Comparação entre colunas de destilação e paradestilação : analise do comportamento hidrodinamico e da eficiencia de separação / Comparison between distillation and parastillation columns : analysis of the hydrodynamic behavior and separation tray efficiency

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Com o propósito de aumentar a eficiência no processo de destilação convencional, e conseqüentemente diminuir o consumo excessivo de energia, inúmeras alternativas foram propostas na literatura. Uma destas metodologias, denominada paradestilação, é baseada na divisão da corrente gasosa em duas partes iguais no fundo de uma coluna de separação. Para este esquema de fluxo, uma divisória é colocada centralmente em toda a altura da coluna, e a corrente líquida contata, em estágios alternados, ambas as correntes do vapor. As vantagens deste processo incluem um aumento no número de estágios e uma diminuição na queda de pressão por unidade de altura da coluna convencional. Apesar das vantagens apresentadas em trabalhos computacionais, faz-se necessário o estudo experimental envolvendo os dois tipos de colunas sob as mesmas condições de operação. Assim, este trabalho apresenta um estudo comparativo entre uma coluna de destilação e outra de paradestilação, contendo respectivamente, 4 e 6 pratos perfurados, dotados de vertedores circulares. Para tanto, as colunas foram construídas de acordo com as recomendações de dimensionamento da literatura, de modo a fornecerem uma mesma eficiência de separação. Os experimentos foram realizados utilizando uma mistura de etanol-água, à pressão atmosférica e em condições de refluxo total e parcial. A comparação entre os processos foi realizada através da análise do comportamento hidrodinâmico e da eficiência de pratos de Murphree, avaliando-se parâmetros como a velocidade superficial da fase vapor, limites operacionais, tipo e altura da dispersão formada sobre o prato e perfil de composição da fase líquida ao longo das colunas. Verificou-se que as colunas de destilação e paradestilação apresentam uma faixa de operação muito semelhante. Sob condições de refluxo parcial, a coluna alternativa é menos sensível a uma variação na razão de refluxo. Ainda, as eficiências de Murphree foram fortemente influenciadas pelas propriedades do sistema destilante, composição da fase líquida e velocidades das fases líquida e gasosa. Os maiores valores de eficiência foram encontrados sob condições de refluxo total e em baixas velocidades da fase vapor

ASSUNTO(S)

destilação hidrodinamica separação (tecnologia) alcool distillation hydrodynamics separation (technology) alcohol

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