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Novo aparelho de separação granulométrica (1961)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: ARCURY JUNIOR, FERNANDO - EP
  • Unidades: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: SEPARAÇÃO GRANULOMÉTRICA
  • Language: Português
  • Abstract: Quando uma esfera isotrópica cai, partindo do repouso, sob ação do próprio peso e num meio fluido viscoso, sua velocidade aumenta com o tempo, e com ela aumente também a resistência ao movimento, até que essa resistência, somada ao empuxo de Arquimedes, iguale a força-peso; daí por diante a esfera terá velocidade constante. Essa velocidade constante pode ser denominada “velocidade máxima de sedimentação”. É evidente que esferas isotrópicas e de mesmo material terão “velocidade máxima de sedimentação” como função crescente de seus diâmetros, pois a necessidade de uma resistência maior para o equilíbrio das forças, assim obriga. Este fenômeno é aproveitado para análise mecânica, como também sobre ele se baseiam as operações unitárias de espessamento e de separações mecânicas tanto granulométricas como gravimétricas por sedimentação e por levigação de materiais em pó. Em trabalhos anteriores, sobre micromerítica, conforme descritos no Capítulo 1, iniciamos pesquisa sobre o comportamento dos materiais em pó em movimento de queda livre, em meio fluido viscoso, colimando agora com um novo aparelhamento para efetuar aquelas operações unitárias, de maneira contínua e automática. As novas características, mais importantes, no aparelhamento em questão, são duas: a) A válvula de fecho “hidráulico”, automática, regulando a saída da fração classificada ou espessada. b) A inserção sobre o “cone” de um “cilindro” para permitir maior eficiência na separação. Basicamente, o princípio de funcionamento do aparelho, quanto à separação em si, é idêntico ao dos cones espessadores de Callow, de Allen e de Caldecott (ver detalhes no Capítulo 1), isto é, a suspensão a tratar entra, com certa vazão, por um tubo vertical, no eixo de ums superfície cônica de 60°, invertida, e em cujo ápice está colocado um tubo de saída da fração beneficiada.A suspensão sobe pelo cone, diminuindo de velocidade devido aumento da seção reta do cone, como é óbvio, até atingir a superfície cilíndrica quando e onde a velocidade ficará constante (ver detalhes no desenho anexo). Essa velocidade constante separará o material sólido da suspensão em duas frações. a) Uma fração que se depositará no fundo do cone (no ápice), porque a velocidade máxima de sedimentação das partículas, grãos ou aglomerados que a constitui é maior do que aquela da água no interior da superfície cilíndrica. b) Outra que transporá a parede da superfície cilíndrica porque seus componentes sólidos tem velocidade máxima de sedimentação menor que aquela da água na parte cilíndrica do aparelho. Esse material é recolhido por uma calha inclinada colocada na parte externa do cilindro e dirigido para o aparelho seguinte e maior. Neste aparelho haverá separação e deposição de nova fração de material, limitada granulométrica ou gravimetricamente pelas dimensões ou pesos dos componentes da suspensão. Dimensões estas que lhe dá velocidade máxima de sedimentação entre aquelas da subida da suspensão nas partes cilíndricas deste aparelho e do anterior. É então possível projetar um conjunto de aparelhos capazes de separar misturas granulométricas de material homogeneamente denso, nas frações que se desejar, ou separar gravimetricamente frações homogêneas em granulometria e heterogêneas na densidade, assim como espessar suspensões, apenas fazendo variar adequadamente o diâmetro do cilindro, e o número dos aparelhos colocados em série e ou em paralelo. Resta a questão da descarga de material beneficiado. Os cones dos autores citados descarregam automaticamente, conforme descrevemos no Capítulo 1. Em nosso caso a descarga é também automática e baseia-se na pressão diferencial, no fundo do tubo de saída de material beneficiado(colocado no ápice docone invertido), entre a suspensão simplesmente e aquela gerada pela deposição da fração separada pelo aparelho. Assim, mergulha-se esse tubo num fluido mais pesado (no caso mercúrio), contido em vaso adequado, cuja posição é regulável para cima ou para baixo, até que a diferença de nível entre a extremidade inferior do tubo e o nível do mercúrio equilibre a pressão da suspensão que ocuparão aparelho. Essa regulagem só pode ser completada pela primeira vez com o aparelho em funcionamento. Então, com a deposição da fração separada aumentará a pressão e o consequente deslocamento do mercúrio permitirá a saída contínua ou ritmicamente contínua, da mesma, após o que de novo o mercúrio fechará a saída da suspensão. Em casos de suspensões de grãos de dimensões relativamente grandes, capazes formar “abóbodas”, impedindo sua saída, é necessário manter uma pequena vazão de suspensão na válvula para impedir o acúmulo desses materiais. Este cuidado estende a faixa de operação eficiente do aparelho desde 1 micron até cerca de 1 mm. O estudo completo deste equipamento, quanto ao seu funcionamento, exige principalmente considerações em diferentes níveis dos seguintes fatores. O estudo completo deste equipamento, quanto ao seu funcionamento, exige principalmente considerações em diferentes níveis dos seguintes fatores: 1) Material suspensão 2) Material do meio de suspensão 3) Vazão de material suspenso 4) Vazão do meio da suspensão 5) Defloculantes 6) Propriedades gerais da suspensão. Para cada material suspenso e cada meio de suspensão, e, para apenas um defloculante, o ensaio resulta em amis de 100 amostras, sobre as quais será necessário efetuar, pelo menos, as seguintes determinações: - Fotomicrografias – Análises real - Análise química, que exige tempo e facilidades materiais de grande monta. Dada aexiguidade de tempo disponível optamos por verificar o funcionamento do aparelhamento, separando carbeto de silício pulverizado, em água, com vazão ao redor de 1000 1/h, sem defloculante, fazendo variar apenas a alimentação de material sólido em níveis de cerca d 7,0; 14,0 e 21,0 kg/h. Trabalhos com água da rede de distribuição da cidade, com pH 6,9 e temperatura de cerca de 24ºC.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 00.00.1961

  • How to cite
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    • ABNT

      ARCURY JUNIOR, Fernando. Novo aparelho de separação granulométrica. 1961.Universidade de São Paulo, São Paulo, 1961.
    • APA

      Arcury Junior, F. (1961). Novo aparelho de separação granulométrica. Universidade de São Paulo, São Paulo.
    • NLM

      Arcury Junior F. Novo aparelho de separação granulométrica. 1961 ;
    • Vancouver

      Arcury Junior F. Novo aparelho de separação granulométrica. 1961 ;


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