A Destilação é uma das muitas operações de separação utilizada quer a nível laboratorial quer industrial, para purificar as correntes do Processo (Matérias Primas ou Produtos).
- A separação por destilação só é possível se os diferentes componentes da mistura a separar tiverem volatilidades diferentes, ou seja, pontos de ebulição diferentes. Estas diferenças estão necessariamente relacionadas com diferenças nas forças intermoleculares de cada componente, dependentes das respectivas estruturas moleculares, o que conduz a pressões de vapor diferentes para os vários componentes da mistura. A Pressão de Vapor de um líquido a uma dada temperatura é a pressão na situação de equilíbrio (quando o número de moléculas que deixam o líquido é igual ao das que retornam), exercida pelas moléculas que passam através da superfície livre. Diz-se que um líquido entra em ebulição quando a sua pressão de vapor iguala a pressão ambiente. Os líquidos com pressões de vapor elevadas entram em ebulição a temperaturas mais baixas (para uma dada pressão total).
- Existem dois tipos de destilação que são usados de acordo com o tipo de mistura que desejamos separar. No caso de misturas sólido-líquido, usa-se a destilação simples; e no caso de misturas líquido-líquido, aplica-se a destilação fracionada. Veja cada uma com mais detalhes:
- Destilação simples: Conforme já mencionado, é usada para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido, como uma mistura de água e sal. A aparelhagem utilizada comumente em laboratórios para a realização da destilação simples é a mostrada a seguir:
O condensador é uma vidraria de laboratório que possui um tubo interno que se mantém resfriado pela circulação de água ao seu redor. Ele possui duas partes abertas onde são conectadas duas mangueiras de látex. A água entra na parte de baixo e sai pela parte de cima.
Assim, quando o vapor entra no tubo interno do condensador, ele resfria e volta para o estado líquido, sendo coletado no final do condensador com um béquer ou erlenemeyer. A parte sólida fica separada no balão de destilação.
Destilação Fracionada:
O equipamento que promove a transferência de massa e calor entre correntes líquidas e de vapor saturadas é a conhecida Coluna de Destilação Fraccionada. Esta é constituída por um recipiente cilíndrico dentro do qual se encontra uma série de pratos internos entre os quais circulam vapor e líquido em contracorrente. As duas fases presentes em cada andar sofrem transferência de massa e calor e assume-se que se encontram em equilíbrio ao deixar o andar. No topo da coluna existe, geralmente, um condensador que arrefece e condensa o vapor proveniente da coluna, sendo parte do condensado, designado por refluxo, reenviado para o prato superior. Denomina-se por razão de refluxo ® a razão entre o caudal da corrente reenviada e o caudal da corrente produzida no topo, que deixa a coluna, Destilado. Na base da coluna encontra-se um revaporizador que vaporiza parte da corrente de líquido da base, para o prato inferior, onde entra sob a forma de vapor. A corrente retirada na base da coluna designa-se por Resíduo. Na Figura 4 apresenta-se um esquema de uma coluna de destilação fraccionada .
Na Figura 5 estão representados dois tipos diferentes de vaporizadores (externo e interno), que não são mais do que permutadores de calor que transferem calor para o líquido na base da coluna.
DISPOSITIVOS DE CONTACTO NO INTERIOR DA COLUNA
Na prática, o contato entre fases em cada andar em equilíbrio é promovido fisicamente através dos chamados “pratos” da coluna de destilação (coluna de pratos) ou através de uma dada altura de enchimento (coluna de enchimento).
DESTILAÇÃO FLASH
O caso mais simples de uma separação por destilação é a Destilação Flash. Normalmente, a corrente de alimentação (líquido) é aquecida num permutador de calor, passando depois por um “flash” adiabático (despressurização rápida) que dá origem a duas correntes saturadas, uma de líquido e outra de vapor, em equilíbrio. O tanque “flash” permite facilmente a separação e remoção das duas fases.
