O documento descreve diferentes tipos de agitação e mistura em tanques, listando 10 exemplos de sua aplicação em processos industriais. Em seguida, explica que a agitação envolve a movimentação de líquidos em tanques por meio de impulsores giratórios, e que é uma operação unitária comum em indústrias de pequeno, médio e grande porte. Por fim, descreve os principais componentes de um tanque agitado e alguns tipos de impulsores utilizados de acordo com a viscosidade do fluido.
O documento discute agitação e mistura em processos industriais. Ele explica que a agitação envolve o movimento de um fluido dentro de um recipiente usando meios mecânicos, enquanto a mistura envolve duas ou mais fases distribuídas dentro uma da outra. O documento também descreve diferentes tipos de agitadores e fatores que influenciam a agitação e mistura de fluidos e sólidos.
O documento discute agitação e mistura em engenharia química, descrevendo diferentes tipos de agitadores e suas aplicações em função da viscosidade do fluido. É apresentada uma breve revisão de conceitos de reologia e fluxos em tanques agitados.
O documento discute conceitos de agitação e mistura em operações unitárias na indústria de alimentos. A agitação refere-se ao movimento de um material dentro de um recipiente, enquanto a mistura envolve duas ou mais fases separadas. Os objetivos da mistura incluem misturar líquidos, dispersar gases, produzir emulsões, misturar sólidos e líquidos, e acelerar reações. Vários tipos de equipamentos como agitadores de pás, turbinas e discos de Cowles são usados para misturar diferentes materiais dependendo de sua viscos
O documento descreve dois métodos para análise de trocadores de calor: 1) Método da média logarítmica das diferenças de temperatura, que especifica as temperaturas de entrada e saída e o coeficiente de transferência de calor. 2) Método da efetividade-NTU, que especifica as temperaturas de entrada mas não as de saída, além das vazões e coeficiente de transferência. O documento também apresenta um exemplo de cálculo para determinar a área de um evaporador em um sistema geotérmico.
Processos petroquímicos - Produção de Óxido de Etileno, Ácido Acético e Aceta...Horacimar Cotrim
As principais tecnologias para produção de óxido de etileno são a oxidação direta do etileno por ar ou oxigênio. O processo de oxidação direta é mais utilizado atualmente devido aos seus menores custos operacionais em comparação com a rota da cloroidrina de etileno. Os catalisadores mais empregados são à base de prata depositada sobre alumina, e as condições de operação devem controlar rigorosamente a temperatura para limitar a conversão do etileno a subprodutos indesejáveis como CO2 e água
1. O documento descreve o ciclo termodinâmico de Rankine, usado em centrais termelétricas.
2. O ciclo de Rankine envolve a expansão isentrópica do vapor na turbina, seguida pela condensação e bombeamento do líquido de volta ao gerador de vapor.
3. O documento apresenta as equações da primeira e segunda lei da termodinâmica para análise de ciclos termodinâmicos e de plantas a vapor, e aplica as equações para calcular parâmetros como ef
1) Ácidos e bases podem ser definidos segundo as teorias de Arrhenius e Lowry-Bronsted. Arrhenius define ácidos como substâncias que produzem íons H+ em solução e bases como substâncias que produzem íons OH-. Lowry-Bronsted define ácidos e bases como substâncias capazes de doar ou receber prótons.
2) Ácidos e bases fortes ionizam completamente em solução aquosa, enquanto ácidos e bases fracas estabelecem equilíbrios químicos. A for
O documento descreve diferentes tipos de destilação flash, incluindo: (1) destilação flash simples em um estágio, (2) aplicações de destilação flash como tratamento de correntes de processo, e (3) equações fundamentais e métodos gráficos para determinar as composições das correntes de saída em destilação flash isotérmica para misturas binárias.
O documento discute agitação e mistura em processos industriais. Ele explica que a agitação envolve o movimento de um fluido dentro de um recipiente usando meios mecânicos, enquanto a mistura envolve duas ou mais fases distribuídas dentro uma da outra. O documento também descreve diferentes tipos de agitadores e fatores que influenciam a agitação e mistura de fluidos e sólidos.
O documento discute agitação e mistura em engenharia química, descrevendo diferentes tipos de agitadores e suas aplicações em função da viscosidade do fluido. É apresentada uma breve revisão de conceitos de reologia e fluxos em tanques agitados.
O documento discute conceitos de agitação e mistura em operações unitárias na indústria de alimentos. A agitação refere-se ao movimento de um material dentro de um recipiente, enquanto a mistura envolve duas ou mais fases separadas. Os objetivos da mistura incluem misturar líquidos, dispersar gases, produzir emulsões, misturar sólidos e líquidos, e acelerar reações. Vários tipos de equipamentos como agitadores de pás, turbinas e discos de Cowles são usados para misturar diferentes materiais dependendo de sua viscos
O documento descreve dois métodos para análise de trocadores de calor: 1) Método da média logarítmica das diferenças de temperatura, que especifica as temperaturas de entrada e saída e o coeficiente de transferência de calor. 2) Método da efetividade-NTU, que especifica as temperaturas de entrada mas não as de saída, além das vazões e coeficiente de transferência. O documento também apresenta um exemplo de cálculo para determinar a área de um evaporador em um sistema geotérmico.
