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<Abril de 2017>
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INVESTIGAÇÃO EM CURSO

Por vezes, a subida do gás em colunas de borbulhamento é orientada por um tubo ascensor interno ou externo, sendo a primeira configuração designada por internal loop airlift (ILARL) e a segunda por external loop airlift (ELARL). Este sistema tem sido aplicado no transporte de líquidos abrasivos e corrosivos, na exploração subaquática, na indústria nuclear, farmacêutica e bioquímica e em processos de tratamento de esgotos e águas residuais.

O êxito da aplicação de colunas tipo airlift deve-se ao facto destas serem de construção simples e de promoverem um elevado grau de mistura do líquido com baixos consumos energéticos, para além de permitirem elevados níveis de transferência de massa e calor.

 

O trabalho de investigação em curso é desenvolvido no âmbito do projecto POCTI/EQU/46880/2002 intitulado “Caracterização Hidrodinâmica de Colunas de Borbulhamento com Subida do Gás Orientada por Tubo Ascensor – Estudos Experimentais e Teóricos”.

Com este projecto pretende-se consolidar e alargar o conhecimento em escoamentos de bolhas tubulares, aplicando-os a colunas de borbulhamento do tipo airlift.

Têm sido desenvolvidos estudos experimentais com o objectivo de conhecer a hidrodinâmica de colunas de borbulhamento tipo:

  • ILARL e ELARL, com ascensão de bolhas tubulares através de líquidos muito viscosos (regime laminar) e em condições em que o padrão de escoamento na esteira das bolhas seja quer laminar, quer turbulento;
  • ILARL a funcionarem sob vácuo, com expansão significativa das bolhas com a aproximação da superfície livre do líquido e formação consequente de bolhas tubulares.

O estudo experimental inclui determinações do caudal de circulação do líquido e da retenção do gás para diferentes caudais de gás, configurações (razão de diâmetros entre o tubo e a coluna principal) do airlift e razões de submersão do tubo ascensor.

 

Espera-se que os resultados obtidos neste projecto contribuam para um avanço do conhecimento na área da caracterização da hidrodinâmica em colunas tipo airlift.

 


PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS
Coluna de borbulhamento (52 mm de diâmetro interno) e sistema de aquisição de dados para cálculo da velocidade de subida das bolhas e do seu tamanho.

Zona de medição a 4,5 m de distância da injecção do gás numa das colunas de borbulhamento. (técnicas usadas: transdutores de pressão diferencial e laser diodes).

Bolha tubular (bolha de Taylor) em ascensão numa coluna vertical com líquido estagnado.


Colunas de borbulhamento com diâmetros internos diferentes (22 e 52 mm) e com cerca de 6,5 m de altura.




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