Esta Bancada Didática Multipropósito, adequada para ocupar pouco espaço no laboratório, foi concebida e projetada para estudos e ensaios de quatro operações unitárias distintas:

• Coluna de Extração Líquido-Líquido;
• Coluna de Adsorção Sólido-Líquido;
• Coluna de Absorção Líquido-Gás;
• Coluna de Fluidização Sólido-Gás.

Cada Coluna experimental tem seus fenômenos envolvidos e seus objetivos específicos:

• Coluna de Extração Líquido-Líquido: foi concebida e projetado para estudos dos processos de extrações Líquido-Líquido em regime contínuo podendo ser operada na configuração de Coluna Spray (com dispersor de gotas sem recheios internos) ou de Coluna de Recheios (com anéis de Raschig ou com pérolas de vidro). A coluna é totalmente transparente para proporcionar a visualização do adsorvente, além de possuir isolamento térmico a vácuo, sistema de retiradas de amostras líquidas e de monitoramento de temperaturas ao longo, da mesma. Os objetivos didáticos para a Coluna de Extração Líquido-Líquido em regime contínuo, são:
  • Visualizar e analisar os fenômenos de transferências de massa e as interfaces de partição que envolvem os processos das operações unitárias de extração líquido-líquido, tendo em vista os diferenciais de densidades e solubilidades entre a fase Diluente e a fase Solvente em função da temperatura e tendo em vista a fluidodinâmica em Coluna Extratora tipo Spray e Coluna Extratora de Recheio;
  • Analisar as relações de equilíbrio de fases em regime dinâmico em função das eficiências de extração analisadas ao longo da Coluna na fase Extrato e na fase Rafinado, tendo em vista configurações contracorrentes em Coluna Extratora tipo Spray e tipo de Recheio;
  • Realizar balanços de massa e quantificação de eficiências de extração, em função das vazões de alimentação das fases Diluente e Solvente; em função da temperatura do sistema e em função das características do equilíbrio ternário (Diluente-Soluto-Solvente).

• Coluna de Adsorção Sólido-Líquido: projetada para estudos de Adsorção em sistema sólido-líquido, em condições de regime contínuo em uma coluna de leito fixo formada pelo respectivo material adsorvente a fim de entender os fenômenos envolvidos nas transferências de massa através de equilíbrios entre fases em processos de fisissorção ou quimissorção. A coluna é totalmente transparente para proporcionar a visualização do adsorvente, além de possuir isolamento térmico a vácuo, sistema de retiradas de amostras líquidas e de monitoramento de temperaturas ao longo, da mesma. Os objetivos didáticos desta bancada, são:
  • Estudar um processo de adsorção sólido-líquido a fim de entender os fenômenos envolvidos nas transferências de massa através de coeficientes de equilíbrios entre fases (água + soluto) versus adsorvente e adsorbato, em função do tipo de adsorvente utilizado; das concentrações da fase líquida; da vazão (tempo de contato) nas condições de temperatura ambiente;
  • Estudar as condições de saturação do sistema adsorvente em condições dinâmicas, analisando o avanço das frentes de adsorção (frente de fluência) no tempo, em função da variação da velocidade da fase líquida.

• Coluna de Absorção Líquido-Gás: projetada para estudos do processo de absorção em sistema líquido – gás, Este Módulo Didático foi concebido e projetado para estudos do processo de Absorção em Sistema Líquido – Gás, uma Coluna formada por pratos com recheio de anéis de Raschig a fim de entender os fenômenos envolvidos nas transferências de massa através de equilíbrios entre fases. Esta Coluna de Absorção (LG1) foi preparada especificamente para absorção de Dióxido de carbono (CO2), contido em uma mistura gasosa de ar atmosférico ou ar sintético, utilizando-se solução de absorção apropriada. A coluna é totalmente transparente para proporcionar a visualização dos fenômenos fluidodinâmicos envolvido nas fases líquida e gasosa, além de possuir isolamento térmico a vácuo, sistema de retiradas de amostras e de monitoramento de temperaturas ao longo, da mesma. Os objetivos didáticos desta bancada são:
  • Estudar um processo de Absorção sem reação química (Coluna de Umidificação ar-água), determinando: Alturas de Unidades de Transferência (HUT) ou (AUT) em função da razão as vazões de ar (G) e de água (L), bem como, as taxas globais de umidificação do ar, através de coletas de amostras de ar úmido em função do tempo ao longo da coluna;
  • Estudar processos de Absorção com reação química, utilizando-se solução absorvente pra misturas gasosas (Ar-CO2), em diferentes taxas de vazões em configuração contracorrente, determinando: Eficiências de absorção; Coeficientes convectivos global de transferência de massa; O número de estágios (ou unidades) de transferência (NUT); Alturas de unidades de transferência (AUT) e Taxa global de transferência de massa para cada operação realizada em função de: variações de vazão (tempos de contato) das fases líquida e gasosa; variações nas concentrações das fases líquida e gasosa e possibilidades de variações nos tipos de recheios.

• Coluna de Destilação Estacionária: projetada para estudos dos mecanismos nos processos de Destilação, em coluna de pratos com recheios de anéis de raschig, podendo ser operada em regimes de Batelada ou em condição Estacionária, utilizando-se misturas binárias ou multicomponentes. A coluna é totalmente transparente para proporcionar a visualização dos fenômenos fluidodinâmicos envolvidos nas fases líquida e de vapor, além de possuir isolamento térmico a vácuo, sistema de retiradas de amostras e de monitoramento de temperaturas ao longo, da mesma. Os objetivos didáticos desta bancada são:
  • Estudar os processos de separação, binária ou multicomponente, em uma coluna de destilação fracionada com pratos de recheios, utilizando-se anéis de raschig;
  • Analisar os fenômenos transferência de calor e massa envolvidos nos fracionamentos em cada estágio (real) de equilíbrio;
  • Relacionar o número de pratos reais com os ideais na coluna de destilação, utilizando-se equações de equilíbrio e correlações da literatura;
  • Realizar o experimento com variação de taxas de refluxo e analisar sua influência direta na eficiência na troca de calor e massa na coluna;
  • Realizar o experimento com variação de carga térmica no refervedor.