Ponto de Inundação - Relatório

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE OPERAÇÕES E PROJETOS INDUSTRIAIS
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I
Determinação Experimental do Ponto de Inundação em Torre Recheada
Grupo 2 (Noite):
Carina Soares
Gustavo Anciens
Hanny Juliani
Juliana Saldanha
Professor:
Marco Antonio Gaya de Figueiredo
Rio de Janeiro
04/11/2015
SUMÁRIO
1. Resumo........................................................................................................................3
2. Introdução....................................................................................................................3
3. Motivação e Objetivos.................................................................................................5
4. Revisão Bibliográfica....................................................................................................5
5. Procedimento Experimental.........................................................................................7
6. Resultados e Discussão..............................................................................................8
7. Conclusões.................................................................................................................16
8. Estudo Dirigido...........................................................................................................16
9. Bibliografia..................................................................................................................20
RESUMO
As torres são utilizadas para realizar destilação, absorção, retificação, extração, reações, etc. As torres recheadas têm ampla aplicação na indústria química, sendo seu uso é muito comum em absorção e em extração. A ideia do recheio é prover uma maior superfície de contato líquido-vapor.
Em torres de absorção, a vazão do liquido tem que ser suficiente para molhar o recheio, porém não pode ser muito elevada para que não ocorra o arraste da fase gasosa e a consequente diminuição da eficiência. Por sua vez a fase gasosa não pode possuir uma vazão muito elevada a ponto de arrastar o líquido para cima. Tal condição é chamada de inundação e a vazão de gás que começa a arrastar o líquido é chamado de ponto de inundação. 
O estudo do ponto de inundação é muito importante no contexto de projeto, pois deseja-se projetar uma torre que esteja razoavelmente afastada deste.
INTRODUÇÃO
Para sistemas onde necessita-se de uma perda de carga muito pequena dentro da torre, como sistemas a vácuo, as torres recheadas apresentam vantagem frente as torres de prato, uma vez que essa última apresenta maior perda de carga.
Tanto a altura como o diâmetro da torre são determinados em função do volume dos vapores e líquidos. As torres costumam ser divididas em três seções distintas:
1) Seção de Topo: Local de saída dos produtos leves (gases e vapores). Comporta o bocal de saída de vapor, bocal de entrada do refluxo e seu distribuidor, entre outros.
2) Seção Intermediária: Local de entrada da carga e, dependendo do caso, local de saída dos produtos intermediários e refluxos. Comporta os bocais de entrada de carga e seu distribuidor, bocais de retiradas intermediárias, entre outros.
3) Seção de Fundo: Local de saída dos produtos pesados. Comporta o volume de controle, bocais de saída de fundo e de entrada do vapor.
Figura 1: Representação de uma torre recheada
Os recheios podem ser divididos em duas grandes partes, recheios estruturados e recheios randômicos. Recheios randômicos apresentam vantagem quanto ao material a ser usado, podendo até ser de plástico. Já o recheio estruturado apresenta melhor eficiência pois distribui melhor a superfície de transferência de massa. 
Figura 2: recheios estruturados
