A coalescência refere-se ao processo físico no qual gotículas mais pequenas de líquido ou bolhas de gás fluem juntas numa fase contínua e formam unidades maiores. Isto ocorre quando as interfaces entre as gotículas são desestabilizadas por influências externas, como o fluxo, a pressão ou a temperatura.
Contexto técnico
Tensão interfacial e comportamento de molhagem
A coalescência é significativamente influenciada pela tensão interfacial entre as fases. Uma tensão interfacial baixa facilita o fluxo conjunto das gotículas. O comportamento de molhagem da fase contínua também desempenha um papel decisivo. Por exemplo, as superfícies hidrofóbicas promovem a coalescência de gotículas de óleo em água.Mecanismos de coalescência
- Colisão e contacto: As gotículas aproximam-se umas das outras devido a um fluxo turbulento ou à gravidade.
- Escoamento de película: Forma-se uma película fina de líquido entre as gotículas, que é quebrada por forças de van der Waals ou fluxos de cisalhamento.
- Fusão: Assim que a película é quebrada, as gotículas fundem-se para formar uma unidade maior.
Tecnologias de coalescência na prática
Separadores de coalescência
Os separadores de coalescência são utilizados para separar eficazmente as emulsões óleo-água ou as misturas ar-água. São normalmente constituídos por meios especiais, tais como inserções lamelares ou fibras que promovem o contacto e a fusão das gotículas.- Exemplo: Separação óleo-água na indústria petroquímica.
Coalescência de filtração
Trata-se de uma combinação de filtração e coalescência em que os sólidos e as gotículas de líquido são removidos simultaneamente.- Aplicação: Remoção de emulsões finas na indústria química.
Coalescência de membranas
As membranas porosas podem ser utilizadas para induzir a coalescência de gotículas. Assim que as gotículas atingem um determinado tamanho, elas aglomeram-se e separam-se.- Área de aplicação: Remoção de gases em estações de tratamento de águas.
Desafios e otimização
A temperatura e a pressão influenciam
A eficiência da coalescência depende fortemente das condições de funcionamento, como a temperatura e a pressão. As temperaturas mais elevadas podem influenciar a viscosidade e, por conseguinte, a eficiência da separação.Estabilização química das emulsões
Certos tensioactivos e aditivos estabilizam as emulsões e evitam a coalescência. Para favorecer a coalescência, estas substâncias devem ser eliminadas ou neutralizadas.Conceção optimizada dos separadores de coalescência
A geometria e o meio de coalescência utilizados devem ser adaptados aos requisitos específicos das águas residuais.
Conclusão
A coalescência é um processo importante no tratamento de águas industriais e de águas residuais. Permite a separação eficiente de líquidos e gases e contribui significativamente para a redução de poluentes. A ALMAWATECH oferece soluções personalizadas, incluindo separadores de coalescência inovadores que satisfazem os requisitos específicos de diferentes indústrias. Com tecnologia avançada e muitos anos de experiência, apoiamos os nossos clientes na otimização dos seus processos e no cumprimento de regulamentos ambientais rigorosos.
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