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Sobre a prática doméstica de separação de sólidos por elutriação, à distância de um comedouro de pássaro



Há operações unitárias mais populares que outras, e destas há várias que são bastante específicas da engenharia química. A elutriação está longe de ser uma operação unitária central no universo da engenharia química, mas cumpre uma função necessária em alguns contextos industriais, mas também cotidianos, como se demonstra abaixo.

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De acordo com a IUPAC, deve-se entender por elutriação um processo em que partículas de uma mistura são separadas de outras mais pesadas através de um fluxo ascendente seja gasoso ou líquido. A isto pode-se acrescentar que elutriadores são os equipamentos em que esta operação é industrialmente realizada, e que estes são muitas vezes combinados com outros equipamentos de separação física, tais como ciclones, sedimentadores, etc. A elutrição participa de alguns processos industriais, podendo referir-se o processamento de polímeros granulados, operações secundárias de processamento de metais, agricultura e indústria alimentar, e ainda o setor petroquímico.

Esquema de unidade industrial de elutriação.

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No contexto do cidadão comum, a elutriação é uma técnica doméstica usada por milhares de cidadãos que têm pássaros de pequeno porte como animal doméstico. De cada vez que um destes tratadores, para separar os resíduos (cascas de sementes) das sementes por descascar, optam por soprar para os reservatórios de comida dos seus pássaros, acabam realizar uma separação física que obedece aos mesmo pressupostos da elutriação, embora implique modificações de ordem prática.


Em primeiro lugar, a separação enquadra-se numa situação em que existem partículas sólidas de diferentes pesos/tamanhos. De notas que as cascas e as sementes inteiras encontram-se misturadas mas sem qualquer ligação física ou química que as faça permanecer juntas que não a gravidade. Estão portanto à mercê de um fluxo de ar que as separe.



Depois, e contrariamente, ao processo industrial de elutriação, o processamento acontece em batch, o que significa que as sementes estão num recipiente (o comedouro) e é a corrente de ar que vai promover o arrastamento das partículas mais leves (as cascas).

Em terceiro lugar, o caudal de ar é decisivo. Se for demasiado baixo nenhuma separação será conseguida. Se for demasiado alto haverá uma separação abusiva, ou seja, haverá sementes por descascar a serem arrastadas juntamente com o resíduo (cascas). Uma vez que esta corrente de ar resulta tipicamente do sopro de ar produzido pela pessoa a cargo do processo, a inspeção visual permite ao cérebro processar o resultado em tempo real e enviar sinais para que o caudal de ar seja ajustado à separação pretendida (setpoint), funcionamento como um controlador PID.

Uma nuance final prende-se com o facto de que o caudal de ar emitido é também ele cíclico, uma vez que o sopro humano carece de interrupções periódicas para a etapa de inspiração. Por este motivo, este processo de elutriação artesanal e doméstica funciona de modo ineficiente mas prático: pelo facto da mistura de sólidos estar imóvel e não em contracorrente (como se prevê na elutriação industrial original), a interrupções no fluxo de ar implicam perdas de tempo mas não perda de sólidos, situação que é desejável e que contribui para que esta técnica continue a ser usada por milhares de tratadores de pássaros.

Para os mais curiosos, vale a pena espreitar as invenções que existem no YouTube a nível máquinas artesanais que tentam automatizar a elutriação doméstica, de que o vídeo abaixo é exemplo (usando cartão e uma ventoinha de computador)




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