![pageSearch](/themes/hestia/images/page-search.webp)
Quebrando as Correntes, Parte 3
May 16, 2023Mercado de ligas de manganês arrecadará US$ 44,0 bilhões, globalmente, até 2031, com CAGR de 6,0%, afirma Allied Market Research
May 18, 2023Anunciado o primeiro investimento do programa de impacto do condado de Cuyahoga
May 20, 2023Mercado global de rodas dessecantes testemunhará enorme crescimento até 2029
May 22, 2023Análise de crescimento do mercado de mini sacos dessecantes 2023
May 24, 2023Empregando técnica de dinâmica de fluidos computacional para análise do PACK
![Jun 23, 2023](/themes/hestia/images/news-details-icon1.webp)
Scientific Reports volume 12, Artigo número: 6588 (2022) Citar este artigo
1385 Acessos
2 citações
Detalhes das métricas
Neste estudo, um inovador recheio estruturado de tela de arame, nomeadamente PACK-1300XY com uma área superficial específica de 1300 m2/m3, foi caracterizado por realizar uma abordagem de dinâmica de fluidos computacional (CFD). De fato, diferentes características deste empacotamento (altura equivalente a uma placa teórica, queda de pressão úmida/seca e eficiência de transferência de massa) foram analisadas através da análise do regime de fluxo usando a abordagem CFD tridimensional com o cenário multifásico Euleriano-Euleriano. Os resultados mostraram o desvio relativo médio de 16% (para queda de pressão úmida), 14% (para queda de pressão seca) e 17% (para eficiência de transferência de massa) entre as previsões de CFD e as medições experimentais. Estes excelentes níveis de consistência entre as descobertas numéricas e as observações experimentais aprovam a utilidade da abordagem baseada em CFD para simulação confiável de processos de separação.
Tecnologias de separação, como absorção à base de líquido iônico1,2 e assistida por microvaiwe3, adsorção4,5,6,7, membrana8, purificação circulante9 e fluidização10,11,12 têm uma ampla gama de aplicações em diferentes aplicações. A coluna de destilação é provavelmente o processo mais conhecido para separar a matéria-prima e o fluxo de produto, considerando a volatilidade relativa13,14,15. A coluna de destilação pode facilmente lidar com um regime de fluxo em contracorrente entre correntes de gás e líquido16. As colunas de destilação equipadas com bandeja17 e embalagem18 são duas categorias principais nesse sentido. Este último é dividido em dois empacotamentos aleatórios e estruturados19.
Como o empacotamento da estrutura apresenta uma ampla gama de benefícios, incluindo proporcionar baixa queda de pressão, ter alta eficiência de separação e ser adaptável às diferentes operações20, ele foi selecionado para torres de separação de grande escala21 e indústrias químicas nacionais. A fim de elaborar o desempenho de separação dos procedimentos químicos, um tipo de embalagem estruturada, ou seja, embalagem de chapa ondulada, é popular22. Seu material poderia ser metais, cerâmicas e plásticos23 dispostos lado a lado com direções inversas do canal. Portanto, sua porosidade é de cerca de noventa por cento, com uma área superficial específica atrativa variando de 250 a 750 m2/m324.
As quedas de pressão seca e úmida nas colunas de destilação estão associadas à fase gasosa e à corrente gás-líquido em contracorrente através da altura da coluna, respectivamente . Além disso, a altura equivalente a uma placa teórica (HETP) e a retenção de líquido são outras características essenciais de uma gaxeta26,27. Além disso, a eficiência de separação para o leito embalado foi definida através do valor HETP, que mostra a transferência de massa dos recheios. Ressalta-se que existe uma relação proporcional entre esses parâmetros28.
Dentre os estudos numéricos para o escoamento de fluidos ao longo dos recheios, a fluidodinâmica computacional (CFD) é um método eficiente para reduzir o gasto econômico de medições experimentais29,30,31,32. Além disso, outro benefício deste método computacional é a capacidade de estimar o efeito de diversos fatores33,34,35. Para atender a esse propósito, vários pesquisadores desenvolveram métodos precisos de discretização e algoritmos de solução, ou seja, fornecendo um esquema computacional eficaz, para introduzir um modelo preciso para a simulação do escoamento nos empacotamentos que a combinação de scripts e softwares próprios seria acostumada para esse fim36.
Nos últimos anos, um enriquecimento de componentes na interface gás-líquido37,38 na escala atomística tem uma influência importante nos mecanismos de transferência de massa39,40,41. Além disso, vários estudos baseados em CFD investigaram o comportamento do fluxo multifásico de recheios estruturados de forma diferente . Além disso, o estudo da representação empírica para uso comercial de folhas de embalagens corrugadas já foi apresentado em outros trabalhos computacionais46,47.