UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA – FEQ

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO II

Belém – 2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC

FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA – FEQ

PROCESSOS DE SEPARAÇÃO II

Grupo: Gustavo Ferreira 201107540012

Valéria Máximo 200707540050

Viviane Garcia 201107540062

Belém – 2015

PROJETO TANQUE DE MISTURA

Objetivo:

Dimensionar um tanque capaz de realizar a mistura de 6 toneladas de solução de Glicerol a 50%, por batelada a 20º C e 1 atm.

Dados do projeto:

Viscosidade da mistura a 20ºC: 0,006 Pa.s ou 6 cP

Densidade a 20ºC: 1,1263 g/ cm³

Cálculo do volume do tanque:

v=md

.: v= 6 x106 g

1,1263g

cm³ ¿5,327177 m3=1407 gal

Analisando os dados da mistura e o volume do tanque, podemos escolher o impulsor mais apropriado para o tipo de mistura:

De acordo com a literatura, a hélice é mais apropriada para fluidos com baixa viscosidade µ< 2 Pa.s, que é o nosso caso, por possuir padrão de circulação maior que a turbina e ampla faixa de rotações.

Os gráficos 1 e 2 também serviram como base para a escolha do impulsor.

Gráfico 1: Tipo de rotor em função da viscosidade do sistema que está sendo agitado

Gráfico 2: Uso do rotor tipo hélice em função da viscosidade (cP) e do volume do tanque (US-Galão)

O impulsor escolhido foi a hélice com N= 420 rpm, passo 1.

Dimensões do tanque:

Para o cálculo das dimensões do tanque, utilizamos as relações para um tanque padrão, considerando como base de cálculo H/Dt=1.

A partir do volume do tanque, temos:

v=π Dt2

4xH=π Dt3

4 .: Dt=

3√4 vπ

.: Dt (Diâmetro do tanque)=1,8929 m = H

DaDt

=13

.: Da=0,33 x1,8929=0,6247 m

JDt

= 112

.: J=0,1 x 1,8929=0,18929 m

WDa

=15

.: W =0,2 x 0,6247=0,1249 m

EDt

=13

.: E=0,33 x1,8929=0,6247 m

Cálculo do número de Reynolds (Rem):

Rem= ρN Da2

µ = 1,1263 g /cm ³.7 rps .62,47 cm

0,06 P ¿512746,2 ¿5,12 x105

Cálculo da Potência:

P=N po ρ N3 Da5 ; Como Rem é regime turbulento, o valor de Npo é constante e

igual a 0,35. Então:

P=0,35.1126kg /m ³.73 s−1 . 0,625m

P=12382 kd m ² s−3=12,4. 103 W=17 Hp

Cálculo do tempo de mistura:

Tmist= Ft . H 1/2 . Dt(N . Da2)3/2 . g1 /6

Tmist= 5 0 .1,891/2 . 1,89(7 .0,632)3/2 . 9,811 /6

Tmist 44 segundos