PT1812132E

PT1812132E - Aparelho de distribuição de fluido

Info

Publication number: PT1812132E
Application number: PT05814894T
Authority: PT
Inventors: Paul A Sechrist; Stanley J Frey; Daniel A Kauff
Original assignee: Uop Llc
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2011-06-27
Also published as: TW200630145A; WO2006055222A1; CN101056684A; US20080041780A1; JP2008520427A; US20060108274A1; IL182833A0; EP1812132B1; EP1812132A1; EP1812132A4; DE602005027729D1; ES2363022T3; RU2349364C1; ATE506995T1; US7914673B2; JP5198068B2; MX2007005895A; KR100862940B1; IL182833A; US7314551B2

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO DE DISTRIBUIÇÃO DE FLUIDO" A invenção apresentada refere-se a um aparelho utilizado para distribuir e/ou misturar fluido. Mais especificamente, a invenção refere-se a um aparelho que distribui e/ou mistura fluido que circula num recipiente que contém particulas sólidas. Num exemplo de aplicação, esta invenção pode ser utilizada em processos de separação por adsorção de leito móvel simulado (LMS).

Os vários aparelhos que misturam e/ou distribuem fluido à medida que o mesmo circula por um recipiente que contém particulas sólidas são bem conhecidos do estado da técnica. Um ou mais desses dispositivos podem ser colocados no interior de um recipiente e dividir as particulas sólidas em dois ou mais leitos. A utilização desses dispositivos de distribuição de fluido pode aumentar a eficácia das operações ao fornecer propriedades de fluido mais uniformes em toda a área em corte transversal do recipiente. Por exemplo, podem minimizar ou eliminar o encaminhamento ou as variações de caudal; as diferenças de temperatura; e as variações na composição do fluido. Estes aparelhos também podem incluir uma grande variedade de meios para introduzir uma corrente de fluido no recipiente e/ou retirar uma corrente de fluido do recipiente. Esses dispositivos serão designados por "misturadores-distribuidores-colectores".

São bem conhecidas da especialidade muitas variações de misturadores-distribuidores-colectores. Por exemplo, a sua utilização em processos de cromatografia ou de separação por adsorção, tais como separações por adsorção de LMS, conforme exemplificado em US 3,214,247; US 3,789,989; US 2 4,378,292 e US 6,024,871. Em seguida, são apresentados componentes comuns desse aparelho: 1) um limite superior compreendendo um meio para retenção do leito de partículas sólidas por cima do aparelho e permitindo o fluxo de fluido no sentido descendente pelo aparelho; 2) uma placa de desvio de fluido situada por baixo e afastada do limite superior; 3) um distribuidor de fluido situado por baixo e afastado da placa de desvio; e 4) um corredor através da placa de desvio de fluido que fornece comunicação por fluidos entre o limite superior e o distribuidor de fluido. Um grande número de outros componentes e extensas variações dos mesmos, bem como os componentes comuns indicados acima, são igualmente bem conhecidos na especialidade.

As características desejáveis desses misturadores-distribuidores-colectores são igualmente bem conhecidas na especialidade. Os exemplos incluem: 1) compreender um volume mínimo; 2) impedir a retromistura; 3) juntar o líquido que circula pelo recipiente e misturá-lo cuidadosamente para minimizar gradientes de concentração localizada; 4) tratar da introdução e mistura cuidadosa de outra corrente de fluido quando necessário; 5) tratar da remoção de uma corrente de fluido do recipiente quando necessário sem afectar a operação de forma negativa; e 6) minimizar a queda de pressão através do aparelho. Finalmente, o misturador-distribuidor-colector deve fornecer uma redistribuição uniforme do fluido em toda a área em corte transversal do recipiente ao mesmo tempo que evita que correntes de jacto de alta velocidade e/ou outra turbulência de fluido perturbem o leito de partículas sólidas a jusante. Os termos "a montante" e "a jusante" são aqui utilizados no seu sentido normal e interpretados com base na direcção total na qual o fluido estiver a circular 3 no recipiente. Por conseguinte, a jusante é equivalente a uma localização descendente ou inferior no recipiente. 0 Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7a Edição, editado por D. W. Green et al. , publicado pela McGraw-Hill, Nova Iorque, em 1997, páginas 6-33 a 6-34, descreve a utilização bem conhecida que implica adicionar uma resistência uniforme suficiente em todo o canal de fluxo para alisar um perfil de velocidade não uniforme através de canais ou equipamento de processo. Estudos detalhados de vários manipuladores de fluxo do fluido e combinações dos mesmos são fornecidos por J. Tan-Atichat, Η. M. Nagib e R. I. Loehrke, "Interaction of free-stream turbulence with screens and grids: a balance between turbulence scales", J. of Fluid Mech., (1982), vol. 114, págs. 501 a 528. A utilização de dispositivos manipuladores de fluxo do fluido, tais como estruturas alveolares, crivos, placas perfuradas, sólidos porosos, tais como material fundido e coberturas de malha, grades e combinações dos mesmos, compreendendo uma resistência uniforme suficiente e fornecendo uma redistribuição mais uniforme (perfil de velocidade mais uniforme) no limite a jusante ou de descarga de um misturador-distribuidor-colector é bem conhecida na especialidade. Aqui, este componente do misturador-distribuidor-colector será designado por "distribuidor de fluido".

Foi descoberto que o aparelho misturador-distribuidor-colector do estado da técnica pode criar correntes de jacto de alta velocidade e/ou turbulência que provoquem um movimento significativo das partículas no leito de contacto imediatamente abaixo do aparelho, mesmo a uma velocidade de fluido linear média relativamente baixa através do 4 recipiente. A presente invenção reduz os jactos de fluido e/ou a turbulência para eliminar as perturbações no leito de partículas sólidas inferior na velocidade de fluido linear média baixa no recipiente. Além disso, a invenção elimina ou reduz significativamente as perturbações no leito de partículas abaixo, mesmo quando a velocidade de fluido linear média é aumentada por qualquer factor de quatro para sete.

RESUMO BREVE DA INVENÇÃO A presente invenção fornece um aparelho misturador-distribuidor-colector mais útil que minimiza ou elimina os jactos de alta velocidade e/ou outra turbulência que perturbem o leito de partículas a jusante. Especificamente, a presente invenção implica a adição de outro componente, um manipulador de fluxo, ao aparelho que está situado entre o distribuidor de fluido e o leito de partículas sólidas a jusante. 0 manipulador de fluxo está afastado do distribuidor de fluido e tem aberturas que fornecem comunicação por fluidos entre o distribuidor de fluido e o leito de partículas abaixo. 0 manipulador de fluxo é um dispositivo, tal como uma estrutura alveolar, um sólido poroso, uma placa perfurada, um crivo ou uma grade, compreendendo uma área aberta maior do que a área aberta do distribuidor de fluido.