Figura 3: recheios randômicos
Para que ocorra a transferência de massa, o recheio deve estar coberto com o solvente. A superfície do recheio que estiver seca não favorecerá a troca de massa. Nesse contexto, têm-se o chamado ponto de molhamento, que é a vazão mínima que o solvente precisa ter dentro da torre. Em torres de absorção, a vazão do líquido tem que ser suficiente para molhar o recheio, porém não pode ser muito elevada para não ocorrer o arraste da fase gasosa e a consequentemente a diminuição da eficiência. Por sua vez a fase gasosa não pode possuir uma vazão muito elevada a ponto de arrastar o líquido para cima. Tal condição é chamada de inundação e a vazão de gás que começa a arrastar o líquido é chamado de ponto de inundação. 
MOTIVAÇÃO E OBJETIVOS
Observar o funcionamento de uma torre recheada com recheio randômico para diferentes vazões de operação, através da análise da variação das respectivas quedas de pressão na torre e de comparações com a literatura. Ainda, verificar o conceito de ponto de inundação e sua importância.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1 Torre Recheada
O recheio usado nas colunas de absorção permite o contato contínuo das fases líquida (L) e gasosa (G). Estas colunas podem operar tanto em co-corrente (igual sentido) como em contra-corrente (sentidos opostos). Supondo que apenas um componente (A) é absorvido, a sua concentração na fase gasosa vai diminuindo, desde a sua entrada até à sua saída da coluna. Em todo caso é preferível usar colunas que operam em contra-corrente, pois a velocidade de transferência de massa aumenta gradativamente, ao contrário do que ocorre em operações co-corrente.
Para assegurar uma boa eficiência de absorção em um determinado sistema, existem diversos tipos de recheios que se diferem em relação ao material, dimensões, densidade média global, área média por unidade de volume e porosidade (ϵ).
Para a escolha do recheio devem ser considerados os seguintes aspectos:
Natureza dos produtos a serem tratados, principalmente o líquido;
Características dos recheios - área superficial, peso, porosidade, eficiência e capacidade, preço;
Condições operacionais, principalmente a perda de carga e a temperatura em função dos materiais usados - metal, plástico, cerâmica ou carvão;
Diâmetro da coluna, em geral o recheio não deve ser maior que 1/8 do diâmetro da torre por razões de melhor distribuição do líquido, sendo vantajoso a metade desta dimensão, utilizando-se no usualmente no mínimo tamanho de 13 mm. O tamanho ótimo é ditado por razões operacionais e características econômicas, obtendo-se para menores tamanhos de recheios alturas de coluna menores, porém, maior perda de carga;
Custo global da coluna, ditado pelo preço dos seus componentes e de seus acessórios, que influirão na eficiência do processo.
4.2 Ponto de inundação
Uma torre recheada com determinado recheio é irrigada por uma velocidade superficial da fase líquida, possui um limite superior para a vazão de gás. A velocidade do gás correspondente a este limite é chamada velocidade de inundação. A determinação do ponto de inundação em um processo em contra-corrente envolve a análise da queda de pressão através do recheio. Numa coluna seca (isso é, sem escoamento da corrente líquida), verifica-se experimentalmente que a queda de pressão através do recheio aumenta linearmente com o aumento da vazão mássica do gás (a retenção de líquido diminui a porosidade do recheio). Este aumento, apesar de conduzir a maiores custos de bombeamento, favorece o processo de transferência de massa e consequentemente diminui a altura de recheio necessária (menores custos de investimento), uma vez que aumenta a turbulência.
