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TORRES
EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS
IGOR PATARO
■Finalidades: Servem para separar ou absorver componentes de 
misturas homogêneas. 
■A separação é feita por meio da destilação, daí o nome de torre de 
destilação. A absorção é feita em torres absorvedoras, com 
finalidade de separar produtos corrosivos ou indesejáveis no 
produto final.
■Os mecanismos que governam a destilação:
■o do equilíbrio liquido/vapor, 
■transferência de massa
■transferência de calor.
■Ao fornecer calor a uma mistura liquida, promovemos a sua vaporização 
parcial, obtendo duas fases, uma liquida e outra de vapor, que tem 
componentes diferentes. 
■Quanto maior for a diferença de volatilidades, maior será a diferença de 
composição entre a fase liquida e vapor, como tal, mais fácil será a 
separação por destilação. 
■O contato efetivo entre a fase vapor e liquida é promovido por 
dispositivos chamados de prato ou recheio.
■As aplicações industriais do processo de destilação são variadas, 
sendo a mais conhecida a separação de misturas de 
hidrocarbonetos na indústria petroquímica, em particular na 
refinação do petróleo.
■Existem duas classes fundamentais de tipos de torres: 
– Torres de Pratos ou Bandejas; 
– Torres Recheadas.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■É composta de um casco cilíndrico vertical, 
com duas calotas, normalmente elipsoidais. 
No interior, são montadas as bandejas 
espaçadas umas das outras, em número 
variado de acordo com a função da torre.
■ A altura e o diâmetro da torre são 
determinados em função do volume dos 
vapores e dos líquidos.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■A transferência de massa em um prato se realiza através das gotas 
ou bolhas formadas pela passagem de vapor dentro da fase liquida.
■Este contato começa quando o liquido chega ao prato através de um 
downcomer (espécie de chapa que leva o liquido de um prato 
superior ao inferior).
■Ao chegar no prato, o liquido encontra com o vapor que esta 
passando através dos furos, válvulas ou borbulhadores na bandeja, 
formando uma espuma.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■A espuma percorre o prato até 
encontrar um novo downcomer, 
onde ela será desfeita e somente 
liquido passará para o prato 
inferior e o vapor continua para o 
prato superior. 
■O nível do liquido é geralmente 
m a n t i d o p o r d i s p o s i t i v o s 
chamados vertedores.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■O líquido circula horizontalmente sobre o prato; 
■O vapor (ou gás), que circula no sentido ascendente, entra pelos 
orifícios do prato e borbulha no líquido; 
■Depois de tempo suficiente, o líquido acumulado transborda pelo 
vertedor e é conduzido por gravidade ao prato inferior pelo 
downcomer; 
■O gotejamento do líquido para o prato inferior através dos 
orifícios é evitado por uma velocidade suficiente do vapor 
ascendente; 
■O processo de contato líquido-vapor é aleatório e caótico 
formando uma “espuma”.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■Os pratos sem downcomer são geralmente planos e contêm 
furos através dos quais passam líquido e vapor, intermitentemente 
e em contra-corrente.
■Nestes pratos não há o mesmo grau de contato, em compensação 
sua construção é simples e o custo é baixo.
■Seu emprego ainda é limitado.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
Corrente Cruzada Contra-corrente 
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
PRATOS SEM DOWNCOMERS
■Pratos Turbogrid
■Pratos Perfurados
■Pratos Ripple (Ondulados)
■Pratos Kittel
PRATOS COM DOWNCOMERS
■Pratos com Borbulhadores 
(Bell-cap ou circulares; Tunnel-
cap ou retangular,Uniflux; 
Montz).
■Pratos Perfurados (Comum ou 
Stieve Tray; Jet Tray)
■Pratos com Válvulas 
(Flexitrays; Ballast; Nutter)
PRATOS SEM DOWNCOMERS
■Em contracorrente, o liquido e vapor passam de um prato para 
outro através dos mesmos furos.
■Os pratos dualflow tem maior capacidade e menor perda de carga 
do que pratos com downcomer, pois o escoamento é em toda 
seção transversal da coluna. 
PRATOS SEM DOWNCOMERS
■Proporcionam boa transferência de massa dos componentes entre 
as fases liquida e vapor, com baixo investimento e são utilizados 
onde há presença de sólidos e polímeros.
■O uso de pratos dualflow tem aumentado, por aliviar problemas de 
incrustações severas. 
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
PRATOS COM DOWNCOMERS
PRATOS COM BORBULHADORES
■Os borbulhadores são os dispositivo 
de contato de liquido/vapor
■Escapando pelos orifícios laterais, o 
vapor borbulha no liquido.
PRATOS COM DOWNCOMERS
PRATOS COM BORBULHADORES
■Os borbulhadores fazem com que o 
gás ascendente flua por entre o liquido 
em forma de pequenas bolhas e 
impede a passagem do liquido pelas 
aberturas em caso de baixa 
velocidade de escoamento do vapor. 
■São relativamente mais caro que os 
pratos perfurados
PRATOS COM DOWNCOMERS
PRATOS PREFURADOS
■Constam de placas metálicas com 
orifícios.
■O vapor passa pelos orifícios e 
borbulha no liquido que inunda o 
prato.
