Orientador: Teresa M. K. Ravagnani

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

Resumo: Na separação de sistemas líquido-líquido miscíveis, o processo mais utilizado é a destilação e, sendo assim, seu estudo se toma bastante necessário. O projeto de uma coluna de destilação requer o conhecimento do comportamento hidrodinâmico do sistema destilante. Um dos parâmetros...

Resumo: Na separação de sistemas líquido-líquido miscíveis, o processo mais utilizado é a destilação e, sendo assim, seu estudo se toma bastante necessário. O projeto de uma coluna de destilação requer o conhecimento do comportamento hidrodinâmico do sistema destilante. Um dos parâmetros hidrodinâmicos mais importantes é o "hold-up" (do gás ou do líquido), que é diretamente relacionado com a área interfacial e tempo de contato entre as duas fases da dispersão. O "hold-up" de gás ou de líquido é facilmente determinado pela medida da altura de líquido retido. No presente trabalho, a altura de líquido retido foi medida em pratos perfurados sem vertedor em uma coluna de 5,5cm de diâmetro interno. Foram utilizados dois sistemas submetidos a destilação e em refluxo total, o sistema homogêneo etanol-butanol e o heterogêneo água-butanol, que são classificados segundo Zuiderweg e Harmens (1958) como sistemas neutro e negativo respectivamente. Vários experimentos foram realizados variando-se a área livre de escoamento do prato (10 a 21%), as vazões e as composições das fases vapor e líquida. Os efeitos dessas variáveis sobre os regimes de escoamento, a altura de líquido retido, a altura da dispersão, o "hold-up" líquido e a faixa de operação da coluna foram estudados. Foram observados três tipos de regimes de escoamento sobre o prato. "Froth", "Spray" e transição entre estes dois tipos de regimes. Observou-se que os regimes do tipo "Spray" e transição foram favorecidos por altos valores de área livre e baixos valores de velocidade de vapor. Verificou-se que a altura de líquido retido, para ambos os sistemas estudados, era fortemente influenciada pela velocidade de vapor e área livre de escoamento do prato, mas não sofreu influência significativa da composição. Verificou-se que a altura da dispersão apresentou um comportamento semelhante ao da altura de líquido retido. Verificou-se também, que o "hold-up" líquido,para o sistema etanol-butanol, sofreu influência do tipo de dispersão sobre o prato, mas para o água-butanol, pouca influência deste parâmetro foi observada. São propostas equações empíricas para a altura de líquido retido baseadas em dados experimentais dos sistemas etanol-butanol e água-butanol em função das vazões e propriedades físicas (viscosidade, massa específica e tensão superficial) das fases vapor e líquida e parâmetros geométricos dos pratos (diâmetro dos orifícios e área livre de escoamento). As correlações representam bem os resultados experimentais

Abstract: Not informed.