Por este motivo, no projeto de uma coluna de recheio deve-se usar uma velocidade mássica de operação do gás bem inferior à de inundação, sendo recomendados valores entre 50 a 70% da vazão de operação. O valor ótimo depende do balanço entre os custos de investimento no equipamento e os custos de operação de bombeamento.
A velocidade de inundação depende extremamente do tipo e tamanho de recheio e da vazão mássica de líquido.
A característica do recheioé dada pelo fator de recheio Fp que decresce com o aumento do tamanho do recheio. Fatores de recheio não podem ser previstos teoricamente, com isso, seus valores são determinados empiricamente.
Para recheios randômicos, pode-se calcular a velocidade de inundação pela figura 4.
Figura 4 : Correlação generalizada para queda de pressão em leitos recheados.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
5.1 – Descrição do equipamento
O conjunto experimental utilizado na prática é composto de: uma bomba centrífuga, uma coluna Recheada com selas Intalox ½”, um reservatório de 100 L com água, um manômetro tipo tubo em “U”, dois rotâmetros, dois rotâmetros e um compressor.
5.2 – Procedimento Experimental
Foram estipulados quatro diferentes valores de vazão de líquido, controlados no rotâmetro de 25, 30, 35 e 40 L/min. Com as válvulas nas posições corretas, válvula de reciclo aberta e válvula de entrada de líquido na coluna quase fechada, ligou-se a bomba que é responsável pelo deslocamento da água para a coluna. Cada valor de vazão de líquido admissível na coluna é medido com diferentes valores de vazão de gás que entra na coluna, vazões de 20 Nl/ mim até 180 Nl/mim, com um intervalo de 20 para cada valor de vazão, num total de 9 pontos, porém para maiores vazões de líquido esses valores de vazão não são necessários, uma vez que ocorre inundação na torre antes. A perda de carga na coluna é medida pelo manômetro tipo “U”, expressa em mm de H20, essas perdas de carga são medidas para cada diferente valor de vazão de gás até se alcançar a inundação da torre. A pressão do gás deve ser mantida constante, a mesma é observada na válvula reguladora encontrada atrás do painel, na prática realizada a pressão apresentou oscilações entre 6 e 8 bar. A inundação da torre é percebida quando há uma quantidade grande de água e gás na torre a ponto de ser observado o transbordamento da mesma, isso acontece porque há o arraste de líquido na saída do gás.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 – Cálculo da perda de carga pelos dados experimentais
Os resultados obtidos para a perda de carga para as diferentes vazões de água e de gás são mostrados na tabela abaixo:
Tabela 1: Dados experimentais.
	Vazão de gás G (L/min)
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	ΔP (cm H2O)
	ΔP (cm H2O)
	ΔP (cm H2O)
	ΔP (cm H2O)
	20
	0,8
	2,2
	6,8
	47,5
	40
	1
	3,2
	10,9
	-
	60
	1,5
	4,7
	12,5
	-
	80
	1,7
	6,4
	16,5
	-
	100
	2
	8,5
	23,8
	-
	120
	2,3
	10,7
	25
	-
	140
	3,5
	15,1
	34
	-
	160
	4,7
	16,5
	41,5
	-
	180
	6,5
	20,8
	44,5
	-
Sendo os dados marcados na cor vermelha a vazão de ar na qual se observou o ponto de inundação, caracterizado como a formação de uma camada uniforme de líquido no topo da torre. Na menor vazão de água (25 L/min), mesmo com a maior vazão de gás, não foi observado inundação da torre, somente retenção de líquido na parte central da coluna. Na maior vazão se líquido (40 L/min), só foi obtido o primeiro ponto experimental, visto que o aumento da vazão de gás causaria o arraste de líquido pela saída do gás, já que foi observado um acúmulo de líquido no topo na coluna, ou seja, sua inundação, logo no primeiro ponto.
