Uma torre de absorção deve operar com um gradiente de pres são de
ägua/ft de recheio. As vazões das fases gasosa e líquida são de respectivamente
e
. 0 recheio é Super-Intalox de plástico,
.
a) Determinar o diâmetro da coluna;
b) Operando a torre com
de ar, determinar 0 gradiente de pressão para uma vazão de líquido de
daquela de inundação.
Os fluidos tem as propriedades do ar e ägua a
.
a) Determinar o diâmetro da coluna;
b) Operando a torre com
Os fluidos tem as propriedades do ar e ägua a
Passo 1
Beleza, aqui vai o que a questão manda e o que a gente precisa sacar:
– Enunciado resumido: temos uma torre de absorção com recheio Super‐Intalox nº 1 e queremos operá-la até um gradiente de pressão de 0,5″ H₂O por pé de recheio. As vazões são 620 lb/h de ar (fase gasosa) e 43 400 lb/h de água (fase líquida).
– Enunciado resumido: temos uma torre de absorção com recheio Super‐Intalox nº 1 e queremos operá-la até um gradiente de pressão de 0,5″ H₂O por pé de recheio. As vazões são 620 lb/h de ar (fase gasosa) e 43 400 lb/h de água (fase líquida).
- Conteúdo: projeto hidráulico de torre empacotada – a gente vai usar a correlação de queda de pressão (ΔP/L) para empacotado, que se escreve geralmente como
onde
é o “F‐factor” do gás e
é uma constante do empacotado.
- O que vamos precisar:
- Converter o gradiente dado (0,5″ H₂O/ft) pra unidades de psi/ft.
- Encontrar o F-factor de escoamento no ponto de inundação (flooding) a partir desse gradiente e do
típico do Super-Intalox 1. - Calcular a velocidade superficial de gás
e daí a área e o diâmetro da coluna. - Na parte (b), usar a dependência de ΔP/L com a vazão líquida (expoente ~0,8) pra achar o gradiente a 90 % da inundação.
Passo 2
Converter o gradiente de pressão e achar o F-factor no ponto de inundação
- 0,5 pol H₂O por pé → em psi/ft:
- Para Super-Intalox 1 usamos na prática
.
A correlação é
(Aqui
mas a gente já tira
direto da correlação.)
Passo 3
Calcular a velocidade superficial de gás
e a área da coluna
- Densidade do ar a 20 °C e 1 atm:
. -
. - Vazão mássica de gás:
. Então vazão volumétrica
- Área da seção =
. - Diâmetro:
Passo 4
Gradiente de pressão a 90 % da inundação de líquido
Empiricamente, . Se a gente usa 90 % do fluxo de inundação em líquido, o novo gradiente é
Empiricamente,
Resposta
a) Diâmetro da coluna ≈ 1,33 ft (0,405 m)
b) Gradiente de pressão ≈ 0,457 pol H₂O por pé de recheio.
b) Gradiente de pressão ≈ 0,457 pol H₂O por pé de recheio.