Avaliação da eficiência e da transferência de massa em uma extratora pulsada com recheio

Abstract

1 Avaliação da eficiência e da transferência de massa em uma extratora pulsada com recheio Evaluation of efficiency and mass transfer in a pulsed packed extraction column Evaluación de eficiencia y transferencia de masa en un extractor pulsado con relleno Resumo O presente trabalho tem por objetivo investigar os parâmetros operacionais no desempenho de uma coluna de extração pulsada com recheio de anéis de Raschig. Para alcançar o objetivo proposto, foi utilizado o sistema água + ácido acético + 1-butanol a 25°C e 1 atm. Após os experimentos o desempenho da coluna foi avaliado a partir do cálculo da eficiência e do coeficiente global de transferência de massa. Os modelos de Murphree (1925) e Kawase (1990) foram utilizados para o cálculo da eficiência. Os modelos escolhidos apresentaram valores coerentes. Já para o cálculo do coeficiente global de transferência de massa utilizou-se seis modelos distintos: Plug Flow Model (PFM), Safari et al. (2012), Kister (1992), Torab-Mostaedi e Safdari (2009b), Modelo de difusão e GhaffariTooran et al. (2009). Sendo que os modelos de Torab-Mostaedi e Safdari (2009b) e GhaffariTooran et al. (2009) não apresentaram valores coerentes. Com a análise dos resultados, notou-se que tanto para eficiência quanto para o coeficiente global de transferência de massa houve uma influência positiva dos parâmetros operacionais analisados. Sendo a razão das vazões quem mais influenciou na eficiência da coluna, apresentando um aumento percentual de 33,57%. Por fim, um modelo empírico foi desenvolvido com o intuito de correlacionar a eficiência da coluna com os parâmetros operacionais. A equação mostrou boa concordância com a equação de Murphree, apresentando um desvio médio de 7,35%. Assim foi possível constatar a eficácia Research, Society and Development, v. 9, n. 2, e132922185, 2020 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i2.2185 2 da inserção do recheio e da pulsação na extratora como uma forma de potencializar a transferência de massa.Palavras-chave: Extração; Coluna de extração pulsada com recheio; Eficiência; Coeficiente global de transferência de massa; Extração líquido-líquido. AbstractLiquid-liquid extraction, or solvent extraction, is a unitary operation designed to separate one or more components from the insertion of a liquid phase that has more affinity with the components of interest. It is a technique used in various industrial process including the food industry, petrochemical and biochemical. Thus, the present work aims to investigate the operational parameters in the performance of a pulsed packed extraction column. The packed used in the extractor ir Raschig's rings. For this, 30 runs were performed with aqueous acetic acid solution (solute) and 1-butanol solution (solvent) in order to obtain concentration data in the extract and raffinate and with these data to calculate column efficiency and mass transfer coefficient. The Murphree (1925) and Kawase (1990) models were used to calculate the efficiency. The two models chosen for the efficiency cal...