Sedimentação (Ex )

Prévia do material em texto

3 – Dimensione um decantador pelo método Talmadge e Fitch e Coe Clevenger: Determine o diâmetro do decantador. A vazão volumétrica do clarificado. A vazão volumétrica da lama. A altura do decantador. Dados:
Concentração inicial 192 g/L
Concentração final da suspensão: 1250 g/L
Vazão mássica da alimentação: 39 ton de sólidos/h
Densidade do sólido: 4,4 g/cm3
Densidade do líquido: 1 g/cm3
O Quadro abaixo fornece os dados da altura da interface do líquido clarificado (Z) em função do tempo (θ)
	Z (m)	θ (h)
	0,914	0
	0,610	0,10
	0,427	0,25
	0,274	0,50
	0,207	0,75
	0,146	1,00
	0,076	2,00
	0,030	4,00
Dados
Concentração inicial: CA=Co= 192 g/L = 192 kg/m3
Concentração final da suspensão: CE = 1250 g/L = 1250 kg/m3
Vazão mássica da alimentação: Qmas = 39 ton de sólidos/h= 39 (ton/h).1000 (kg/ton)= 39.000kg/h
Densidade do sólido: ρsol = 4,4 g/cm3
Densidade do líquido: ρliq =1 g/cm3
Qmas = QA.CA 
39.000 = QA. 192
QA = 203,13 m3/h
(14)
ZE =----------------------------
192 (kg/m3). 0,914(m)
1250 (kg/m3)
ZE = 0,14 m -Tabela: θE (h) = 1h
Z0 = 0,914 m 
S = QA.θE
Z0
(16)
S = 203,13 (m3/h). 1(h)/0,914 (m) 
ZE = 0,14 m
S = 222,1 m2
a) d = ?
S = 222,1 x 2 (m2)
S = 444,2 m2
2: Segurança 100%
d = (4S/π)1/2
d = (4. 444,2/3,14)1/2
d= 23,8 m
Dados
Concentração inicial: CA=Co= 192 g/L = 192 kg/m3
Concentração final da suspensão: CE = 1250 g/L = 1250 kg/m3
Vazão mássica da alimentação: Qmas = 39 ton de sólidos/h= 39 (ton/h).1000 (kg/ton)= 39.000kg/h
Densidade do sólido: ρsol = 4,4 g/cm3
Densidade do líquido: ρliq =1 g/cm3
Qc = QA - QE 
QA = 203,13 m3/h
QE = 203,13 (m3/h). 192(kg/m3)/1250 (kg/m3) 
b) Qc = ? QE = ?
QE = 31,2 m3/h
QE.CE = QA. CA
(24)
(25)
Qc = QA - QE 
Qc = ?
Qc = 203,13 – 31,2 
Qc = 171,8 m3/h
H1 = 1 m (admitir: 045 a 0,75 m)
H2 = ?
H3 = 0,5 m
H4 = 0,5 m
a) Método de Talmadge e Fitch
H2 = QA. ZC. (θ E – θC)
S. Zo
H = H1 + H2 + H3 
(22)
H3 = 0,073. d 
(θC = 0,75, ZC = 0,207)
H2 = -------------------------------
203,13. 0,207 (1- 0,75)
444,2. 0,914
H2 = 0,026 m
H = H1 + H2 +0,073.d
H = 1 + 0,026 +0,073.23,8
H = 2,76 m
Dados: Planilha Excel
(23)
4
0	0.1	0.25	0.5	0.75	1	2	4	0.91400000000000003	0.61	0.42699999999999999	0.27400000000000002	0.20699999999999999	0.14599999999999999	7.5999999999999998E-2	0.03	
H1 = 1 m (admitir: 045 a 0,75 m)
H2 = ?
H3 = 0,5 m
H4 = 0,5 m
b) Coe Clevenger
H = H1 + H2 + H3 + H4
(22)
H3 = 0,073. d 
H2 = 0,018 m
H = H1 + H2 +0,073.d
H = 1 + 0,018 +0,073.23,8
H = 2,75 m
Dados
QA. CA = Qmas = 39.000kg/h
S = 444,2 m2
tE= θE (h) = 1h
Tc = θC = 0,75 h
ρsol = 4,4 g/cm3=4,4.103 kg/m3
ρliq =1 g/cm3=1,0.103 kg/m3
ρm = suspensão de densidade média =?
CE = 1250 g/L = 1250 kg/m3 
ρm = 1,0.103 + 1250 (1 - 1,0.103 ) 
4,4.103
ρm = 1965,9 kg/m3
39.000 (1 – 0,75) (4,4.103 - 1,0.103) 
H2 = ----------------- ------------------------
444,2. 4,4.103 (1965,9 - 1,0.103) 
(20)
(21)
2
5