DESCRIÇÃO BREVE DAS FIGURAS A Figura 1 é uma vista lateral em corte transversal de um recipiente ilustrando um recipiente contendo uma diversidade de leitos de partículas sobrepostos com misturadores-distribuidores-colectores intermédios. 5

As Figuras 2A a 2C são vistas elevadas em corte transversal ilustrando secções de misturador-distribuidor-colector montadas no interior dos recipientes.

As Figuras 3A e 3B são vistas laterais em corte transversal tiradas ao longo das linhas de corte assinaladas nas Figuras 2A e 2B, respectivamente, de formas de realização adicionais da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A invenção apresentada pode ser utilizada em qualquer processo em que o fluido entre em contacto com partículas sólidas que estejam divididas numa diversidade de leitos contidos num recipiente. 0 recipiente está orientado na vertical ao longo do seu maior eixo. Embora esses recipientes sejam normalmente cilíndricos e, por conseguinte, tenham um formato em corte transversal circular, a invenção apresentada não está limitada pelo formato em corte transversal do recipiente. 0 processo pode utilizar um ou mais desses recipientes. 0 fluido circula no sentido descendente no recipiente através dos leitos de partículas sólidas que estão separados por misturadores-distribuidores-colectores. É utilizado um grande número de partículas sólidas nesses processos. Os exemplos não limitativos de grupos desses materiais, cada um compreendendo várias composições específicas e formas físicas, incluem adsorventes, resinas, catalisadores e materiais inertes. 0 fluido pode ser um vapor, um líquido ou um fluido supercrítico. Embora a invenção não esteja destinada a múltiplas fases de fluido, o fluido pode conter vários compostos ou ser uma mistura de múltiplas correntes de fluido, desde que sejam todas substancialmente de uma 6 fase. Por conseguinte, numa forma de realização, todo o fluido é da mesma fase. Contudo, a invenção contempla uma vasta gama de misturas e condições de processo, de modo a poder existir uma pequena quantidade de uma segunda fase. Assim, conforme aqui utilizado, os termos "substancialmente de uma única fase de fluido" e "substancialmente de uma fase" significam que, pelo menos, 95% em peso do fluido é de uma fase. Igualmente, quando é aqui referido que o fluido é substancialmente liquido, significa que, pelo menos, 95% em peso do fluido é liquido. Muitos desses processos são bem conhecidos nas indústrias petroquímicas e de refinação, incluindo por exemplo vários processos de reacção e separação. Numa forma de realização, o processo é um processo de separação por adsorção.

Uma descrição detalhada e várias formas de realização da invenção apresentada serão, em seguida, fornecidas relativamente às figuras em anexo. As figuras são vistas esquemáticas simplificadas, sem estarem à escala; ilustrando apenas os componentes necessários para compreender a invenção. As figuras são apresentadas para ilustrar algumas formas de realização da invenção e não se destinam a limitar o âmbito da invenção conforme referido nas reivindicações. A Figura 1 ilustra um recipiente posicionado na vertical 1, adaptado para conter uma diversidade de leitos de partículas sobrepostos espaçados na vertical 2. Um único recipiente pode compreender dois a doze ou mais leitos de partículas. Os leitos estão separados por misturadores-distribuidores-colectores 3 de acordo com a invenção apresentada. A utilização opcional de um misturador-distribuidor-colector 3 por cima do leito de partículas 7 mais alto é igualmente ilustrada. Uma ou mais correntes de fluido são introduzidas na parte superior do recipiente 1 através de um orifício de admissão 4. 0 fluido circula no sentido descendente pelo recipiente entrando em contacto com cada leito de partículas 2 e misturador-distribuidor-colector 3 por ordem, e é removido da parte inferior do recipiente através de um orifício de descarga não ilustrado. Um misturador-distribuidor-colector opcional também pode estar situado por baixo do leito de partículas mais baixo no recipiente. Conforme ilustrado, o limite superior 5, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 são componentes do aparelho misturador-distribuidor-colector 3 e estão dispostos substancialmente em paralelo uns em relação aos outros e substancialmente na perpendicular em relação ao eixo vertical ou linha central maior do recipiente representado pela linha imaginária 13. "Substancialmente em paralelo" conforme aqui utilizado refere-se ao espaçamento total dos componentes do aparelho, de modo a estarem essencialmente paralelos na construção. Podem ocorrer flexões ou distorções dos componentes, por exemplo, devido à construção, instalação ou estrutura de suporte. Por exemplo, o crivo de retenção de sólidos (limite superior) pode apresentar alguns desvios grandes ao suportar um peso significativo de partículas. Tal não irá excluir a referência a componentes que estejam numa disposição substancialmente paralela uns em relação aos outros. "Substancialmente na perpendicular" conforme aqui utilizado refere-se a um posicionamento normal aproximado de vários componentes do aparelho. Em alguns casos, podem ocorrer ligeiras variações em vários componentes do aparelho na construção, instalação ou em virtude do peso da estrutura, que pode provocar desvios. Tal pode fazer com que os componentes fiquem em planos que não são exactamente perpendiculares a um determinado eixo. Por conseguinte, o termo "substancialmente na perpendicular" conforme aqui utilizado inclui ângulos que variam entre 85 e 95 graus. 0 limite superior 5 pode ser semelhante a qualquer um dos meios bem conhecidos utilizados na especialidade para retenção das partículas sólidas por cima do aparelho, permitindo ao mesmo tempo o fluxo descendente de fluido pelo aparelho. Os exemplos desses meios incluem uma grande variedade de crivos, grades, placas perfuradas e combinações dos mesmos. Numa forma de realização, o limite superior compreende uma placa perfurada e um crivo com aberturas de tamanho adequado para reter as partículas que cobrem a placa. Noutra forma de realização, um determinado tipo de grade, normalmente conhecido como "crivo de fios do perfil", é utilizado como o limite superior. 0 crivo de fios do perfil fornece uma superfície com ranhuras altamente regulares que é resistente ao bloqueio (obturação) derivado do contacto prolongado da face exterior dos fios do perfil com partículas sólidas. Além disso, a rigidez do crivo de fios do perfil, independentemente da abertura da ranhura, pode ser ajustada de acordo com o espaçamento e a espessura das barras de suporte utilizadas para unir cada fio do perfil que se projecta paralelamente. Normalmente, as barras de suporte estão soldadas a cada fio do perfil na face interior dos fios do perfil, ou seja, a face que não está em contacto directo com as partículas sólidas. As barras de suporte e os fios do perfil estão, geralmente, fixos uns aos outros na perpendicular, mas são igualmente conhecidos outros 9 ângulos de alinhamento. 0 crivo de fios do perfil para este pedido de patente encontra-se, normalmente, numa forma conhecida na indústria como Johnson Screen (crivo Johnson), disponível na U.S. Filter Company, St. Paul, Minnesota, ou como um crivo de fios do perfil, disponível noutros fornecedores no mundo inteiro. 0 limite superior dos misturadores-distribuidores-colectores é, normalmente, referido na especialidade como o crivo de retenção de sólidos independentemente da sua estrutura específica. 0 distribuidor de fluido 6 está situado por baixo e afastado do crivo de retenção de sólidos (limite superior) para definir o volume do misturador-distribuidor-colector, V, entre o limite superior 5 e o distribuidor de fluido 6. A placa de desvio de fluido 8 está situada entre e afastada do limite superior 5 e do distribuidor de fluido 6. A placa de desvio de fluido substancialmente imperfurada 8 está situada no interior do volume do aparelho, V, e divide-o num volume superior 14 situado entre o limite superior 5 e a placa de desvio 8 e num volume inferior 15 situado entre a placa de desvio 8 e o distribuidor de fluido 6. A placa de desvio 8 contém um corredor 9 que é definido como uma abertura na placa que fornece comunicação por fluidos entre o volume superior 14 e o volume inferior 15 do aparelho. A placa de desvio de fluido 8 serve para juntar o fluido em toda a área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas superior, e a mistura cuidadosa ocorre à medida que o fluido é forçado a passar pelo corredor 9 com uma queda de pressão suficiente. Numa forma de realização, podem ser utilizados múltiplos corredores. Numa forma de realização, a relação da área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas com a área em corte transversal total dos corredores 9 varia entre 5:1 10 e 60:1. Noutra forma de realização, a relação da área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas com a área em corte transversal total dos corredores varia entre 15:1 e 30:1. 0 corredor pode ter qualquer formato; contudo, para facilitar o fabrico, são utilizados normalmente formatos regulares, tais como circular, oval e rectangular. 0 corredor pode ser formado de qualquer modo convencional, por exemplo mediante o corte ou a perfuração de uma abertura na placa de desvio. A placa de desvio 8 pode compreender várias peças dispostas e fixas através de meios convencionais para formar a placa de desvio essencialmente impenetrável com uma abertura ou aberturas que definem o corredor. O corredor pode estar completamente rodeado pela placa de desvio, ou pode atravessar completamente a placa, de modo a que o corredor seja visto como estando situado entre duas partes da placa de desvio conforme ilustrado na Figura 1. Embora o corredor único e central, conforme ilustrado na Figura 1, possa ser suficiente para uma coluna de diâmetro relativamente pequeno, são comuns outras configurações para processos à escala comercial, conforme especificado mais à frente. O corredor 9 é aqui definido para incluir a abertura através da placa de desvio de fluido 8 e o volume acima e abaixo da abertura entre o limite superior 5 e o distribuidor de fluido 6. Mediante a utilização desta definição, é possível ver que o corredor pode atravessar completamente o volume, V, do aparelho e fornecer comunicação por fluidos entre o limite superior e o distribuidor de fluido.

