Sedimentação

São objetivos do experimento de sedimentação?

• Determinar a área de um sedimentador em batelada.

• Determinar a altura de um sedimentador contínuo.

• Realizar o dimensionamento de um sedimentador contínuo por meio de um experimento simples.

• Dimensionar um sedimentador lamelar: área e altura.

• Realizar um experimento para dimensionar um sedimentador, independente do tipo.

Sobre sedimentação, é incorreto afirmar que:

• Trata-se de um processo de separação exclusivo para uma fase sólida e uma fase fluida.

• Tem como força motriz a diferença de concentração (massa específica) entre as fases presentes.

• Ocorre em equipamentos chamados sedimentadores, decantadores, clarificadores ou ainda espessadores.

• Embora seja um processo contínuo, pode ter sua dinâmica compreendida por meio de um teste simples de laboratório, conduzido em batelada.

• Tem aplicações em diversos processos industriais, como na separação inercial de partículas sólidas de uma corrente gasosa.

Seriam definições adequadas para sedimentação:

• Processo de separação sólido-líquido, onde por ação de agentes floculantes, as fases se separam.

• Processo de separação sólido-líquido, onde por ação gravitacional, as fases são separadas.

• Processo de separação (ou concentração) de partículas sólidas suspensas de um meio líquido.

• Processo para separar sólidos de fluidos por gravidade, que ocorre em consequência do fluido ser mais denso que o sólido.

• Operação unitária onde se separa uma fase sólida de outra fluida, como ocorre numa câmara de sedimentação (câmara de poeira).

Sobre o processo de sedimentação, fez-se as seguintes afirmativas:

i - A lama, em geral, tem comportamento não newtoniano, só escoa em função dos raspadores que garantem seu escoamento em direção à saída inferior do decantador.

ii - Quando o objetivo da sedimentação for produzir um líquido límpido, o equipamento é referido, geralmente, como um espessador.

iii - O teste de proveta pretende simular, em bancada, a sedimentação dos sólidos no equipamento industrial a ser projetado.

iv - O teste de proveta simula de maneira precária o sedimentador, principalmente pelo fato do teste ser do tipo batelada, enquanto o sedimentador opera em regime contínuo.

Sobre tais afirmativas, é verdade dizer que:

• Somente i e iii estão corretos.

• ii é a única falsa.

• Somente ii e iv estão incorretas.

• Somente iii e iv estão corretas

• Todas as afirmativas são verdadeiras

Sobre o teste de proveta, é incorreto afirmar:

• Durante o teste de proveta, no momento em que desapareceram as estratificações B e C (quarto desenho da esquerda para a direita), o tempo correspondente a esse instante denomina-se “tempo crítico” (tc), que é usado no cálculo da altura do sedimentador.

• Se a suspensão original contiver partículas coloidais, estas

  podem estar presentes na zona de clarificação, zona A na figura.

• Num sedimentador contínuo, não estão presentes as mesmas zonas do teste, no entanto, uma vez que tenha sido atingido o estado permanente, as zonas serão as mesmas.

• Na zona B, com exceção dos sólidos grosseiros, tem

  concentração de sólidos homogênea e tamanhos de partículas

  uniformemente distribuídos.

• A concentração de sólidos e o tamanho das partículas

  presentes não estão uniformemente distribuídos na zona C.

Ainda em relação ao teste de proveta, foram feitas as seguintes afirmações:

i - Na prática, a duração de um teste de proveta depende de vários fatores, principalmente da diferença de densidade entre sólido e líquido, do tamanho das partículas e da viscosidade do líquido.

ii - Quanto maior for a temperatura (T), mais rapidamente a interface clarificado-sedimento atingirá z∞, altura devido à zona de compactação.

iii - Durante o teste, observa-se que a força de arraste sobre as partículas diminui quando a viscosidade do fluido diminui.

iv - A altura final de sedimento, altura devido à zona de compactação (z∞), é maior para suspensões mais concentradas.

Em relação às mesmas, é correto afirmar que:

• Apenas ii é incorreta.

• Apenas iv é falsa.

• As afirmativas ii e iv são incorretas.

• Todas estão corretas.

• Apenas ii e iii sao incorretas.

Sobre o Método de Kynch, pode-se afirmar que é(são) incorreta(s) a(s) seguinte(s) alternativa(s):

• Baseia-se na determinação do ponto crítico (Zc, tc) através simplesmente da análise da curva de sedimentação.

• A velocidade de sedimentação (vL) associada ao ponto P de

  coordenadas (tL, zL), genérico, pode ser obtida calculando-se a derivada dz/dt no referido ponto, graficamente ou por meio de cálculos a partir de uma função ajustada aos dados experimentais.

• Com os dados experimentais, calculam-se os diversos pares de valores de concentração e da velocidade de decantação, com os quais são calculados os valores correspondentes da área de seção transversal do decantador

• Uma das vantagens do método vem do fato que este possibilita fazer o dimensionamento de um espessador convencional, praticando-se apenas um ensaio de sedimentação em bancada.

• Pelo fato de usar apenas dados experimentais de bancada, é bastante inexato.

A respeito do método de Talmadge e Fitch para o cálculo de sedimentadores, é correto afirmar que:

• É bastante inexato para projetos, pois a viscosidade da lama atrapalha na determinação do ponto crítico.

• Baseia-se na determinação do ponto crítico (Zc, tc) através da análise da curva de sedimentação.

• A determinação do ponto crítico pode ser efetuada diretamente pelo traçado da tangente à curva z x t em cada ponto experimental.

• Depende das condições de temperatura e concentração inicial da suspensão alimentada.

São fatores que influenciam os resultados obtidos no experimento realizado:

• A concentração inicial da suspensão

• A temperatura em que o experimento foi realizado.

• A presença de sólidos grosseiros na suspensão

• A pressão no ambiente do laboratório.

• Todas as anteriores.

No experimento, empregou-se o método de Pavlov para cálculo da altura do sedimentador. Neste método:

i - A altura do sedimentador é dividida em partes, representando a altura correspondente a uma parte do ensaio de proveta;

ii - A altura da região do fundo do espessador depende somente do diâmetro, este determinado pela estimativa da área de sedimentação;

iii - A altura da região de espessamento, varia entre 0,45 e 0,75m, sendo geralmente escolhido o valor mais conservativo;

iv - A altura da região de espessamento deve ser tanto maior quanto maior a densidade da suspensão.

Sobre estas alternativas, é correto afirmar que:

• Todas são verdadeiras.

• Apenas i e iv são verdadeiras.

• Apenas iii está incorreta.

• ii e iv são as únicas incorretas

• Apenas i e ii estão corretas.