Visualmente, durante a prática, foram observados pontos de canalização, ou seja, pontos onde ocorria a distribuição irregular do líquido ao longo do recheio, principalmente para vazões baixas de água, 25 e 30 L/min. Tal fato poderia ser contornado fazendo uso de distribuidores. Porém, dados da literatura demonstram que para velocidades superficiais de liquido inferior à 0,0004 m/s mesmo distribuidores mais eficientes falham.
A partir da perda de carga medida, calculou-se a razão entre a perda de carga e a altura da coluna recheada (z), para cada vazão de gás manipulada. A altura da torre empregada no experimento foi de 1,5 m.
	Em seguida, construiu-se um gráfico relacionando os valores de ΔP/z e as vazões volumétricas de gás, para as diferentes vazões de água.
Tabela 2: Cálculos efetuados com os dados experimentais.
	Vazão de gás G (L/min)
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	ΔP (Pa)
	ΔP/z (Pa/m)
	ΔP (Pa)
	ΔP/z (Pa/m)
	ΔP (Pa)
	ΔP/z (Pa/m)
	ΔP (Pa)
	ΔP/z (Pa/m)
	20
	78,45
	52,30
	215,75
	143,83
	666,85
	444,57
	4658,16
	3105,44
	40
	98,07
	65,38
	313,81
	209,21
	1068,93
	712,62
	-
	-
	60
	147,10
	98,07
	460,91
	307,28
	1225,83
	817,22
	-
	-
	80
	166,71
	111,14
	627,63
	418,42
	1618,10
	1078,73
	-
	-
	100
	196,13
	130,76
	833,57
	555,71
	2333,98
	1555,99
	-
	-
	120
	225,55
	150,37
	1049,31
	699,54
	2451,66
	1634,44
	-
	-
	140
	343,23
	228,82
	1480,81
	987,20
	3334,26
	2222,84
	-
	-
	160
	460,91
	307,28
	1618,10
	1078,73
	4069,76
	2713,17
	-
	-
	180
	637,43
	424,96
	2039,78
	1359,86
	4363,96
	2909,31
	-
	-
Gráfico 1: Variação da queda de pressão com a vazão do gás para vazões de líquidos.
Com o objetivo de buscar uma relação linear, montou-se uma tabela com os valores de log ΔP/z e log G, em seguida plotou-se um gráfico para cada vazão de água, podendo-se assim determinar o ponto de inundação para cada caso.
Tabela 3: Cálculo do log G e log ΔP/z para diferentes vazões de líquido.
	log G
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	log ΔP/z
	log ΔP/z
	log ΔP/z
	log ΔP/z
	1,30
	1,72
	2,16
	2,65
	3,49
	1,60
	1,82
	2,32
	2,85
	-
	1,78
	1,99
	2,49
	2,91
	-
	1,90
	2,05
	2,62
	3,03
	-
	2,00
	2,12
	2,74
	3,19
	-
	2,08
	2,18
	2,84
	3,21
	-
	2,15
	2,36
	2,99
	3,35
	-
	2,20
	2,49
	3,03
	3,43
	-
	2,26
	2,63
	3,13
	3,46
	-
Gráfico 2: Log G x log ΔP/z para diferentes vazões de água.
A partir dos Gráficos 1 e 2, observa-se que para determinada vazão de líquido, a retenção de líquido diminui a porosidade do recheio e a perda de carga aumenta.
Figura 4: Comportamento da queda de pressão contra vazão de gás para cada vazão de líquido isoladamente.
Pelo gráfico da vazão de líquido igual a 30 L/min percebe-se que o mesmo segue uma linha aproximadamente reta, porém, ao final ocorre um curvamento e logo após uma mudança brusca de inclinação, exatamente no ponto no qual foi observado o ponto de inundação durante a prática. O mesmo ocorre com o gráfico da vazão de líquido igual a 35 L/min, porém, no terceiro ponto, conforme observado na prática. O gráfico da vazão de líquido igual a 25 L/min deveria ter dado aproximadamente uma reta, e seus desvios podem ser atribuídos à erros experimentais, como por exemplo na leitura do manômetro, que apresenta instabilidade.
6.2 – Cálculo da perda de carga por correlações da literatura
Para o cálculo da queda de pressão, foram utilizados dois métodos distintos: o método de Leva e o método de Prahl. Ambos os métodos estão apresentados a seguir assim como seus procedimentos de cálculo.
Para a realização dos cálculos considerou-se as seguintes informações:
Tabela 4: Tabela de dados.
	ρágua (kg/m³)
	997,0479
	μágua (Pa.s)
	0,001003
	ρar (kg/m³)
	2,24
	Área da seção reta da torre (m²)
	0,0162
	Recheio Intalox 1/2 in (Fp)
	200
Com as vazões conhecidas e a área da seção reta da torre, calculou-se a vazão mássica e o fluxo mássico para cada vazão do experimento, conforme tabelas a seguir:
Tabela 5: Vazões e fluxos mássicos de ar.
	G (L/min)
	G (kg/s)
	G'(kg/(m².s))
	
