Desintegração mecânica de sólidos para extração de óleo sólido-liquido

1 - Introdução
Na indústria de processamento de materiais, a redução de tamanho geralmente é realizada a fim de aumentar a área de superfície específica, porque, por exemplo, na maioria das reações envolvendo partículas sólidas, a taxa de reações é diretamente proporcional à área de contato com um líquido ou um gás. Esta operação aumenta a área da superfície específica dos sólidos, uniformizando tamanhos e aumentando a eficiência de etapas posteriores de processamento.
A energia necessária para a redução do tamanho do efeito está relacionada com a estrutura interna do material e o processo consiste em duas partes, primeiro a formação de fissuras e na sequência a formação de nova superfície.
Ao considerar a utilização de energia, redução de tamanho é um processo muito ineficiente e somente entre 0,1 a 2,0 % da energia fornecida para a máquina aparece como o aumento de energia em superfície nos sólidos. A eficiência do processo é muito influenciada pela maneira pela qual a força é aplicada. Além disso, a natureza da força exercida é muito importante, dependendo, se é predominantemente uma compressão, impacto ou uma força de cisalhamento.
A Figura 1 mostra um dispositivo para quantificar a energia usada para gerar nova superfície.

Figura - Dispositivo usado para geração de nova superfície.

1.1 - Superfície específica e diâmetro médio das partículas
Para uma mistura de partículas a área da superfície das partículas pode ser calculada para cada fração. Dividindo-se o resultado pela massa total das partículas que formam a mistura o resultado será a área da superfície por unidade de massa da mistura, conforme a Equação (1).

sendo: Ψ = a esfericidade das partículas; ρp = a densidade das partículas; xi = a fração mássica e o diâmetro da esfera de mesmo volume que a partícula.
O diâmetro de Sauter é o diâmetro médio da partícula, tal que se todas as partículas tivessem esse diâmetro médio, a superfície total seria a mesma da mistura, o qual pode ser