Normalmente, o volume do aparelho, V, será parcialmente ocupado por um ou mais outros componentes. Por exemplo, podem existir um ou mais membros de suporte, tais como tirantes ou separadores, que ajudam a manter a separação 11 entre o crivo de retenção de sólidos (limite superior) e o distribuidor de fluido. Os membros de suporte também podem ser utilizados para fornecer a separação entre estes componentes e a placa de desvio. Podem igualmente existir barras de estrutura de suporte ou uma grade de suporte que se projecta através da coluna para reforçar e suportar o crivo de retenção de sólidos. Outros componentes opcionais, mas comuns, situados no interior do volume do aparelho, V, serão especificados mais à frente. 0 distribuidor de fluido 6 trata da distribuição ou redistribuição do fluido em toda a área em corte transversal do recipiente para manter um perfil de velocidade uniforme ou fluxo continuo do fluido no recipiente. Esta função é importante, por exemplo, para manter um tempo de residência uniforme do fluido ao entrar em contacto com um leito de catalisador para obter uma reacção desejada, ou para manter um perfil de composição nitido na fase de fluido móvel ao entrar em contacto com um adsorvente para obter uma separação desejada dos componentes num processo de separação por adsorção. A configuração dos dispositivos, tais como placas perfuradas, crivos, grades, sólidos porosos, estruturas alveolares e combinações dos mesmos, para melhorar e/ou manter um perfil de velocidade uniforme (fluxo continuo) do fluido é bem conhecida pelos peritos na especialidade, conforme demonstrado nas páginas anteriormente referidas do Perry's Chemical Engineers'' Handbook, em que o número de alturas dinâmicas de queda de pressão (K) é da ordem de 10. Numa forma de realização, o distribuidor de fluido compreende uma placa perfurada e um crivo adjacente. Noutra forma de realização, o distribuidor de fluido é um crivo de fios do perfil. 12 0 manipulador de fluxo 7 está afastado e situado por baixo do distribuidor de fluido 6. Conforme aqui utilizado, o termo manipulador de fluxo significa qualquer dispositivo utilizado para alterar a forma como os fluidos circulam por um recipiente ou uma conduta, por exemplo afectando o meio e os componentes variáveis de velocidade. Os exemplos de manipuladores de fluxo incluem: crivos; grades; placas perfuradas; estruturas alveolares; sólidos porosos, tais como materiais ajustados e coberturas de malha; e combinações dos mesmos. 0 manipulador de fluxo 7 serve para eliminar ou reduzir significativamente os jactos de velocidade do fluido e/ou a turbulência que podem provir do distribuidor de fluido 6 e/ou serem criados pelo mesmo e provocar uma perturbação significativa no leito de partículas subsequente se o manipulador de fluxo não estiver presente. As perturbações no leito de partículas inferior podem ter um impacto negativo significante no processo de funcionamento, tal como partir as partículas em pequenos fragmentos que, em seguida, obstruam partes do leito de partículas provocando perfis de velocidade não uniformes (encaminhamento) e quedas de pressão inaceitáveis.

