Fiberbed: Velas e suas Aplicações no Ácido Sulfúrico - Clark Solutions - COBRAS 2015

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Slide 1

1

Fiberbed: VelasE suas aplicaes no cido Sulfrico

2

ndice Descrio das Velas Desenhos Esquemticos Velas em Plantas de cido Sulfrico Dimensionamento e Teste das Velas Estudo de Modelo de Velas Velas Bottom DrainerTM(pat.req.)Eliminadores de Nvoas de DifusoE suas aplicaes no cido Sulfrico

3

Descrio das VelasFiberbed E suas aplicaes no cido Sulfrico

Fiberbed

Descrio das Velas

Funo das Velas

Descrio das Velas

Funo Remoo de partculas lquidas e slidas solveis em suspenso em correntes gasosas. Em especial, partculas de nvoas de dimetros menores que 3 m

Descrio das Velas

INLET GASGAS OUTLETINLET GAS+LIQUIDOUTLETGASOUTLET LIQUID

LIQUID OUTLETPrincpio de Funcionamento

Descrio das Velas

Mecanismos de Funcionamento

Impacto InercialInterceptao DiretaDifuso Browniana

Impacto Inercial

Stokes Number:

Nelson Clark (NPC) - Cuidado aqui.

A fora e atrito s tem influenci no impacto inercial

Interceptao Direta

Difuso Browniana

Desenhos EsquemticosVelaE suas aplicaes no cido Sulfrico

Corte do leitoEsquemticoCamadas da Vela: Manta de Captao: captura as gotculas maiores, reduzindo a quantidade de nvoa que segue camada de captao; Fibra de Captao: Efetivamente, responsvel pela captao das gotculas pequenas Camada de drenagem: maior facilidade de dreno e reduo substancial dos re-arrastes

Descrio funcionamentoEsquemtico

StandingApoiadaEspelhoExit Velocity VEExit Velocity VECore Velocity VCBed Velocity VBVA

Descrio funcionamentoEsquemtico

HangingPenduradaEspelhoApproach Velocity VAApproach Velocity VACore Velocity VCBed Velocity VBVE

Operao Dual-bedEsquemticoDetalhes de projeto:

Aumento da rea de filtrao em 30% a 40%

Apresenta menor perda de carga comparado a equipamentos standards

Igual ou melhor eficiencia de separao.

Core velocities e exit velocities tem de ser levadas em considerao

bruno (b) - Entraremos em Discusso de Rearraste?

Drenos selados

Drenagem

P - PP

lhFfdD

Nelson Clark (NPC) - Por que no inserir as equaes para dimensionamento.

No vejo em que Bernoulli controbui aqui...bruno (b) - Podemos inserir a equao, mas no sabemos se disponibilizamos ela.. bernoulli o principio por trs do dimensionamentoVelas em Plantas de cido SulfricoVelaE suas aplicaes no cido Sulfrico

Final

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

QueimadorConversorIntermediria

FinalQueimadorConversorIntermediria

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

A torre de Absoro Intermediria onde ocorre a maior formao de condensado cido

A Velocidade do gs arrasta condensado na forma de Mist fino

O Mist altamente Corrosivo

Nelson Clark (NPC) - Este texto no esta tecnico nem claroFinalQueimadorConversorIntermediria

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

Ponto de Maior Condensao da Planta

A torre de Absoro Intermediria onde ocorre a maior formao de condensado cido

A Velocidade do gs arrasta condensado na forma de Mist fino

O Mist altamente Corrosivo

FinalQueimadorConversorIntermediria

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

Arraste provocado pelo Gs

A torre de Absoro Intermediria onde ocorre a maior formao de condensado cido

A Velocidade do gs arrasta condensado na forma de Mist fino

O Mist altamente Corrosivo

FinalQueimadorConversorIntermediria

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

Razes Ambientais:Impedem que haja emisso excessiva de Poluentes

Final

Necessidades da vela

1 Leito2 Leito3 Leito4 LeitoResfriamento de Gs

Trocadores de CalorVELAS NAS TORRES:

ABSORO INTERMEDIRIA ABSORO FINAL

QueimadorConversorIntermediria

Problemas nas Plantas devido : Secagem Inadequada, furos nos Trocadores de Calor, furo nos Superaquecedores, entrada de Ar Atmosfrico na Tubulao, entre outros, sero refletidos especialmente na Torre Intermediria.

