Relatorio De Adsorçao Em Coluna

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Disciplina: Operações Unitárias Experimental

Docente: Márcio Castro

EXPERIMENTO: ADSORÇÃO EM COLUNA

Discentes:

Michell Smith Gomes da Silva

Petrúcia Karine Santos de Brito

Pryscilla Ysabell

Sanderson Abdon Rocha Miranda

Julho/2011

Natal/RN

INTRODUÇÃO

Adsorção é um processo de separação no qual moléculas de uma fase fluída são transferidas para a superfície de um sólido, chamado sólido adsorvente. Na prática, pequenas partículas de sólidos adsorventes formam um leito fixo em uma coluna de adsorção e uma fase fluída atravessata tal leito, onde continuamente é adsorvida. Outro processo que apresenta a mesma forma de operação é a troca iônica. Ambos os processos podem funcionar de forma continua, semicontínua ou batelada.

Muitos dos materiais adsorventes são sólidos altamente porosos e a adsorção ocorre fundamentalmente nos poros. Como se baseia em um fenômeno de transferência de massa para uma superfície de poros, é razoável entender que devemos ter um adsorvente com alta superfície externa e interna, além de outras propriedades inerentes, como tipo e tamanho dos poros, distribuição e natureza. Existem mecanismos que explicam a adsorção em poros tanto com reação química, como por exemplo a reação de decomposição do cumento em benzeno e etano, como sem reação química, como por exemplo a redução do teor de ácido sulfídrico (H2S) da água. Além disso, podemos utilizar a adsorção para diminuir a poluição de CO2, CO, CS2 e outros gases de chaminés e locais com sistema de ventilação.

A unidade tecnológica mais utilizada em escala industrial para processos de adsorção e permuta iónica consiste em colunas cilíndricas, com enchimento de partículas esféricas de adsorvente ou resina (fase estacionária), através das quais passa o fluido a tratar (fase móvel). O ciclo de funcionamento baseia-se normalmente em duas colunas ou leitos fixos em série, de forma que enquanto uma está a ser saturado, uma segunda está a ser regenerada. Durante a fase de saturação, a fase móvel a tratar atravessa a coluna e os solutos nela contidos são retidos pela fase estacionária. Após a saturação, é necessário regenerar o adsorvente (resina) utilizando um electrólito forte, permitindo deste modo, que este seja novamente reutilizado.

Figura 1 – duas colunas de adsorção. A da esquerda é a adsorção e a da direita é a de regeneração.

Podemos citar alguns como carvão ativado (usado para retirar agentes desidratantes como ácido fosfórico), sílica gel (usada para reduzir a umidade local), alumina ativada e peneiras moleculares.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O principal parâmetro, em cálculos de projetos de equipamentos para adsorção, é a capacidade da carga da coluna. Caso erros sejam cometidos, o processo pode ficar superdimensionado, o que custará um maior gasto da empresa pois o sistema irá operar em condições a mais que a suficiente, ou subdimensionado, o que também acarretará gastos pois as condições de operações serão insuficientes para realizar a operação de forma desejada. Abaixo é mostrada a equação, que a partir dos experimentos, podemos determinar a capacidade da coluna.

m= ∫_0^t▒(Co*Q*t-C(t))dt

Onde m é a massa de cobre adsorvido para o experimento, Co e C são as concentrações respectivas na fase líquida inicial de cobre e durante o processo, t o tempo de realização da prática e Q a vazão de líquido coletado.

OBJETIVO

A partir da equação acima,