Por conseguinte, o misturador-distribuidor-colector apresentado compreende os seguintes componentes mínimos: um limite superior 5, uma placa de desvio de fluido 8, um corredor 9, um distribuidor de fluido 6 e um manipulador de fluxo 7. 0 aparelho misturador-distribuidor-colector apresentado necessita igualmente que o manipulador de fluxo 7 esteja afastado do distribuidor de fluido 6 e que a área aberta do manipulador de fluxo seja maior do que a área aberta do distribuidor de fluido. Ou seja, a relação OAm/OAd é superior a 1, em que 0AM corresponde à área aberta 13 do manipulador de fluxo e 0AD corresponde à área aberta do distribuidor de fluido. A "área aberta" desses componentes é aqui definida como a área em corte transversal total das aberturas, A0, dividida pela área em corte transversal total do componente, AT, apresentada como uma percentagem onde estas áreas em corte transversal são tiradas no "primeiro plano" do componente. 0 "primeiro plano" de um componente é aqui definido como o plano através do componente que é normal para o fluxo do fluido total que contém a A0 mais pequena. 0 aparelho misturador-distribuidor-colector apresentado pode ser fabricado e instalado por quaisquer meios conhecidos pelos peritos na especialidade. Por conseguinte, o aparelho pode ser feito de qualquer material que possa suportar as condições de funcionamento, tais como as temperaturas e pressões do processo especifico pretendido. Os materiais têm igualmente de ser compatíveis com os fluidos com os quais irão estar em contacto. Habitualmente, é utilizado o mesmo material para todos os componentes do aparelho, mas não é obrigatório. De uma forma geral, em recipientes maiores, pelos menos alguns dos componentes são feitos de um metal adequado de modo a fornecer a resistência necessária para suportar o leito de partículas superior. 0 aparelho pode ser suportado no recipiente por quaisquer meios conhecidos, tais como anéis de suporte na parede interior do recipiente; vigas de suporte que se projectam a partir do revestimento do recipiente; e/ou membros de suporte verticais como, por exemplo, cubos de roda. 0 aparelho pode ser instalado de diversas formas bem conhecidas. Os recipientes mais pequenos, tais como unidades de ensaios à escala reduzida ou laboratoriais, podem ter partes verticais com acessórios, de modo a que o 14 aparelho misturador-distribuidor-colector possa ser totalmente inserido entre as partes. Nos recipientes à escala comercial, o aparelho é habitualmente concebido e fabricado em segmentos que caibam numa passagem ou num orifício no revestimento do recipiente e sejam montados no interior do recipiente. Cada componente do aparelho pode ser montado individualmente a partir de várias peças e o aparelho construído por camadas. Noutra forma de realização, o aparelho é concebido em segmentos em que cada segmento compreende todas as camadas e componentes do aparelho. Estes segmentos são dispostos e montados de modo a formar o aparelho em todo o corte transversal do recipiente.

As Figuras 2A a 2C ilustram três exemplos dessas disposições segmentares conforme visto olhando para baixo do recipiente a uma altitude mesmo por baixo do limite superior do aparelho. Ou seja, o crivo de retenção de sólidos não é ilustrado nas Figuras 2A a 2C para fornecer uma visão clara de como os segmentos do aparelho podem ser dispostos. Na Figura 2A, o recipiente é cilíndrico conforme indicado pelo corte transversal circular, revestimento do recipiente 12 e eixo vertical 13. As nervuras 10 definem os limites laterais entre segmentos adjacentes. Os segmentos do aparelho podem ser suportados por quaisquer meios bem conhecidos, tais como vigas de suporte ou uma grade, que são ligados, normalmente de uma forma amovível, à superfície interior do revestimento do recipiente. Nos dez segmentos centrais e no segmento direito com cordas, os corredores 9 são ilustrados como uma única abertura rectangular através das placas de desvio de fluido 8 e rodeada pelas mesmas. 0 segmento com cordas no lado esquerdo da Figura 2A ilustra que o corredor 9 pode ser 15 encurvado para acompanhar o revestimento do recipiente. A Figura 2B ilustra outra configuração possível do misturador-distribuidor-colector num recipiente cilíndrico ou numa coluna. Nesta forma de realização, existe um cubo de roda de suporte 11 no centro da coluna. Normalmente, este cubo de roda é um tubo que está alinhado com a linha central maior ou eixo vertical 13 do recipiente. As nervuras 10 definem as paredes laterais dos segmentos e difundem-se em raios a partir do cubo de roda de suporte 11 que se projecta em direcção às extremidades exteriores dos leitos de partículas na superfície interior do revestimento do recipiente. Numa forma de realização, as nervuras são ligadas ao cubo de roda de suporte e à superfície interior do revestimento do recipiente por quaisquer meios bem conhecidos, tais como soldadura ou aparafusamento. As nervuras 10 podem ser suficientemente fortes para suportar o misturador-distribuidor-colector. Na Figura 2B, o corredor 9 de cada segmento é uma abertura rectangular estreita que atravessa completamente a placa de desvio de fluido 8 entre as nervuras 10. A placa de desvio de fluido pode ser considerada como sendo constituída por uma parte interior que se projecta a partir do cubo de roda em direcção ao corredor e uma parte exterior que se projecta a partir do corredor em direcção ao revestimento do recipiente. Numa forma de realização, a relação da distância do corredor a partir do cubo de roda de suporte central com a distância do corredor a partir da superfície interior do recipiente varia entre 2,9 e 1,3. Por conseguinte, podem ser utilizadas várias partes para definir a placa de desvio de fluido 8 e o corredor 9 no interior do volume do aparelho, V. Noutra forma de realização não ilustrada, o corredor 9 pode ser definido por dois arcos que atravessam a placa de desvio de fluido 16 entre as nervuras. A Figura 2C ilustra a disposição dos segmentos do aparelho no interior de um recipiente compreendendo uma área em corte transversal quadrada com um revestimento 12 e uma linha central 13. Cada segmento pode ter a mesma configuração para simplificar o fabrico e a montagem. Contudo, tal não é obrigatório. Um ou mais segmentos do aparelho podem ser diferentes conforme é ilustrado pelos exemplos de várias configurações de corredor 9 ilustradas no lado esquerdo da Figura 2C. As unidades ou os segmentos do aparelho podem ser concebidos de qualquer forma, de modo a poderem ser montados para formar o aparelho em todo o corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas. Cada segmento do aparelho pode ter um formato em corte transversal único; contudo, geralmente é mais eficaz conceber o aparelho minimizando o número de concepções de segmentos diferentes.

