Uma coluna de placas é um dispositivo de transferência de massa de gás-líquido amplamente utilizado. Consiste em uma concha tipicamente cilíndrica e várias bandejas dispostas horizontalmente em intervalos regulares. Durante a operação normal, o líquido flui para baixo através das bandejas por gravidade e sai pela parte inferior. O gás, impulsionado por uma diferença de pressão, flui para cima através de aberturas distribuídas uniformemente nas bandejas e sai pelo topo. Cada bandeja contém uma certa quantidade de líquido; a transferência de massa ocorre quando o gás passa através da camada líquida.
As colunas de placas vêm em vários tipos e geralmente podem ser classificadas da seguinte forma:
① Por estrutura da bandeja: bandejas com tampa de bolha, bandejas de peneira, bandejas de válvula, bandejas perfuradas, bandejas em forma de língua-, etc. Historicamente, as bandejas com tampa de bolha e peneira foram os primeiros tipos. As bandejas de válvulas foram desenvolvidas por volta da década de 1950. Atualmente, as bandejas peneiras e as bandejas valvuladas são as mais utilizadas, embora outros tipos também sejam utilizados. Novos tipos de bandejas e versões melhoradas de bandejas tradicionais também estão em desenvolvimento e pesquisa.
② Com base no padrão de fluxo das fases gasosa e líquida, as bandejas podem ser classificadas em bandejas de-fluxo cruzado e bandejas-de contrafluxo, ou bandejas com e sem downcomers. As bandejas com downcomers são amplamente utilizadas devido à sua alta eficiência de transferência de massa e ampla faixa operacional. Bandejas de contra{4}fluxo sem downcomers também são frequentemente chamadas de bandejas de{5}fluxo, onde as fases gasosa e líquida passam através de canais na bandeja. Essas bandejas possuem estrutura simples e aproveitam ao máximo a área da bandeja. Os tipos comumente usados incluem bandejas de peneira de-fluxo, bandejas de grade de-fluxo e bandejas de papelão ondulado de{10}}fluxo.
③ Com base no padrão de fluxo do líquido, as bandejas podem ser classificadas em fluxo único-, fluxo- duplo, fluxo U-e outros padrões de fluxo (como quatro-fluxo, escalonado e fluxo anular).
Bandejas-de fluxo único são as mais usadas. Eles têm uma estrutura simples e um longo caminho de fluxo de líquido, o que é benéfico para melhorar a eficiência da bandeja. No entanto, quando o diâmetro da coluna ou o volume do líquido for muito grande, o gradiente do nível do líquido na bandeja será grande, levando a uma distribuição irregular de gás-de líquido ou à sobrecarga do downcomer, afetando a eficiência da bandeja e a operação normal. Bandejas-de fluxo duplo são adequadas para diâmetros de coluna maiores e taxas de fluxo de líquido mais altas. Neste caso, o líquido é dividido em duas correntes, reduzindo a intensidade do fluxo do açude de transbordamento e a carga no downcomer, ao mesmo tempo que reduz o gradiente de nível do líquido na bandeja. Porém, os downcomers devem ser colocados alternadamente no meio ou em ambos os lados da bandeja, ocupando maior área de transferência de massa da bandeja.
As bandejas em formato de U-têm barragens de entrada e saída localizadas no mesmo lado da bandeja. Um defletor mais alto que o nível do líquido é colocado entre eles para controlar o fluxo do líquido em forma de U-, estendendo assim a distância de deslocamento do líquido. Esse tipo de bandeja é usado em colunas de{4}diâmetro pequeno e em baixas vazões de líquido.
Quatro bandejas de-fluxo e escalonadas-são adequadas para colunas de diâmetro ainda maior e taxas de fluxo de líquido muito altas.