Processos petroquímicos - Produção de Óxido de Etileno, Ácido Acético e Aceta...Horacimar Cotrim
As principais tecnologias para produção de óxido de etileno são a oxidação direta do etileno por ar ou oxigênio. O processo de oxidação direta é mais utilizado atualmente devido aos seus menores custos operacionais em comparação com a rota da cloroidrina de etileno. Os catalisadores mais empregados são à base de prata depositada sobre alumina, e as condições de operação devem controlar rigorosamente a temperatura para limitar a conversão do etileno a subprodutos indesejáveis como CO2 e água
1. O documento descreve o ciclo termodinâmico de Rankine, usado em centrais termelétricas.
2. O ciclo de Rankine envolve a expansão isentrópica do vapor na turbina, seguida pela condensação e bombeamento do líquido de volta ao gerador de vapor.
3. O documento apresenta as equações da primeira e segunda lei da termodinâmica para análise de ciclos termodinâmicos e de plantas a vapor, e aplica as equações para calcular parâmetros como ef
1) Ácidos e bases podem ser definidos segundo as teorias de Arrhenius e Lowry-Bronsted. Arrhenius define ácidos como substâncias que produzem íons H+ em solução e bases como substâncias que produzem íons OH-. Lowry-Bronsted define ácidos e bases como substâncias capazes de doar ou receber prótons.
2) Ácidos e bases fortes ionizam completamente em solução aquosa, enquanto ácidos e bases fracas estabelecem equilíbrios químicos. A for
O documento descreve diferentes tipos de destilação flash, incluindo: (1) destilação flash simples em um estágio, (2) aplicações de destilação flash como tratamento de correntes de processo, e (3) equações fundamentais e métodos gráficos para determinar as composições das correntes de saída em destilação flash isotérmica para misturas binárias.
Este documento lista e descreve os principais materiais de vidraria e equipamentos de laboratório químico, incluindo almofariz, balões, buretas, erlenmeyers, funis, kitassatos, pipetas, provetas, tubos de ensaio e outros itens como balanças, bicos de bunsen e suportes. O documento fornece detalhes sobre o uso apropriado de cada item para realizar experimentos químicos com segurança.
O documento apresenta os tipos de trocadores de calor, suas aplicações e classificação. É descrita a classificação de acordo com o processo de transferência, contato entre fluidos, número de correntes, razão área/volume, construção, disposição das correntes e mecanismo de transferência de calor. Conceitos como termodinâmica, equação fundamental de transferência de calor e diferença de temperatura média são explicados.
O documento discute psicrometria, que é o estudo das misturas de ar e vapor d'água. Apresenta definições-chave como umidade absoluta e relativa e discute leis e conceitos como a Lei de Dalton que descreve a pressão total de uma mistura gasosa. Também explica transformações psicrométricas como aquecimento seco, resfriamento com desumidificação e componentes de sistemas de ar condicionado.
O documento descreve processos de conversão química utilizados na indústria de petróleo e gás, incluindo craqueamento térmico e catalítico, hidrocraqueamento catalítico, viscoredução, reforma catalítica e alquilação. Estes processos transformam frações de baixo valor em produtos mais valiosos através de reações como quebra, reagrupamento e reestruturação molecular.
1) O documento discute os conceitos de variação de entropia, variação de entropia da vizinhança e variação de entropia total para determinar a espontaneidade de processos termodinâmicos.
2) É explicado que processos endotérmicos podem ocorrer se a variação de entropia total for positiva, levando em conta a entropia cedida à vizinhança.
3) São apresentados exemplos numéricos de cálculo de variações de entropia para diferentes processos físicos e químicos
O documento descreve as características e o funcionamento de bombas de deslocamento positivo, com foco em bombas alternativas de pistão. É explicado que essas bombas recalcam uma quantidade definida de líquido a cada ciclo, independente da pressão do sistema, e são adequadas para altas pressões e baixas vazões. Também são apresentados os cálculos de vazão, salto energético, rendimentos e potência para bombas alternativas.
Coeficiente de difusão do argônio em H2georgecalian
1) O documento determina o coeficiente de difusão do argônio em H2 a 15°C e 1 atm usando diferentes métodos.
2) A aplicação direta da equação original resultou em um desvio de 207,1% em relação ao valor experimental.
3) A correlação de Wilke-Lee, usando propriedades referenciadas à temperatura normal de ebulição, teve o melhor desempenho com desvio de apenas 1,16%.
