66- Problemas de seleção e projeto precisos do separador de espuma por separação das pás para remoção de espuma dos gases na parte superior da torre de lavagem e da torre de absorção

Esta postagem foi editada pela última vez por luoli519 em 02/10/2023 às 14:58. Quanto à seleção do design do desespumador para torres de lavagem, geralmente existem duas categorias principais: A primeira categoria é composta por desespumadores de estrutura simples, que não possuem canais microfluídicos secundários independentes para o escoamento do líquido. Esses tipos de eliminadores de espuma incluem os de tipo tela metálica, de filtro de elemento, de tela de filtragem, de membrana, de material filtrante, além dos de tipo placa defletora, que não possuem um sistema independente para reduzir o fluxo do líquido. O segundo tipo de decantador é aquele projetado com canais microfluídicos independentes para a remoção de espuma. Esse tipo de desemulsificador é representado pelos separadores de palhas.

A presença de uma estrutura de microcanais secundários independentes para a descida do líquido no decantador determina um princípio diferente de controle da separação gasoso-líquida, resultando em diferenças significativas na eficiência e precisão da separação. A estrutura determina o desempenho! Alguns desses eliminadores de espuma, por sua própria estrutura, simplesmente não permitem a instalação de canais microfluídicos independentes para a descida do líquido, como os de tipo tela, de filtro de elemento, de malha, de membrana ou de material filtrante.

Esta publicação foi editada pela última vez por luoli519 em 28/12/2016, às 09:29. A estrutura de microcanais de segunda ordem para a separação independente do líquido é importante para os separadores de espuma, o que pode ser compreendido através da análise dos processos de separação gasoso-líquida abaixo**. O processo de separação de espuma gasosa-líquida consiste em duas etapas: na primeira etapa, as gotas de líquido transportadas pelo fluxo de ar crescem dentro dos componentes internos do equipamento. As gotículas de líquido transportadas pelo fluxo de ar entram nos canais de escoamento dos componentes utilizados para remover as gotículas de espuma. Nessas condições, as gotículas de líquido colidem entre si e também com a superfície dos materiais dos componentes, o que faz com que elas se unam e formem gotículas de maior tamanho. A segunda etapa, a etapa de separação por sedimentação de gotículas e espuma líquida, é a etapa de controle central. As gotas de líquido, que aumentaram de tamanho, conseguem se libertar da tensão superficial do líquido presente na superfície dos materiais internos, e assim caem no fluxo de ar, onde se depositam. Devido à força de tração ascendente do fluxo de ar sobre as gotas líquidas, que gera um componente de velocidade ascendente, apenas as gotas cujo tamanho é maior que um certo valor crítico têm um componente de velocidade de descida devido à gravidade maior do que a força de tração ascendente. Dessa forma, essas gotas conseguem se separar completamente por meio da gravidade antes que o fluxo de ar chegue à saída do equipamento! Por outro lado, as gotas cujo tamanho é igual ou menor que um determinado valor crítico têm uma componente de velocidade de sedimentação para baixo, devida à gravidade, que é igual ou menor do que a força de tração exercida pelo fluxo de ar para cima sobre as gotas, criando assim uma componente de velocidade para cima. Assim, as gotas que se sedimentam para baixo não conseguem se separar completamente devido à gravidade antes que o fluxo de ar chegue à saída do equipamento.

Este tópico foi editado pela última vez por luoli519 em 2023-10-2 às 14:59. Trata-se de um desembaçador com estrutura de microcanais de descida de líquido em dois níveis, na qual as gotas de líquido entram diretamente nessa estrutura por meio da transformação de momento, a partir de uma estrutura de curto alcance. Nessa estrutura de microcanais de dois níveis com descida independente do líquido, as gotas e as bolhas não entram mais em “contato secundário” com o fluxo de ar antes e depois da purificação. A força de tração exercida pelo fluxo de ar sobre essas gotas e bolhas pode ser completamente ignorada, assim como a resistência à sua descida. Portanto, o tamanho crítico das gotas e bolhas que podem ser separadas com sucesso é muito pequeno – correspondendo a apenas uma fração pequena de um décimo ou centésimo dos tamanhos observados nos decantadores simples do primeiro tipo. É evidente que o separador de pás do segundo tipo possui vantagens significativas em termos de eficiência e precisão de separação, em comparação com o separador do primeiro tipo, que não conta com uma estrutura de microcanais para a remoção de espuma.

