Vasos separadores e acumuladores

VASOS SEPARADORES E ACUMULADORES
SÃO EQUIPAMENTOS MUITO USADOS NA INDÚSTRIA QUÍMICA PARA VÁRIAS FUNÇÕES, ENTRE ELAS: MISTURA OU SEPARAÇÃO DE FASES DISSOLUÇÃO AQUECIMENTO NEUTRALIZAÇÃO CRISTALIZAÇÃO REAÇÃO QUÍMICA ACÚMULO DE LÍQUIDOS OU GASES SUAS DIMENSÕES SÃO FIXADAS DE ACORDO COM A FUNÇÃO QUE O VASO DEVE DESEMPENHAR. PARA ESSE DIMENSIONAMENTO DEVE-SE COMBINAR O BALANÇO MATERIAL COM A VELOCIDADE DO PROCESSO ENVOLVIDO.

SEPARADORES VAPOR-LÍQUIDO A BASE DO PROJETO É CONSEGUIR UMA VELOCIDADE SUFICIENTEMENTE BAIXA NO VASO PARA PERMITIR A SEPARAÇÃO DAS FASES. TAMBÉM DEVE SER PREVISTO UM TEMPO DE RESIDÊNCIA ADEQUADO PARA A FASE LÍQUIDA SEPARADA. UM BOM DIMENSIONAMENTO PODE REDUZIR O ARRASTE A 5% NO MÁXIMO, PORÉM SE OBJETIVO É ARRASTE MÁXIMO DE 1%, DEVE SER INSTALADO “DEMISTER” NO VASO. O DEMISTER É UM CONJUNTO DE TELAS QUE AUMENTAM A EFICIÊNCIA DE SEPARAÇÃO, PORQUE AS GOTÍCULAS AO SE CHOCAREM CONTRA AS MALHAS DAS TELAS, AUMENTAM DE TAMANHO E CAEM SOB AÇÃO DA GRAVIDADE. COM ISSO PODEM SER USADAS VELOCIDADES MAIORES PARA A FASE GÁS, REDUZINDO ASSIM O TAMANHO DO VASO.

GERALMENTE OS VASOS COM MAIORES VOLUMES DE MATERIAL ACUMULADO DEVEM SER HORIZONTAIS, COMO UM VASO DE REFLUXO DE UMA TORRE DE DESTILAÇÃO. POR OUTRO LADO, VASOS DE SEPARAÇÃO COMO OS INTERESTÁGIOS DOS COMPRESSORES, SÃO VASOS VERTICAIS. A DECANTAÇÃO DE UMA GOTÍCULA SOB AÇÃO DA GRAVIDADE OCORRE EM MOVIMENTO ACELERADO ATÉ QUE A FORÇA DE ATRITO FLUIDO SOBRE A GOTÍCULA, VAI CRESCENDO À MEDIDA QUE A VELOCIDADE VAI CRESCENDO E IGUALA AO PESO DA GOTÍCULA. A PARTIR DAÍ A DECANTAÇÃO SE DÁ COM VELOCIDADE CONSTANTE, CHAMADA DE VELOCIDADE TERMINAL DE DECANTAÇÃO. PARA PARTÍCULAS ESFÉRICAS ELA É CALCULADA PELA EXPRESSÃO:

D = DIÂMETRO DA PARTÍCULA = MASSA ESPECÍFICA DO LÍQUIDO = MASSA ESPECÍFICA DO GÁS C = COEFICIENTE DE ARRASTO, QUE DEPENDE DO N° DE REYNOLDS DA PARTÍCULA.

BROWN E SOUDERS PROPUSERAM A SEGUINTE EQUAÇÃO EMPÍRICA PARA CALCULAR A VELOCIDADE SUPERFICIAL DE ARRASTO DAS GOTÍCULAS ENTRE OS PRATOS DE TORRES