Este documento descreve um experimento de laboratório para medir o calor liberado na reação de neutralização entre o ácido clorídrico (HCl) e a base sódica (NaOH). O experimento envolve preparar soluções 1M de HCl e NaOH, medir suas temperaturas individuais e depois juntas após a reação, calculando a variação de temperatura para determinar a quantidade de calor liberado. Os resultados mostram que a reação é exotérmica e libera 1500 calorias ao neutralizar 1 mol de HCl com 1 mol de
O documento fornece informações técnicas sobre bombas e compressores centrífugos da Sundyne, incluindo codificação de modelos, características de projeto, componentes e sistemas de lubrificação.
O documento apresenta uma apostila sobre cálculo de reatores químicos. Discute a classificação de reatores em termos de escala, natureza das fases, modo de operação e comportamento. Descreve os principais tipos de reatores como batelada, de mistura perfeita, tubular e de fluxo oscilatório. Apresenta conceitos sobre projeto de reatores simples e para reações paralelas.
Aula da Disciplina Processos de Produção Quimcos, da Faculdade Area1 - Grupo DeVry - Tema: Reatores Industriais.
Processo de Nitração (Explosivos) e Produção de Etilieno Glicol
O documento descreve as propriedades e reações de ácidos carboxílicos. Discute estruturas de alguns ácidos carboxílicos naturais e usados em medicamentos. Também explica reações como esterificação, lactonização, halogenação, redução e descarboxilação de ácidos carboxílicos.
O documento discute o preparo da cana-de-açúcar no setor sucroenergético, descrevendo as principais etapas do processo de preparo incluindo picagem, desfibramento e separação magnética. O objetivo é aumentar a densidade da cana e facilitar a extração do caldo através de uma série de operações mecânicas.
O documento descreve reações de aldeídos e cetonas, incluindo suas estruturas, propriedades e reações de hidratação e formação de acetais. Grupos alquila estabilizam a ligação carbonila enquanto grupos eletroretiradores a desestabilizam, afetando as constantes de equilíbrio. A hidratação é mais favorável para aldeídos simples e menos favorável para cetonas com mais grupos alquila devido aos efeitos eletrônicos e estéricos. A formação de acetais envolve
O documento discute conceitos e métodos de esterilização, incluindo:
1) Definições de termos como esterilização, desinfecção e pasteurização.
2) Métodos de esterilização físicos como calor seco e úmido, e químicos como álcoois e óxido de etileno.
3) Parâmetros como tempo e temperatura necessários para esterilização usando vapor saturado.
O presente trabalho de Pesquisa sob tema Producao de Sabao e Detergente, foi elaborado por mim Valdo da Silva Raimundo Mario, Universidade Eduardo Mondlane, Faculdade de Engenharia UEM, aa Disciplina de Quiimica Aplicada disciplina de Segundo ano do curso de Licenciatura ingresso 2017
email valdo.rai.mario@gmail.com
O documento descreve diversos materiais de vidro, porcelana, metal e outros usados em laboratórios de química, incluindo suas funções principais como béqueres, erlenmeyers, balões, pipetas, buretas e equipamentos para aquecimento, filtração, medição e outros procedimentos.
O documento descreve e compara reatores de leito fixo e fluidizado. Reatores de leito fixo têm o catalisador em partículas estacionárias enquanto reatores de leito fluidizado mantêm o catalisador em suspensão fluida, promovendo melhor mistura. Ambos são usados em processos químicos e petroquímicos, porém reatores de leito fluidizado permitem maior escala e substituição fácil do catalisador.
O documento discute os conceitos fundamentais da destilação como um processo unitário de separação. A destilação é definida como uma operação que visa separar os componentes de uma fase líquida através de sua vaporização parcial, onde os vapores são mais ricos nos componentes mais voláteis do que no líquido. O processo de destilação é descrito como ocorrendo em estágios onde duas correntes (líquido e vapor) entram em contato para produzir correntes com composições diferentes. Curvas de equilíbrio podem ser us
1) A agitação é uma operação unitária que movimenta líquidos em tanques através de impulsores giratórios para dissolver sólidos e líquidos, misturar fluidos e dispersar gases.
2) Existem vários tipos de impulsores para diferentes viscosidades de fluidos, incluindo turbinas, hélices e âncoras. Os parâmetros-chave como número de potência, número de Reynolds e geometria do tanque e impulsor determinam o padrão de escoamento.
3) O cálculo da potência leva em
1) O documento descreve os principais tipos e aplicações de trocadores de calor, incluindo torres de refrigeração, condensadores, evaporadores e radiadores automotivos. 2) É apresentado o cálculo de trocadores de calor utilizando o método da diferença de temperatura logarítmica média e o método da efetividade-número de unidades de transferência. 3) A manutenção periódica de trocadores é importante para remover incrustações e garantir alta eficiência térmica.
Este documento lista e descreve os principais materiais de vidraria e equipamentos de laboratório químico, incluindo almofariz, balões, buretas, erlenmeyers, funis, kitassatos, pipetas, provetas, tubos de ensaio e outros itens como balanças, bicos de bunsen e suportes. O documento fornece detalhes sobre o uso apropriado de cada item para realizar experimentos químicos com segurança.
