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dc.creatorMorimoto, Murilo Guimarães-
dc.date.accessioned2021-03-29T14:03:13Z-
dc.date.available2021-03-29T14:03:13Z-
dc.date.issued2021-02-10-
dc.identifier.citationMORIMOTO, Murilo Guimarães. Investigação sobre o impacto da reologia da suspensão frente a um hidrociclone cônico-filtrante. 2021. 126 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.81.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31503-
dc.description.abstractThe hydrocyclone is an equipment used in order to separate a discrete solid phase from another continuous liquid phase, the FEQUI/UFU institution have several studies investigating this device. The institution when combining the hydrocyclone operation with the filtration operation, created the so-called filtering hydrocyclone, which has operational advantages when compared to a conventional hydrocyclone of the same geometry. One of the researches carried out by the institution proposed a conventional geometrically optimized device whose objective was to achieve high efficiencies (HGOT1) when operated with Newtonian and diluted suspensions. Yet, several suspensions used in the chemical industry are non-Newtonian and concentrated suspensions. Hence, this work aims to evaluate the performance of two hydrocyclones, both geometrically inspired by the HGOT1, one being modified and having a cone made of filtering material and the other a conventional one (without the filtering media). Through a design of experiments, it was possible to study the effect of the volumetric concentration of solids fed, the pressure drop experienced by the hydrocyclones and the effect of the rheology of the fed suspension. Also, a three-dimensional, single-phase, transient state simulation involving the filtering hydrocyclone was conducted in order to develop an approach that is capable to describe this equipment. In conclusion, it was observed that the increase of the apparent viscosity and concentration of the suspension harmed the separation performance of hydrocyclones. When comparing the responses generated by conventional and filtering equipment, it was observed that they differ. The average total efficiency of conventional equipment was 4.1% lower than that of the filtering one. While the average Euler number of the filtering equipment was approximately 12% lower than the conventional one. It is believed, that even when operating with non-Newtonian and concentrated suspensions, the presence of the filter was able to change the fluid dynamics of the equipment, which guaranteed the filtering hydrdorcylclone an advantage in separation performance and energy consumption when compared to the conventional one.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectfiltraçãopt_BR
dc.subjectfiltrationpt_BR
dc.subjectnão-newtonianopt_BR
dc.subjectnon-Newtonianpt_BR
dc.subjectconcentração de sólidospt_BR
dc.subjectsolids concentrationpt_BR
dc.titleInvestigação sobre o impacto da reologia da suspensão frente a um hidrociclone cônico-filtrantept_BR
dc.title.alternativeInvestigation of the impact of the rheology of the suspension face a filtering conical hydrocyclonept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Barrozo, Marcos Antonio de Souza-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7024983341494297pt_BR
dc.contributor.advisor1Vieira, Luiz Gustavo Martins-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6266547523604644pt_BR
dc.contributor.referee1Costa, Henrique Coutinho de Barcelos-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3473309474614212pt_BR
dc.contributor.referee2Ferreira, Maria do Carmo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7070885875161111pt_BR
dc.contributor.referee3Silva, Danylo de Oliveira-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8216573686887098pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1166143242053983pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO hidrociclone é um equipamento utilizado com o intuito de separar uma fase discreta sólida de outra fase contínua líquida, a instituição FEQUI/UFU possui diversos trabalhos utilizando esse equipamento. A instituição ao combinar a operação de hidrociclonagem à operação de filtração criou o chamado hidrociclone filtrante, que possui vantagens operacionais quando comparado com um hidrociclone convencional de mesma geometria. Uma das pesquisas realizadas pela instituição propôs um equipamento convencional geometricamente otimizado cujo objetivo foi o de alcançar altas eficiências, o HGOT1, quando operado com suspensões newtonianas e diluídas. Entretanto, várias suspensões utilizadas na indústria química são suspensões não-newtonianas e concentradas. Desse modo, esse trabalho se propôs a avaliar o desempenho de dois hidrociclones, ambos geometricamente inspirados no HGOT1, sendo um deles modificado e portador de um cone feito de material filtrante e outro convencional (sem filtro). Por meio de um planejamento de experimentos, foi possível estudar o efeito da concentração volumétrica de sólidos alimentada, da queda de pressão experimentada pelos hidrociclones e o efeito da reologia da suspensão alimentada. Foi, também, conduzido uma simulação tridimensional, monofásica e em estado transiente envolvendo o hidrociclone filtrante com o intuito de desenvolver uma abordagem capaz de descrever esse equipamento. Em resumo, observou-se que o aumento da viscosidade aparente e da concentração da suspensão prejudicaram o desempenho de separação dos hidrociclones. Ao comparar as respostas geradas pelos equipamentos convencional e filtrante, pôde-se observar que elas apresentam diferenças. A média da eficiência total do equipamento convencional foi 4,1% menor do que a do filtrante. Enquanto a média do número de Euler do equipamento filtrante foi aproximadamente 12% menor do que a do convencional. Acredita-se que, mesmo operando com suspensões não-newtonianas e concentradas, a presença do filtro foi capaz de mudar a fluidodinâmica do equipamento, o que garantiu ao hidrociclone filtrante uma vantagem no desempenho de separação e no consumo energético quando comparado ao equipamento convencional.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration126pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.81pt_BR
dc.orcid.putcode91435838-
dc.crossref.doibatchid717ff8a1-13e4-4c6c-975e-ae9f06121195-
dc.description.embargo2023-02-10-
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