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Filtração

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by

Thiago Roubles

on 22 June 2015

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Transcript of Filtração

Filtração

Filtração
“A filtração pode ser denominada como a separação de partículas sólidas presente em um fluido atravessando um meio filtrante/Leito poroso onde os sólidos se depositam” (GOMIDE,1983)
Teoria Básica
A equação de Poiseuille explica o fluxo de um fluido em regime laminar em um tubo, que usando o sistema internacional de unidades (SI) essa equação é a apenas a base, o sistema inteiro é regido por equações mais complexas que levam em conta outras variáveis.
Meio Filtrante
Meio Filtrante
Tipos de Filtro
Auxiliares de Filtração
Os auxiliares de filtração são bastante utilizados para acelerar a filtração ou ainda para possibilitar a coleta mais completa das partículas mais finas da suspensão.

São sólidos finamente divididos, com estrutura rígida, que formam tortas abertas, não compressíveis. Portanto, outra função do auxiliar de filtração é diminuir a compressibilidade da torta.

Os auxiliares de filtração mais comuns são: terras de infusórios, terra fuller, areia fina, diatomita, polpa de celulose, carbonato de cálcio, gesso, amianto, perlita, carvão.

Bibliografia
GOMIDE, R. Operações unitárias: 3ºVolume:Separações Mecânicas.São Paulo, CIP-Brasil, 1980.

SILVA, M. R.; FREITAS, R. F.; SILVEIRA, R. B.; Filtração. UERS. Bento Gonçalves, 2012.

SHREVE, R. N., BRINK Jr, J. A. (1980) “Indústrias de Processos Químicos” – Ed. Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro – RJ, 4ª edição;

FOUST, A. S. et.al. (1982). “Princípios das Operações Unitárias” – Ed LTC, Rio de Janeiro – RJ, 2ª edição;

Acessado em 21-Jun-2015 <

Acessado em 21-Jun-2015 <
Composição
Torta

Meio Poroso/Meio Filtrante

Filtrado
Objetivos
Espessamento

Formação da Torta

Clarificação
Tipos de Filtração
Sem pressão externa

Centrifugação

Sob Pressão
Leito Granular Solto
Consiste em material granular que de forma compactada forma um meio poroso;

Brita( diversas granulometria);
Areia;
Carvão;
Dioxido de Manganês (MnO2);
Zeólitas;
Antracito;


Leito Rígido
São feitos sob a forma de tubos porosos:

Quartzo ou alumina (para a filtração de ácidos).
Carvão poroso (para soluções de soda e líquidos amoniacais).
Barro e caulim cozida a baixa temperatura (usados na clarificação de água potável).
Seu grande inconveniente é a fragilidade, não podendo ser utilizados com diferença de pressão superiores a 5 kg/cm².

Telas Metálicas
São chapas perfuradas ou telas de aço carbono, inox, níquel;

São utilizadas nos “strainers”.

Filtro de Areia e Carvão
Descrição:
constituídos por uma ou mais camadas de sólidos particulados, suportados por um leito de cascalho sobre uma grade, através do qual o material a ser filtrado flui por gravidade ou por pressão.

Aplicação:
Soluções diluídas (grandes volumes) e não precisa recuperar o sólido.

Regime de funcionamento:
Continuo.

Sistema:
Sólido-líquido.

Tipos de Leito:

Areia compacta: solido diversos.
Carvão: Remoção de Cloro, compostos orgânicos que conferem odor e sabor à água, toxinas (liberadas pelas cianobactérias), cloro residual.

Filtro-Prensa
Descrição:
Formados por diversas camadas filtrantes dispostas paralelamente e reunidas mediante um sistema que as comprime fortemente, de forma a constituir uma unidade compacta fechada, através do qual o material a ser filtrado flui por pressão.

Aplicação:
muito utilizados na indústria farmacêutica por apresentarem baixo custo de instalação e de manutenção e grande flexibilidade de operação; filtração de líquidos extrativos; clarificação de soluções; pode ser usada também para recuperação da torta.