Dimensionamento e Teste das VelasVelaE suas aplicaes no cido Sulfrico

DimensionamentoFiberbed Clark Solutions (vista interna)

DimensionamentoDetalhes Principais

Estrurtura Metlica e Construo Densidade adequada para a Fibra Homogeneidade da Fibra Clculo das Dimenses da Vela Clculo da Quantidade de Fibra Clculo da Perda de CargaFiberbed Clark Solutions (vista interna)

Nelson Clark (NPC) - Precisamos melhorar a chamada.

Homogeneidade da FibraTermografia

Avaliaes TcnicasSchematic of8 stage cascade impactor

Restries de processoPerda de carga disponvel no sistemaPerda de carga fornecida pelas velasAvaliarNecessrio adaptar elementos filtrantes para adequar perda de cargaH possibilidade para construir Velas feitas sob medida para Operao da Perda de Carga e/ou eficincias requeridas pelo ProcessoRevamps

bruno (b) - informando apenas revampinserir restricoes de energia no sistema

inserir possiveis definicoes e decisoes

manter, aumentar, mudar espec

Stick Test Caso Real

1

Incio de sobrecarga causada por vazamento

Stick Test Caso Real

2

Sobrecarga satura elementos, causando maior re-arraste

Stick Test Caso Real

3

Vazamento reparado, eliminando sobrecarga

Stick Test Caso Real4

Funcionamento dos elementos voltou a estabilizar

Stick Test Caso Real4

Funcionamento dos elementos voltou a estabilizarConcluso: A Sobrecarga nas Velas derivou-se de um Problema em outra etapa do processo, que quando sanado, as Velas retornaram a seu funcionamento ideal

Estudo de Modelo de VelasVelaE suas aplicaes no cido Sulfrico

Fonte: G.Boles, Effect of fiberbed winding pattern on pressure drop, 2005, with permission from Sulfuric Acid TodayPerfis de Enrolamento

Perfis de EnrolamentoFonte: G.Boles, Effect of fiberbed winding pattern on pressure drop, 2005from Sulfuric Acid Today

Ampliao da Fibra

Ampliao da Fibra

Detalhe para distribuio aleatria de fios

Fenmeno de drenagem e coleta ocorre em escala microscpica e no macroscpica.

DrenagemGotcula de 1 1 VelaBola de futebol2500 CamposAtravessaAtravessa

DrenagemAngulao da fibra auxiliaria a drenagem?

Drenagem

Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)

Nelson Clark (NPC) - Onde esto aquelas ftors com as fibras todas emaranhadas?

No da para comseguir as micrografias (microscpio timo) com ao Michael?

Drenagem

Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)

Drenagem

Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Coleta

Velas BottomDrainerTMVelaE suas aplicaes no cido Sulfrico

Gaiola ExternaGaiola InternaFibra de Captao

Se entendemos a Drenagem, Podemos controlar a DrenagemStandingApoiada

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!Gaiola ExternaGaiola InternaFiltro de DrenagemBase AbertaGaiola Externa com Cinta Inferior, p/ direcionarFibra de Captao

StandingApoiada

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

StandingApoiada

Gs com nvoasGs limpoGs limpoNvoas drenadas

Espelho

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

StandingApoiada

Gs com nvoasGs limpoGs limpoNvoas drenadas

Benefcios:Mnima drenagem para espelhoCapacidade marginalmente

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!Gaiola ExternaGaiola InternaFibra de Captao

HangingPendurada

Filtro de DrenagemGaiola Externa com Cinta Inferior, p/ direcionarBase Aberta

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

HangingPendurada

Gs com nvoasGs limpoNvoas drenadasGs com nvoasEspelho

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

HangingPendurada

Gs com nvoasGs limpoNvoas drenadasGs com nvoasEspelhoBenefcios:Eliminao do seloCapacidade marginalmenteDrenagem direcional sem selagem

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

HangingPendurada

Gs com nvoasGs limpoNvoas drenadasGs com nvoasEspelhoDrenagem direcional sem selagem

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

cido Nitrosil Sulfrico

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

HangingPendurada

Gs com nvoasGs limpoNvoas drenadasGs com nvoasEspelho

Calha recepoFunil de drenagem

68

Nelson Clark (NPC) - Estes dois ltimos slides esto pssimos!

HangingPendurada

Gs com nvoasGs limpoNvoas drenadasGs com nvoasEspelho

Calha recepoFunil de drenagemProteo contra acmulo de c