Determinação do Diâmetro da Coluna Recheada

Produzido por Marcelo Alves
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Teoria

Introdução

Faaaaala aiii, tudo certinho? Agora nós vamos dar um pouco mais de atenção para a coluna recheada especificamente e falar sobre o diâmetro dela.

Primeira coisa que temos que ter em mente é que a coluna recheada e irrigada por uma determinada vazão de líquido tem um limite superior para vazão de gás. E a velocidade do gás correspondente a este limite é chamada de velocidade de inundação (ou flooding).

O fluxo ou velocidade de inundação pode ser obtida por meio gráfico baseada na correlação de Sherwood. E na hora de calcular esse fluxo é comum assumir uma certa porcentagem do fluxo de inundação para o fluxo de operação do gás. Para que nós tenhamos a famosa margem de segurança, beleza?

Então vamos ver como funciona esse gráfico.

Gráfico da Correlação de Sherwood

Neste gráfico, a abscissa (eixo horizontal) é calculada à partir dos fluxos de processo (líquido e gás) e a ordenada(eixo vertical) à partir do ponto de inundação correspondente. O fluxo de operação para o gás, em princípio, deve ser calculada pela otimização da torre.

Calma calma calma, eu sei que o gráfico é feio, mas não desanima, vamos apender ele juntinhos

Abscissa:

L G ρ G ρ L

Onde,

L : f l u x o   d o   l í q u i d o   k g m 2 . s G : f l u x o   d o   g á s   k g m 2 . s ρ G : d e n s i d a d e   d o   g á s   k g m 3 ρ L : d e n s i d a d e   d o   l í q u i d o   k g m 3

E para a ordenada temos,

C G 2 F v 0,1 ρ G ( ρ L - ρ G )

Onde,

v : v i s c o s i d a d e   c i n e m á t i c a   d o   l í q u i d o   c S t = 0,01   c m 2 / s C : f a t o r   d e   c o n v e r s ã o   F : f a t o r   d e   r e c h e i o   ( T a b e l a d o )

Lembrando que,

v = μ ρ

E sabendo que, normalmente, vamos considerar,

C = 10,764

Diâmetro da coluna

Vamos agora montar um passo a passo do que precisamos fazer para definir o diâmetro da coluna, beleza?

1°) Vamos determinar a abcissa a partir das condições de topo ou de fundo da torre;

L G ρ G ρ L

2°) Vamos localizar no gráfico o ponto de inundação (flooding);

3°) Determinar a ordenada e daí G f ( f de flooding);

4°) Calcular G o p (“op” de operação) arbitrando um percentual da razão de flooding (varia entre 40 e 80% dependendo do sistema);

5°) Com G o p ,   calcular o diâmetro,

G = W S = v a z ã o   m á s s i c a u n i d a d e   d e   á r e a

Onde,

S = π R 2 = π D 2 4

Caracterização do recheio

O recheio é caracterizado pelo diâmetro nominal ( d ) , área específica e porosidade a e porosidade ( ε ) e é representado por F .   Beleza, mas ai você me pergunta: como vamos definir ele?

Para isso temos uma bela tabela!! Saca só,

Beleza? Agora vamos para os exercícios 😊

Gráfico da Correlação de Sherwood

Diâmetro da coluna

Caracterização do recheio