O documento apresenta os tipos de trocadores de calor, suas aplicações e classificação. É descrita a classificação de acordo com o processo de transferência, contato entre fluidos, número de correntes, razão área/volume, construção, disposição das correntes e mecanismo de transferência de calor. Conceitos como termodinâmica, equação fundamental de transferência de calor e diferença de temperatura média são explicados.
O documento discute psicrometria, que é o estudo das misturas de ar e vapor d'água. Apresenta definições-chave como umidade absoluta e relativa e discute leis e conceitos como a Lei de Dalton que descreve a pressão total de uma mistura gasosa. Também explica transformações psicrométricas como aquecimento seco, resfriamento com desumidificação e componentes de sistemas de ar condicionado.
O documento descreve processos de conversão química utilizados na indústria de petróleo e gás, incluindo craqueamento térmico e catalítico, hidrocraqueamento catalítico, viscoredução, reforma catalítica e alquilação. Estes processos transformam frações de baixo valor em produtos mais valiosos através de reações como quebra, reagrupamento e reestruturação molecular.
1) O documento discute os conceitos de variação de entropia, variação de entropia da vizinhança e variação de entropia total para determinar a espontaneidade de processos termodinâmicos.
2) É explicado que processos endotérmicos podem ocorrer se a variação de entropia total for positiva, levando em conta a entropia cedida à vizinhança.
3) São apresentados exemplos numéricos de cálculo de variações de entropia para diferentes processos físicos e químicos
O documento descreve as características e o funcionamento de bombas de deslocamento positivo, com foco em bombas alternativas de pistão. É explicado que essas bombas recalcam uma quantidade definida de líquido a cada ciclo, independente da pressão do sistema, e são adequadas para altas pressões e baixas vazões. Também são apresentados os cálculos de vazão, salto energético, rendimentos e potência para bombas alternativas.
Coeficiente de difusão do argônio em H2georgecalian
1) O documento determina o coeficiente de difusão do argônio em H2 a 15°C e 1 atm usando diferentes métodos.
2) A aplicação direta da equação original resultou em um desvio de 207,1% em relação ao valor experimental.
3) A correlação de Wilke-Lee, usando propriedades referenciadas à temperatura normal de ebulição, teve o melhor desempenho com desvio de apenas 1,16%.
Este documento descreve um experimento de laboratório para medir o calor liberado na reação de neutralização entre o ácido clorídrico (HCl) e a base sódica (NaOH). O experimento envolve preparar soluções 1M de HCl e NaOH, medir suas temperaturas individuais e depois juntas após a reação, calculando a variação de temperatura para determinar a quantidade de calor liberado. Os resultados mostram que a reação é exotérmica e libera 1500 calorias ao neutralizar 1 mol de HCl com 1 mol de
O documento fornece informações técnicas sobre bombas e compressores centrífugos da Sundyne, incluindo codificação de modelos, características de projeto, componentes e sistemas de lubrificação.
O documento apresenta uma apostila sobre cálculo de reatores químicos. Discute a classificação de reatores em termos de escala, natureza das fases, modo de operação e comportamento. Descreve os principais tipos de reatores como batelada, de mistura perfeita, tubular e de fluxo oscilatório. Apresenta conceitos sobre projeto de reatores simples e para reações paralelas.
Aula da Disciplina Processos de Produção Quimcos, da Faculdade Area1 - Grupo DeVry - Tema: Reatores Industriais.
Processo de Nitração (Explosivos) e Produção de Etilieno Glicol
O documento descreve as propriedades e reações de ácidos carboxílicos. Discute estruturas de alguns ácidos carboxílicos naturais e usados em medicamentos. Também explica reações como esterificação, lactonização, halogenação, redução e descarboxilação de ácidos carboxílicos.
O documento discute o preparo da cana-de-açúcar no setor sucroenergético, descrevendo as principais etapas do processo de preparo incluindo picagem, desfibramento e separação magnética. O objetivo é aumentar a densidade da cana e facilitar a extração do caldo através de uma série de operações mecânicas.
O documento descreve reações de aldeídos e cetonas, incluindo suas estruturas, propriedades e reações de hidratação e formação de acetais. Grupos alquila estabilizam a ligação carbonila enquanto grupos eletroretiradores a desestabilizam, afetando as constantes de equilíbrio. A hidratação é mais favorável para aldeídos simples e menos favorável para cetonas com mais grupos alquila devido aos efeitos eletrônicos e estéricos. A formação de acetais envolve
O documento discute conceitos e métodos de esterilização, incluindo:
1) Definições de termos como esterilização, desinfecção e pasteurização.
2) Métodos de esterilização físicos como calor seco e úmido, e químicos como álcoois e óxido de etileno.
3) Parâmetros como tempo e temperatura necessários para esterilização usando vapor saturado.