■Cada prato corresponde a um estagio 
de equilíbrio 
PRATOS COM DOWNCOMERS
PRATOS PREFURADOS
PRATOS COM DOWNCOMERS
■Contêm furos nos quais são colocadas as válvulas, cuja abertura 
varia com o fluxo de vapor, de maneira a não permitir vazamentos de 
líquidos. Seu uso é cada vez maior devido ao baixo custo e alto 
rendimento
PRATOS COM VALVULAS 
PRATOS COM DOWNCOMERS
■O líquido que cai do prato 
superior forma nível na bandeja 
inferior, determinado pela altura 
do vertedor. A altura do líquido é 
fundamental para que os vapores 
ascendentes possam borbulhar, 
caso contrário passariam direto 
pela válvula e o produto mais 
pesado não condensaria 
PRATOS COM VALVULAS 
PRATOS COM DOWNCOMERS
■Substituem os pratos com borbulhadores
■Atualmente, a maioria das torres são 
projetadas utilizando pratos valvulados.
PRATOS COM VALVULAS 
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
■Pratos com válvulas e downcomer.
TORRE DE BANDEJAS (OU PRATOS)
CONSIDERAÇÕES PARA PROJETO DE UMA COLUNA DE 
PRATOS
■Determinação da quantidade de pratos necessários para a 
separação desejada
■Determinação do espaçamento entre os pratos
■Determinação do diâmetro da coluna
■Determinação do ponto de alimentação
PROBLEMAS DE FUNCIONAMENTO
■Para evitar problemas de funcionamento, as vazões (ou 
velocidades) de líquido e de vapor na coluna não devem ser 
excessivas e nem insuficientes; 
■Os principais problemas de funcionamento são: 
■Gotejamento (weeping); 
■Inundação (flooding)
PROBLEMAS DE FUNCIONAMENTO
(a)Gotejamento: o líquido goteja através dos orifícios quando a 
velocidade do vapor é baixa. 
(b)Inundação: o líquido não consegue descer para o prato inferior 
devido à elevada velocidade do vapor. 
TORRES RECHEADAS
■São torres que contêm elementos de diversas formas ou recheios, 
cuja finalidade é prover uma grande área que, em operação, 
funciona como superfície de contato entre líquido e vapor.
■Da mesma forma que nas torres de bandejas, os vapores são 
ascendentes e o líquido descendente. 
■Este tipo de torre é utilizado para absorver, por exemplo, frações 
de H2S contidas nas correntes de gases.
RECHEIOS
■Um bom recheio, deve possuir as seguintes características: 
a) Apresentar grande superfície interfacial, entre líquido e vapor; 
b) Ser quimicamente inerte para os fluidos processados; 
c) Possuir boa resistência mecânica, a fim de evitar quebras; 
d) Ser de baixo custo
RECHEIOS
■O recheio proporciona um contato mais íntimo entre as 2 fases; 
■Simultaneamente, o recheio deve assegurar: 
a) boa drenagem do líquido 
b) baixa perda de carga do vapor. 
■Os recheios podem ser randômico ou estruturado;
RECHEIOS
■Representação de uma coluna 
recheada típica de um processo de 
absorção com seção de recheio 
estruturado (topo) e recheio randômico 
(fundo). 
RECHEIOS RANDÔMICOS 
■São pequenas peças de diferentes formas dispostas 
aleatoriamente; 
■São de 3 gerações: 
■1a geração (1907 a 1950); 
■2a geração (1950 a 1970); 
■3a (última) geração (1970 a atual); 
■As peças de 1a e 2a gerações são mais comuns; 
■As peças de 3a geração apresentammaiores áreas específicas.
RECHEIOS RANDÔMICOS 
■São entre 6 e 89 mm; 
■A razão entre os diâmetros da coluna e da peça devem ser 
superiores a 15/1; 
■São metálicos (aço inoxidável ou aço-carbono), cerâmicos ou 
plásticos
RECHEIOS
RECHEIOS
RECHEIOS
■Os recheios mais comumente usados são: 
a) Anéis de Rashig
Plástico Cerâmica 
RECHEIOS
■Os recheios mais comumente usados são: 
a) Anéis de Pall
Plástico Cerâmica Metal 
RECHEIOS ESTRUTURADOS
■São blocos compactos com uma 
estrutura bem definida; 
■São de origem mais recente; 
■São mais eficientes e com perdas de 
carga bem menores porém, mais caros 
que os recheios randômicos. 
TORRES RECHEADAS
■Geralmente, o recheio é a melhor escolha em relação a pratos 
para: 
a) diâmetros pequenos de colunas 
b) baixos valores de quedas de pressão 
c) operação a pressões reduzidas ou vácuo; 
d) separação de misturas corrosivas 
e) separação de misturas com tendência de formarem espumas.
TORRES RECHEADAS
■A transferência de massa ocorre entre L e V ao longo da coluna nas 
zonas com recheio; 
■A eficiência depende da carga da coluna e da distribuição do 
líquido; 
■O líquido circula por gravidade e forma um filme que cobre as 
peças sólidas do recheio; 
■O vapor (ou gás) movimenta-se nos interstícios entre peças 
adjacentes e nos vazios interiores das peças. 
PRATOS X RECHEIOS
■Em colunas de pratos, o vapor ascendente e o líquido descendente 
circulam em corrente cruzada ou contracorrente; 
■As fases permanecem em contato através de uma série de 
estágios discretos que são os pratos; 
■Em colunas recheadas, a variação da composição é contínua ao 
longo da coluna, não existindo estágios de equilíbrio discretos; 
■O recheio proporciona um contato mais íntimo e eficiente entre as 2 
fases. 
PRATOS X RECHEIOS
EXERCÍCIOS
■ Qual a finalidade de se utilizar uma torre de pratos?
■ Quais os tipos de correntes em uma torre de pratos?
■ Cite 3 tipos de pratos com downcomer.
■ Explique o que o gotejamento e a razão dele ocorrer em uma torre de pratos?
■ O que são torres recheadas?
■ Quais as diferenças entre torres de pratos e torres recheadas?