processos mat cer iii

8/18/2019 Processos Mat Cer III

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SEDIMENTASEDIMENTAÇÇ ÃO ÃO( Aplicada à medida do tamanho da partícula )

Objetivo:Objetivo:medir a distribuição de tamanho departículas constituintes de um pó fino, monitorando amudança de concentração de uma suspensão que se

sedimenta.

Lei de Stokes:Lei de Stokes: descreve a velocidade desedimentação de partículas esféricas em um meio fluido.

ρ s - ρ f ) g D2

18 μV =


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m dv / dt = F g - F ar + F e )

gravidade

O empuxoarraste


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AtenAtençção:ão:• Stokes assume partículas esféricas de diâmetroD.• Outras formas geométricas: diâmetro de partícula que tem amesma velocidade de sedimentação que uma partícula esféricaequivalente de mesma densidade.

ComplicaComplicaçções:ões:1 - Correntes de convecção distúrbio na livresedimentação das partículas necessário uniformidade detemperatura .

2 - O D calculado não é real diâmetro equivalente.

SEDIMENTASEDIMENTAÇÇ ÃO... ÃO...


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3 - presença de outras partículas interferência nalivre sedimentação; possibilidade até de floculação;solução: emprego de suspensões diluídas e uso deagentes dispersantes.

4 - Pó real partículas de vários tamanhos comvelocidades de sedimentação diferentes ocorrendo aomesmo tempo.

NOTAR :EM UM PONTO FIXO DA COLUNA DEFLUIDO, O DIÂMETRO MÉDIO EM SEDIMENTAÇÃO

TORNA-SE CADA VEZ MENOR A CADA INTERVALODE TEMPO.

SEDIMENTASEDIMENTAÇÇ ÃO... ÃO...


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MÉTODOS DE COMINUIÇÃOMMÉÉTODOS DE COMINUITODOS DE COMINUIÇÇÃOÃOTEORIA- A redução das dimensõescominuição) por subdivisão de uma partícula

em duas ou mais partes pode ocorrer de

várias maneiras:

(a) (b) (c) (d) (e) (f )

Princípios de cominuição: (a) compressão; (b) impacto por compressão; (c) desgaste nas arestas (“ nibbling” );

(d) impacto; (e) abrasão; (f) raspagem (“ shredding” ).

Princípios de cominuição: (a) compressão; (b) impacto por compressão; (c) desgaste nas arestas (“ nibbling” );(d) impacto; (e) abrasão; (f) raspagem (“ shredding” ).


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CominuiCominuiççãoão......

a - fratura por simples compressão;b - compressão por impacto ou choque;c - fratura por impacto com energia insuficiente para

fraturar a “peça” inteira;d - choque em alta velocidade entre partículas provocandofraturamento;

e - subdivisão por abrasão;f - raspagem em materiais moles.

Em equipamentos de cominuição, muitas da açõesocorrem simultaneamente. Energia requerida na fragmentação é proporcional àárea específica produzida.


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Fig. 7-3. Equipamento paracominuição: a) britador demandíbula; b) britador

giratório; c) britador decone; d) britador de rolomacio; e) britador de rolodentado; f) britador de rolo

simples; g) laminador; h)galga seca; i) galgamolhada; j) laminador B eW; k) britador de cilindro

anelado; l) britador demartelos; m) ventoinha; n)pulverizador a vapor;o)moinho de bolas para

composição de massas;p) moinho contínuo debolas; q) britador com rolostubulares; r) moinho de

rolos; s) moinho de bolavibratória; t) moinho defrição.

Fig. 7-3. Equipamento paracominuição: a) britador demandíbula; b) britador

giratório; c) britador decone; d) britador de rolomacio; e) britador de rolodentado; f) britador de rolo

simples; g) laminador; h)galga seca; i) galgamolhada; j) laminador B eW; k) britador de cilindro

anelado; l) britador demartelos; m) ventoinha; n)pulverizador a vapor;o)moinho de bolas para

composição de massas;p) moinho contínuo debolas; q) britador com rolostubulares; r) moinho de

rolos; s) moinho de bolavibratória; t) moinho defrição.

(a) (b) (c) (d) (e)

(f) (g) (h) (i)

(j) (k) (l) (m) (n)

(o) (p) (q)

(r) (s) (t)


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Figura 7-6. Operaçõesde classificação:(a)moinho contínuo debola, com separador

de ar;(b)separador magnético;(c )centrífugadesaguadora;(d)

dispersor de altavelocidade;(e)classificador “dorr”tipotaça.

Figura 7-6. Operaçõesde classificação:(a)moinho contínuo debola, com separador

de ar;(b)separador magnético;(c )centrífugadesaguadora;(d)

dispersor de altavelocidade;(e)classificador “dorr”tipotaça.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)


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CARACTERCARACTERÍÍSTICAS FSTICAS FÍÍSICASSICASDE CORPOS CERÂMICOSDE CORPOS CERÂMICOS

VOLUMEVOLUME -- medido por deslocamento de fluidomedido por deslocamento de fluido

•• objeto sobjeto sóólido submerso em um llido submerso em um lí í quidoquido

•• volume de fluido deslocadovolume de fluido deslocadoéé igual ao volumeigual ao volumeexterno do objetoexterno do objeto

VV ss óólidolido = volume do l= volume do lííquido deslocadoquido deslocado = peso do= peso dollííquido deslocado/densidade do lquido deslocado/densidade do l ííquido.quido.


