DIMENSIONAMENTO E OTIMIZAÇÃO DE DECANTADORES PARA SEPARAÇÃO DE FASES NO PROCESSAMENTO DE RESINA DE PINUS
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Aluno de Iniciação Científica: Carolina Basilio Lopes (PET)
Curso: Engenharia Química (MT)
Orientador: Mônica Beatriz Kolicheski
Departamento: Engenharia Química
Setor: Setor de Tecnologia
Área de Conhecimento: 30601002
RESUMO
A resina de Pinus é utilizada na obtenção de breu e terebintina, com grande importância nas indústrias químicas e farmacêuticas. O processo proposto neste trabalho permite obter breu e terebintina em mini-destilarias através de um menor número de operações, equipamentos mais simples e eficientes e uso de menor quantidade insumos e reagentes. A resina bruta é composta de impurezas e ácido, e para obter produtos de qualidade é necessário realizar a precipitação com ácido para remoção de ferro e posterior extração deste com água. Após a extração a resina é separada da água por decantação a 80ºC, livre de ferro e ácidos esta segue para a destilação por arraste de vapor, no qual a terebintina é separada do breu. A corrente de topo é composta de água e terebintina, esta é separada da água por decantação a temperatura ambiente. Dessa forma, em dois pontos do processo, decantadores são adotados. Assim, o objetivo dessa pesquisa foi avaliar a eficiência das condições de decantação para a melhor qualidade dos produtos e tempo ótimo de processamento. Portanto para o estudo da decantação foram realizados experimentos de sedimentação em provetas de 500 mL para amostras de resina (filtrada e diluída com 30-35% de terebintina) e água e de terebintina e água nas proporções adequadas calculadas por balanço de massa do processo proposto. O projeto de dimensionamento de um decantador consiste basicamente no cálculo da área de decantação, correspondente à área da seção transversal e da profundidade do equipamento. O modelo matemático utilizado foi o método Kynch, dessa forma com a construção gráfica calculou-se diversos pares de valores da concentração e da velocidade, com os quais foram calculados os valores correspondentes da seção transversal. O valor máximo obtido foi a área mínima do decantador. Porém como o método utilizado é proposto para uma mistura de sólido em líquido, e nesse processo a separação é líquido-líquido, foi feito uma comparação com o cálculo específico de decantadores para líquidos baseado nos estudos da velocidade de ascenção de gotas líquidas isoladas num líquido imiscível feito por Bond e Newton. Portanto os ensaios laboratoriais tiveram o principal objetivo de estimar o tempo de decantação e a área transversal para posterior cálculo das dimensões do decantador por métodos específicos de decantadores para líquidos que relacionam as diferentes densidades dos líquidos. Concluindo, foi possível fazer o dimensionamento adequado dos decantadores para este processo de obtenção de breu e terebintina.
Palavras-chave: Decantação, Separação, Resina