Reator de leito recheado rotativo

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universidade regional de blumenau
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

BRUNA FAVARO
CAROLINE DEBORTOLI BORNHAUSEN
FERNANDA DELAMARE KLABUNDE
LARISSA MARCHI

Leito recheado rotativo
Intensificação de Processos




Blumenau
2012
BRUNA FAVARO
Caroline Debortoli Bornhausen
FERNANDA DELAMARE KLABUNDE
LARISSA MARCHI

LEITO RECHEADO ROTATIVOTRABALHO SOBRE A INTENSIFICAÇÃO DE PROCESSOS APLICADOS À ENGENHARIA QUÍMICA APRESENTADO À DISCIPLINA DE OPERAÇÕES UNITÁRIAS II, PELO CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA, DA UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU.

Professor: Edelberto Luiz Reinehr


















Blumenau
2012
1. INTRODUÇÃO

ESTE TRABALHO TEM COMO OBJETIVO DEMONSTRAR AIMPORTÂNCIA DAS INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS PARA INTENSIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS ATRAVÉS DOS REATORES DE LEITO RECHEADO ROTATIVO (ROTATING PACKED BED – RBB).
A intensificação do processo refere-se ao desenvolvimento de tecnologias para a minimização radicais de plantas industriais, substituindo equipamentos ou processos grandes, caros e de energia intensiva, por aqueles que são menores emais eficientes (Tsouris e Porcelli, 2003). A junção de múltiplas operações unitárias e processos num único dispositivo compacto é a regra de ouro para a intensificação de processos. Deste modo, a área onde o processo está ocorrendo se torna menor e, consequentemente, mais fácil para se trabalhar.
A chave para a intensificação de processos da engenharia química reside em novos projetos quemelhoram substancialmente a taxas de transferência de massa e minimizam o tamanho e a quantidade de equipamentos, através da combinação de tarefas distintas em uma única unidade, garantindo assim um melhor desempenho geral. Essas formas ou meios resumem-se a inovações que resultam em:
✓ Aumento da força motriz para a transferência de massa e/ou calor
✓ Aumento do coeficiente detransferência de massa e/ou calor
✓ O aumento da área interfacial
✓ Maximização da eficácia de eventos intra e intermolecular
✓ Junção de operações unitárias
Uma das razões de as unidades convencionais, como os reatores e torres de destilação/absorção tão utilizadas em operações unitárias, serem tão volumosas, é que as taxas de transferência são regidas pela gravidade. Uma forma deaumentar a taxa de transferência é substituir a força gravitacional por forças centrífugas, que são mais elevadas por algumas ordens de magnitude. Através deste método, é possível aumentar o coeficiente de transferência de massa, ou forçar a condução, e assim, efetuar a intensificação do processo.
Os reatores de leitos recheados rotativos foram uma tecnologia desenvolvida pelo Dr. ColinRamshow e seu colega de trabalho, Mallinson, em 1979, na Imperial Chemical Industries (Londres, Reino Unido), enquanto realizavam estudos sobre a intensificação de processos através da destilação, absorção e remoção sob um campo de força centrífuga. No ano de 1981, os dois registraram a primeira patente sobre reatores de leito recheado rotativo, sustentando a ideia de que a altura equivalente de umaplaca teórica de leitos recheados rotativos pode ser inferior a 1-2 cm, e que o volume pode ser reduzido de duas a três ordens de grandeza, em comparação aos reatores com recheios convencionais.
Por serem considerados uma das tecnologias de ponta para a intensificação de processos, os RPBs têm recebido considerável atenção ao longo das duas últimas décadas, sendo amplamente explorado parafuturas aplicações na engenharia.


2. Estrutura e Funcionamento

A ESTRUTURA DE UM DISPOSITIVO DE LEITO RECHEADO ROTATIVO DE CONFIGURAÇÃO CONTRACORRENTE É APRESENTADA NA FIGURA 01.
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Figura 01 – Estrutura de um RPB de escoamento contracorrente
(1) Entrada gás; (2) Rotor; (3) Recheio; (4) Pulverizador do fluido líquido;
(5) Carcaça; (6) Saída líquido; (7) Saída gás; (8)...
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