Post on 07-Apr-2016
PROCESSO BAYER
ÁREA DE CALCINAÇÃO
• Consiste em separar mecanicamente as partículas sólidas de uma suspensão liquida com o auxílio de um meio poroso.
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
• Força propulsora• O próprio peso da suspensão;• Pressão aplicada sobre o líquido;• Vácuo;• Força centrífuga.
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Seleção do Meio Filtrante
Seleção do tipo de fibra:-Resistência ao calor
-Resistência química
-Propriedades físicas
Seleção do tipo de tecido:-Gramatura
-Permeabilidade do tecido limpo
-Permeabilidade do tecido “condicionado”
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Seleção do Meio Filtrante
Seleção do tipo de acabamento:-Estabilidade dimensional
-Propriedades de flexibilidade e abrasão
-Características de soltura da torta
Fabricação do tecido:-Tamanho
-Peças componentes (tipo de fechos, rebites, etc.)
-Construção da costura
-Pontos de costura, tensão, tipo de agulha e tamanho
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Tecedura plana (Plain weave):Tecedura plana (Plain weave): • tecido bem rígido• superfície suave e plana• boa retenção de partículas e soltura da torta• susceptibilidade ao “cegamento”.
Tecedura tipo cetim (Satin weaveTecedura tipo cetim (Satin weave):• apresenta a melhor soltura da torta • não “cegam” facilmente • resistência razoável à abrasão• retenção de partículas não é muito boa.
Tecedura tipo sarja (Twill weave):Tecedura tipo sarja (Twill weave): • boa elasticidade e resistência à abrasão• boa drenagem e resistência ao “cegamento” com retenção de partículas médias.• não soltam a torta facilmente.
Tipos de Tecedura dos Meios Filtrantes
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
plana sarja cetim
Características das teceduras
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Propriedades de alguns materiais utilizados na fabricação de meios filtrantes
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
Fluxograma básico da área de Filtração de Hidrato
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
• A calcinação é geralmente definida como “um processo em que os materiais são aquecidos a temperaturas elevadas, para a separação de compostos voláteis, às vezes reduzidos a pó, sem fusão” (BHILOTRA, 1993).
CALCINAÇÃO DO HIDRATO
Gibbsita Bohemita Alumina Gama Alumina Alfa (córidon)
Δ Δ Δ
CALCINAÇÃO DO HIDRATO
FASE V ALUMINA GAMA (SANDY) Al2O3 ESTÁVEL - LOI < 1%
960°C
ALUMINA ALFA (FLOURY) 1200°
C
ALIMENTAÇÃO DE HIDRATO Al2O3 . 3H2O + H2O 50°C
FASE I SECAGEM DO HIDRATO AlO3. 3H2O
100°C
FASE II INICIO DA DESIDRATAÇÃO Al2O3 . 3H2O
200°C
600°C
FASE IV FORMAÇÃO DA ALUMINA GAMA AlO3 INSTAVEL – LOI = 1% A 2%
FASE III FORMAÇÃO DA BOEMITA AlO3. H2O – LOI = 10%
300°C
CALOR
FASES DA CALCINAÇÃO
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Distribuição granulométrica
• Determinada principalmente no processo de precipitação do hidrato e em menor escala pela calcinação
• É uma das principais propriedades para o processo de operação dos fornos de redução
• É feita, em geral, com o uso de três peneiras: 100# (mesh), 200# e 325#.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Fragilidade ou índice de atrito
• Controlada no processo de precipitação do hidrato e está relacionada com o processo de formação dos cristais.
• É medida através da verificação do aumento das partículas < 44 após a calcinação.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Fluidez e ângulo de repouso
• Características derivadas da distribuição granulométrica das partículas e do grau de calcinação
• Define as condições de escoamento da alumina.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Grau de calcinação
• É o somatório dos efeitos da taxa de aquecimento, atmosfera do calcinador, temperatura final de calcinação e o tempo de permanência de cada partícula no calcinador
• Expresso por três parâmetros diferentes:• LOI- loss on ignition• SSA – Specific surface area• Porcentagem de alumina alfa
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• LOI- loss on ignition
• É definido como a perda de massa da partícula com o aquecimento
• Quanto menor for este valor maior será o grau de calcinação.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• SSA – Specific surface area
• É a medida da área superficial de uma quantidade específica de partículas de alumina incluindo os poros
• É expressa em m2/g
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
• Propriedades químicas
• As propriedades químicas da alumina afetam mais a pureza do metal e o consumo de matérias primas no forno de redução.
• Em geral, são nos processos de digestão e filtração do licor rico que são controladas a maioria das impurezas da alumina.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA
TIPOS DE ALUMINA
• Sandy
• Boa fluidez• Relativamente uniforme e grosseiro• Distribuição granulométrica semelhante à do hidrato
original• Contém maior proporção de grãos na fase gama• Opaca• Possui afinidade por corantes• Área superficial específica acima de 40m2/g
TIPOS DE ALUMINA
• Floury
• Baixa fluidez• Proporção de material fino cristalino no formato de
penas juntamente com um proporção de partículas maiores semelhantes ao hidrato
• Apresentam rugosidade pronunciada• Contém maior proporção da fase alfa (>90%)• Área superficial específica inferior a 10m2/g
TIPOS DE ALUMINA
• Starchy
• Baixa fluidez• Constituída por uma grande proporção de material
cristalino fino que se adere às partículas maiores
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO COMPLETA
COMBUSTÃO INCOMPLETA
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COEFICIENTE DE AR
EXCESSO DE AR
PODER CALORÍFICO DO COMBUSTÍVEL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
PODER CALORÍFICO DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBURENTE
REAÇÕES EM FASE GASOSA
COMBUSTÍVEL
CÂMARA DE COMBUSTÃO
FULIGEM
COQUE
PRODUTOS NA FASE GASOSA
QUEIMADOR
BOCAL NEBULIZADOR
MISTURA POR TURBULÊNCIA
E DIFUSÃO
VAPORIZAÇÃO
RECIRCULAÇÃOCOMBUSTÃO
DE GOTAS
NEBULIZAÇÃO(FORMAÇÃO DE GOTAS)
COLISÃO DE GOTAS
PRODUTOS DE COMBUSTÃO
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
NEBULIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL
COMBUSTÃO INDUSTRIAL
• Variáveis que afetam no processo de nebulização
• Características do combustível• Qualidade do processo de nebulização• Fluxo de ar• Temperatura do ar de combustão• Temperatura interna da câmara de combustão
TIPOS DE FORNOS CALCINADORES
• Calcinador rotativo• Calcinador de leito fluidizado
CALCINADOR ROTATIVO
CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
• Características
• Existe uma velocidade mínima do gás que efetua a fluidização
• As reações químicas e a transferência de calor são extremamente rápidas
• Melhor controle da temperatura
CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO
• Condições que levam a uma boa fluidização
• Partículas de baixa massa específica• Partículas de tamanho pequeno• Partículas com faixa granulométrica estreita• Partículas com forma próxima da esférica• Fluido de massa específica elevada
CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE
CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE
• Filtração do hidrato – alimentação da Calcinação
• Secagem• Precipitação Eletrostática• Pré-Calcinação• Calcinação• Resfriamento
FILTRAÇÃO DO HIDRATO
SECAGEM
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA
PRÉ-CALCINAÇÃO
CALCINAÇÃO
CALCINAÇÃO
LANÇA DE BPF
RESFRIAMENTO
RESFRIAMENTO
COOLER DE AR
RESFRIAMENTO
COOLER DE ÁGUA