiros
  3. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA (d) 1.1- Processo geométrico.** As medidas das arestas para a determinação do volume são efetuadas com um paquímetro. São realizadas duas medidas por aresta e as dimensões do cubo são calculadas como sendo a média destas leituras. d = ____m_____ a x b x c

Tabela 1: Massa específica (d) - Processo geométrico Massa (g) a(cm) b (cm) c (cm) V (cm^3 ) d (kg/m^3 ) A Rocha: a1= a2= Média= b1= b2= Média= c1= c2= Média= Paquímetro: A partir da invenção do nônio, o paquímetro foi construído baseado numa régua temperada com graduação em milímetros e polegadas, dotada de um bico fixo de medição e um conjunto de nônio, também chamado de cursor, constando das escalas secundárias, do bico de medição móvel, e um parafuso de fixação. Procedimento de Analise:

  1. Observe a escala principal e o nônio Quanto vale cada divisão na escala principal? 1 mm Qual a resolução do instrumento? 1/20 = 0,05 mm
  2. Fazendo a leitura: Na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro. Em seguida, você deve contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincidir com um traço da escala fixa. Depois, você soma o número que leu na escala fixa ao número que leu no nônio. Para você entender o processo de leitura no paquímetro, são apresentados, a seguir, dois exemplos de leitura. Escala em milímetro e nônio com 10 divisões. Escala principal Escala Secundária

Tabela 3: Massa específica absoluta (D): Processo do Picnômetro m (g) Pag (g) Pag+ a (g) D (g/cm^3 ) D (Kg/m^3 ) Lembre-se: Em uma análise real você ter o cuidado de eliminar o ar aderido às partículas da amostra quando colocada no picnômetro, antes de se proceder o seu preenchimento total por água. 3 Compacidade (C) É a relação entre massa especifica aparente e massa especifica absoluta C = d especifica D absoluta Faça o cálculo para a amostra de mesmo material. d especifica D absoluta Compacidade (C)

4. Porosidade (P) É a relação entre o volume de vazios e o volume aparente do material P = 1 – d/D

Faça o cálculo para a amostra de mesmo material. d especifica D absoluta Porosidade (P) MEMORIAL DE CALCULO

- Apresentar os cálculos de massa especifica real e aparente.

  • Apresentar os cálculos de compacidade e porosidade
  • Responder a pergunta da tarefa. 5. Processo do Frasco Graduado Coloca-se uma certa quantidade de água em uma proveta graduada e faz-se uma leitura inicial (Li). Determina-se a massa de uma certa porção da amostra (m) e coloca- se esta porção na proveta. Faz-se então a leitura final (Lf). d = ___m____ Lf – Li Tabela 2: Massa específica (ME): Processo do frasco graduado Massa (g) Li (ml) Lf (ml) Lf – Li d (kg/m^3 ) Amostra 1 Rocha: Obs2:Este procedimento é indicado para cálculos rápidos. A precisão é pequena pois depende da sensibilidade de leitura da proveta utilizada.

7 - UMIDADE

A) DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM EM ESTUFA

É o método mais utilizado, cuja amostra é pesada antes de ser colocada na estufa a 105- 110°C. Este peso corresponde ao peso úmido (Ph). Após permanecer no mínimo 24 hs na estufa, a amostra é pesada novamente e tem-se o peso seco (Ps). De posse dessas duas informações pode-se calcular o teor de umidade pela seguinte relação: B) DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA POR MEIO DO FRASCO CHAPMAN

  1. Colocar água no frasco de Chapman, até a marca de 200 cm³;
  2. Pesar 500g de resíduo seco;
  3. Adiciona-se o resíduo já pesado no frasco de Chapman;
  1. Agitar até eliminar as bolhas de ar;
  2. Após 15 min, efetuar a leitura do nível atingido pela água;
  3. Calcule o valor da MASSA ESPECÍFICA: d = mseca / (VF - VI) c) DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MEIO DO FRASCO CHAPMAN
  4. Colocar água no frasco até 200 cm³;
  5. Pesar 500g do resíduo;
  6. Agitar até eliminar as bolhas de ar;
  7. Após 15 min, efetuar a leitura de nível atingindo pela água;
  1. Retire dois montes de posições contrárias e descarte. Com um pincel limpe os resíduos que ficaram perdidos. Esses resíduos podem ser descartados.
  2. Misture novamente os dois montes de forma a ficar homogeneizada as partes e separa-se novamente com o objetivo de formar quatro montes com partes iguais. Despreze novamente duas partes em linhas diagonais, agora no sentido invertido do primeiro. ETAPA B (determinação granulométrica): Procedimento:
  3. Encaixe as peneiras uma sobre a outra na ordem de malha mais fina para a mais grossa, sendo que a mais fina fica na base e a mais grossa no topo. Anote na tabela os tamanhos utilizados.
  1. Agora você fará o peneiramento de 500 g do resíduo em cada uma das peneiras nesta sequência. Então pegue a primeira peneira coloque um fundo em baixo e jogue a amostra já pesada. Coloque uma tampa sobre esta peneira faça uma agitação manual do conjunto por 2 minutos.
  2. O resíduo que cair na bandeja será despejado na próxima peneira, já o retido será colocado em outro recipiente com a devida anotação. Então passe a escova na malha para aproveitar o agregado e também com o objetivo de limpá-la. Na sequência pese a massa do resíduo que estava na peneira. Na tabela abaixo anote os resultados obtidos em cada peneira.
  3. Conferir a massa total do material retido nas peneiras e no fundo com a massa alimentada no sistema. Calcular as perdas. Espera-se perdas inferiores a 0,3% da massa inicial. mFinal = ____________________