O presente trabalho de Pesquisa sob tema Producao de Sabao e Detergente, foi elaborado por mim Valdo da Silva Raimundo Mario, Universidade Eduardo Mondlane, Faculdade de Engenharia UEM, aa Disciplina de Quiimica Aplicada disciplina de Segundo ano do curso de Licenciatura ingresso 2017
email valdo.rai.mario@gmail.com
O documento descreve diversos materiais de vidro, porcelana, metal e outros usados em laboratórios de química, incluindo suas funções principais como béqueres, erlenmeyers, balões, pipetas, buretas e equipamentos para aquecimento, filtração, medição e outros procedimentos.
O documento descreve e compara reatores de leito fixo e fluidizado. Reatores de leito fixo têm o catalisador em partículas estacionárias enquanto reatores de leito fluidizado mantêm o catalisador em suspensão fluida, promovendo melhor mistura. Ambos são usados em processos químicos e petroquímicos, porém reatores de leito fluidizado permitem maior escala e substituição fácil do catalisador.
O documento discute os conceitos fundamentais da destilação como um processo unitário de separação. A destilação é definida como uma operação que visa separar os componentes de uma fase líquida através de sua vaporização parcial, onde os vapores são mais ricos nos componentes mais voláteis do que no líquido. O processo de destilação é descrito como ocorrendo em estágios onde duas correntes (líquido e vapor) entram em contato para produzir correntes com composições diferentes. Curvas de equilíbrio podem ser us
1) A agitação é uma operação unitária que movimenta líquidos em tanques através de impulsores giratórios para dissolver sólidos e líquidos, misturar fluidos e dispersar gases.
2) Existem vários tipos de impulsores para diferentes viscosidades de fluidos, incluindo turbinas, hélices e âncoras. Os parâmetros-chave como número de potência, número de Reynolds e geometria do tanque e impulsor determinam o padrão de escoamento.
3) O cálculo da potência leva em
1) O documento descreve os principais tipos e aplicações de trocadores de calor, incluindo torres de refrigeração, condensadores, evaporadores e radiadores automotivos. 2) É apresentado o cálculo de trocadores de calor utilizando o método da diferença de temperatura logarítmica média e o método da efetividade-número de unidades de transferência. 3) A manutenção periódica de trocadores é importante para remover incrustações e garantir alta eficiência térmica.
O documento discute escoamento interno de fluidos, perda de carga em tubulações e trocadores de calor. Ele descreve como calcular perda de carga considerando atrito, como determinar taxa de transferência de calor em aletas e a importância do número de unidades térmicas e da efetividade para o projeto de trocadores.
O capítulo apresenta uma metodologia para projetar trocadores de calor do tipo duplo tubo, descrevendo suas partes, geometria e cálculo da perda de carga. Correlações são fornecidas para calcular os coeficientes de transferência de calor nos tubos internos e anéis, assim como a queda de pressão. Um roteiro de cálculo para projetar trocadores do tipo duplo tubo é apresentado.
O documento apresenta conceitos e correlações para o cálculo de transferência de calor por convecção em escoamentos externos laminar e turbulento. São descritos os números de Nusselt, Reynolds, Prandtl e Schmidt, assim como correlações empíricas para geometrias como placas planas e cilindros circulares.
1. O documento discute cálculos da energia de atrito em escoamentos de fluidos em tubos.
2. São apresentadas expressões para calcular a tensão de cisalhamento, velocidade média e fator de atrito para fluidos Newtonianos nos regimes laminar e turbulento.
3. Diagramas como o de Moody são usados para determinar o fator de atrito na região de transição entre os regimes laminar e turbulento.
1) O documento descreve a teoria monodimensional para bombas centrífugas, incluindo triângulos de velocidade e equações para cálculo de torque e altura manométrica.
2) É apresentada a equação de Euler simplificada para bombas com fluxo radial de entrada e equações para cálculo de velocidade radial usando conservação de massa.
3) A altura manométrica é definida como a energia necessária para um quilograma de fluido vencer desníveis, diferenças de pressão e perdas de carga na
Este documento fornece um resumo de conceitos básicos de hidráulica e pneumática, incluindo definições de termos como fluidos hidráulicos, componentes de circuitos hidráulicos, tipos de bombas, reservatórios e instrumentos de medição. Também discute conceitos como escoamento laminar versus turbulento e fluxo em série versus paralelo.
O documento classifica e descreve diferentes tipos de aspersores usados em sistemas de irrigação por aspersão, incluindo sua operação, ângulo de ação, pressão de operação, alcance do jato e hidráulica. É explicado como escolher o diâmetro correto de uma canalização porta-emissores para manter a variação de pressão abaixo de 20%.
1) A hidrodinâmica estuda fluidos em movimento e é um dos ramos mais complexos da mecânica dos fluidos.
2) Existem diferentes tipos de escoamento em condutos, como condutos sob pressão e condutos livres.
3) O regime de escoamento depende do número de Reynolds e pode ser laminar ou turbulento.
1. O documento descreve o método de McCabe-Thiele para projetar torres de destilação binárias.
2. O método usa balanços de massa em cada estágio para derivar linhas de operação que representam a separação dos componentes.
3. Isto permite determinar o número mínimo de estágios e as composições nos estágios para atingir as especificações de destilado e produto de fundo.
