Estudo do efeito do tamanho das particulas sobre a hidrodinamica e eficiencia de separação do prato na destilação com particulas fluidizadas

A destilação por ser um processo de separação energicamente muito intensivo tem sido continuamente objeto de estudos, uma vez que melhoramentos no processo, mesmos pequenos, trazem relevantes economias de energia. No presente trabalho é estudada uma forma de aumentar o grau de contato entre fases líquida e vapor em pratos sem vertedor, que consiste na adição de partículas sólidas à dispersão formando uma dispersão sólido-líquido-vapor, caracterizando-se como um processo de destilação com fluidização trifásica. A eficiência de Murphree é o parâmetro utilizado para averiguar o aumento deste grau de contato. Os experimentos foram realizados em uma coluna de pratos perfurados sem vertedor de 5,5 cm de diâmetro, utilizando-se etanol/n-butanol como sistema destilante e 4g de partículas de PVC de diferentes tamanhos. A avaliação do efeito do tamanho das partículas é apresentada. Dos resultados observa-se que o tamanho das partículas tem um marcante efeito sobre a eficiência de separação, podendo se obter um aumento ou diminuição da eficiência quando comparados às operações sem o uso de partículas. Verifica-se também que para um dado tamanho de partículas, a variação da eficiência de separação com a composição do sistema destilante é maior nos extremos de composição e seus valores máximos correspondem às composições medianas. Em relação ao efeito da velocidade superficial do vapor na eficiência, observa-se que a influencia ocorre de forma complexa em conseqüência, dentre outros fatores da existência de diferentes regimes de escoamento. Com a presença das partículas na disperção é temabém observada um expressiva redução da faixa de operação do pratoDistillation is the most important separatin process and being a very high energy consuption, even quite small improvments in separation effciency would lead to cost benefits. In the present work is studied a method to improve contact between vapour and liquid in distillatinf dispersions by the addition solid particles to avoid jetting or the formation of large bubbles, thus increasing mass transfer between the two phases. Experimental work was out on a sieve plate without downcomer, in a 5,5 cm diameter column using ethanol/n-butanol as distillating system. Beds of 4g particles and various sizes used (1.70, 1.86, 2.00 and 2.50 mm). It was observed that the particle size has a marked effect on the separation efficiency. Tray efficiency is dependent on particle size and except for 2.00 mm particles experimental results show that separation efficiency is always higher than of the system without particles. The variation of the efficency with the distillation system composition, keeping the particles size and vapour superficial velocity constant, is higher at the composition extreme. On the other hand the influence of the vapour superficial velocity depended of the particles size and system composition. The presence of particles in the liquid-vapour dispersion shows a remarkable increase in tray efficiency although causes a large reduction in the plate operation limit