Além disso, os primeiro tipo de eliminadores de espuma pertencem à tecnologia tradicional de eliminação de espuma por intercepção, e desde o início do século passado, não houve muitos avanços técnicos nessa área. Ele se baseia principalmente nos espaços formados pela interconexão entre os materiais que compõem seus componentes internos, de modo a impedir e separar gotículas de líquido dentro de uma determinada faixa de tamanho. Mas as malhas formadas pela interconexão entre os materiais apresentam uma distribuição gaussiana em pequena escala; enquanto as gotículas líquidas de pequeno tamanho são retidas e separadas pelos orifícios de menor tamanho, as gotículas líquidas de maior tamanho conseguem penetrar nos orifícios maiores e escapar. Portanto, os tradicionais separadores de espuma de malha são incapazes de realizar uma separação eficiente de gotículas líquidas de tamanho específico. Além disso, o canal de fluxo dos demistificadores do primeiro tipo é facilmente obstruído por partículas sólidas e substâncias gelatinosas transportadas pelo fluxo de ar. Isso faz com que a eficiência de separação diminua rapidamente, o aumento da pressão durante o funcionamento seja significativo, e a flexibilidade operacional seja limitada. Por isso, é necessário realizar manutenções periódicas nos demistificadores, substituindo seus componentes internos. Isso resulta em altos custos de operação e manutenção. No entanto, devido às limitações no conhecimento anterior sobre as tecnologias de separação de espuma, os primeiros tipos de desespumadores são amplamente utilizados em diversos setores. Em condições de alto teor de líquido no fluxo de ar, em situações instáveis, ou quando o fluxo de ar contém partículas sólidas, gelatina ou espuma líquida, surgem sérios problemas de operação e manutenção.

Este tópico foi editado pela última vez por luoli519 em 2016-12-28 09:34. Através de conversas com profissionais de escritórios de design e empresas de engenharia, ficou claro que eles costumavam fazer as estimativas com base nos padrões da indústria nacional de removedores de espuma do tipo tela. Por exemplo, a norma HG/T21618 para separadores de névoa de malha de arame. Quanto à aplicação prática desse padrão, existem as seguintes deficiências evidentes: 1. Na estimativa da velocidade real de fluxo do removedor de espuma em malha, não se leva em consideração a grande diferença na viscosidade e tensão superficial dos diferentes fluidos líquidos, como água, óleo, álcoois e amônia. Como o intervalo dos coeficientes de correção é muito amplo, os engenheiros especializados das empresas de projetos também admitem não ter certeza se as velocidades de fluxo e as áreas de passagem estimadas são confiáveis. 2. O diâmetro máximo dos componentes internos do removedor de espuma de malha é de 5200 mm? Os redatores da norma levaram em consideração o efeito de contração do padrão de fluxo no processo de desespumação por fluxo de ar? Quanto maior for a diferença entre o diâmetro do componente interno do removedor de espuma e o diâmetro do tubo de saída do fluxo de ar, mais evidente será o efeito de contração do fluxo de ar. O efeito de contração do fluxo de ar faz com que os elementos periféricos, distantes do centro dos componentes internos, operem de maneira ineficiente ou até mesmo ineficaz. Isso, por sua vez, faz com que a velocidade do fluxo na área de operação real ultrapasse significativamente o limite máximo permitido, resultando na deterioração da separação de espuma. 3. Esse padrão indica que pode ser utilizado para a remoção de gotículas de líquido com tamanho entre 3 e 5 micrômetros. E, como se pode ver a partir da análise do processo de controle de remoção de espuma entre o estado gasoso e líquido mencionado anteriormente, o processo de sedimentação gravitacional é o mecanismo de controle da remoção de espuma no removedor de espuma de malha. As leis da sedimentação gravitacional são apenas três: a fórmula da lei do escoamento laminar de Stokes, a fórmula da lei do escoamento de transição de Allen e a fórmula da lei do escoamento turbulento de Newton. Independentemente de os dados das condições operacionais serem inseridos em qual quer uma das fórmulas mencionadas, o tamanho crítico de separação obtido é muito superior a 3-5 micrômetros. Má orientação grave. Os colegas estrangeiros sempre balançam a cabeça e ficam surpresos com esse padrão.

Este tópico foi editado pela última vez por luoli519 em 2016-12-28 09:36. Os primeiros especialistas no setor de separação no país costumavam analisar dados de curvas de separação obtidos no exterior, percebendo que a eficiência da separação gasoso-líquida estava relacionada à velocidade do fluxo de ar. Eles estabeleceram, então, uma faixa de fórmulas empíricas para determinar a velocidade do fluxo de ar nas condições de separação gasoso-líquida. Contudo, o desempenho operacional real do separador de espuma gás-líquido projetado sempre apresenta grandes discrepâncias em relação aos requisitos do projeto.

Este tópico foi editado pela última vez por luoli519 em 2016-12-28 09:39. Posteriormente, engenheiros locais constataram, através da prática, que o mesmo dispositivo de remoção de espuma tinha um bom desempenho em condições de baixa pressão. No entanto, quando a pressão aumentava significativamente, seu desempenho na remoção de espuma diminuía consideravelmente. Eles também recomendaram uma curva empírica de ajuste entre a eficiência de separação gasoso-líquida e o momento do fluido, ou seja, a separação gasoso-líquida não depende apenas da velocidade do fluido, mas também de sua densidade.

Este tópico foi editado pela última vez por luoli519 em 28/12/2016, às 09:41. Nos últimos anos, no país, devido ao uso de diversos pacotes tecnológicos importados e à colaboração estreita com empresas especializadas estrangeiras, e após pesquisas aprofundadas sobre modelos de técnicas de separação dinâmica por meio de plataformas internacionais, ficou claro que a separação gasoso-líquida está diretamente relacionada à conversão de energia, ou seja, está relacionada à densidade do fluido e ao quadrado da velocidade do fluido. O limiar de energia por unidade de fluido torna-se uma condição de restrição fundamental no projeto de separadores eficientes e quantitativos.