Conhecer a conceção da coluna de enchimento
1. O que se entende por coluna compactada?
As colunas de enchimento são recipientes sob pressão que contêm uma secção de enchimento, que são tubos ou tubos ocos cheios de partículas finas e de enchimento. São normalmente cilíndricas e feitas de aço inoxidável ou vidro. Geralmente, são mais curtas do que as colunas capilares. As colunas têm uma maior queda de pressão porque estão cheias de material.
As colunas com enchimento são utilizadas principalmente para 3 tipos de separação: destilação, absorção de gás e extração líquido-líquido. Ao contrário da coluna de pratos, em que o contacto gás-líquido é faseado, o contacto gás-líquido na coluna de enchimento é contínuo. Nesta conceção, o líquido fluirá para baixo na coluna e através do material de embalagem. À medida que o líquido flui para baixo, o vapor ou gás sobe em contracorrente. Ocasionalmente, as colunas de absorção de gás são utilizadas com o fluxo em co-corrente.
As colunas de enchimento são normalmente constituídas por tubos, embalagens e outros materiais. Os tubos contêm a maior parte do material, uma vez que o gás e o líquido passam um pelo outro no interior do recipiente. Segue-se uma lista dos principais componentes de uma coluna de enchimento:
Navio
Sistema de distribuição de pulverização
Reservatório
Bomba
Ventilador
Piso de apoio
Demister
O desempenho de uma coluna de leito fixo depende geralmente da distribuição correcta de gases e líquidos no leito fixo. Por conseguinte, o projeto da coluna de leito empacotado tem de ter em conta esta distribuição correcta.
2. Onde são utilizadas as colunas de enchimento?
É utilizado na indústria petrolífera, alimentar, química, etc. Também são normalmente utilizadas em centrais térmicas para ajudar na utilização térmica dos gases de combustão, na remoção de SO2 e na purificação da água. Desempenham um papel considerável na indústria de processamento, uma vez que o processo de separação das colunas empacotadas representa entre 40% e 70% dos custos de capital e de funcionamento da indústria. Para além das suas capacidades de separação, as colunas de enchimento também podem lidar com a direção da transferência de calor entre líquidos e gases. Esta capacidade de transferência de calor torna-as valiosas para muitas empresas. Do ponto de vista da vantagem termodinâmica, são dispositivos de topo de gama para processos de transferência que envolvem massa e calor durante as fases gasosa e líquida.
3. Quais são as vantagens de uma coluna de enchimento?
ainda são amplamente utilizados numa variedade de aplicações devido às suas muitas vantagens. Desde a sua acessibilidade e baixa pressão até à sua capacidade de caber em espaços mais pequenos e à sua adequação a sistemas de formação de espuma, são uma excelente escolha para muitas empresas numa variedade de indústrias.
Abaixo pode encontrar algumas das principais vantagens oferecidas pelas colunas de enchimento:
Vasta gama de seleção: Existem muitos tipos de transportadores, fixadores e adsorventes à escolha, o que permite resolver o problema da separação e análise de vários componentes.
Económicas: As colunas de enchimento são frequentemente menos dispendiosas para lidar com líquidos corrosivos do que as colunas de placas comparáveis. Esta acessibilidade torna as colunas compactadas atractivas para muitas empresas.
Ideal para sistemas de espuma: Devido à sua estrutura, as colunas de enchimento são mais adequadas para o manuseamento de sistemas de espuma em comparação com outras opções.
Adequado para colunas de pequeno diâmetro: As placas são frequentemente caras e difíceis de instalar em colunas de diâmetro mais pequeno. As colunas de encaixe são uma boa opção se a sua coluna tiver menos de 0,6 metros, porque podem ser instaladas em áreas com menos espaço.
Menor retenção de líquido: As colunas com enchimento têm uma retenção de líquido inferior à das colunas de placas. Esta posição inferior é especialmente útil se estiver a trabalhar com líquidos inflamáveis ou tóxicos. Uma vez que é necessário reter pequenas quantidades de líquidos potencialmente perigosos para estar seguro, a menor retenção de líquido das colunas empacotadas é ideal.
Queda de pressão reduzida: Tipicamente, as colunas de placas têm quedas de pressão mais elevadas do que as colunas compactadas. As colunas com enchimento são uma boa opção se a sua coluna necessitar de uma pressão mais estável.
4. Como conceber uma coluna de enchimento?
Ao conceber , tenha em conta o tipo, a altura e a largura da coluna:
Escolher o tamanho e o tipo de embalagem
As colunas embaladas podem ser feitas com uma embalagem aleatória ou estruturada.
Determinar a altura da coluna
A altura de empacotamento é igual à altura da unidade de transferência multiplicada pelo número de unidades de transferência. É possível determinar a altura de empacotamento através da análise de transferência de massa ou da análise de fase de equilíbrio.
Determinação do diâmetro da coluna
O diâmetro da coluna refere-se à capacidade de uma coluna de enchimento. É determinado através da identificação da área da secção transversal da coluna de enchimento. Para calcular o diâmetro e a área da secção transversal da coluna para a queda de pressão necessária, utilize a correlação de queda de pressão generalizada.
Selecionar e conceber as características internas da coluna
Suporte de embalagem
Redistribuidor de líquidos
Prato de impressão
