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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Aplicação da tecnologia HIGEE em processos de destilação
Author: Nascimento, João Vicente Santiago do
Advisor: Ravagnani, Teresa Massako Kakuta, 1957-
Abstract: Resumo: As colunas de recheio são importantes em operações vapor-líquido de longa escala tais como a destilação, absorção e dessorção. Sua capacidade para transferência de massa em contracorrente é limitada devido à sua inundação. Como conseqüência, grandes colunas são comumente requeridas para obter altos níveis de separação. Para superar esta limitação, a tecnologia HIGEE ('high g' - alta gravidade) utiliza uma coluna de recheio rotativa, primeiramente desenvolvida por Ramshaw e Mallinson (1981), na qual induz forças centrífugas acima de 1000 vezes a gravidade terrestre. O aumento da força motriz permite o aumento da capacidade e eficiência da coluna. De acordo com vários autores, o tamanho do equipamento pode ser consideravelmente reduzido comparado com equipamentos convencionais reduzindo seu custo operacional. A principal proposta deste trabalho é avaliar o coeficiente global de transferência de massa, Kyae, aplicando a tecnologia HIGEE em uma coluna com recheio rotativo usando dois sistemas destilantes, n-hexano/n-heptano e etanol/água, na presença de recheios randômicos e estruturados. As operações foram conduzi das sob pressão atmosférica e em condições de refluxo total e parcial. A velocidade do rotor foi variada de 300 a 2500 rpm, na qual fornece forças centrífugas de 5 a 316 vezes a gravidade terrestre. Ele possuiu 8,0 cm de raio externo, 2,2 cm e raio interno e altura axial de 4,0 cm. O efeito do sistema destilante, velocidade de vapor, da velocidade de rotação, tipo de recheio e da concentração de n-hexano sobre Kyae foram analisados. Os resultados experimentais mostraram que o Kyae depende do fluxo de líquido e da velocidade do rotor. O equipamento apresentou alta eficiência de separação para o sistema n-hexano/n-heptano, entretanto menos acentuado para o sistema etanol/água. Equações empíricas são propostas para predizer o Kyae para cada sistema destilante

Abstract: Packed columns are important for large-scale vapour-liquid operations such as distillation, absorption and stripping. The capacity of these columns for countercurrent mass transfer is limited by flooding. As a consequence, large columns are usually required to obtain high separation degrees. To overcome this limitation the HIGEE technology ('high g' - high gravity) utilizes a rotating packed bed, firstly developed by Ramshaw and Mallinson (1981), which induces centrifugal forces over 1000 times that of the terrestrial gravity. The increased driving force allows for increased throughput in the unit and improved mass transfer efficiency. According to several authors, the size of the equipment can be considerably reduced compared with conventional ones, reducing its capital cost. The main purpose of this work is to evaluate the global mass transfer coefficient, Kyae, when applying the HIGEE technology to rotating packed beds using two distilling systems, n-hexane/n-heptane and ethanol/water, in the presence of random and structured packings. The operations were carried out under atmospheric pressure, and total and partial reflux conditions. The rotor speed of column was varied from 300 to 2500 rpm, which provided centrifugal forces from 5 to 316 times the terrestrial gravity. It had an outer radius of 8.0 cm, an inner radius of 2.2 cm and an axial length of 4.0 cm. The effect of distillant system, vapour velocity, velocity of the rotor, packing type and concentration of n-hexane on Kyae were analysed. Experimental results showed that the Kyae depends on the liquid flow rates and on the rotor speed. The equipment presented higher separation efficiency for n-hexane/n-heptane system, than that observed for ethanol/water system. Empirical equations are proposed to predict the Kyae for each distilling system
Subject: Massa - Transferência
Separação (Tecnologia)
Destilação
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2003
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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