O documento discute os principais ciclos termodinâmicos usados em máquinas térmicas, como os ciclos de Otto, Diesel, Carnot e Brayton. Apresenta as características-chave de cada ciclo e os critérios usados para classificá-los, como nível de pressão, temperatura e mudança de entropia. Explica também como esses ciclos são modelados matematicamente e avaliados em termos de rendimento térmico.
O documento descreve diferentes tipos de medidores de vazão, incluindo suas aplicações, vantagens e desvantagens. É dividido em seções sobre medidores de quantidade, medidores volumétricos, medidores rotativos, medidores de vazão em canais abertos e medidores especiais de vazão. Uma variedade de tecnologias são discutidas, como discos nutantes, medidores de orifício, turbinas e ultrassom.
O documento descreve o método gráfico de McCabe-Thiele para projetar colunas de destilação binária. Ele apresenta os conceitos de linhas de operação para as seções de retificação e stripping, balanços de massa na coluna, e como traçar a curva de equilíbrio no diagrama de McCabe-Thiele para determinar o número mínimo de estágios.
O documento descreve os fundamentos do escoamento em condutos forçados. Aborda conceitos como regimes de escoamento laminar e turbulento, equação de Bernoulli aplicada a fluidos reais, perdas de carga contínuas e localizadas. Explica a experiência de Reynolds que caracterizou os diferentes regimes de escoamento e introduziu o número de Reynolds.
1) O documento apresenta 15 exercícios de cálculo de integral definida, área sob curva, volume de sólidos de revolução, transferência de calor e trabalho realizado por forças.
2) Os exercícios envolvem conceitos como conservação de energia, lei de Ohm, Primeira Lei da Termodinâmica e cálculo de áreas, volumes e trabalhos para diversas situações físicas.
3) São fornecidas dicas para a resolução de cada exercício utilizando conceitos e fórmulas apropriadas como inte
O documento introduz o conceito de operações unitárias, dividindo-as em mecânicas, transferência de calor e transferência de massa. Apresenta também máquinas hidráulicas como turbinas e bombas, explicando como transportam energia e massa.
Este documento fornece uma introdução aos princípios básicos da hidráulica, incluindo definições de pressão, leis de Pascal e conservação de energia. Também discute os tipos de fluidos hidráulicos e seus componentes, como aditivos para lubrificação e inibição de oxidação.
Este documento descreve um experimento envolvendo o funcionamento de bombas centrífugas. O objetivo é caracterizar o desempenho de bombas individuais e associadas, estabelecendo curvas de vazão versus carga, potência e rendimento, bem como analisar associações em série e paralelo. O aparato experimental consiste de duas bombas idênticas que podem operar isoladas ou combinadas.
2. 1. Dissolução de açúcar, amido, sal, ácidos, etc.
2. Tachos de tratamento térmico, extração e cozimento
3. Tanques de mistura na preparação de alimentos (sorvetes)
4. Amassadeiras para massas de panificação
5. Tanques de lavagem de material
6. Tanques de retenção de produto em processamento
7. Tanques de recirculação de salmouras para refrigeração
8. Tanques de aeração (tratamento biológico de efluentes)
9. Suspensão de sólidos para arraste por bombeamento.
10. Dispersão de gás em reator (hidrogenação de gorduras)
11. Circulação de líquidos em fermentadores
3. AGITAÇÃO
Movimentação de
líquidos* em tanques
por meio de impulsores
giratórios.
É uma operação unitária muito comum,
tanto em pequenas, quanto em médias e
grandes industrias.
4. Precisamos de agitação para:
Dissolver líquidos miscíveis
Dissolver sólidos
Misturar líquidos imiscíveis
Dispersar gases em líquidos
Misturar líquidos e sólidos
Vários tipos de rotores
5. DESCRIÇÃO DE UM TANQUE AGITADO
1. um tanque ou
reservatório
2. um rotor (impulsor)
num eixo acionado
por um moto-redutor
de velocidade.
Na agitação de líquidos
e pastas semi-líquidas
é necessário:
7. O problema de formação de vórtice
Se resolve colocando chicanas (defletores)
8. 4 defletores igualmente
espaçados Wb
Hi
Elevação Plano
Defletores tão finos
como possível
Figura 1: Tanque agitado.
H= altura de líquido no tanque,
T= diâmetro do tanque,
D= diâmetro do impulsor,
N= número de revoluções,
Hi= distância do fundo ao impulsor,
Wb= largura dos defletores
espaçados b
Hi
Elevação Plano
Defletores tão finos
como possível
9. Impulsores para fluidos pouco viscosos
Turbina de disco de Rushton
L= D/4; W=D/5 e D do disco= 3/4
Impulsor de três pás inclinadas (“hydrofoil”)
Vários ângulos e inclinações de pás
Tipos de impulsores:
1. para líquidos pouco viscosos
2. Para líquidos muito viscosos
Hélice
Pitch = 1,5
Pás inclinadas
W=D/5; ângulo=45º
12. IMPULSOR DE HÉLICE:
Para fluidos de baixa viscosidade ( 2 Pa.s).
