ADSORÇÃO X ABSORÇÃO CONHECIMENTO BÁSICO
Adsorção x Absorção Adssor Ad orçã çãoo =
fixaçã fixa çãoo das mol oléc écu ula lass, ge gera rallmen ente te de um fluxo líquido ou gasoso, gaso so, na superfície de um sólido sem que as moléculas passem a fazer parte deste sólido.
Abssor Ab orçã çãoo =
fixaçã fixa çãoo de uma su sub bst stân ânci ciaa líq íqu uida ou gasosa no interior da massa de outra substância, geralmente sólida.
Adsorção x Absorção Adssor Ad orçã çãoo =
fixaçã fixa çãoo das mol oléc écu ula lass, ge gera rallmen ente te de um fluxo líquido ou gasoso, gaso so, na superfície de um sólido sem que as moléculas passem a fazer parte deste sólido.
Abssor Ab orçã çãoo =
fixaçã fixa çãoo de uma su sub bst stân ânci ciaa líq íqu uida ou gasosa no interior da massa de outra substância, geralmente sólida.
F F
enômenos da Adsorção
orças de Coesão exercem atração por moléculas de um fluxo aderindo-as à superfície do sólido. adsorção de película de água na superfície de um espelho. adsorventes comerciais têm área superficial acima de 800 m²/grama e podem reter até 1 litro de H2O / 3,5 litros de adsorvente.
F
enômenos da Adsorção
Condensação Capilar concentração de superfícies no poro gera concentração de forças de adsorção. forças de adsorção concentradas são capazes de arrastar a água do fluxo para dentro do poro e condensá-la.
F
enômenos da Adsorção
Atração Eletrostática Polarizada superfícies polares geradas por cargas atômicas desbalanceadas na superfície dos zeólitos. Superfícies polares tem atração eletrostática por moléculas polares, como a da água.
equisitos de Adsorção
R
Temperatura a temperatura ideal é a que se encontra alguns graus acima da temperatura de condensação.
Pressão a pressão ideal está entre 2,5 e 3,5 Barg
Calor de Adsorção calor de adsorção é gerado no momento da adsorção da molécula de água e equivale a 1300 a 1800 BTU / lb de H2O adsorvida. o calor de adsorção consiste de: 970 BTUs referentes à mudança de estado e 330 a 530 BTUs referentes ao calor de secagem. o calor de adsorção pode elevar a temperatura do leito em até 16°C.
esadsorção
D
Tipos de desadsorção: deslocamento variação de temperatura variação de pressão O etanol é desidratado pelo processo de variação de pressão com vácuo mínimo de 26´Hg, nesta etapa o leito tende a esfriar.
sotermas
I
sotermas são curvas de equilíbrio de temperatura que indicam, a uma mesma temperatura, qual a quantidade de produto adsorvido em função da sua concentração na mistura. I
Coluna de Adsorção Coluna com leito imóvel, contendo somente resina.
Coluna com leito imóvel, fixo por tela flutuante e bolas de cerâmica.
Coluna com leito móvel apresentando ³efeito duna´.
inâmica de Adsorção
D
urante o processo de adsorção, o leito de resina se divide em três camadas. - zona de equilíbrio - zona de transferência de massa - zona ativa D
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
No início da alimentação a adsorção de água ocorre praticamente na mesma intensidade em ambos os casos.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Com o passar do tempo a zona em equilíbrio aumenta com a adsorção de água.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Continuando a alimentação do vaso, a MTZ de um leito saturado cresce indefinidamente.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
A MTZ do vaso com leito saturado praticamente toma conta de toda a Zona Ativa, e teoricamente, a resina é considerada saturada quando atinge a taxa de 5% de água retida.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Ao final do tempo de alimentação, em um vaso com resina ativa ainda existe uma camada bem definida da Zona Ativa.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Para que a Zona de Equilíbrio seja a mesma, há muito a coluna com resina saturada não mais estava desidratando satisfatoriamente, portanto produzindo álcool fora da graduação .
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
Tempo de Adsorção O tempo de contato entre a molécula de água e o adsorvente é de meio a dois segundos.
O tempo de adsorção associado à taxa de adsorção é que irá definir qual será o tempo de alimentação.
Após a saturação de todo o leito é iniciada a regeneração.
egeneração do Leito
R
No início da regeneração o topo da coluna é que ³seca´ primeiro.
egeneração do Leito
R
A progressão da camada de resina regenerada aumenta com o tempo e a intensidade que o vácuo é aplicado no vaso.
egeneração do Leito
R
É muito importante que o sistema de regeneração, bomba de vácuo e condensadores estejam em perfeitas condições para que não fique resina sem ser regenerada no vaso.
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Ao final do tempo de alimentação, em um vaso com resina ativa ainda existe uma camada bem definida da Zona Ativa.
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
ovimento da MTZ
M
Vaso com resina ativa
MTZ
delineada
Para que a Zona de Equilíbrio seja a mesma, há muito a coluna com resina saturada não mais estava desidratando satisfatoriamente, portanto produzindo álcool fora da graduação .
Vaso com resina saturada
MTZ
dispersa
Tempo de Adsorção O tempo de contato entre a molécula de água e o adsorvente é de meio a dois segundos.
O tempo de adsorção associado à taxa de adsorção é que irá definir qual será o tempo de alimentação.
Após a saturação de todo o leito é iniciada a regeneração.
egeneração do Leito
R
No início da regeneração o topo da coluna é que ³seca´ primeiro.
egeneração do Leito
R
A progressão da camada de resina regenerada aumenta com o tempo e a intensidade que o vácuo é aplicado no vaso.
egeneração do Leito
R
É muito importante que o sistema de regeneração, bomba de vácuo e condensadores estejam em perfeitas condições para que não fique resina sem ser regenerada no vaso.
egeneração do Leito
R
Ao final do tempo de regeneração todo o vaso deve estar ³seco´, embora na regeneração em processo industrial sempre de 1 a 2 % de água fica retido na resina .
Após a regeneração inicia novamente o tempo alimentação do vaso.
nfluências sobre a Adsorção - 1
I
Leitos e Fluxos são recomendados leitos altos e estreitos. f luxo deve ser turbulento sem exceder à máxima velocidade. o leito deve ter baixa perda de carga. F luxo descendente evita a f luidizaç ão do leito. Pureza da matéria prima q uanto menor o teor de água, menor ser á a taxa de adsorção, maior a MTZ e menor a capacidade. Carga residual adsorção se torna inef iciente com carga residual acima de 2%.
nfluências sobre a Adsorção - 2
I
Temperatura do sistema o ef eito tem peratura atua inver samente na capacidade útil d o adsorvente. Tamanho da partícula ou pérola pér olas pequenas adsorvem melhor mas geram grande perda de carga. F
ase do Fluído á lcool é desidratad o na f ase vapor, pois a regeneração é f eita por variação de pressão e não variação de tem peratura. f ase vapor e líquida juntas é prejudicial. na f ase líquida a taxa de ad sorção e a velocidade do f luxo são 10 vezes menores e o tem po de retenção 10 vezes maior .