Regime de funcionamento:
Descontinuo.

Sistema:
Sólido-líquido.

Filtro contínuos rotativos
Descrição:
A saída de filtrado, a formação, a lavagem, a drenagem e a descarga da torta são realizadas automaticamente. Embora haja alguns tipos que funcionam sob pressão, estes filtros geralmente operam a vácuo.

Aplicação:
para operações que requerem filtros de grande capacidade.

Regime de funcionamento:
Continuo.

Sistema:
Sólido-líquido.

Tipos:
Filtro de tambor rotativo; Filtro de disco rotativo; Filtro rotativo Horizontal;


Based on Jim Harvey's speech structures
Operações Unitárias A
Professora:

Camila Nunes Costa Corgozinho
Aunos:

Ricardo de Sousa Paixao
Thiago Roubles da Silva Guimaraes

Fatores Influentes
Viscosidade
A viscosidade da polpa a ser filtrada deve ser inversamente proporcional à razão da filtração, podendo usar um solvente de baixa viscosidade para melhorar a velocidade de filtração.
Temperatura
Diminui a viscosidade e aumenta a velocidade da filtração
Espessura
A espessura é de extrema importância no dimensionamento de um filtro e dela depende o ciclo de operação, pois a velocidade média de filtração para uma dada quantidade de filtrado ou de torta é inversamente proporcional ao quadrado da espessura da torta no final da filtração.
Lavagem
O objetivo desta operação é remover ou reduzir em nível desejado o volume de filtrado residual e/ou sólidos retidos na torta, no caso de especificação do sólido ou para a recuperação máxima de filtrado.
Granulometria
O objetivo desta operação é remover ou reduzir em nível desejado o volume de filtrado residual e/ou sólidos retidos na torta, no caso de especificação do sólido ou para a recuperação máxima de filtrado
Meio Filtrante
Relação entre a abertura do material e o tamanho da partícula para evitar entupimentos e, concomitantemente, vazamentos excessivos de partículas finas
Concentração de Partículas
Teoricamente, o tempo necessário para se depositar uma dada massa de sólido varia inversamente com relação entre massa de sólidos e do filtrado
Os critérios de escolha do meio filtrante devem incluir:

A capacidade de remoção da fase sólida;

A possibilidade de uma elevada vazão de líquido para uma dada queda de pressão;

A resistência mecânica;

A inércia química frente à suspensão a ser filtrada e a qualquer líquido de lavagem;

Suporte que tem por finalidade reter a fase solida da mistura;

É utilizado como critério de classificação dos filtros devido a grande quantidade de tipos presentes no mercado.

Tipos:

Leitos Granulares soltos;
Leitos Rígidos;
Telas Metálicas;
Tecidos e Membranas.

Tecidos ou Membranas
São os meios filtrantes mais comuns;

O inconveniente é que a duração de um tecido é limitada pelo desgaste, o apodrecimento e o entupimento. Por este motivo, quando não estiverem em operação, os filtros devem ficar cheios de água para prolongar sua vida util. Exemplos:

Tecidos vegetais: o algodão, o cânhamo e o papel;
Tecidos de origem animal: a lã e a crina (para ácidos fracos);
Minerais: amianto, lã de rocha e lã de vidro, para águas de caldeira;
Plásticos: polietileno, polipropileno, PVC, nylon, teflon, orlon.



Precipitador Eletrostático (Filtro de ar eletrostático)
Descrição:
O processo de extrair as partículas ou poluentes geradas pelo escape de gás das fábricas começa com o processo de ionização, no qual as partículas são eletrostaticamente carregadas. As placas ou outros mecanismos de coleta contidos nas laterais do precipitador atraem as partículas carregadas, que são neutralizadas antes de serem liberadas para um funil. Finalmente, um transportador leva as partículas para a área de descarte a fim de que recebam o tratamento adequado.

Aplicação:

Regime de funcionamento:
Continuo.

Sistema:
Sólido-Gás.

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