	
	
	
	
	
	20
	0,00075
	0,04609
	40
	0,00149
	0,09218
	60
	0,00224
	0,13827
	80
	0,00299
	0,18436
	100
	0,00373
	0,23045
	120
	0,00448
	0,27654
	140
	0,00523
	0,32263
	160
	0,005970,36872
	180
	0,00672
	0,41481
Tabela 6: Vazões e fluxos mássicos de água.
	L (L/min)
	L(kg/s)
	L'(kg/(m².s))
	
	
	
	
	
	
	25
	0,41544
	25,64424
	30
	0,49852
	30,77308
	35
	0,58161
	35,90193
	40
	0,66470
	41,03078
Método de Leva:
O Cálculo da queda de pressão em leitos molhados pelo método de Leva é dado pela equação abaixo.
 
	Onde α=571,38 e β=0,074
	
A partir da equação, calculou-se a queda de pressão e os resultados encontram-se na Tabela 7:
Tabela 7: Valores calculados para a queda de pressão a partir do método Leva.
	G' (k/(m².s))
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	ΔP/z(Pa/m)
	ΔP/z(Pa/m)
	ΔP/z(Pa/m)
	ΔP/z(Pa/m)
	0,04609
	42,81283
	102,59086
	245,83481
	589,08514
	0,09218
	171,25134
	410,36345
	983,33923
	-
	0,13827
	385,31551
	923,31776
	2212,51328
	-
	0,18436
	685,00536
	1641,45380
	3933,35693
	-
	0,23045
	1070,32087
	2564,77156
	6145,87021
	-
	0,27654
	1541,26206
	3693,27105
	8850,05310
	-
	0,32263
	2097,82891
	5026,95226
	12045,90561
	-
	0,36872
	2740,02144
	6565,81520
	15733,42773
	-
	0,41481
	3467,83963
	8309,85987
	19912,61947
	-
Com os dados da Tabela 7 plotou-se um gráfico que relaciona a vazão de gás G com a queda de pressão (∆P/z) calculada pela equação do Método de Leva para as diferentes vazões volumétricas de água.
Gráfico 3: Gráfico G x ΔP/z – Leva.
Comparando este gráfico com o gráfico G x ΔP/z obtido a partir dos dados experimentais, percebe-se que os valores apresentam grandes desvios, por tanto, o método de Leva não descreveu os dados experimentais satisfatoriamente.
Método de Pralh:
Para o método de Prahl, primeiramente calculou-se os valores para X e Y, conforme as equações abaixo. Esses valores encontram-se na Tabela 8. 
 
 
Onde 
Tabela 8: Valores de X e Y.
	Y
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	X
	X
	X
	X
	0,00001
	26,37206
	31,64647
	36,92088
	42,19529
	0,00005
	13,18603
	15,82323
	18,46044
	-
	0,00011
	8,79069
	10,54882
	12,30696
	-
	0,00019
	6,59301
	7,91162
	9,23022
	-
	0,00030
	5,27441
	6,32929
	7,38418
	-
	0,00043
	4,39534
	5,27441
	6,15348
	-
	0,00059
	3,76744
	4,52092
	5,27441
	-
	0,00077
	3,29651
	3,95581
	4,61511
	-
	0,00097
	2,93023
	3,51627
	4,10232
	-
Em seguida calculou-se os valores para m e n para poder calcular a queda de pressão conforme as equações abaixo. Os valores estão representados na Tabela 9.
 
 
 
 
	G (L/min)
	Vazão de líquido L igual a 25 L/min
	Vazão de líquido L igual a 30 L/min
	Vazão de líquido L igual a 35 L/min
	Vazão de líquido L igual a 40 L/min
	
	
	
	
	
