Publicação: Otimização dos processos de separação em hidrociclones filtrantes
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
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Coorientador
Damasceno, João Jorge Ribeiro
Resumo
Hidrociclones Filtrantes são equipamentos destinados à separação sólido-líquido, dotados de
uma região cônica porosa. Assim, durante o funcionamento desses equipamentos, além das
correntes tradicionalmente observadas (underflow e overflow), há ainda uma corrente
adicional líquida proveniente do processo de filtração na região cônica. No intuito de melhor
compreender a influência da filtração sobre a separação sólido-líquido em hidrociclones,
foram propostos nesta tese, o estudo e a otimização desses separadores filtrantes. Para tanto,
um planejamento composto central foi efetuado, levando em consideração as principais
dimensões dum hidrociclone filtrante, tais como o diâmetro de alimentação, o diâmetro de
overflow, o comprimento total e o ângulo do tronco de cone. Além disso, técnicas de
fluidodinâmica computacional (CFD) foram subsidiariamente aplicadas e conjugadas às
informações experimentais para melhor entendimento da performance dos hidrociclones
filtrantes. De acordo com as simulações e os dados experimentais levantados nesta tese,
concluiu-se que a filtração foi um fenômeno benéfico na separação em hidrociclones, pois nas
mesmas condições operacionais dos hidrociclones convencionais, houve decréscimos nos
números de Euler e acréscimos na eficiência de coleta de partículas.
Abstract
Filtering Hydrocyclones are devices used to solid-liquid separation and they have porous
cones. Thus, during the operation these devices, besides the traditional streams (underflow
and overflow), there is still an additional liquid stream from the filtration on conical area. The
study and optimization of the filtering hydrocyclones were proposed in this work to
understand the influence of the filtration on the solid-liquid separation. Therefore, an
experimental design was made and the main dimensions of a hydrocyclone were adopted, just
like the inlet diameter, overflow diameter, total length and the angle of the cone. Moreover,
computational fluid dynamics techniques (CFD) were subsidiary applied and conjugated to
empirical data for understanding the filtering hydrocyclone performances. In according with
the simulation and experimental data obtained in this study, on the used conditions, the
filtration changed the flow inside hydrocyclone and it was a positive phenomenon on the
filtering hydrocyclone performance because there was diminution on the energy cost and
increase on the grade efficiency on the underflow stream.
Palavras-chave
Hidrociclones, Separação sólido-líquido, Filtração, Otimização, Hydrocyclones, Solid-liquid separation, Filtration, Optimization, Separação (Tecnologia), Hidrociclone
Citação
VIEIRA, Luiz Gustavo Martins. Otimização dos processos de separação em hidrociclones filtrantes. 2006. 323 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.