Destilação

Destilação

1. Diferencial ou flash

   • Balanço de massa - Diferencial ou Flash: Global: Lo=L+D; Componente mais volátil: Loxo= Dxd+Lx
   • Variáveis: Lo- Mols na carga inicial; Xo= Fração molar na carga inicial; L= Mols de líquido em um instante qualquer em t; X= Fração molar em l; V= Sai no topo - Mols de vapor no instante t; y= Fração molar em V; D= Mols de destilado coletado do instante inicial até o t e sai no destilado; Xd= Fração molar em D. A destilação diferencial tem variação em x e y, ja na Flash x e y permanece o mesmo.

2. Operação Unitária usada na purificação de misturas de líquidos miscíveis e com volatilidade diferentes.

   • Os componentes precisam ter volatilidade o mais distante possível.
     • Vaporizam preferencialmente os componentes mais voláteis.

3. Fundamenta-se no processo físico de equilíbrio líquido/vapor.

   • 02 Leis que regem o equilíbrio Termodinâmico: Lei de Raoult e Lei de Dalton.
     • Lei de Raoult: Relaciona pressão de vapor do componente com a mistura. ??,??????? = ??,????????. ??,???o
     • Lei de Dalton: PA+ PB= xA,liquido*PAº + xB,liquido*PBº - Essa lei permite calcular a fração na fase vapor.
       • PA=yA*P ; yA=PA/P ; yA=PAº. xA/P
     • À partir dessas leis, é possível obter a composição na fase líquida: xA=P-PBº/PAº-PBº

4. Razão de refluxo: Rd= L/D

5. Volatilidade relativa: alfa A,B= PAº/ PBº

   • Pode ser calculado também usando a fórmula: alfa A,B= PAº/PBº -> [yA/yB * xA*xB]->[yA/xA]*[1-xA/1-yA]

6. Destilação em Múltiplos Estágios

   • Equipamento: Torre de destilação
     • Alimentação; Coluna de retificação: Acima da alimentação(Mais rico no mais volátil); Esgotamento: Abaixo da alimentação(Mais rico no menos volátil); Aquecedor para entrar em ebulição e Refluxo para ter a troca.
       • Balanço de massa nos pratos: BMG: Vn+1*Ln-1=Vn+Ln
         • Balanço de massa nos pratos por componente: Vn+1*yn+1+Ln-1*xn-1= Vn*yn+ Ln*xn
   • Balanço de massa em superfícies de controle- Retificação: BMG: Vn+1= Ln+D; BMC: Vn+1*yn+1=Ln*xn+D*xd
     • Balanço de massa - Retificação: xd/Rd+1
   • Balanço de massa em superfícies de controle- Esgotamento= BMG= Ln =Vn+1*B, BMC=Ln*xn= Vn+1*yn+1+B*xb
     • Balanço de massa - Alimentação: xf/1-q
   • Nomenclatura utilizada: V- vapor; L-líquido, x= fração na fase líquida, y= fração na fase vapor.

7. A destilação pode apresentar comportamento azeotrópico - que é quando em determinado ponto, não ocorre mais mudança. Azeotropia de mínimo é a mais comum.

8. Volatilidade constante: Utilizar a fórmula com a integração.

9. Destilação Diferencial ou Batelada:.

   • Destilação Diferencial ou Batelada: Tanque alimentado com a mistura-> Aquece o líquido até a temperatura do componente mais volátil-> Separação sai com a quantidade maior do componente mais volátil -> Maior concentração do componente menos volátil -> Aumenta a temperatura -> Sai do equilíbrio termodinâmico -> Não tem a mesma separação do líquido-vapor.

10. Destilação Flash

    • Destilação flash: Caso mais simples de destilação. Promove um pré-aquecimento-> válvula de redução de pressão -> coluna de destilação à vácuo.

11. Para ocorrer a separação:

    • Calor; Equipamentos adequados e Equilíbrio Termodinâmico.

12. A destilação tem um uso vasto na indústria:

    • Alguns exemplos são: Para obter álcool retificado de uma mistura de fermentação; Na produção de destilados, como: Cachaça e uísque; E na indústria petrolífera.

13. A destilação possui alguns nomes característicos:

    • Destilado: É o líquido que foi evaporado(é rico no componente mais volátil). Resíduo: É o que permanece no balão(é rico no componente menos volátil).

14. A destilação possui as seguintes modalidades: Batelada ou diferencial; Flash (Contínuo e em um único estágio) e Com retificação(Contínuo e vários estágios)