ESTUDO COMPARATIVO ENTRE UM HIDROCICLONE CONCENTRADOR OTIMIZADO POR ALGORITMO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL E O SEPARADOR DE RIETEMA

Abstract

RESUMO – Hidrociclones são equipamentos empregados na separação sólido-líquido e líquido-líquido, os quais possuem como princípio de funcionamento a separação centrífuga. São dispositivos de geometria simples, mas que, a depender das relações entre suas dimensões características, apresentam diferentes tipos de separação, podendo ser utilizados para classificar ou concentrar partículas. Em vista disso, ferramentas de otimização como o Algoritmo de Evolução Diferencial têm sido usadas para o desenvolvimento de geometrias que possibilitem o aperfeiçoamento deste processo. Dito isso, este trabalho teve como objetivo buscar relações geométricas ótimas que propiciassem baixo gasto energético e alta concentração de partículas na corrente de underflow, associados a uma satisfatória eficiência em termos de diâmetro de corte reduzido. Ao mesmo tempo, propôs-se comparar a geometria otimizada com resultados da literatura para o separador de Rietema um tradicional hidrociclone concentrador. Para isto, foram analisadas as respostas número de Euler, razão de líquido, concentração volumétrica do underflow e diâmetro de corte reduzido. Os resultados obtidos destacam o poder concentrador do hidrociclone otimizado, chegando a concentrações de underflow 3 vezes maiores para a nova geometria quando comparada à de Rietema, apresentando ainda um reduzido gasto energético (Eu = 1300) e razoável diâmetro de corte reduzido (d50 = 15,0 μm).