O padrão de circulação axial.
Suspensão de sólidos, mistura de fluidos miscíveis e
transferência de calor.
Possui uma ampla faixa de rotações
D T
13. IMPULSOR TIPO TURBINA DE PÁS RETAS:
Grande intervalo de viscosidade: 10-3 << 50 Pa.s.
(1 << 50 000 centipoises)
Os impulsores com pás inclinadas apresentam
escoamento axial que é útil para suspensão de sólidos,
e os de pás planas verticais fornecem escoamento
radial adequado para agitação de fluidos viscosos.
14. TURBINA RUSHTON:
Estas turbinas de disco e pás são adequadas para
agitação de fluidos poucos viscosos e alta velocidade.
Se usam na dispersão de gases em líquidos, na dispersão
de sólidos, na mistura de fluidos imiscíveis, e na
transferência de calor.
Distribuem a energia de maneira uniforme. O padrão
de escoamento é misto.
D T
15. IMPULSORES DE ANCORA E HÉLICE:
Utilizados para mistura de fluidos muito consistentes.
Viscosidades entre 5 e 50 Pa.s.
Os mais comuns os são o tipo âncora e o helicoidal.
O agitador de âncora fornece um escoamento radial e
o helicoidal escoamento misto
D≈T
19. Cálculo da potência de agitação
Podemos imaginar um agitador
de líquido como um sistema de
escoamento horizontal e circular
em que após um certo tempo o
fluido retorna ao mesmo lugar de
partida. E aplicar a esse sistema
a equação do balanço de
energia mecânica (Bernoulli):
1 2
fEˆWˆ u
P1= P2
z1 = z2
v1 = v2
f
2
2
2
2
u
2
1
1
1
E
2
v
gz
P
W
2
v
gz
P ˆˆ
20. Cálculo da potência de agitação
2
2
v
D
L
D
L
f
m
W equ
Após cancelar termos da equação
de Bernoulli de Engenharia temos:
P1= P2
z1 = z2
v1 = v2
0)/( DLeq
Assumindo temporariamente que:
)(
2
W 2
u Avv
f
E considerando que
m
u
u
W
Wˆ
fEˆWˆ u
Av m
DL
1 2
2
ˆ
2
v
D
L
D
L
fE
eq
f
21. Se:
D = diâmetro do impulsor
N = revoluções por segundo.
Podemos assumir que:
v ND
A D2
)(
2
W 2
u Avv
f
)(
2
3
Av
f
Wu
23
)(
2
DND
f
Wu
NPo = f (Re, impulsor, defletores, adimensionais geométricos)
53
DNNW Pou
NPo = Número de potência
53
uW
DN
NPo
)(
Re
NDD
Podemos definir que:
Impulsores padrão,
semelhança
geométrica
22. Númerodepotência
Número de Reynolds
53
DN
W
N u
Po
Figura 5. Número de potência versus
Reynolds para diversos impulsores
2
Re
DN
Número de Reynolds
Númerodepotência
Número de Reynolds
23. Na região laminar (Re 10): Npo = KL / Re
Na região de turbulência: Npo = KT.
5
4
1,2
Declividade=70
Declividade=50
25. Hi = distância entre agitador e fundo do tanque
D = diâmetro externo do impulsor
p = “pitch” (distância entre linhas de fluxo)
h = altura do agitador
W = largura das pás
nb = número de pás
54,0
33,053,028,0
Re
150
b
i
Po n
D
W
D
h
D
p
D
H
N
Helicoidal
Equações válidas para regime laminar, que
geralmente é o caso das aplicações.
48,031,0
Re
85
D
h
T
H
N i
Po
Âncora:
26. Dimensões padrão:
• Número de defletores = 4
• D = 1 , Hi = 1, H = 1, wb = 1
T 3 D T D 10
• wb = 0,2 e L = 0,25 para turbinas
D D
• wb = 0,25 para pás
D
• wb = 0,2 - 0,25 para hélices
D
Onde:
w = altura das pás do impulsor
L= largura das pás do impulsor
L
W
4 defletores igualmente
espaçados Wb
Hi
Elevação
27. O gráfico de Npo versus Re que se empregará
nos exemplos desta aula é um gráfico mais geral
que plota versus Re.
Re)log( 10
1
a
po
b
Fr
N
Fluxo
Quando os tanques de agitação não possuem
defletores ou chicanas temos o efeito do vórtice.
Neste caso se usa:
Quando os tanques tem defletores:
NPo
28.
29. A correção precisa ser feita quando Re 300 e
resulta importante quando Fr 5.
O número de Froude quantifica a relação entre a
energia cinética e a energia potencial.
