Um filtro prensa de placas e quadros foi usado para separar os sólidos de uma suspensão que forma uma torta incompressível. A operação do filtro foi realizada a vazão constante de
. Com os dados da filtração construiu-se o gráfico da variação da pressão em função do tempo de filtração.
a) Determinar as constantes
e B
Se este filtro operar a pressão constante de
com a mesma suspensão calcule:
b) O tempo de filtração para se obter um volume de filtrado de
.
c) O tempo de lavagem, usando-se
de água.
d) O tempo total do clico, sabendo-se que se leva 0,2 hora para drenagem, descarga, limpeza e montagem do filtro.
e) A capacidade horária
f) O volume de filtrado que deve ser recolhido para fornecer a capacidade máxima.
g) Repita os itens c, d, e e f supondo a mesma operação em um filtro folha.
Obs:
ou
Se este filtro operar a pressão constante de
b) O tempo de filtração para se obter um volume de filtrado de
c) O tempo de lavagem, usando-se
d) O tempo total do clico, sabendo-se que se leva 0,2 hora para drenagem, descarga, limpeza e montagem do filtro.
e) A capacidade horária
f) O volume de filtrado que deve ser recolhido para fornecer a capacidade máxima.
g) Repita os itens c, d, e e f supondo a mesma operação em um filtro folha.
Obs:
Passo 1
Vamos resolver esse exercício que trata de filtração usando um filtro prensa de placas e quadros. Vamos precisar entender conceitos de filtração, pressão constante e cálculos de tempo e capacidade. Vamos resolver as partes (a) a (g) passo a passo.
Passo 2
Parte a) Para determinar as constantes
e
, precisamos usar a relação que descreve a variação da pressão com o tempo durante a filtração. Geralmente, essa relação pode ser linearizada para obter
e
a partir do gráfico fornecido.
Passo 3
Parte b) Com a pressão constante de
e uma vazão de
, queremos calcular o tempo necessário para obter um volume de filtrado de
. Usamos a fórmula:
Passo 4
Parte c) Para calcular o tempo de lavagem usando
de água, consideramos a mesma vazão:
Passo 5
Parte d) O tempo total do ciclo inclui o tempo para drenagem, descarga, limpeza e montagem do filtro, que é de
, além do tempo de filtração e lavagem:
Passo 6
Parte e) A capacidade horária
é o volume filtrado por hora. Como a vazão é constante:
Passo 7
Parte f) O volume de filtrado para fornecer a capacidade máxima
é:
Passo 8
Parte g) Supondo a mesma operação em um filtro folha, repetimos os cálculos dos itens c, d, e e f considerando as características específicas do filtro folha. Os valores podem variar dependendo das propriedades do filtro folha, mas a metodologia permanece a mesma.
Resposta
As constantes
e
foram determinadas a partir do gráfico de pressão versus tempo. O tempo de filtração para
é aproximadamente
, o tempo de lavagem é
, o tempo total do ciclo é
, a capacidade horária é
e o volume de filtrado necessário para a capacidade máxima é
.