	
	n
	m
	ΔP/z (Pa/m)
	n
	M
	ΔP/z (Pa/m)
	n
	m
	ΔP/z (Pa/m)
	n
	m
	ΔP/z (Pa/m)
	20
	29931,22
	926,02
	3,57
	35817,46
	1110,63
	4,28
	41703,70
	1295,23
	5,00
	47589,95
	1479,84
	5,72
	40
	15215,61
	464,51
	7,34
	18158,73
	556,81
	8,80
	21101,85
	649,12
	10,28
	-
	- 
	-
	60
	10310,41
	310,67
	11,33
	12272,49
	372,21
	13,58
	14234,57
	433,74
	15,86
	-
	- 
	-
	80
	7857,80
	233,76
	15,53
	9329,36
	279,91
	18,61
	10800,93
	326,06
	21,75
	-
	- 
	-
	100
	6386,24
	187,60
	19,96
	7563,49
	224,53
	23,92
	8740,74
	261,45
	27,98
	-
	- 
	-
	120
	5405,20
	156,84
	24,63
	6386,24
	187,60
	29,52
	7367,28
	218,37
	34,55
	-
	- 
	-
	140
	4704,46
	134,86
	29,54
	5545,35
	161,23
	35,42
	6386,24
	187,60
	41,50
	-
	- 
	-
	160
	4178,90
	118,38
	34,71
	4914,68
	141,45
	41,64
	5650,46
	164,53
	48,85
	-
	 -
	-
	180
	3770,14
	105,56
	40,15
	4424,16
	126,07
	48,19
	5078,19
	146,58
	56,61
	-
	- 
	-
 Tabela 9: Valores calculados para a queda de pressão a partir do método Prahl.
Com os dados da Tabela 7 plotou-se um gráfico que relaciona a vazão de gás G com a queda de pressão (∆P/z) calculada pela equação do Método de Prahl para as diferentes vazões volumétricas de água.
Gráfico 4: Gráfico G x ΔP/z – Prahl.
Comparando este gráfico com o gráfico G x ΔP/z obtido a partir dos dados experimentais, percebe-se que os valores apresentam grandes desvios, por tanto, o método de Prahl também não descreveu os dados experimentais satisfatoriamente.
Ao analisarmos os valores obtidos pela literatura, nenhum dos métodos foi satisfatório. O método de Leva é válido quando a queda de pressão está abaixo da região de retenção dinâmica de líquido. Portanto, para valores fora dessa faixa os dados obtidos por ele passam a ser extrapolações do modelo. Isso explica os valores absurdamente elevados de queda de pressão encontrados com tal modelo.
O método de Prahl permite a obtenção dos valores de queda de pressão mais precisos. Porém, o modelo é valido somente para valores de X entre 0 e 1, o que não contempla a nossa faixa de operação.
CONCLUSÕES
Foi possível verificar que para altas vazões de líquido ocorre o arraste da fase gasosa pela fase líquida. Também foi possível observar, experimentalmente, o ponto de inundação, onde o topo do recheio apresentava uma camada de líquido.
Além disso, é possível concluir que uma torre recheada irrigada por uma determinada vazão de líquido possui um limite superior para a vazão do gás, e a mesma deve ser operada longe do ponto de inundação.
O experimento realizado demonstrou que para vazões de líquido baixas ocorreu uma má distribuição de líquido ao longo do recheio. Tal fato poderia ser contornado fazendo uso de distribuidores. 
	As correlações da literatura não descreveram bem o nosso sistema, uma vez que o mesmo estava fora da faixa de validade de ambos.
ESTUDO DIRIGIDO
Considerando-se que o tratamento de emissões atmosféricas seja fundamental para a implantação de qualquer processo fabril pergunta-se: 
Em se tratando de gases com odores (ppb) qual seria o sistema de tratamento o mais recomendado (adsorção com sólido granulado ou lavagem com torres recheadas? (não considerar tratamento microbiológico)
Lavagem com torres recheadas. 
Em se tratando de emissões atmosféricas com sólidos particulados e contaminantes inorgânicos, qual seria o sistema mais recomendado, torres recheadas ou torres com dispersores (atomizadores)?
Torres recheadas. 
Quais os principais conceitos a serem utilizados na determinação da altura de uma torre recheada?
A altura e o diâmetro da torre são determinados em função do volume dos vapores e líquidos.
Quais os principais conceitos a serem considerados no estudo de um sistema de fluidização?
A fluidização ocorre quando um fluxo de fluido (gás ou liquido) ascendente através de um leito de partículas adquire velocidade suficiente para suportar as adquire velocidade suficiente para suportar as partículas, porém sem arrastá-las junto com o fluido. O leito assume então o aspecto de um líquido em ebulição e devido a isso surgiu o termo “fluidizado”. 
A eficiência na utilização de um leito fluidizado depende em primeiro lugar do conhecimento da velocidade mínima de fluidização. Abaixo desta velocidade o leito não fluidiza; e muito acima dela, os sólidos são carregados para fora do leito.
As características e comportamento de um sistema de fluidização é fortemente dependente de ambas propriedades difásicas, da fase sólida e das propriedades da fase líquida ou do gás. E é importante o estudo da superfície do leito poroso. 
Quais os parâmetros que devem ser considerados no cálculo de uma torre recheada para lavagem de um gás com contaminantes inorgânicos?
Diâmetro > ou = 8dp (diâmetro do recheio); 
Utilizar redistribuidores de líquidos em colunas finas com recheios grandes; 
