1) Fragmentação de sólidos, Notas de estudo de Engenharia Química

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Fragmentação de

Sólidos

Porque reduzir o tamanho dos sólidos?

Na indústria química, a redução de

porções de sólidos é realizada,

normalmente, com a finalidade de :

1. aumentar a superfície de contato,

porque, na maior parte das reações

que envolvem partículas sólidas, a

velocidade é diretamente

proporcional à área de contato.

Quais são as Formas de

fragmentar um sólido

As mais utilizadas são 4:



Cortar



Quebrar



Ralar



Comprimir

Quais os fatos do cotidiano que nos

lembram estes 4 tipos?

 Cortar - Faca

 Quebrar – Martelo

 Ralar – Ralador, lixa

 Comprimir – Quebrador de

nozes

PROPRIEDADES DOS SÓLIDOS PARTICULADOS

O conhecimento das propriedades dos sólidos

particulados é fundamental para o estudo de muitas

operações unitárias:

• Dureza;
• Estrutura;
• Umidade;
• Resistência ao esmagamento;
• Friabilidade;
• Empastamento;
• Tendência ao escorregamento;
• Materiais explosivos.

Esta propriedade costuma ter dois significados. Nos plásticos

e metais corresponde a resistência ao corte, enquanto que no

caso dos minerais é a resistência que eles oferecem ao serem

riscados por outros sólidos.

Dureza

A escala de dureza que se emprega neste último caso é a de

Mohr, que vai de um a dez e cujos minerais representativos são:

1. talco

2. gesso

3. calcita

4. fluorita

5. apatita

6. ortose

7. quartzo

8. topázio

9. córidon

10. diamante

Estrutura



Os materiais granulares normais

(carvão, minérios, rochas) podem

ser triturados com o emprego de

forças de compressão, impacto

etc. Para materiais fibrosos é

necessário efetuar uma ação de

rompimento.

Umidade

 Materiais com 5 a 50% de

umidade tendem a aglutinar-

se e a formar bolos. A

moagem pode realizar-se

satisfatoriamente em geral

fora destes limites.

Friabilidade

É a propriedade que têm certas

substâncias de se partirem com facilidade,

reduzindo-se a fragmentos.

 Friabilidade é a tendência do material a

fraturar-se durante o manuseio normal. Em

geral, um material cristalino quebra ao

longo dos planos bem definidos e a

potência necessária para isto aumenta à

medida que o tamanho da partícula

diminuí.

Empastamento

 Um material pastoso tende a

entupir o equipamento de

moagem e, por isso, deve ser

moído em uma instalação que

possa rapidamente limpa.

Materiais explosivos

 Devem ser moídos a úmido

ou na presença de uma

atmosfera inerte. Materiais

que produzam poeiras

prejudiciais à saúde devem

ser moídos sob condições tais

que impeçam o escape de pó.

CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA

Granulometria é o termo usado para caracterizar o

tamanho das partículas de um material

Distinguem-se pelo tamanho cinco tipos de sólidos

particulados:

• Pós : partículas de 1 μm até 0,5 mm (1 μm = 10m até 0,5 mm (1 μm até 0,5 mm (1 μm = 10m = 10

   m) 

• Sólidos Granulares : partículas de 0,5 a 10 mm
• Blocos Pequenos : 1 a 5 cm
• Blocos Médios : 5 a 15

cm

• Blocos Grandes : > 15 cm

Fragilidade

Mede-se pela facilidade à fratura por impacto. Muitas vezes não tem

relação com a dureza. Os plásticos são moles, mas não são frágeis.

Aspereza

Porosidade (  )

Volume total(partículas poros)

volumedevazios(poros)da amostra

Quanto mais a partícula se afasta da forma esférica, mais poroso será

o leito.

Determina a maior ou menor dificuldade de escorregamento das

partículas.

É a propriedade que mais influencia as demais propriedades do

conjunto (leito poroso)

Quanto mais esférico for o material

menos poroso será o leito.