Absorcao_Dessorcao
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Absorção e Dessorção
Absorção: Operação com a qual se pretende remover um ou mais componentes de uma mistura
gasosa por contacto com uma fase líquida, onde esses componentes são solubilizados nesta fase.
Ex: CO2, SO2, NH3, Cl2, etanol...
Dessorção: Operação inversa a absorção, na qual um componente dissolvido num líquido passa para a fase gasosa.
Ex: solventes, ácidos, voláteis...
Embora a transferência de massa ocorra em sentidos opostos os princípios físicos associados são os mesmos.
Absorção e Dessorção
Definições:
Soluto: componente transferido de uma fase para outra;
Fase Gasosa: composta pelo gás inerte e o soluto;
Fase Líquida: constituída pelo solvente (inerte) e o soluto.
Nota: O gás inerte não se difunde no líquido e o líquido inerte não evapora nas condições da operação.
Aplicações
• Tratamento de Gases (Absorção);
• Secagem de Ar (Absorção);
• Retirada de Hidrocarbonetos Presentes em Óleos (Dessorção);
• Desacidificação de óleos vegetais (Dessorção);
• Operações de recuperação de compostos voláteis como Amônia, Alcoóis e Ácidos (Absorção).
TORRES DE PRATOS
O líquido movimenta-se na descendente escoando pela superfície dos pratos;
A altura da camada de líquido é mantida por vertedouros colocados no final de cada prato;
O gás sobe sendo borbulhado nas camadas de líquido em cada estágio.
TORRES DE PRATOS
Pratos Perfurados:
O gás sobe passando pelos orifícios (diâmetro 3 a 12 mm);
É o tipo de prato mais barato.
TORRES DE PRATOS
Pratos de Válvulas: Permite operar com vazões de vapor maiores, pois as
válvulas se abrem;
20% mais caras que os pratos de orifícios.
TORRES DE PRATOSPratos de Campânulas: O gás entra pelos orifícios abaixo das campânulas e
passa por aberturas laterais entrando em contato com o líquido;
Quase o dobro do custo dos pratos perfurados.
TORRES DE RECHEIO
O líquido movimenta-se na descendente escoando pela superfície do recheio.
O gás se movimenta na ascendente entrando em contato com o líquido.
O recheio pode ser Aleatório ou Estruturado
RECHEIO ALEATÓRIO
A geometria do recheio será uma função da área da superfície necessária e/ou da queda de pressão permitida.
Materiais: Cerâmica, Metal e Plástico
DISTRIBUIDOR DE LÍQUIDO
O líquido deve ser distribuído de maneira uniforme para que não ocorram regiões secas
Para que não ocorram caminhos preferenciais recomenda-se que:
• dp < Dcoluna/8 (máximo)
• dp = Dcoluna/15 (recomendado)
• Instalação de redistribuidores em intervalos de 3 a 10 vezes o diâmetro da torre.
Recheio Estruturado
• Mais caros que os recheios aleatórios
• Promovem menores perdas de carga e mais eficiência na transferência de massa
COLUNAS DE PRATOS
• Adequadas para vazões maiores
• Limpeza mais fácil (usadas para misturas sujas)
• Menor peso da coluna (gere custo menor do alicerce da coluna)
PRATOSXRECHEIO
COLUNAS DE RECHEIO
• Formam menos espuma (misturas formadoras de espuma)
• Menores perdas de carga (importante quando a separação é realizada sob vácuo)
• A altura das colunas geralmente menor
Projeto de Colunas de Recheio
Qual é a outra corrente a ser usada no processo?• ABSORÇÃO Qual o solvente?• DESSORÇÃO Qual o gás de arraste?
• Qual a vazão de solvente ou de gás de arraste?• Selecionar o Recheio a ser empregado.• Determinar a Área de Transferência de Massa.• Determinar a Altura do Recheio.• Determinar um diâmetro adequado para o equipamento.
Informações disponíveis: vazão e concentração das correntes de entrada e
alguma informação sobre uma das correntes de saída (pureza do produto,
recuperação desejada ou perda máxima admitida do composto que se
transfere)
Decisões e Cálculos a serem feitos
Características do Solvente• Alta solubilidade pelo soluto (reduz a vazão necessária de solvente)
•Não volátil nas condições de operação (P e T) (Absorção)
•Não condensar nas condições de operação (Dessorção)
•Não corrosivo
•Pouco viscoso
•Não formador e espuma
•Não inflamável
•Baixo custo
Seleção do Recheio
Etapa de extrema importância, pois o recheio proporciona contato entre as fases, e desta forma influencia a altura da coluna e o seu diâmetro.
Características Desejadas:
• Quimicamente inerte
• Ter resistência mecânica
• Criar grande área de contato entre as fases
• Baixo custo
Diâmetro da Coluna de Recheio
• A queda de pressão ao longo da coluna (P/z) depende da velocidade do gás
• Com o aumento da velocidade do gás, ocorre retardamento ao escoamento do líquido
• O contínuo aumento do fluxo de gás conduzirá à inundação da coluna
• Deve operar entre 40-70% do fluxo o gás de inundação para que esta não ocorra
P/z depende de: vazões do líquido e do gás, densidade, viscosidade, tipo de enchimento
ponto de inundacao
ponto de carga
enchimento seco