Monografia

Metodologia de superfície de resposta para análise do dimensionamento de um sedimentador continuo a partir de experimentos em proveta

The sizing of continuous decanter can be done from experimental data obtained in laboratory tests to know the characteristics of the suspension, as there are factors that influence sedimentation, such as the concentration of solids and the area available for operation. Discontinuous sedimentation...

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Autor principal: Vieira, Erika Suellen Dos Santos
Grau: Monografia
Idioma: pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Tocantins 2022
Assuntos:
Sedimentação
Sedimentadores
DCCR
MSR
CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha: http://hdl.handle.net/11612/3474
id ir-11612-3474
recordtype dspace
spelling ir-11612-34742022-01-11T06:01:06Z Metodologia de superfície de resposta para análise do dimensionamento de um sedimentador continuo a partir de experimentos em proveta Vieira, Erika Suellen Dos Santos Reges, Cilene Mendes Sedimentação Sedimentadores DCCR MSR CNPQ::ENGENHARIAS The sizing of continuous decanter can be done from experimental data obtained in laboratory tests to know the characteristics of the suspension, as there are factors that influence sedimentation, such as the concentration of solids and the area available for operation. Discontinuous sedimentation information serves as a basis for the design of continuous decanters, allowing the construction of sedimentation curves, and later the application of mathematical models for the calculation of design variables. The objective of this work was to size the area of a continuous decanter applying the mathematical models of Kynch (1952), Talmagde and Fitch (1955) and Biscaia Junior (1982). In order to determine the best operating conditions to obtain the calcium carbonate suspensions to be analyzed, was used the Central Rotatable Composite Design (CRCD), and the results obtained were evaluated applying the Response Surface Methodology (RSM), in order to observe the effect of the concentration of the suspension and the diameter in the calculation of the area. Based on the conditions established in the present study, it was concluded that the sedimentation curves constructed had excellent correlation coefficients, with values between 0.9437 and 0.999, attesting that the experimental data provide reliability for the design of a continuous decanter. Applying the mathematical models of Kynch (1952) and Biscaia Junior (1982) found variations of very similar areas, between 9 to 60 m2 and 11 to 72 m2, respectively. The Talmagde and Fitch method resulted in values ranging from 5 to 18 m2 and presented the most adequate modeling, indicating that approximately 90% variations are explained by the adjusted model (A = 12,450 + 4,105x1/2 + 4,215 x2 − 5,001x2/2). In general, when the interaction effect is not significant, as in the case of the three methods analyzed, it is possible to affirm that they are independent factors, where each main effect can be interpreted in isolation. O dimensionamento de sedimentadores contínuos pode ser realizado a partir de dados experimentais obtidos em ensaios de proveta realizados em laboratório a fim de conhecer as características da suspensão, pois existem fatores que influenciam a sedimentação, como a concentração de sólidos e a área disponível para operação. As informações da sedimentação descontínua servem como base para o projeto de sedimentadores contínuos, permitindo a construção de curvas de sedimentação da suspensão e, posteriormente, a aplicação de modelos matemáticos para o cálculo das variáveis de projeto. O objetivo deste trabalho foi dimensionar um sedimentador contínuo a partir de ensaios de proveta utilizando suspensões de carbonato de cálcio, aplicando os modelos matemáticos de Kynch (1952), Talmagde e Fitch (1955) e Biscaia Junior (1982). A fim de observar o efeito da concentração da suspensão e do diâmetro da proveta no cálculo da área, utilizou-se o planejamento estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), e os resultados obtidos foram avaliados aplicando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Com base nas condições estabelecidas no presente estudo, concluiu-se que as curvas de sedimentação construídas tiveram excelentes coeficientes de correlação, com valores entre 0,9437 a 0,999, atestando que os dados experimentais fornecem confiabilidade para o dimensionamento de um sedimentador contínuo. Aplicando os modelos matemáticos de Kynch (1952) e Biscaia Junior (1982) encontrou-se variações de áreas muito semelhantes, entre 9 a 60 m2 e 11 a 72 m2, respectivamente. Já o método de Talmagde e Fitch resultou em valores de áreas que variaram entre 5 a 18 m2, e apresentou a modelagem mais adequada, indicando que aproximadamente 90% das variações são explicadas pelo modelo ajustado (A = 12,450 + 4,105x1/2 + 4,215 x2 − 5,001x2/2). De modo geral, quando o efeito da interação não é significativo, como no caso dos três métodos analisados, é possível afirmar que os fatores são independentes, onde cada efeito principal pode ser interpretado isoladamente. 2022-01-11T00:56:33Z 2022-01-11T00:56:33Z 2019 Monografia VIEIRA, Erika Suellen Dos Santos. Metodologia de superfície de resposta para análise do dimensionamento de um sedimentador continuo a partir de experimentos em proveta. 77f. Monografia (Graduação). Curso de Engenharia de Alimentos. Universidade Federal do Tocantins. Palmas, 2019. http://hdl.handle.net/11612/3474 pt_BR Acesso Livre. application/pdf Universidade Federal do Tocantins Palmas Engenharia de Alimentos Palmas Graduação
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