Tower Doctor: A cura pode ser tão ruim quanto a doença?

Jul 01, 2023

1º de agosto de 2023 | Por Henry Z. Coffins

Henry Kister compartilha lições aprendidas com a solução de problemas em torres de destilação

Durante um curso que eu estava ministrando em Houston há um ano, um participante me perguntou o seguinte no final de uma das sessões: “Você tem experiência com gaxetas estruturadas de tela metálica tipo BX?”

“Claro”, respondi. “As gaxetas de gaze de arame são amplamente utilizadas em aplicações químicas de limpeza em vácuo profundo. Em algumas colunas de acabamento químico especializado em vácuo profundo, elas são a gaxeta ‘padrão’ usada.”

O participante do curso perguntou ainda: “Seus fornecedores afirmam que eles oferecem uma eficiência muito boa – cerca de cinco estágios por metro. Qual é a sua experiência?

“Tive uma excelente experiência com eles. Desde que a torre e os componentes internos estejam limpos e bem projetados, as cargas líquidas não sejam muito altas e a distribuição seja boa, geralmente atendem às reivindicações do fornecedor. A FRI [Fractionation Research Inc., www.fri.org] testou-os com excelentes resultados que foram publicados na literatura aberta. Plotei os dados do FRI em meu livro Distillation Design [1]”, expliquei.

“Não é isso que estamos vendo em nossa torre. Estamos obtendo um estágio por metro. Nem perto dos cinco estágios por metro que o fornecedor afirma. A separação é terrível”, continuou ele.

“Você tem um desenho de seus distribuidores?” Perguntei. Nossa pesquisa de falhas [2] mostrou que 80% das falhas em torres compactadas são devidas à má distribuição de líquido. Portanto, olhar para os distribuidores é um bom ponto de partida.

Ele tirou desenhos dos distribuidores. Levei algum tempo para revisá-los e entendê-los, depois fiz algumas contas. Tudo parecia bem.

“Esses são bons designs”, afirmei. “Não vejo nenhum problema com eles.”

Ele olhou para mim com orgulho. “Estes são nossos próprios projetos. Estou feliz que você aprove.

Eu estava perdido. Eu esperava que algo importante estivesse errado com os distribuidores. Não encontrei nada.

“Você inspecionou a instalação?” Eu então perguntei.

"Pode apostar. Cada pedacinho disso. Tudo estava como deveria ter sido”, respondeu ele.

"Desisto. Tudo parece bem. Não tenho ideia de por que você está obtendo uma eficiência tão baixa.”

Comecei a fazer as malas, mas algo me impediu. Virei-me para ele e perguntei: “Normalmente, o fornecedor de embalagens projeta os distribuidores. Mas você disse que eles foram projetados por você.

“De fato”, disse ele. “Os distribuidores originais foram projetados pelo fornecedor. Eles não funcionaram. Então, nós os substituímos por nossos designs que você gostou.”

“O que havia de errado com os distribuidores do fornecedor?” Perguntei.

“Eles costumavam se obstruir o tempo todo com sólidos que chegavam com a alimentação e o refluxo”, foi sua resposta.

As questões exploratórias continuaram: “Por que vocês não instalaram filtros nesses streams?”

“Tínhamos filtros. Eles não funcionaram.”

“O que havia de errado com os filtros?”

“Eles costumavam ligar a cada poucas horas. Nossos operadores se cansaram de limpar os cestos duas vezes por turno. Então eles retiraram as cestas.”

Nesse momento, chegou um momento de insight. Eu então disse: “Você percebe o que aconteceu? [Figura 1] Quando você removeu as cestas do filtro, os sólidos viajaram para os distribuidores e os obstruíram. Então você mudou os distribuidores para um design que não obstrui e permite a passagem dos sólidos. Você quer adivinhar onde estão os sólidos agora?”

FIGURA 1. Este diagrama mostra a torre contendo gaxetas de malha de arame que apresentaram baixa eficiência (diagrama cortesia de HZ Kister)

“Você acha que eles estão na embalagem?” ele perguntou depois de uma breve hesitação.

"Você entendeu. As gaxetas de gaze tipo BX são excelentes filtros, exceto que não podem ser limpas on-line. Gaxetas obstruídas proporcionam baixa eficiência. Você tem sorte de pelo menos o líquido estar passando.”

Conclusão: uma cura pode ser tão ruim quanto a doença. Tenha sempre em mente o panorama geral. ■

Editado por Dorothy Lozowski

1. Kister, HZ, “Dstillation Design”, McGraw-Hill, Nova York 1992.

2. Kister, HZ, “O que causou o mau funcionamento da torre nos últimos 50 anos?”, Trad. IChemE, Vol 81, Parte A, p. 5, janeiro de 2003.