Exercícios Resolvidos de Agitação e Mistura II

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Enunciado

Deseja-se avaliar um sistema de agitação destinado à oxidação de matéria orgânica de um efluente que apresenta massa específica igual a 1,1   g / c m 3 e viscosidade dinâmica igual a 50   c P . Conhecendo-se a capacidade de descarga do impelidor, que é igual a 0,02   m 3 / s   , e a vazão requerida de ar igual a 300   c m 3 / s , pede-se:

  1. Projete o sistema de agitação, utilizando um impelidor do tipo turbina de pás inclinadas de 45 ° para um tanque de 100   l i t r o s considerando-o em medidas padrão de modo que seu volume venha a ser 20 % maior do que o volume do líquido a ser agitado.

Passo 1

Algo que vamos precisar ter em mente nessa questão são as dimensões de um tanque agitado:

Em que:

  • H : altura do líquido
  • T : diâmetro do tanque
  • D : diâmetro do impelidor
  • W : altura da pá do impelidor
  • L : largura da pá do impelidor
  • h : distância entre o impelidor e o fundo do tanque
  • B : largura da chicana
  • N : número de rotações do impelidor

Podemos escrever o volume de líquido ( V l ) como:

V l = π 4 T 2 H

Como há borbulhamento de gás, usamos:

H / T = 1,2

Daí:

V l = 0,3   π   T 3

E foi dito que o volume do tanque ( V ) é 20 % maior do que o volume de líquido:

V = 1,2 * V l = 0,36   π   T 3

E sabemos também que o volume do tanque é 100   l i t r o s , que dá 1,0 * 10 5   c m 3

V = 0,36   π   T 3 = 1,0 * 10 5   c m 3

Daí:

T = 44,55   c m   ≈ 45   c m

Passo 2

De H / T = 1,2

Conseguimos tirar que:

H = 54   c m

E, usando as outras relações geométricas, tiramos todas as outras dimensões. Vou organizar isso tudo melhor em uma tabela:

Resposta