Equipamentos e Máquinas Industriais

Cavitador para reatores químicos

Quimica e Derivados
27 de fevereiro de 2018
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    A cavitação (formação de bolhas em um líquido que é aspirado ou expandido) é um fenômeno prejudicial e indesejável nas bombas, mas, de forma moderna, encontrou uma aplicação de grande utilidade em reatores químicos, em particular os de transesterificação no fabrico de biodiesel o objetivo do cavitador nos recíprocos é sujeitar os reagentes a um choque para aumentar a velocidade de reação, reduzir o tempo e também reduzir o excesso de reagente que é colocado para alcançar uma alta conversão.

    A mistura sofre choque de mistura, com forte aumento de pressão, um contato muito íntimo entre fases e microbolhas é formado, com grande crescimento da área de troca. No caso do fabrico de biodiesel, o vapor é gerado pela expansão da mistura de óleo e metanol a uma pressão menor do que a saturação do álcool à temperatura de reação. Uma mistura de vapor de líquido é um meio acústico isolante, a velocidade do som é muito baixa, de 10 a 25 m/s. À medida que os jatos de líquido que expandem fazem isso em 30 e mais m/s, o regime é supersônico e, quando isso acontece, um choque de compressão ocorre necessariamente: as bolhas colapsam, há vibrações, a pressão aumenta acentuadamente, condensa o metanol e desacelera.

    Devido à grande turbulência do choque de cavitação, a grande área de troca e a pressão, a velocidade de reação aumenta notavelmente comparada à obtida com os métodos tradicionais. Isso permite reduzir o tempo para completar a reação, reduzir o excesso de metanol que é usado e aumentar a conversão, três vantagens decisivas na otimização do processo.

    O dispositivo é semelhante a um ejetor, mas sem uma boca de sucção. Há de DN 40 a DN 100. A instalação é muito simples: você só precisa regular a temperatura da mistura, recircula-a com a ajuda de uma bomba centrífuga e eleve a pressão para o que é necessário para gerar uma velocidade maior do que o som em o meio.

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