Dados experimentais da filtração de uma suspensão de
em água a
são mostrados na tabela a seguir. O teste foi realizado em um filtro prensa com área de filtração igual a
e pressão constante igual a
. A concentração da suspensão filtrada era igual a
. Calcular a resistência específica da torta e a resistência do meio filtrante.
|
|
---|---|
0,5 | 17,3 |
1,0 | 41,3 |
1,5 | 72,0 |
2,0 | 108,3 |
2,5 | 152,0 |
3,0 | 201,7 |
A mesma suspensão usada no problema anterior será filtrada em um filtro prensa de quadros e placas contendo 30 quadros com
por quadro. O filtro será operado a pressão constante igual a
e ao final da operação deseja-se recuperar
de filtrado. Qual será o tempo total do ciclo se serão utilizados
de liquido de lavagem e o tempo para drenagem, descarga, limpeza e montagem do filtro igual a 30 min .
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me passou um exercício sobre filtração de uma suspensão de
em água a
. A matéria envolvida aqui é a filtração por prensa e vamos precisar entender conceitos como resistência específica da torta e resistência do meio filtrante. Para resolver, vamos precisar dos dados fornecidos na tabela e nas condições do filtro prensa.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a resistência específica da torta (
). Para isso, usamos a fórmula:
Onde:
-
é a área de filtração, -
é a pressão aplicada, -
é a viscosidade do fluido, -
é o volume filtrado, -
é a concentração da suspensão filtrada.
No nosso caso, a concentração
é dada como
.
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores fornecidos:
- Área de filtração,
- Pressão,
- Viscosidade da água a
, (assumindo que o fluido é água) - Concentração,
Precisamos também do volume filtrado
. Observando a tabela, vamos escolher um par de valores para calcular
ou usar uma média, mas o exercício não fornece diretamente
. Parece que precisamos de mais informações ou assumir um valor específico.
Contudo, para seguir, vamos considerar um exemplo com
(como nos dados da tabela).
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Calculando o numerador:
Calculando o denominador:
Então:
Passo 5
Agora, para calcular a resistência do meio filtrante (
), usamos a relação:
Rearranjando para encontrar
:
Usando os mesmos valores:
Calculando o primeiro termo:
Então:
Resposta
A resistência específica da torta é aproximadamente
e a resistência do meio filtrante é aproximadamente
.