8.-Assorbimento

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Università degli Studi di Cagliari Università degli Studi di Cagliari Università degli Studi di Cagliari Università degli Studi di Cagliari Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali Impianti Chimici Impianti Chimici Impianti Chimici Impianti Chimici a.a. a.a. a.a. a.a. 2013 2013 2013 2013- - -2014 2014 2014 2014 Consiste nel trasferimento di un soluto dalla fase vapore a quella liquida. La fase gassosa è solitamente formata dal soluto e da un gas inerte così come la fase liquida è praticamente immiscibile con la fase vapore e in alcuni casi la vaporizzazione può essere trascurata. Le colonne a riempimento possono essere utilizzate sia per la distillazione che per l’assorbimento. Assorbimento

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    Consiste nel trasferimento di un soluto dalla fase vapore a quella liquida. Lafase gassosa solitamente formata dal soluto e da un gas inerte cos come lafase liquida praticamente immiscibile con la fase vapore e in alcuni casi lavaporizzazione pu essere trascurata. Le colonne a riempimento possono essereutilizzate sia per la distillazione che per lassorbimento.

    Assorbimento

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    Perdite di carico e flooding in colonne a riempimentoSe si considera una torre di assorbimento con un definito tipo e dimensione diriempimento e con una portata di liquido stabilita, esiste un flusso di gas chenon pu essere superato a cui corrisponde una velocit di flooding. Oltre questecondizioni la torre non pu operare.A basse velocit del gas il liquido scorre sul riempimento senza essereinfluenzato dal flusso di gas. Quando la portata di gas raggiunge un valorechiamato loading point, il gas inizia a trattenere il liquido che inizia adaccumularsi nel riempimento. Aumentando ancora la portata di gas siraggiunge il punto di flooding in cui il liquido completamente ostacolato e nonriesce a percorrere la colonna.

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    =

    13.1

    .

    Vw = flusso di vapore perunit di sezione di colonna[kg/m2s]Fp = packing factor [m-1]L= viscosit del liquido[Ns/m2]L, V = densit del liquido edel vapore [kg/m3]

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    Per il buon funzionamento di una colonna a riempimento random necessario che le dimensioni del riempimento utilizzato siano compatibilicon il diametro della colonna in modo da limitare il fenomeno dei camminipreferenziali.

    Condizioni operative

    Valori massimi consigliati per le dimensioni del riempimento:

    - anelli Raschig: < 1/30 del diametro della colonna- anelli Pall: < 1/10 - 1/15 del diametro della colonna- selle Berl e Intalox: < 1/15 del diametro della colonna

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    PORTATA MINIMA DI BAGNAMENTOIl liquido deve essere di portata tale da bagnare completamente il riempimento disponibile

    Lw = portata specifica volumetrica di liquido (m3/sm2)//area superficiale del riempimento per unit di volume (m2/m3)

    Valori minimi consigliati:

    2x10-5 m3/sm per anelli con dp=25-75 mm

    3.4x10-5 m3/sm tutti gli altri riempimenti

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    Procedimento per determinare le portate limite e ildiametro della colonna1. Scelta del riempimento adatto e corrispondente Fp2. Definizione delle portate di liquido e di gas in colonna3. Calcolo del parametro di flusso e determinazione del parametro di capacit

    in corrispondenza delle condizioni di flooding4. Utilizzando unadeguata % delle condizioni di flooding pu essere

    determinata la corrispondente sezione trasversale della colonna

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    C.J. Geankoplis Transport Processes and Separation Process Principles2003, Prentice Hall

    E. Sebastiani Lezioni di Impianti Chimici I 1987, Siderea

    R.K.Sinnott Coulson &Richardsons Chemical Engineering Vol.6, 3 ed.

    1999, Butterworth Heinemann

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