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Caracter Caracter íísticas...sticas...

Corpo colocado em um fluido aparente reduCorpo colocado em um fluido aparente reduçção deão depeso relacionada com o volume do corpo.peso relacionada com o volume do corpo.

Se submersão completa reduSe submersão completa redu çção de peso =ão de peso =

volume x densidade.volume x densidade.Perda de peso do sPerda de peso do s óólido submersolido submerso

= volume fluido deslocado x densidade= volume fluido deslocado x densidade= volume s= volume s óólido x densidade.lido x densidade.

VV ss óólidolido == perda de peso sperda de peso sóólidolidosubmerso/densidade do fluido.submerso/densidade do fluido.

Então:Então:


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11 -- densidade varia com T;densidade varia com T;22 -- interferência das partes que ligam o corpointerferência das partes que ligam o corpo àà balanbalançça;a;33 -- bolha de ar aderidas ao corpo/sistema.bolha de ar aderidas ao corpo/sistema.

•• A porosidade em corpos cerâmicos seis tipos de volu A porosidade em corpos cerâmicos seis tipos de volu meme

A A -- parte sparte s óólida do corpolida do corpo (V(VRR))

BB -- poros conectados superf poros conectados superf ííciecie ((VVopop))CC -- poros não conectados superf poros não conectados superf ííciecie ((VVcpcp))

AtenAtenççãoão


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VVpp== VVopop++VVcpcp; V; VRR= volume real do corpo= volume real do corpoVVaa= volume aparente A + C= volume aparente A + CVVbb= volume= volume bulkbulk (inclui B e C)(inclui B e C)

Assim temos:Assim temos:VVpp== VVopop ++ VVcpcp

VVbb= V= VRR ++ VVpp= V= VRR ++ VVopop ++ VVcpcp

VVaa= V= VRR ++ VVcpcp== VVbb -- VVopopVVRR== VVbb -- VVpp == VVaa -- VVcpcpVVopop== VVbb -- VVaaVVcpcp== VVbb -- VVRR -- VVopop== VVaa -- VVRR


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VVbb ee VVopop medidos diretamente.medidos diretamente.

VVRR moagem do corpo em pmoagem do corpo em p óó fino.fino.

VVcpcp derivado das equaderivado das equa çções acimaões acima

PePe çças cerâmicas porosas necessas cerâmicas porosas necess áário encherrio enchercompletamente os poros abertos com lcompletamente os poros abertos com l ííquido antes de medirquido antes de medir

o peso submerso (saturao peso submerso (satura çção) ferver a peão) ferver a pe çça submersa.a submersa.WWDD = peso seco; W= peso seco; W SS = peso saturado;= peso saturado;WWSSSS = peso saturado da pe= peso saturado da pe çça quando submersa;a quando submersa;ρLL = densidade do l= densidade do l ííquido utilizado.quido utilizado.


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VVbb ==WWSS -- WWSSSS

ρLL

VVopop

== WWSS-- WWDDρLL

VVaa == VVbb -- VVopop == - =WWSS -- WWSSSS WWSS -- WWDD WWDD -- WWSSSSρLL ρ LL ρ LL


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DENSIDADEDENSIDADE-- peso por unidade de volumepeso por unidade de volume

ρbb ==wwDDVVbb

=WWDD xx ρLL

WWSS -- WWSSSS( densidade( densidade bulkbulk ))

ρaa ==WWDD

VVaa

==WWDD xx ρ LLWWDD -- WW

SSSS

( densidade aparente )( densidade aparente )

ρRR == WWDD

VVRR

( densidade real )( densidade real )

% densidade te% densidade te óórica = x 100 (relacionada com a densificarica = x 100 (relacionada com a densificaçção)ão)ρbbρRR


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POROSIDADEPOROSIDADE-- propriedade cuidadosamente controlada.propriedade cuidadosamente controlada.

A penetra A penetraçção de vapores e lão de vapores e l ííquidosquidos éé normalmente acompanhadanormalmente acompanhadade danosde danos àà estrutura do material. Exemplos:estrutura do material. Exemplos:

•• tijolos e telhas permeabilidade;tijolos e telhas permeabilidade;•• refratrefratáários ataque por penetrarios ataque por penetra çção de escão de esc óória;ria;•• loulouçças não vidradas absor as não vidradas absor çção de substâncias com o uso;ão de substâncias com o uso;••

materiais isolantes tmateriais isolantes t

éé

rmicos porosidade altarmicos porosidade alta

éé

desejdesej

áá

vel; avel; a

quantidade e tamanho dos poros deve ser controlada.quantidade e tamanho dos poros deve ser controlada.

% P% Paa ==VV

opopVVbb

ou % Pou % Paa ==

x 100 % Px 100 % Paa==WW

SS-- WW

DD x 100x 100WWSS -- WWSSSS

ρaa − ρ

bbρaa

x 100x 100


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OUTROS MÉTODOS :OUTROS MOUTROS MÉÉTODOS :TODOS :

POROSIMETRIAPOROSIMETRIA um líquido é forçado(pressão) a penetrar nos poros do material;

mercúrio é comumente utilizado; quanto menoro poro, maior a pressão necessária à penetraçãodo mercúrio; é possível relacionar não só com ovolume total de poros abertos mas também comsua distribuição de tamanhos.

PERMEABILIDADEPERMEABILIDADE fluxo gasoso atravésdo material poroso, possibilitando calcular o

volume de poros abertos e interconectadoscomo também seus diâmetros.

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