As Figuras 3A e 3B ilustram formas de realização e detalhes adicionais da invenção. As vistas nas Figuras 3A e 3B correspondem às linhas de corte assinaladas nas Figuras 2A e 2B respectivamente. Contudo, os componentes adicionais ilustrados nas Figuras 3Ά e 3B representam diferentes formas de realização das anteriormente apresentadas. Na forma de realização ilustrada na Figura 3A, o limite superior 5 compreende um crivo de fios 16 que cobre uma placa perfurada 17. Nesta forma de realização, cada segmento é fabricado com as suas próprias nervuras 10, de modo a que os segmentos contíguos se encontrem ao longo das superfícies exteriores das nervuras contíguas, conforme ilustrado na Figura 3A. Noutra forma de realização não ilustrada, pode ser utilizada uma única nervura 10 entre cada segmento contíguo. Nessas formas de realização, as nervuras podem ser fixas ao recipiente e serem suficientes 17 para suportar o aparelho. Por exemplo, os segmentos, montados previamente a partir dos componentes restantes, podem ser colocados num rebordo inferior das nervuras. Nestas e noutras formas de realização, as nervuras 10 ou paredes que definem os segmentos podem ser sólidas conforme ilustrado, ao passo que noutras formas de realização não ilustradas podem ter aberturas para permitir a mistura do fluido entre os segmentos dispostos no mesmo plano. Outros componentes opcionais ilustrados na Figura 3A incluem a conduta 18 e a caixa de mistura 19. A conduta 18 serve como um meio para introduzir ou retirar fluido do volume, V, do aparelho misturador-distribuidor-colector quando o processo assim o exigir. A ligação de uma única ou múltiplas condutas a misturadores-distribuidores-colectores é bem conhecida. É igualmente sabido que cada segmento pode ter a sua própria conduta ou condutas e que estas podem ser ligadas a um tubo de distribuição no interior do recipiente para minimizar o número de perfurações necessárias no revestimento do recipiente. Por conseguinte, as condutas fornecem comunicação por fluidos entre o volume do aparelho e outro equipamento fora do revestimento do recipiente. Embora a conduta 18 possa estar simplesmente em comunicação aberta com o volume do aparelho, é comum a conduta 18 estar ligada a uma câmara ou caixa de mistura 19 que esteja situada, pelo menos parcialmente, no interior do volume do aparelho, V. A utilização de várias caixas de mistura e/ou divisórias no interior de uma caixa de mistura é conhecida, bem como uma grande variedade das respectivas configurações. Na forma de realização ilustrada, a caixa de mistura 19 está situada no volume superior do aparelho 14 e cobre a abertura através da placa de desvio de fluido. Nesta forma de realização, as aberturas na caixa de mistura 19 cooperam com o corredor 9 para fornecer comunicação por 18 18 mesmo passar pelo fluidos entre os volumes superior 14 e inferior 15 do misturador-distribuidor-colector. Por conseguinte, é possível ver que a maior parte da caixa de mistura se encontra no interior do corredor 9, de acordo com a definição do corredor anteriormente fornecida. Ou seja, a caixa de mistura está parcialmente no interior do corredor. Noutras formas de realização não ilustradas, toda a caixa de mistura 19 está no interior do corredor ou a caixa de mistura está posicionada de forma adjacente ao corredor. A caixa de mistura não necessita de bloquear a abertura na placa de desvio de fluido. Por exemplo, a extremidade inferior da caixa de mistura pode estar posicionada por cima da placa de desvio de fluido. Noutra forma de realização não ilustrada, a caixa de mistura é um tubo ou uma conduta rectangular posicionada no interior e ao longo do comprimento do corredor. A caixa de mistura 19 terá, pelo menos, uma ranhura ou outra abertura para fornecer comunicação por fluidos com o volume do misturador-distribuidor-colector. Por conseguinte, a caixa de mistura trata da adição e/ou remoção de fluido no local, ou perto do mesmo, da mistura dinâmica à medida que o fluido circula pelo corredor. A colocação da caixa de mistura e/ou de divisórias pode ser utilizada para aumentar a intensidade de mistura alterando a direcção de fluxo do fluido e/ou reduzindo mais a área em corte transversal disponível para o fluido se deslocar do volume superior 14 até ao volume inferior 15. Quando o aparelho é formado a partir de segmentos, é normal, mas não obrigatório, que cada segmento do aparelho tenha cada componente da forma de realização em utilização. Outro componente opcional do aparelho é a placa de dispersão 20. A placa de dispersão 20 é uma superfície imperfurada que pode ser utilizada para reduzir o impulso vertical do fluido antes de o 19 distribuidor de fluido 6 que, nesta forma de realização, é uma placa perfurada. Nesta forma de realização, o manipulador de fluxo 7 é igualmente ilustrado como uma placa perfurada.

Conforme necessário, o manipulador de fluxo 7 é ilustrado como estando afastado do distribuidor de fluido. Numa forma de realização, a distância entre o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 é uma função da malha ou do afastamento do distribuidor de fluido 6. 0 padrão de aberturas e as próprias aberturas nos componentes, tais como o limite superior 5, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7, serão normalmente uniformes, mas tal não é obrigatório. Podem existir variações naturais, por exemplo devido ao processo de fabrico, e/ou variações intencionais, tais como uma variação no tamanho e/ou formato das aberturas e/ou do respectivo padrão (esquema). Numa forma de realização, o diâmetro médio ou a largura ou o intervalo das aberturas nesses componentes varia entre 0,5 mm e 5 mm (0,02 a 0,2 polegadas). Noutras formas de realização, ou noutros componentes da mesma forma de realização, o diâmetro médio ou a largura ou o intervalo dessas aberturas é de 0,1 mm (0,004 polegadas). As aberturas através dos diferentes componentes podem ser substancialmente diferentes. Por conseguinte, a malha, M, é aqui definida como a distância da linha central média entre as aberturas adjacentes no primeiro plano do componente. Nesta forma de realização, a distância, X, entre a base do distribuidor de fluido 6 e o topo do manipulador de fluxo 7 é efectiva conforme definido pela relação, X/MD, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido 6 e X/MD corresponde, pelo menos, a 1. Noutra forma de realização, a distância, X, é efectiva quando a relação X/MD varia entre 20 2 e 50. Ainda noutra forma de realização, a distância efectiva, X, é definida pela relação X/MD que varia entre 4 e 25. Em determinadas formas de realização, a distância efectiva, X, varia entre 5 mm (0,2 polegadas) e 20 mm (0,8 polegadas). Noutras formas de realização, a distância efectiva, X, varia entre 10 mm (0,4 polegadas) e 15 mm (0,6 polegadas). Para melhorar a integridade estrutural do aparelho, o limite superior 5, a placa de desvio de fluido 8, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 serão ligados às nervuras. Outros componentes opcionais não ilustrados são igualmente bem conhecidos na especialidade. Por exemplo, peças sólidas com uma área em corte transversal relativamente pequena expostas à direcção total do fluido podem ser utilizadas como separadores para ajudar a manter a separação vertical desejada dos componentes do aparelho.