Re)log( 10
1
a
po
b
Fr
N
hg
v
Fr
2
Os valores dos parâmetros a e b são constantes:
1 a 2 podemos considerar a=1.5
18 b 40 podemos considerar b=29
g
DN
Dg
ND
agitaçãoFr
22
)(
30. FLUIDOS NÃO NEWTONIANOS
tanque)dogeometriaeagitadordetipo(N,f
N
O padrão de escoamento desses fluidos é complexo, porque
perto das pás, o gradiente de velocidade é grande e a
viscosidade aparente é baixa.
A medida que o líquido se afasta das pás, a velocidade
decresce e a viscosidade aumenta. Portanto, assume-se que
a agitação é homogênea e há uma taxa de deformação
média para o sistema.
Essa taxa de deformação será função de:
A taxa de deformação será calculada como:
31. Impulsor Valor de
Turbina de disco
de 6 pás
11,5
Turbina de 6 pás
– inclinação 45º
13
Hélice 10
Helicoidal
Âncora
Tabela de valores de :
0,1640,026para11434
D
H
D
H ii
0,130,02para17233
D
H
D
H ii
32. Muitos fluidos alimentícios comportam-se como
fluidos lei da potência, com o qual: n
k
1
n
ap k
21
2
1
22
)(
Re
nnn
ap
lp
Nk
D
Nk
NDND
ou ainda
O número de Reynolds da lei de potencia se calcula
como:
Usamos o gráfico de Rushton e
Relp substitui o número de
Reynolds de agitação de fluidos
newtonianos.
33. Para obter a relação (potência/volume) pode ser
usada a tabela seguinte:
Intensidade de
agitação de um fluido
Potencia
Volume
34. Nível ou grau
de agitação
Watts
m3
HP
m3
Até 80 até 0.1 Débil
80 - 230 0.1 - 0.3 Suave
230 - 460 0.3 - 0.6 Média
460 - 750 0.6 - 1.0 Forte
750 - 1500 1 – 2 Intensa
1500 - 2250 2 – 3 Muito forte
2250 - 3000 3 - 4 Muito intensa
V
Wu
valor mais usual
35. Fatores de correção dos cálculos de agitadores:
1. Quando existe mais de um impulsor no eixo:
caso típico quando há transferência de calor.
Hl
AGITADOR
o
TOTAL agitadoresden uu WW
Hl
Procedimento:
A potência útil por impulsor
unitário se calcula da maneira
usual para agitador de medidas
padrão.
Neste caso:
Hl T, onde Hl é a distância entre os agitadores
37. 2. Quando o tanque e o impulsor tem medidas
diferentes das medidas padrão.
Quando as relações geométricas diferem um pouco das
medidas aplica-se um fator de correção (fc) desenvolvido
pelos pesquisadores dessa operação unitária.
PADRÃOPADRÃO
REALREAL
D
H
D
T
D
H
D
T
fc
WfcW ucorrigidau
3
D
H
PADRÃO
Geralmente: 3
D
T
PADRÃO
38. (3) O sistema é gaseificado.
Quando o sistema é gaseificado, usa-se o gráfico de Ohyama
e Endoh (Aiba) ou o gráfico de Calderbank (Mc Cabe):
gás)semlíquidoparacalculadauW(
W
g,W
g,W
u
u
u
q = Vazão (ft3/s)
n = velocidade
rotacional (r/s)
Da = Diâmetro do
impulsor
Número de agitação:
NQ = q/nDa
3
P =Potencia com gás
Po= Potencia sem gás
42. AMPLIAÇÃO DE ESCALA (1)
No desenvolvimento de processos, precisa-
se passar da escala de laboratório para a
escala de planta piloto e desta para o
tamanho industrial.
As condições que tiveram
sucesso na escala menor
devem ser mantidas no
tamanho maior, além de
ser conservada a mesma
semelhança geométrica.
43. AMPLIAÇÃO DE ESCALA (2)
O cálculo da potência consumida é uma
parte do problema. Existe sempre um
resultado esperado da agitação. O fator de
ampliação de escala precisa ser
determinado experimentalmente. Pode ser:
1. Semelhança geométrica (dos casos:
regime laminar e turbulento);
2. Igual potencia por unidade de volume;
3. Igualdade na velocidade periférica;
4. Outros
44. Ampliação de escala
Critérios: dependerão do objetivo do processo
21
2121
2121
D
w
D
w
;
D
W
D
W
...
D
H
D
H
;
D
H
D
H
;
D
T
D
T
bb
ii
1. Semelhança geométrica entre
o modelo (1) e o protótipo (2).
Esta condição deve prevalecer em todos os casos.
49. 3. Igualdade na velocidade periférica do agitador
Quando interessa manter a tensão de cisalhamento:
no protótipo e no modelo de escala maior.
vp = D1 N1 = D2 N2 D1 N1= D2 N2
Como NPo1 = NPo2:
1 2
3 5 3 5
1 1 2 2
1 2
2 2
1 2
Wu Wu
Substituindo a express
N D N D
Wu Wu
D D
& &
& &
Este é um critério que
assegura uma dispersão
equivalente em ambos
sistemas
2
2
2
12
1
D
DuW
uW
5
2
3
2
2
5
1
3
1
1
DN
uW
DN
uW