Orientador: Antonio Jose Meirelles

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Foram realizados experimentos em uma coluna de vidro com 78 mm de diâmetro interno empacotada com anéis de Raschig de 7 mm, em um leito de 1,15 m objetivando-se estudar a influência da viscosidade da fase líquida e das condições hidrodinâmicas da fase gasosa na formação da área interfacial...

Resumo: Foram realizados experimentos em uma coluna de vidro com 78 mm de diâmetro interno empacotada com anéis de Raschig de 7 mm, em um leito de 1,15 m objetivando-se estudar a influência da viscosidade da fase líquida e das condições hidrodinâmicas da fase gasosa na formação da área interfacial efetiva de transferência de massa. Este fundamental parâmetro nos projetos de torres recheadas, foi determinado em experimentos de absorção acompanhada de reação de pseudo-primeira ordem. A reação se deu entre o dióxido de carbono e a dietanolamina em solução aquosa de etilenoglicol no primeiro conjunto de experimentos e entre o dióxido de carbono e o hidróxido de sódio em solução de água e açúcar. A concentração de dióxido de carbono na fase gasosa foi de 2,5%. A escolha desses sistemas possibilitou variar a viscosidade do líquido em uma faixa de 1x10-3 até 2x10-2 Kg/m.s e a velocidade superficial da fase gasosa de 8x10-3 até 2x10-1m/s. A viscosidade do líquido apresentou uma influência em geral negativa sobre a formação da área interfacial efetiva'. Sob condições de baixa velocidade superficial da fase gasosa, a viscosidade do líquido influenciou positivamente em uma faixa de 1xl0-3até 3x10-3Kgjm.s, em função possivelmente da melhoria da molhabilidade do recheio. Na faixa estudada a velocidade superficial do gás tem um efeito positivo, no entanto, sua influência diminui com o aumento da viscosidade do líquido. Todos os dados puderam ser satisfatoriamente correlacionados por uma equação onde a área interfacial efetiva é apresentada como uma função dos números de Reynolds das fases . líquida e gasosa, sendo que para este último o expoente traz o numero de Kaptisa

Abstract: Experiments were carried out in a 78 mm glass column packed with 7 mm glass Raschig rings to a depth of 1,15 m. The subject of this work was to study the influence of the liquid phase viscosity and hydrodynamic conditions on mass transfer effective interfacial area. Effective interfacial...

Abstract: Experiments were carried out in a 78 mm glass column packed with 7 mm glass Raschig rings to a depth of 1,15 m. The subject of this work was to study the influence of the liquid phase viscosity and hydrodynamic conditions on mass transfer effective interfacial area. Effective interfacial area was determined by chemical absorption experiments with .pseudo-first order reaction. Two gas-liquid systems have been used: (1) carbon dioxide - diethanolamine in aqueous ethyleneglycol solutions and (2) carbon dioxide - sodium hydroxide in aqueous sugar solutions. The gas phase dioxide carbon concentration was 2,5%. These systems covered a viscosity range from 1x10-3 to 2x10-2 Kg/m. s and superficial gas velocity from 8x10-3 to 2x10-1 m/s. The liquid viscosity presented negative influence upon effective interfacial area formation. Under low superficial gas velocity conditions the liquid viscosity could influence positively with range of 1xl0-3 to 3x10-3 Kg/m.s, caused possibly by the improvement packed wetabillity. The superficial gas velocity in the studied range had a positive effect, but its influence decreases as liquid viscosity increases. All the data could be satisfactorily represented by an equation which relates the effective interfacial area as a function of vapor and liquid phase Reynolds numbers. The expoente for the vapor phase Reynolds number is the Kaptisa number