Escoamento em meios porosos - Leito Fixo

UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
Depto De Eng. Química e de Eng. De Alimentos
EQA 5313 – Turma 645 – Op. Unit. de Quantidade de Movimento
ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS – LEITO FIXO
O escoamento de fluidos (líquidos ou gases) através de leitos de partículas (leito fixo) é uma prática muito comum. Em muitas operações industriais a fase fluida escoa através de uma fase sólida particulada (fase sólida estacionária). As colunas empacotadas como são também chamados estes equipamentos são usadas para reações com catalisadores, adsorção de um soluto, absorção, leito de filtração, etc.
Um dos principais objetivos de um leito de partículas (recheio) é promover o contato íntimo entre as fases envolvidas no processo (fase fluida gasosa e/ou líquida com a fase estacionária/partículas ou entre diferentes fases fluidas). O material de empacotamento pode ser: esferas, partículas irregulares, cilindros, diversos tipos de materiais disponíveis para comercialização.
Algumas aplicações de Leitos Fixos de Partículas:
1 – Processos de adsorção
2 – Processos de absorção de gases
3 – Coluna de destilação com recheio
4 – Extração líquido-líquido
5 - Leitos de reação catalítica
6 - Filtros de resina de troca iônica
Na indústria de processamento de alimentos alguns exemplos de processos são: Colunas de destilação ou extração (produção de etanol, tratamento de resíduos), Processos cromatográficos (separação de molasses), Processos de adsorção (recuperação de aromas), Processos de absorção (limpeza de gases, tratamento de água), Torres de recheio para resfriamento ou umidificação, Secagem (cereais e grãos), Reatores
(processos enzimáticos).
Em um leito fixo o fluido passa través de um leito de partículas
(Figura 1), em baixas velocidades, apenas percolando através dos espaços vazios existentes entre as partículas estacionárias.
- Escoamento bifásico
As Colunas de Recheio são muito usadas para provocar o contato íntimo entre dois fluidos imiscíveis