MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE HIDROCICLONES INDUSTRIAIS PARA A SEPARAÇÃO DE ALUMINA/LICOR
P. L. BARROS, J. J. N. ALVES, F. S. LIMA, V. M. C. ALVES
2015
Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química
unpublished
RESUMO -O estudo de hidrociclones é motivado por serem alternativas eficientes e econômicas na indústria para a separação de partículas. Hidrociclones são equipamentos utilizados em processos de separação líquido-sólido, e particularmente na separação da alumina do licor caustico no processo de produção de alumina. Neste trabalho o processo de separação de alumina e licor cáustico em hidrociclones industriais foi modelado e simulado com o objetivo de prever e maximizar eficiência global e
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... dual de separação. Utilizou-se o modelo Euleriano-Euleriano, com o modelo de turbulência SST para a fase contínua, implementados no software ANSYS CFX. Os resultados previstos de eficiência de separação foram validados com dados industriais de uma planta de produção de alumina. INTRODUÇÃO Hidrociclones são utilizados em processos físicos de separação líquido-sólido baseado na diferença de densidade evidenciada pela força centrífuga aplicada ao sistema. As partículas sólidas são direcionadas à parede, movem descendentemente por meio de uma trajetória circular e são recuperadas pela base do equipamento (underflow) enquanto o líquido, menos denso, é recuperado pelo topo do hidrociclone (overflow). À medida que os hidrociclones auxiliaram na separação mecânica de partículas sólidas dispersas de uma suspensão, foram encontradas aplicações principalmente em indústrias minerais, químicas e farmacêuticas (Stephens, 2009) . Eles surgiram como uma alternativa eficiente e econômica na separação de partículas por motivos como: menor custo de manutenção, não possuir partes móveis, simplicidade de operação e pouco espaço para instalação. Outra comparação com outros dispositivos de separação mecânica que corrobora o uso de hidrociclones como alternativa mais barata, é a necessidade unicamente de energia para superar a queda de pressão encontrada durante a operação (Schuetz et al., 2004). Classicamente, a separação das partículas é compreendida e governada através do balanço da força centrífuga, responsável pelo direcionamento de partículas sólidas à parede do hidrociclone, somada ao balanço da força de arrasto, responsável pelo direcionamento do fluido menos denso ao topo do equipamento (Cullivan et al., 2004) .
doi:10.5151/chemeng-cobeq2014-1278-20123-159518
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