Um pouco de humor

Quando nada dá certo o jeito é …

REF 003 - Classificação das colunas atmosféricas

As colunas atmosférica podem ser classificadas em três tipos: “U”, “R” e “A”.

Nas colunas do tipo “U” as retiradas laterais seguem o esquema mostrado na figura abaixo. Elas são levadas a uma coluna esgotadora em contra-corrente com vapor vivo. Com isso, os componentes leves são devolvidos a coluna para se integrar a corrente ascendente de vapor.  Com isso o corte fica mais definido. O mesmo esquema pode ser realizado sem usar vapor vivo, neste caso o vapor seria substituido por um refervedor. As colunas do tipo “U” são de interesse acadêmico, não sendo usadas na refinarias, mas são básicas para inicio de aprendizagem para fins de projeto.

Nas colunas do tipo “R” o esquema é parecido com a coluna do tipo “U”. A diferença está em que  uma parte da retirada é resfriada e devolvida a um prato inferior.

Nas colunas do tipo “A” é igual a coluna do tipo “U” no que se refere a forma de efetuar as retiradas das frações. A diferença é que nela existem um ou dois “pumparounds” onde o fluido é retirado de um prato, aquecido e alimentado num prato superior.Na figura abaixo é mostrado um “pumparound”. Como sempre uma imagem vale mil palavras.

Velocidade mínima de fluidização

Considere um leito fixo por onde percola um gás. Agora imagine um experimento onde a perda de carga no leito é medida como função da velocidade do gás. A velocidade do gás é a vazão volumétrica dividida pela área transversal do leito. Se a velocidade do gás é zero a perda de carga também será zero. A medida em que a velocidade vai crescendo  a perda de carga também vai crescendo. A “curva” resultante é uma reta que passa pela origem. A perda de carga se relaciona com a velocidade do gás segundo a lei de Darcy para escoamento em leitos porosos. Continuando o aumento da velocidade chega-se a uma velocidade a partir da qual  a perda de carga praticamente não varia. A velocidade na qual isso ocorre é a velocidade mínima de fluidização do leito. Isso é mostrado na figura abaixo.

 

No caso da fluidização gasosa todo o gás excedente passa através do leito na forma de bolhas. Estas bolhas se formam na base do leito e ascendem para a superfície de uma forma similar às bolhas de vapor na água fervente. O leito de partículas parece ferver. Não existe nenhuma explicação plausível para estas bolhas. O comportamento mostrado na figura é considerado o normal para a maioria dos leitos fluidizados.

 

No comportamento anormal observa-se o comportamento da figura acima. Na velocidade mínima de fluidização a perda de carga começa a declinas até atingir um máximo na chama velocidade mínima de borbulhamento. A partir daí perda de carga continua a declinar até atingir o comportamento normal no qual aumentos de velocidades não causam aumentos de perda de carga. No comportamento normal, a velocidade mínima de fluidização se confunde com a velocidade mínima de borbulhamento.

Se o fluido que percola o leito for um líquido nunca haverá borbulhamento. Dizer é um negócio meio perigoso, mas que seja. A partir da velocidade mínima de fluidização o leito vai se expandir. Isso é percebido melhor se a altura do leito versus velocidade do gás for expressa graficamente. A altura do leito permanece constante até atingir a velocidade mínima de fluidização, a partir dai o leito se expande Como mostra a figura seguir.

É possível  calcular a velocidade mínima de fluidização a partir das propriedades das partículas e do fluido, mas isso fica para depois.