A Destilação “Flash” só permite um grau de separação razoável se a diferença de volatilidade entre os dois compostos a separar (A e B) for elevada.
A Destilação Flash (comum nas refinarias de petróleo) usa-se, normalmente, para um primeiro tratamento da mistura, sendo as duas correntes produzidas submetidas a tratamentos de destilação subsequentes.
Também nos sistemas de dessalinização da água se recorre a unidades sucessivas de Destilação Flash . A água é aquecida e bombeada para um tanque a baixa pressão onde se vaporiza repentinamente. O vapor que se forma é condensado e retirado como água pura. O líquido não vaporizado segue para a unidade flash seguinte (ver Figura 10).
EFICIÊNCIA DA COLUNA
É preciso ter em conta, na construção da coluna de destilação, que cada prato da coluna não coincide exatamente com o andar em equilíbrio em que se baseia o projeto. Na prática, a separação em cada andar nunca atinge o equilíbrio entre o líquido e o vapor e, por isso, a separação teórica conseguida num andar em equilíbrio corresponde, na realidade, a mais do que um prato. A razão entre o número de andares teóricos necessários à separação e o número de pratos que a coluna tem de ter designa-se por eficiência da coluna. A eficiência é função de vários parâmetros, nomeadamente do tipo de prato usado.
Importa notar que a destilação é ainda o processo de separação mais comum na indústria. Contudo, pela sua natureza, requer quantidades enormes de energia, seja no aquecimento da coluna seja no sistema de arrefecimento do destilado (condensador). Em muitos casos chega a contribuir para mais de 50% dos custos de operação da unidade industrial. Assim, a melhor forma de reduzir esses custos de operação é melhorando a eficiência da coluna através de uma optimização do processo e do controlo adequado das unidades. O Engenheiro Químico é, no processo industrial (seja ele a refinaria, a unidade de dessalinização, a fábrica da área alimentar que produz, por exemplo, bebidas, a fábrica da área farmacêutica onde se produzem desinfetantes ou outros medicamentos, a unidade de produção de biodiesel, etc.) o Engenheiro credenciado para levar a cabo essa optimização.
Destilação do petróleo
O petróleo, após ser extraído da natureza, é transportado para as refinarias e começa a ser fracionado através de aquecimento em tanques apropriados dando origem a vários subprodutos, esse processo é denominado de destilação fracionada.
Os derivados do petróleo são hidrocarbonetos (compostos por átomos de carbono e hidrogênio), sendo os mais leves formados por pequenas moléculas, como, por exemplo, o etano (C2H6), e os mais pesados contendo até 70 átomos de carbono. A destilação acontece justamente por essa diferença de tamanho das moléculas, quanto menor a molécula de hidrocarboneto, menor é a sua densidade e temperatura de evaporação.
Através do quadro abaixo é possível ter uma ideia do que é o destilamento do petróleo, e como os diferentes subprodutos vão sendo obtidos a partir do aumento de temperatura:
Gás de petróleo: dá origem ao gás de cozinha.
Gasolina: usada como combustível de motores automotivos.
Querosene: combustível próprio para aviões.
Diesel: é o combustível de ônibus, caminhões, tratores.
Lubrificante: aplicado em máquinas e peças para aumentar a vida útil desses equipamentos.
Óleo: também chamado de óleo combustível, é ele o responsável pela movimentação de navios.
Asfalto: este é o último produto a ser fracionado, e apresenta aspecto denso, é usado na pavimentação de ruas e estradas.
Fonte :
Não posso agradecer o serviço do Sr. Benjamin o suficiente e deixar que as pessoas saibam o quanto sou grato por toda a assistência que você e sua equipe prestaram, e espero recomendar amigos e familiares caso precisem de aconselhamento ou assistência financeira a 1,9% Empréstimo comercial .Via contato:. lfdsloans@outlook.com. WhatsApp ... + 19893943740. Continue com o excelente trabalho.
ResponderExcluirObrigado, Busarakham.