Vazão: tambéminfluencia na formação dos canais preferenciais , aumento da vazão causa um aumento na fração molhada da coluna (até uma vazão bastante alta). 
É vantajoso trabalhar com um valor razoável de h, porque promove o contato na interface(aumento da transfência de massa); 
Por questões de segurança deve-se operar a coluna no ponto de carga x (o movimento do gás interfere no movimento do líquido e começam a ocorrer acúmulos locais, aumentando h, até atingir o pontoY, ponto de inundação) ou pouco abaixo dele. 
Qual a correlação entre a vazão de gás e a vazão de liquido na determinação do diâmetro da torre?
Na determinação do diâmetro de uma torre de absorção recheada e irrigada por uma determinada vazão de líquido, existe um limite superior para a vazão de gás de alimentação. A velocidade do gás correspondente a este limite é chamada de velocidade de inundação (Flooding). A velocidade de inundação está com ΔP/z entre 2,0 e 3,0 in H2O/ft recheio.
A queda de pressão ao longo da coluna (ΔP/z) depende da velocidade ou fluxo do gás;
 Com o aumento da velocidade do gás, ocorre o retardamento ao escoamento do líquido em contracorrente; 
O líquido começa a ficar retido na coluna diminuindo a área da seção da coluna disponível ao fluxo do gás; 
O aumento contínuo do fluxo de gás conduzirá à inundação da coluna; 
O fluxo do gás deve estar entre 40-80% da velocidade de inundação para que isto não ocorra.
Como se mostra o comportamento da queda pressão em função da velocidade de gás numa torre recheada?
A queda de pressão aumenta linearmente com o aumento da velocidade mássica de gás. Este aumento, apesar de conduzir a maiores custos de bombeamento, favorece o processo de transferência de massa e consequentemente diminui a altura de recheio necessária, gerando menor custo, uma vez que aumenta a turbulência. À medida que a velocidade do gás aumenta, a linha tende a inclinar-se, começando no ponto b. A partir deste ponto, a variação da queda de pressão é brusca, segundo a linha BC. No ponto b, chamado ponto de carga, o gás começa a impedir o líquido de escoar pela torre, acumulando-se em determinados pontos. A partir deste ponto a retenção de líquido aumenta rapidamente com a vazão de gás. O ponto C é o ponto de inundação, onde a torre recheada apresenta uma camada de líquido que vai aumentando, até sair pelo topo junto com o gás.
Como se determina a velocidade ótima numa torre recheada?
Deve ser entre 50 e 70% da velocidade do ponto de inundação.
Qual o critério utilizado para determinação da velocidade de escoamento de um gás numa torre recheada?	
A velocidade de escoamento do gás deve ser seguramente distante do ponto de inundação.
O que vem a ser ponto de inundação e como pode ser determinado?
A vazão do liquido tem que ser suficiente para molhar o recheio, porém não pode ser muito elevada para que não ocorra o arraste da fase gasosa e a consequente diminuição da eficiência. Por sua vez a fase gasosa não pode possuir uma vazão muito elevada a ponto de arrastar o líquido para cima. Tal condição é chamada de inundação e a vazão de gás que começa a arrastar o líquido é chamado de ponto de inundação. A determinação do ponto de inundação em um processo envolve a análise da queda de pressão através do recheio, por um gráfico de correlação generalizada para queda de pressão.
Além da aplicação na lavagem de gases identifique outras aplicações para uma torre recheada.
O uso de torres recheadas é muito comum em absorção e em extração. A ideia do recheio é prover uma enorme superfície de contato líquido-vapor. Para sistemas onde se necessita uma perda de carga muito pequena dentro da torre, como sistemas a vácuo, as torres recheadas apresentam vantagem frente as torres de prato, uma vez que essa última apresenta maior perda de carga.
Exercícios
Usualmente para garantir o escoamento do gás exausto para o sistema de lavagem, este opera em ligeira depressão. O Sistema então contempla um exaustor instalado na saída dos gases da torre e a pressão é mantida por injeção de ar na sucção do exaustor. Para minimizar gastos a torre normalmente é instalada dentro (ou ao lado de um tanque de recirculação. A água é monitorada de sorte que acontecendo sua saturação é transferida para a ETRI. Para garantir o nível no tanque o sistema é dotado de um controle que alimenta agua pura. Balizado nestas informações elabore um fluxograma de processo indicando a interligação dos equipamentos, para um sistema que envolva a lavagem de um gás oriundo de uma área de acabamento de polímero (secagem). 
BIBLIOGRAFIA
N.C. JORGE, I.L. ANTÔNIO, V. EDUARDO, M.P. LUIZ CLÁUDIO; Internos de Torres – Pratos e Recheios. Editora Interciência.
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