Experimento 4 - Filtração À Vácuo

 

EXPERIMENTO 4: FILTRAÇÃO A VÁCUO Disciplina: Laboratório de Engenharias I Docente: Arlete Reis Discentes: Ludimila Rodrigues Dayrell

Patrícia Santos Xavier Thais Cristina Mendes

 

Resumo 

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Separação de fases  torta e líquido filtrado Aplicação:  

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escala laboratorial escala industrial

Rapidez, simplicidade e eficiência; Separação de água e amido de milho; Eficácia do método de filtragem.

 

Introdução 

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A filtração é uma operação de separação de sólidolíquido, que separa mecanicamente partículas sólidas suspensas em um meio líquido, com o auxílio de um meio filtrante. Tort To rtaa X Filt Filtra rado do;; Forç Fo rçaa apli aplica cada da:: 

gravitacional

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vácuo

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pressão centrífuga

Filltraç Fi tração ão a vácu vácuo: o: VANTAGENS

X

DESVANTAGENS

 

Objetivo 

Determinação de separação de sólidos por filtração à vácuo.

 

Materiais 

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Kitasato Bomba a vácuo Bomba peristáltica Béquer 60 g de maisena Proveta

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Bastão de vidro Papel de filtro Tesoura Agitador mecânico Funil de porcelana 2L de água.

 

Métodos 

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Preparo da mistura: 60g de amido para 2 L de água  tanque com agitador mecânico; Corte do papel de filtro com 2,7 cm de diâmetro; Parâmetros variáveis: potência e pressão da bomba; –

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–

Tempo de filtragem: 10s 20s 30s; Potência da bomba peristáltica: 30 rpm   – 60 rpm; Secagem da torta + filtro  estufa a 50°C por 24h; Registro das variáveis.

 

Resultado e Discussão □

Figura 2: Sistema de Filtração a Vácuo

 

Resultado e Discussão N

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 12

Tempo (s)

Pot (r (rpm)

10

20

30

30 10 20 30

60

Coluna (c (cm)

T. úm úmida (g)

T. se seca (g)

5,0 4,9 9,1

1,186 2,304 1,961

0,134 0,411 0,443

9,1 12,3 12,2 8,9 8,2 16,7 17,0

2,892 4,580 4,507 4,901 3,469 7,286 7,345

0,761 1,600 1,864 1,074 1,088 3,362 3,380

2254,,34

89,,831862

44,,334734

 

Resultado e Discussão 

Volume do filtrado:

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Onde: V = volume  H = altura de líquido no tubo  D = diâmetro do tubo (2,7 cm) 

 

Resultado e Discussão 

Vazão média:

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Onde: Q = vazão  V = volume  t= tempo. 

 

Resultado e Discussão □

Tabela 2: Dados experimentais obtidos para a potência

de 30 rp rpm m (Qmédia = 2,592 cm3/s) N

1 2 1 2 1 2

Tempo (s) Volume (cm3) Vazão (cm3 /s)

10 20

30

28,627 28, 055 52, 102 52,102 70, 424

2,862 2,805 2,605 2,605 2,347

69, 851

2,328

 

Resultado e Discussão □

Tabela 3: Dados experimentais obtidos para a potência

de 60 rp rpm m (Qmédia = 4,819 cm3/s) N

1 2 1 2 1 2

Tempo (s) Volume (cm3) Vazão (cm3 /s)

10 20

30

50,957 46,949 95,616 97,334 139,703

5,095 4,694 4,780 4,866 4,656

144,856

4,828

 

Resultado e Discussão 

Figura 3: Gráfico de Vazão X Tempo

 

Resultado e Discussão □

Tabela 4: Massas obtidas para a potência de 30 rpm N Tempo (s) Pot (rpm) Torta úmida (g) Torta seca (g)

1 2 1 2 1 2

10 20

30

30

1,186 2,304

0,134 0,411

1,961 2,892 4,580

0,443 0,761 1,600

4,507

1,864

 

Resultado e Discussão □

Tabela 5: Massas obtidas para a potência de 60 rpm N Tempo (s) Pot (rpm) Torta úmida (g) Torta seca (g)

1 2 1 2 1 2

10 20

30

60

4,901 3,469

1,074 1,088

7,286 7,345 9,382

3,362 3,380 4,374

8,816

4,343

 

Resultado e Discussão □

Tabela 6: Eficácia de filtração obtidas para a potência de

30 rpm (Eficá (Eficácia cia médi médiaa = 51%) N Tempo (s) Volume (cm3) Massa (g) Torta seca (g) Eficácia (%)

1 2 1 2 1 2

10

20 30

28,627

0,858

0,134

15,602

28,055 52,102 52,102 70,424 69,851

0,841 1,563 1,563 2,112 2,095

0,411 0,443 0,761 1,600 1,864

48,832 28,341 48,686 75,731 88,951

 

Resultado e Discussão □

Tabela 7: Eficácia de filtração obtidas para a potência de

60 rpm (Eficá (Eficácia cia médi médiaa = 97%) N Tempo (s) Volume (cm3) Massa (g) Torta seca (g) Eficácia (%)

1 2 1 2 1 2

10

20 30

50,957

1,529

1,074

70,250

46,949 95,616 97,334 139,703 144,856

1,408 2,868 2,920 4,191 4,346

1,088 3,362 3,380 4,374 4,343

77,240 117,200 115,750 104,364 99,938

 

Conclusão 

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Conclui-se que, de modo geral o processo de filtração à vácuo apresenta vantagens por ser um método rápido e de fá fáci cill exec execuç ução ão;; Notou-se também, que quanto maior for o tempo de filtragem para mesma potência da bomba, menor será a vdaozme ão io defi lltra íqran unidte meio filt te.o. filtrado devido a obstrução dos poros Por fim concluímos que o experimento foi realizado foi satisfatório:

 

Referências Bibliográficas 

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FILTRAÇÃO, Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos. Disponível em: . Acesso em: 12 fev. 2019 ROSA, Gilberet al. Conteúdo Adicional - Operações Unitárias: Química Analítica. Disponível em: . Acesso em: 12 fev. 2019 SILVA, André Carlos et al. Degradação de Meios Filtrantes na Filtragem á Vácuo. HOLOS, v. 3, p. 309318, 31 8, 2014 2014