Modelagem e simulação de elutriadores em série utilizando o Scilab

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i10.19247

Palavras-chave:

Arraste; Elutriação; Simulação.

Resumo

Em Operações Unitárias de Engenharia Química, entre os inúmeros equipamentos que podem ser utilizados na etapa de separação de sólidos indesejados daqueles que contém valor agregado, estão os elutriadores. O funcionamento destes equipamentos é baseado na diferença de tamanho e/ou densidade das partículas alimentadas no sistema, as quais ficam retidas no equipamento ou são carregadas pelo fluido de arraste, dependendo das características físicas do sistema particulado. Os elutriadores são usualmente operados em série e são amplamente utilizados na indústria de mineração. O presente estudo visa analisar o comportamento de um sistema de três elutriadores em série, cujas partículas alimentadas se diferem no tamanho e na densidade, utilizando o Scilab como principal ferramenta de análise. Ao estudar o comportamento do sistema frente à variação dos parâmetros alfa (α), velocidade mínima de fluidização (Umf) e vazão do sistema (Q), foi analisada a influência das alterações nas variáveis de massa retida no leito (W(ri)) e constante de elutriação (k(ri)).

Biografia do Autor

Davi Leonardo de Souza, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Referências

Amaral, A. J. R., & Filho, C. A. L. (2021). Mineração. Retrieved September 28, 2019, from https://www.dnpm-pe.gov.br/Geologia/Mineracao.php

Colakyan, M., & Catipovic, N., & Jovanovic, G. & Fitzgerald, T. (1979). Elutriation from a Large Particle Fluidized Bed with and without Immersed Heat Transfer Tubes. AIChE Symposium Series, 77 (205), 66-75. Retrieved October 05, 2019, from https://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=PASCAL8130426292

Cremasco, M. A. (2014). Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidodinâmicos. São Paulo: Blücher.

Cremasco, M. A. (2014). Vale a pena estudar Engenharia Química. São Paulo: Blücher.

Englert, A.H., & Rubio, J. (2011) Beneficiamento de rejeito piritoso do processamento de carvão mineral por elutriação aquosa. Gramado, Rio Grande do Sul.

Follmer, L. R., & Beavers, A. H. (1973). An Elutriator Method for Particle-size Analysis with Quantitative Silt Fractionation. Journal of Sedimentary Research, 43(2), 544–549. doi:10.1306/74d727de-2b21-11d7-8648000102c1856d

Foust, A.S., & Wenzel, L. A., & Clump, C.W., & Maus, L., & Andersen, L.B. (1982). Princípio das Operações Unitárias. Rio de Janeiro: Guanabara Dois.

Geankoplis, C.J. (2006). Procesos de transporte y principios de procesos de separación. Mexico City: Compañía Editorial Continental.

Gomide, R. (1980). Operações Unitárias: separações mecânicas. São Paulo: Câmara Brasileira do Livro (Edição do autor)

Guha, S. K., & Kumar, A., & Gupta, P. S (1972). Mechanism of Elutriation fromFluidized Beds. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 50(5), 602-606. doi:10.1002/cjce.5450500508

Hettler, E. N., & Gulliver, J. S., & Kayhanian, M. (2011). An elutriation device to measure particle settling velocity in urban runoff. Science of the Total Environment, 409(24), 5444-5453. doi:10.1016/j.scitotenv.2011.08.045

Choi, J.H., & Sun, J.M., & Chang, I.Y. & Shun, D.W., & Yi, C.K., & Son, J.E.,& Kim, S.D. (2001). The effect of fine particles on elutriation of coarse particles in a gas fluidized bed. Powder Technology, 121 (2-3), 190–194. doi:10.1016/s0032-5910(01)00333-3

Klinger, C.; & Leidens, N.; & Nunes, I. S. (2017, October 09-11). Construção de módulo de elutriação como ferramenta de contextualização para o ensino de operações unitárias. IV Congresso Internacional de Educação Científica e Tecnológica, p. 10. (anais)

Kloeckner, J.; & Englert, A. H.; & Rubio, J. (2011, October 3-7). Recuperação do mineral pirita (FeS2) de rejeitos do processamento de carvão por elutriação aquosa.. XX Feira de Iniciação à Inovação e ao Desenvolvimento Tecnológico, p.3. (anais)

Massarani, G. (2001). Fluidodinâmica em sistemas particulados. Rio de Janeiro: E-Papers.

Merrick, D., & Highley, J. (1974). Particle Size Reduction and Elutriation in a Fluidized Bed Process. AIChE symposium series. 70(137), 366-378.

Perry, R.H., & Chilton, C.H. (1986). Manual de Engenharia Química. Rio de Janeiro: Guanabara Dois.

Silva, E. R. (2016). Análise experimental e numérica do sistema de separação via elutriação de sedimento de drenagem.. Rio Grande do Sul, RS..

Trabzuni, F. (2009). Simulation of titanium dioxide (TiO2) ore elutriation from chlorination fluidized bed reactors. The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 109(2), 129-133. Retrieved from http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2225-62532009000200006

Wamburg, J. (2014, December 22). Estudo confirma impactos da mineração no país. Agência Brasil. Retrieved September 29, 2019, from https://agenciabrasil.ebc.com.br/pesquisa-e-inovacao/noticia/2014-12/estudo-do-cetem-confirma-impactos-da-mineracao-no-pais

Wen, C. Y., & Chen, L. H. (1982). Fluidized bed freeboard phenomenona: Entrainment and elutriation. AIChE Journal, 28(1), 117-128.

doi:10.1002/aic.690280117

Yates, J. G. (1983). Fundamentals of Fluidized Bed Chemical Processes. London: Butterworth.

Downloads

Publicado

18/08/2021

Como Citar

SILVA, A. B. e .; BRANDÃO, A. P.; MELO, F. K. de .; SILVA, H. H. A. da .; GONTIJO, I. A.; MENEGHELLI, L. P. .; SILVA, M. H. B. P. da; MAUAD, P. H. S.; SOUZA, D. L. de. Modelagem e simulação de elutriadores em série utilizando o Scilab. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 10, p. e537101019247, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i10.19247. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/19247. Acesso em: 2 jul. 2024.

Edição

v. 10 n. 10

Seção

Engenharias

Licença

Copyright (c) 2021 Amanda Branco e Silva; Ana Paula Brandão; Flávia Karlayne de Melo; Hudson Henrique Alves da Silva; Italo Andalecio Gontijo; Leonardo Paganelli Meneghelli; Matheus Henrique Batista Palmieri da Silva; Pedro Henrique Silva Mauad; Davi Leonardo de Souza

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:

1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.

2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.

3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.