Resposta:

a) Para calcular os parâmetros de tempo de filtração, tempo do ciclo completo, volume do filtrado e área de filtração, é necessário conhecer a espessura da torta. Como ela não foi pré-definida, será necessário calcular essa espessura usando as propriedades da torta e da suspensão fornecidas.

Espessura da torta (h):

h = (V x C x ρs) / (A x Δp x <α>)

V = 8 m³/h (volume de suspensão)

C = 55 g/L (concentração da suspensão)

ρs = 2,54 g/cm³ (densidade do CaCO3)

A = área de filtração (a ser calculada)

Δp = 3,2 atm (condições operacionais)

<α> = 1,42.1010.Δp0,31 (cm/g) (propriedade da torta)

h = (8 x 55 x 2,54) / (A x 3,2 x 1,42.1010.3,20,31)

Para calcular o volume do filtrado, usa-se a seguinte fórmula:

Volume do filtrado (Vf) = V x <εs>

<εs> = 0,243 + 2,87.10-2 Δp (propriedade da torta)

Vf = 8 x (0,243 + 2,87.10-2 x 3,2)

Tempo de filtração:

Tempo de filtração (t) = V / Vf

Tempo do ciclo completo:

Tempo do ciclo completo (tc) = t + 15 min (tempo de desmantelamento, limpeza e montagem)

b) Escolhendo um filtro de Shiver com área de filtração entre 7 e 25 m², a dimensão nominal dos elementos seria 24 in. A área filtrante efetiva por quadro seria 0,65 m² para elementos de metal. O número de quadros necessários seria de 11,5 (calculado com A = 7 e A = 25 m² e dividindo pela área filtrante efetiva por quadro). Como o número de quadros precisa ser inteiro, pode-se escolher 12 quadros para garantir que a área de filtração necessária seja atendida.