No Laboratório Fluidodinâmica Computacional são desenvolvidos projetos em parceria com a área Processos de Separação. As pesquisas enfocam no estudo da dinâmica de materiais, em conjunto com os resultados experimentais, utilizando técnicas de Fluidodinâmica Computacional e Método dos Elementos Discretos (DEM). Atualmente, o grupo têm se dedicado ao estudo da fluidodinâmica de tambores rotatórios, com ênfase em moagem, secagem e granulação. O Video 1 apresenta um resultado simulado de Fluidodinâmica e a Figura 1 mostra a estrutura computacional utilizada para o desenvolvimento das pesquisas. A Figura 2 mostra a unidade experimental de Tambor Rotatório usada para obtenção dos resultados experimentais.
Localização: Sala 101, Bloco 1Z-B, Campus Santa Mônica.
Figura 1 - Estrutura computacional do Laboratório Fluidodinâmica Computacional
Figura 2 - Unidade experimental de tambor rotatório
O Laboratório de Flotação por Ar Dissolvido está voltado para o estudo da influência do tamanho de bolha na flotação mineral de finos de apatita. Assim, para o desenvolvimento das pesquisas o laboratório é dotado de uma coluna de flotação de acrílico que possui partes móveis o que possibilita a variação da altura da mesma. Três sistemas de geração de bolhas nessa coluna podem ser utilizados, a partir de: dois saturadores que possibilitam a operação da coluna com ar dissolvido; um tubo Venturi que é acoplado externamente à coluna, aeração com reciclo de polpa e; um cone poroso sinterizado que é acoplado internamente a coluna, flotação por ar disperso. Para a medida do tamanho das bolhas, uma câmera de alta velocidade é utilizada. Os demais equipamentos necessários para o condicionamento do minério e testes de flotação na coluna encontram-se disponíveis no laboratório (bombas, agitadores, pHmetros, rotâmetros, vidraria, dentre outros). Atualmente, um trabalho de doutorado está sendo realizado com a coluna operando com o aerador interno e o tubo Venturi, e com a adição de agente tensoativo para possibilitar a variação do tamanho de bolhas gerado e comparar com o desempenho da flotação de apatita. A pesquisa é desenvolvida em parceria com a Vale Fertilizantes que forneceu a rocha fosfática bem como os reagentes para o condicionamento do minério. A Figura 1 mostra a unidade experimental composta pela coluna citada e aparato de instrumentação necessário.
Figura 1 - Unidade experimental de flotação por ar dissolvido
O Laboratório de Flotação realiza pesquisas voltadas para o estudo de melhorias nas condições operacionais do processo de beneficiamento da rocha fosfática para a produção de fertilizantes, a partir de uma coluna de flotação. Dessa forma, no laboratório encontra-se uma coluna de flotação feita em acrílico que pode ser operada com até dois metros de altura. O sistema de aeração utilizado é interno (cone poroso sinterizado), e toda a instrumentação necessária para realização dos testes (bombas peristálticas, agitadores, rotâmetros, vidraria) encontram-se disponíveis no laboratório. Trabalhos com o objetivo de avaliar a influência do tamanho de partícula, da altura da coluna de flotação e da dosagem dos reagentes, dentre outras variáveis, tem sido realizado nesse laboratório. Esses trabalhos contam com a parceria com a Vale Fertilizantes que fornece o material, tanto a rocha fosfática quanto matéria prima, necessário para produção dos reagentes utilizados na etapa do condicionamento do minério. A Figura 1 mostra a unidade experimental composta pela coluna citada e aparato de instrumentação necessário.
Figura 1 - Unidade experimental de flotação e instrumentação
O Laboratório de Escoamento Sólido-Fluido contempla atividades correlatas às Operações Unitárias e Fluidodinâmica Computacional referentes à tecnologia de separação mineral. Abriga trabalhos de pós-graduação relacionados à separação sólido-líquido em hidrociclones convencionais e não convencionais, tais como os hidrociclones do tipo HCIF, HCOF e HCICOF.
Localização: Sala 106, Bloco 1Z-B, Campus Santa Mônica.
O Laboratório de Cristalização da Faculdade de Engenharia Química desenvolve pesquisas nas áreas de solubilidade, cristalização e sistemas de limpeza CIP (Clean-In-Place). Os projetos de Iniciação Científica, Inovação Tecnológica e de Pós-graduação são numérico-experimentais e envolvem a determinação da solubilidade de compostos orgânicos em misturas de solventes; a cristalização de substâncias orgânicas em leito vibrado ou em sistema com agitação por paleta rotativa; a determinação da entalpia de vaporização de substâncias puras; o estudo de técnicas de extração, purificação e a otimização do consumo de água e de produtos químicos em sistemas de limpeza química CIP. Os projetos envolvem o estudo das características da limpeza CIP convencional e de estratégias alternativas de sanitização utilizando vazão pulsada para minimização da microbiota remanescente após processo CIP, redução do tempo operacional e diminuição no consumo de energia. Atualmente, a equipe de trabalho deste laboratório é constituída pelos professores Ricardo Amâncio Malagoni (Coordenador do Laboratório), Luiz Gustavo Martins Vieira e Rubens Gedraite.
O laboratório com 3 unidades de teste catalítico multipropósito com cromatógrafosin-line, 2 unidades de caracterização de catalisadores por adsorção de gases (área BET e quimissorção), e técnicas de caracterização à temperatura programada (TPR, TPD e TPO) e calorimetria. Além disso, conta-se com uma estrutura para preparação de catalisadores como banhos termostatizados, estufa, rota-evaporador, bombas dosadoras, balanças analíticas e mufla.
O laboratório conta com uma unidade de extração supercrítica dotada de uma bomba seringa da ISCO modelo 500D, 2 controladores de temperatura, 2 banhos termostatizados, dois extratores (100 e 200 mL), e cilindro de CO2 acoplado. Pode-se também alimentar co-solventes líquidos ao sistema. Também existe uma unidade de reação em condições supercríticas com 2 fornos, 2 controladores de temperatura, bomba HPLC de alimentação de líquidos, sistema de controle de vazão e de pressão e sistema de refrigeração.Esse laboratório também possui estufa com circulação forçada, prensa de sólidos e balança analítica.