Na forma de realização ilustrada na Figura 3B, o limite superior 5 é definido por um crivo de fios do perfil, em que os fios do perfil 31 têm um formato em corte transversal trapezoidal com a superfície maior dos trapezóides em contacto com o leito de partículas e a superfície oposta dos fios do perfil fixa a barras de suporte rectangulares 32. Os fios do perfil 31 e as barras de suporte 32 podem ter qualquer formato em corte transversal e podem ser diferentes no mesmo crivo. Nesta forma de realização, o distribuidor de fluido 6 é igualmente feito do mesmo crivo de fios do perfil do limite superior. Noutras formas de realização não ilustradas, estes componentes podem ser crivos de fios do perfil com diferentes configurações. Estes componentes podem igualmente ter diferentes estruturas, conforme anteriormente indicado. Por exemplo, um pode ser um crivo 21 de fios do perfil e o outro pode ser uma placa perfurada, ou um pode ser uma estrutura alveolar e o outro pode ser uma grade. A presente invenção também contempla várias orientações dos componentes que não estão ilustradas. Por exemplo, as estruturas alveolares podem ter aberturas estreitas e estas podem estar orientadas com a face compreendendo aberturas mais pequenas na superfície superior ou inferior da estrutura alveolar. 0 mesmo é verdadeiro relativamente a outros dispositivos cujo perfil em corte transversal varie ao longo da altura ou não sejam simétricos. Por exemplo, as grades, tais como os crivos de fios do perfil, podem estar orientadas com o fio do perfil ou as barras de suporte no lado a jusante do dispositivo e os dispositivos com padrões não simétricos de aberturas, tais como ranhuras, podem ser rodados no respectivo plano horizontal, de modo a que as aberturas possam estar orientadas de qualquer forma relativamente ao componente horizontal da velocidade do fluido. Nessa forma de realização, o crivo de fios do perfil na Figura 3B seria rodado 90° no plano horizontal, de modo a que uma vista semelhante ilustrasse os cortes transversais de várias barras de suporte e a face lateral de um único fio do perfil. Numa forma de realização, o tamanho médio das partículas no leito é, pelo menos, o dobro da abertura média entre os fios do perfil. Conforme indicado na Figura 3B, a superfície interior da nervura 10 é visível ao olhar através desta vista em corte transversal do misturador-distribuidor-colector. A Figura 3B ilustra igualmente que a placa de desvio de fluido 8 pode ser estreitada de uma forma gradual, conforme ilustrado, com a parte mais fina da placa de desvio de fluido 8 estando mais perto do corredor 9 para ambas as partes da placa de desvio. Noutras formas de realização não ilustradas, a placa de desvio de fluido 8 22 pode ser estreitada, de modo a que o respectivo corte transversal numa vista equivalente seja, de uma forma geral, triangular ou trapezoidal. A conduta 18 é ilustrada como estando em comunicação com o volume do aparelho através da caixa de mistura 19. Conforme ilustrado, a caixa de mistura 19 pode ser uma câmara rectangular ao longo do comprimento do corredor e que se projecta através do corredor para estar em comunicação com os volumes superior 14 ou inferior 15, ou ambos, do aparelho. Nesta forma de realização, o manipulador de fluxo 7 é ilustrado como uma placa perfurada afastada do distribuidor de fluido 6. Contudo, convém realçar que o manipulador de fluxo pode ser qualquer um do grupo de manipuladores, conforme anteriormente referido, e esses dispositivos podem ser utilizados em conjunto para definir o manipulador de fluxo. 0 misturador-distribuidor-colector conforme ilustrado no lado direito do cubo de roda 11 na Figura 3A projecta-se através do recipiente a partir do cubo de roda 11 em direcção à superfície interior do revestimento do recipiente 12 para separar os leitos de partículas circulares 2. As placas terminais 21 são componentes opcionais que podem ser utilizados para melhorar ainda mais a integridade estrutural das secções do aparelho. Conforme ilustrado, estas placas terminais 21 podem servir para fechar as extremidades de secção adjacentes ao cubo de roda e revestimento do recipiente. Podem ser planas ou curvas, de modo a fornecer um ajuste mais próximo da curvatura das respectivas superfícies às quais estão adjacentes. Conforme ilustrado à direita do cubo de roda na Figura 3B, a secção assim definida pelas duas nervuras 10 (apenas é ilustrada uma delas), as duas placas terminais 21, o limite superior 5 e o manipulador de fluxo 7 podem ser ligados ao revestimento do recipiente 12 e ao cubo de roda 11 através 23 de anéis de suporte 22. À esquerda do cubo de roda 11 na Figura 3A, é ilustrada outra forma de realização em que cada camada do aparelho é ligada por anéis de suporte separados 22. Essa forma de realização pode ser utilizada quando desejado para montar o aparelho em camadas horizontais em vez de por secções. É igualmente ilustrado que os anéis de suporte ou outros meios de ligação dos componentes do aparelho ao recipiente podem ser utilizados para obter o espaçamento desejado entre os componentes. A Figura 3B ilustra igualmente outra configuração opcional da invenção, em que o misturador-distribuidor-colector está afastado do leito de partículas sólidas inferior conforme indicado pelo espaço vazio 23. Numa forma de realização, a distância entre a base do manipulador de fluxo e o topo do leito de partículas inferior varia entre 3 mm (0,1 polegadas) e 38 mm (1,5 polegadas).

Numa forma de realização, a invenção apresentada é utilizada num processo de separação por adsorção de LMS. Não se julga que a prática da invenção apresentada esteja relacionada com ou limitada à utilização de qualquer tipo específico de processo de LMS ou qualquer combinação específica de adsorvente/dessorvente. A técnica geral utilizada no desempenho da separação por adsorção de um leito móvel simulado (LMS) está bem descrita na bibliografia. Por exemplo, é apresentada uma descrição geral direccionada para a recuperação de paraxileno na página 70 da edição de Setembro de 1970 da revista Chemical Engineering Progress (Vol. 66, N.° 9) . A técnica de leito móvel simulado é igualmente descrita em R. A. Meyers, Handbook of Petroleum Refining Processes, páginas 8-85 a 8-87, McGraw-Hill Book Company (1986) e na secção Adsorption, Liquid Separation de Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical 24

Technology, 2002, John Wiley & Sons, Inc. Os sistemas de LMS contrários são descritos em muitas referências disponíveis, tal como US 2,985,589. 0 tamanho do equipamento que utiliza estes princípios pode variar entre a escala de fábrica piloto ilustrada em US 3,706,812 e a escala de fábrica petroquímica comercial, com caudais que variam entre alguns cm3 por hora e muitos milhares de galões por hora. Normalmente, as fábricas em grande escala utilizam válvulas rotativas com um orifício para cada conduta, enquanto as unidades de alta pressão e em pequena escala têm tendência para utilizar válvulas com apenas dois ou três orifícios. A invenção pode igualmente ser utilizada num processo de separação por adsorção de LMS que simula o movimento simultâneo do adsorvente, tal como o divulgado em US 4,402,832 e US 4,478,721. As funções e propriedades dos adsorventes e dessorventes na separação cromatográfica de componentes líquidos são bem conhecidas, tal como é divulgado em US 4,642,397. Numa forma de realização, o fluido é substancialmente um líquido. novos

