Câmaras Gravitacionais e sua Aplicação na Engenharia Química

OPERAÇÕES UNITÁRIAS II Engenharia Química 2S2023 Aula 3 Prof Me Marcelo Ferreira email marceloferreiraumcbr CÂMARAS GRAVITACIONAIS Utilizadas pela necessidade das separações de sólidos e líquidos de gases Necessidade de recuperação do material É preciso realizar a purificação de uma corrente gasosa Há questões de segurança CÂMARAS GRAVITACIONAIS Finalidade separação de partículas sólidas ou de gotículas presentes em correntes gasosas Força propulsora ação da gravidade Faixa de operação separação de partículas com diâmetro médio acima de 50 µm abaixo dessa dimensão a eficiência da operação é muito pequena CÂMARAS GRAVITACIONAIS Esquema básico de uma câmara gravitacional CÂMARAS GRAVITACIONAIS O dimensionamento de uma câmara gravitacional consiste em determinar as suas principais dimensões Comprimento C Largura L Altura H Hipótese considerar regime viscoso de sedimentação e partículas esféricas ou seja vale a Lei de Stokes K33 𝑣𝑡 𝑎 𝐷2 𝜌𝑠 𝜌 18 𝜇 CÂMARAS GRAVITACIONAIS Velocidade do gás recomendada dentro da câmara de sedimentação A relação LH é determinada pelo projetista em função do espaço disponível e distribuição uniforme do gás ҧ𝑣 15 𝑎 30 𝑚𝑠 e ҧ𝑣 𝑄 𝐴 𝑄 𝐿𝐻 CÂMARAS GRAVITACIONAIS Tempo de sedimentação da partícula no fundo da câmara gravitacional Tempo de residência do gás dentro da câmara gravitacional 𝑡𝑅 𝐶 ҧ𝑣 𝑡 𝐻 𝑣𝑡 Para que ocorra a separação da partícula 𝐶 ҧ𝑣 𝐻 𝑣𝑡 CÂMARAS GRAVITACIONAIS Eficiência da câmara gravitacional Onde 𝜂 eficiência da câmara gravitacional 𝜂 1 Q vazão de gás alimentado na câmara gravitacional volumetempo QR vazão de material retido na câmara gravitacional volumetempo 𝜂 𝑄𝑅 𝑄 𝑣𝑡 𝐶 𝐿 𝑄 𝑎 𝐷2 𝜌𝑠 𝜌 𝐶 𝐿 18 𝜇 𝑄