Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The settling vessels are equipment destined to solid-liquid separation; usually have
continuous operation, with a circular section, presenting one conic and one cylindrical part.
The solid particle splitting with small granular becomes difficult through the operation of
conventional sedimentation. An expedient very used in the industry is the flocculant
substance addition, whose objective is to promote the precipitation of particles, in which
decantation speed is upper than the single one. The present work aim the study of the burst
operational conditions that influence the formation and the stability of these aggregates, the
flake and the effect of pH and the concentration of flocculant in the capacity of conventional
settling vessel, which area of the transversal remains constant, considering this operational
conditions. The experiments were made using a kaolin suspension, with pH adjustment and
iron sulfate as flocculant. It was made batch sedimentation tests to find great points of pH and
flocculant concentration on sedimentation and calculate the maxim rate of sedimentation by
Kynch (1952) method. The experimental design results in a great pH of 7,5 and flocculant
concentration of 0,0031mL/g of kaulim; using the flocculation process the diameter particle
raised of 5,06 to 311_m; the batch sedimentation experiments were very efficient in spite of
simplicity, obtaining a good adjustment of experimental data by constitutive equations of
TILLER e LEU (1980) for pression and permeability; the area of transversal section had an
influence in sedimentation velocity, the biggest one provide a bigger velocity, indicating a
wall effect in the process; calculating the settling vessel capacity by Kynch (1952) method, a
great performance was showed up with flocculation process, showing its importance in
sedimentation of very small particles, and this study ended in a suggestion of a procedure to a
continuous operation of a conventional settling vessel with suspensions previously
flocculated. / A sedimentação é uma das operações unitárias mais utilizadas na indústria química. Nela, as
fases sólida e líquida são separadas devido à diferença de peso. Para o caso de partículas
sólidas muito pequenas, a eficiência de separação diminui drasticamente, inviabilizando a
separação com padrões aceitáveis, tornando-se então necessária a pesquisa de métodos para
otimização da eficiência de separação. Uma maneira de contornar tal situação consiste na
adição de agentes floculantes, cuja ação consiste em produzir estruturas complexas (flocos)
com os quais as partículas sólidas interagem e podem ser adsorvidas. Tais estruturas possuem
peso suficientemente alto para promover a separação de forma adequada. Os objetivos desse
trabalho foram estudar as variáveis que afetam o desempenho de sedimentadores
convencionais operando com suspensões previamente floculadas, tais como o pH e a massa de
material floculante e apresentar um procedimento para sedimentação contínua com floculação
utilizando o sedimentador convencional. Os experimentos foram conduzidos utilizando-se
suspensões aquosas de caulim, com ajuste de pH, floculada com sulfato férrico. Foram feitos
experimentos em batelada em proveta para encontrar os pontos ótimos de pH e concentração
de floculante na sedimentação; experimentos em batelada em proveta e no sedimentador para
determinação da taxa máxima de sedimentação pelos métodos de Kynch (1952) e Tiller e
Chen (1988). O planejamento experimental resultou em um pH ótimo de operação de 7,5 e
concentração ótima de floculante de 0,0031mL/g de caulim; utilizando o processo de
floculação conseguiu-se um aumento do diâmetro médio da partícula de 2,9 para 311_m; os
ensaios de proveta se mostraram muito eficientes apesar da simplicidade, pois obteve-se um
bom ajuste dos resultados experimentais pelas equações constitutivas de TILLER e LEU
(1980) para pressão e permeabilidade; houve uma influência da área da seção transversal na
velocidade de sedimentação, as provetas de maiores diâmetros proporcionaram as maiores
velocidades, indicando que o efeito de parede interfere no processo; o calculo da capacidade
do sedimentador pelos métodos de Kynch e Tiller e Chen forneceram um melhor desempenho
utilizando-se o processo de floculação, mostrando assim a importância de se utilizar este
processo nos casos de sedimentação de partículas muito finas.O estudo da sedimentação com
floculação proporcionou a sugestão de um procedimento para a operação contínua do
sedimentador convencional operando com suspensões previamente floculadas. / Mestre em Engenharia Química
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15108 |
| Date | 29 February 2008 |
| Creators | Nunes, Janaina Ferreira |
| Contributors | Damasceno, João Jorge Ribeiro, Duarte, Claudio Roberto, Coutinho Filho, Ubirajara, Arouca, Fábio de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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