As unidades de processo de LMS existentes podem ser rapidamente adaptadas para funcionar segundo a invenção reivindicada. A prática da invenção apresentada não necessita de alterações significativas nas condições de funcionamento da unidade. As alterações podem ser efectuadas sempre que o processo de LMS for parado, por exemplo para uma inversão agendada, uma renovação da unidade ou um recarregamento de adsorvente. Depois de a unidade de processo de LMS ser colocada em segurança num estado de repouso, o adsorvente será descarregado e os misturadores-distribuidores-colectores existentes serão removidos. De acordo com a invenção apresentada, podem estar disponíveis novos misturadores-distribuidores- 25 colectores para uma instalação imediata. Em alternativa, os misturadores-distribuidores-colectores existentes podem ser facilmente modificados adicionando um manipulador de fluxo de acordo com a invenção apresentada. Numa forma de realização em que os misturadores-distribuidores-colectores existentes são montados a partir de segmentos, o manipulador de fluxo pode ser adicionado como a camada de componente mais baixa a cada segmento, por exemplo mediante ligação através de separadores e/ou suportes às nervuras ou ao distribuidor de fluido. Noutra forma de realização, o manipulador de fluxo pode ser montado em todo o corte transversal do recipiente por baixo do misturador-distribuidor-colector existente mediante a ligação ao misturador-distribuidor-colector existente ou ao revestimento do recipiente.

Conforme anteriormente referido, a área aberta do manipulador de fluxo, 0AM, tem de ser maior do que a área aberta do distribuidor de fluido, 0AD. Numa forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 1,5 e 15. Noutra forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 2,0 e 12. Noutra forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 2,5 e 7. Numa forma de realização, OAD, conforme determinado a partir das condições de processo e número de alturas dinâmicas de queda de pressão (K), varia entre 1% e 20%. Noutra forma de realização, OAD varia entre 6% e 12%. Numa forma de realização, OAM varia entre 25% e 50%. Noutra forma de realização, 0AM varia entre 30% e 40%. Conforme anteriormente referido, outro parâmetro que pode ser utilizado para caracterizar o distribuidor de fluido e o manipulador de fluxo é a malha, respectivamente MD e Mm. Numa forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 5. Noutra forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 3. 26

Ainda noutra forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 1,5. Uma vez que a malha, conforme anteriormente definido, corresponde sempre a um número positivo, a relação de dois valores de malha também tem de ser um número positivo.

Foi realizado um conjunto de experiências, como se segue, para verificar o desempenho melhorado da invenção apresentada. Todo o sistema consistia numa coluna Plexiglas cilíndrica orientada na vertical com um diâmetro de 457 mm (18 polegadas). Um líquido (água) foi introduzido no topo da coluna em condições ambientais por uma bomba ligada a um depósito de fornecimento de líquido. 0 fluxo de líquido volumétrico foi controlado ajustando a pressão na tubagem que liga a bomba à coluna e monitorizado por um fluxómetro. A água circulou novamente desde a base da coluna através de uma tubagem até ao depósito de fornecimento de líquido. Vários misturadores-distribuidores-colectores foram avaliados, colocando-os de modo a que o limite superior ficasse 508 mm (20 polegadas) abaixo da entrada de líquido. Em todos os testes, o limite superior consistiu num crivo de fios da Norma ASTM E.U.A N.° 100 de Especificação E-ll suportado por uma grade. A placa de desvio de fluido era semelhante à ilustrada na Figura 1 e consistia em duas placas sólidas de espessura substancialmente constante compreendendo áreas em corte transversal com cordas separadas por um corredor rectangular que se projecta ao longo do diâmetro da coluna. A largura do corredor (distância entre as duas partes do deflector de fluido) era de 127 mm (5 polegadas) . Em todos os testes, um bloco rectangular sólido era suportado no interior e ao longo do comprimento do corredor para imitar uma caixa de mistura. 0 espaçamento entre cada lado deste bloco sólido e os 27 respectivos lados da placa de desvio de fluido variava entre 3,6 mm (0,14 polegadas) e 14,2 mm (0,56 polegadas). 0 bloco sólido estava, normalmente, centrado no corredor, mas em alguns testes o bloco sólido estava 1 mm (0,04 polegadas) mais perto de uma extremidade da placa de desvio do que da outra. Nenhuma destas variações no tamanho e na posição do bloco sólido teve um impacto visível nos resultados. Outra variável que não teve nenhuma influência visível nestes testes foi a utilização opcional de uma placa de dispersão por baixo do corredor. 0 distribuidor de fluido era uma placa perfurada ou um crivo de fios do perfil com diferentes parâmetros conforme indicado na Tabela 1. Várias placas perfuradas com parâmetros conforme indicado na Tabela 1 foram utilizadas como manipulador de fluxo. O espaçamento entre o distribuidor de fluido e o manipulador de fluxo manteve-se sempre constante nos 8 mm (0,3 polegadas) . Um leito plano de 51 mm (2 polegadas) de altura de partículas esféricas sólidas com um diâmetro de 0,8 mm (0,03 polegadas) foi posicionado por baixo do aparelho misturador-distribuidor-colector em cada teste. A distância entre a base do aparelho e o topo deste leito de partículas variava entre 9,5 mm (0,375 polegadas) e 38 mm (1,5 polegadas) sem nenhum impacto visível nos resultados. Estas partículas sólidas tinham uma densidade de 1,8 g/cm3 depois de absorver totalmente a água. Esta densidade, por vezes designada por densidade da partícula ou da peça, é calculada a partir do volume das partículas (modelo teórico) individuais e do peso das partículas mais a água absorvida. Por conseguinte, a densidade da peça é superior à densidade aparente, uma vez que a densidade aparente é determinada a partir do mesmo peso, mas o volume inclui igualmente o vazio ou volume intersticial entre as partículas num leito que não adiciona nenhum peso. O leito 28 de partículas sólidas era suportado por um leito de esférulas de vidro com um diâmetro nominal de 1,5 mm (0,06 polegadas) e uma altura de 25 mm (1 polegada) que assentava num leito de esférulas de vidro com um diâmetro nominal de 2,5 mm (0,1 polegadas) e uma altura de 25 mm (1 polegada) que, por sua vez, assentava no leito de esferas de alumina com um diâmetro nominal de 6,3 mm (0,25 polegadas) e uma altura de 305 mm (12 polegadas). Este último leito era suportado por uma grade coberta por um crivo de fios da Norma ASTM E.U.A N.° 100 de Especificação E-ll situado 616 mm (24 polegadas) acima da base da coluna. Para cada teste, o leito de partículas sólidas de 51 mm de altura foi nivelado e o misturador-distribuidor-colector foi instalado na coluna. Em seguida, a coluna foi lentamente cheia com água sem perturbar o leito de partículas. Depois de o sistema estar cheio de liquido, a quantidade de água foi aumentada para obter uma velocidade linear média descendente de 9 mm/s (0,03 pés/s) e o leito de partículas por baixo do misturador-distribuidor-colector foi observado visualmente relativamente ao movimento. As perturbações no leito de partículas foram classificadas numa escala subjectiva conforme resumido na Tabela 2. Depois de avaliado o efeito no leito, a velocidade linear média foi aumentada e efectuada outra observação. Os resultados dos testes, conforme resumido na Tabela 3, demonstram claramente o desempenho melhorado dos misturadores-distribuidores-colectores D e especialmente E. 29

