coluna de borbulhamento

1. INTRODUÇÃO

O fenômeno de transferência de massa entre as fases gasosa e líquida em colunas de borbulhamento vêm sendo estudado continuamente em vista de sua incontestável importância nas unidades das indústrias químicas, farmacêuticas, mineiras e bioquímicas, como unidades de separação e de reação. O contato e a transferência de massa entre as fases gasosa e líquida têm por objetivo remover componentes indesejáveis ou não do gás para o líquido, processo conhecido como “absorção”, podendo ser consumidos por reações químicas paralelas.

As colunas de borbulhamento são contactores que envolvem processos reativos gás/líquido e gás/líquido/sólido, em quais a fase descontínua se apresenta na forma de bolhas de gás e a fase contínua pode vir a ser a líquida ou uma suspensão homogênea. A alta retenção líquida e o fluxo de transferência de massa que caracterizam as colunas de borbulhamento as tornam bem adaptadas às reações gás/líquido cujo regime de absorção reativa é lento.

Geralmente em colunas de borbulhamento, o gás é disperso na fase líquida sob a forma de bolhas, tendo a vantagem de criar grandes áreas interfaciais por unidade de volume de líquido, quanto menor os tamanhos das bolhas, maiores são as áreas interfaciais, favorecendo então a transferência de massa. A admissão do gás é normalmente realizada na base da coluna, permitindo sua subida através do líquido, e sua distribuição no meio líquido deve ser tal que permita uma boa dispersão do mesmo a fim de se obter uma mistura próxima à ideal, por isso existem diversos tipos de distribuidores de gás: cerâmicos, metálicos, de vidros, placas perfuradas, orifícios ou tubos borbulhadores.

Numa coluna de borbulhamento, podem ser identificadas diferentes regiões associadas a comportamentos hidrodinâmicos distintos das fases líquida e gasosa, concentrações variáveis do gás e diferentes capacidades de transferência de massa, por esse motivo, a escolha do dispersor de gás no projeto de uma coluna de