Tabela 1

Parâmetros do Misturador-Distribuidor-Colector ID Distribuidor de Fluido Manipulador de Fluxo Tipo Área Aberta Malha (mm) Área Aberta Malha (mm) A Crivo de fios do perfil 9,8% 1,3 Nenhum utilizado (estado da técnica) B Placa perfurada 0,35% 25, 4 4, 7% 20,8 C Placa perfurada 2,0% 43,2 41% 2,4 D Placa perfurada 6,0% 9,3 41% 2,4 E Crivo de fios do perfil 9,8% 1,3 41% 2,4

Tabela 2

Grau de Perturbação no Leito de Partículas Inferior

Resultado Descrição 0 Nenhum movimento de quaisquer partículas 1 Pequeno movimento limitado a uma pequena parte do leito 2 Jactos de líquido indicados por furos "perfurados" no leito 3 Turbulência indicada pela fluidificação 4 Padrões profundos criados no leito, ~ 25 mm ou mais 30

Tabela 3

Grau de Perturbação no Leito de Partículas Inferior de Vários Misturadores-Distribuidores-Colectores e Velocidades de Fluido Lineares Médias

Velocidade de Fluido Linear Média, mm/s (pés/s) Teste # ID do Misturador-Distribuidor-Colector 9 (0,03) 15 (0,05) 21 (0,07) 27 (0,09) 36 (0,12) 61 (0,20) Resultado do Grau de Perturbação da Tabela 2 1 A — — — — — 4 2 A — 3 3 — 4 — 3 A 2 3 4 — — — 4 B 2 3 4 — — — 5 C 2 2 4 — — — 6 D 0 0 1 — 4 — 7 E 0 0 0 — 1 1 8 E 0 0 0 0 0 —

Lisboa, 8 de Junho de 2011

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho misturador-distribuidor-colector (3) situado entre um leito de partículas sólidas superior e inferior (2) num recipiente (1) com um eixo vertical (13), em que o referido aparelho é caracterizado por compreender: um limite superior (5) para reter o leito de partículas sólidas superior e permitir o fluxo descendente de um fluido com um perfil de velocidade do fluido pelo aparelho misturador-distribuidor-colector (3); um distribuidor de fluido (6) situado por baixo e afastado do limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) melhorando a uniformidade do perfil de velocidade do fluido; uma placa de desvio de fluido (8) que se projecta na horizontal em toda a área em corte transversal do recipiente e está situada entre e afastada do limite superior (5) e do distribuidor de fluido (6), pelo menos, um corredor (9) através da placa de desvio de fluido (8) que fornece comunicação por fluidos entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6); e um manipulador de fluido (7) seleccionado a partir do grupo que consiste em placas perfuradas, crivos, grades, sólidos porosos, estruturas alveolares e combinações dos mesmos; em que o limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) e o manipulador de fluxo (7) estão orientados substancialmente em paralelo uns em relação aos outros e substancialmente na perpendicular em relação ao eixo vertical do recipiente (13), e o manipulador de fluxo (7) está situado por baixo e afastado do distribuidor de fluido (6) por uma distância, X, e tem uma área aberta, 0AM, de modo a que a relação OAM/OAD seja superior a 1, em que 0AD corresponde à área aberta do distribuidor de fluido (6). 2 2. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por 0AM variar entre 25% e 50%.

3. O aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por OAD variar entre 1% e 20%. 4. 0 aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por a distância X entre o distribuidor de fluido (6) e o manipulador de fluxo (7) ser definida pela relação X/MD, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido e a relação X/MD corresponde, pelo menos, a 1.

5. O aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por a relação Md/Mm ser inferior a 3, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido e Mm corresponde à malha do manipulador de fluxo.

6. O aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda: uma conduta (18) que trata da adição e/ou remoção de uma segunda corrente de fluido do volume de um aparelho, V; uma caixa de mistura (19) situada, pelo menos parcialmente, no interior do volume do aparelho, V, e em comunicação por fluidos com a conduta (18), a caixa de mistura (19) compreendendo, pelo menos, uma abertura fornecendo comunicação por fluidos entre a caixa de mistura (19) e o volume do aparelho, V; em que o volume do aparelho, V, é definido como o volume entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6). 3 7. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o mesmo está situado num recipiente adsorvente do processo de separação por adsorção de um leito móvel simulado, caracterizado por compreender ainda: um cubo de roda de suporte central (11) coaxial com o eixo vertical do recipiente (13); uma diversidade de nervuras (10) que se difundem em raios na horizontal a partir do cubo de roda de suporte central (11) em direcção à parede do recipiente e que se projectam, pelo menos, entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6) para definir uma diversidade de volumes de segmento entre o limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) e as nervuras (10); a placa de desvio de fluido (8) dividida em sectores, sendo que cada volume de segmento inclui um sector e cada sector se difunde em raios a partir do cubo de roda de suporte central (11) em direcção à parte exterior de cada volume de segmento para definir um volume superior entre o limite superior (5) e a placa de desvio de fluido (8) e um volume inferior entre a placa de desvio de fluido (8) e o distribuidor de fluido(6); o corredor (9) que se projecta através da placa de desvio de fluido (8) fornecendo comunicação por fluidos entre os volumes superior e inferior no interior do volume de segmento; uma caixa de mistura (19) situada, pelo menos parcialmente, no interior de cada volume de segmento adjacente ao corredor (9), a caixa de mistura (19) compreendendo aberturas que fornecem comunicação por fluidos entre a caixa de mistura e o volume de segmento; uma conduta de transferência de fluido (18) fixa à caixa de mistura (19) e em comunicação por fluidos com a mesma; 4 em que o limite superior (5) compreende um crivo de fios do perfil; o distribuidor de fluido (6) compreende um crivo de fios do perfil; e a área aberta do manipulador de fluxo, 0Am, varia entre 30% e 40%.

8. O aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o distribuidor de fluido (6) ter uma área aberta que varia entre 6% e 12%. 9. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por, pelo menos, uma parte da caixa de mistura (19) estar situada, pelo menos parcialmente, no interior do corredor (9).

10. O aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 7, caracterizado por a distância, X, variar entre 5 mm (0,2 polegadas) e 20 mm (0,8 polegadas). Lisboa, 8 de Junho de 2011