Destilação

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IntroduçãoIntrodução
 A destilação como opção de um processoA destilação como opção de um processo
unitário de separação, vem sendo utilizado pelaunitário de separação, vem sendo utilizado pela
humanidade desde o período que passa pela erahumanidade desde o período que passa pela era
dos antigos alquimistas.dos antigos alquimistas.
 O que, como, quando e porque podemos utilizarO que, como, quando e porque podemos utilizar
esta operação é objeto de intenso estudo.esta operação é objeto de intenso estudo.
 O enfoque atual do processo de destilação éO enfoque atual do processo de destilação é
centrado na busca pela eficiência ecentrado na busca pela eficiência e
consequentemente redução de energia.consequentemente redução de energia.
 É objetivo desta parte da disciplina, capacitarÉ objetivo desta parte da disciplina, capacitar
estudantes do curso de química, nos processosestudantes do curso de química, nos processos
produtivos de unidades purificadoras, através doprodutivos de unidades purificadoras, através do
melhor entendimento dos fenômenosmelhor entendimento dos fenômenos
observados.observados.

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Principais DefiniçõesPrincipais Definições
 Temperatura de ebuliçãoTemperatura de ebulição: temperatura na qual, a: temperatura na qual, a
uma determinada pressão, uma substânciauma determinada pressão, uma substância
experimenta uma mudança do estado líquido para oexperimenta uma mudança do estado líquido para o
estado vapor.estado vapor.
 Temperatura de ponto de bolhaTemperatura de ponto de bolha: temperatura na: temperatura na
qual uma determinada mistura líquida apresenta aqual uma determinada mistura líquida apresenta a
formação da 1ª bolha de vapor.formação da 1ª bolha de vapor.
 Temperatura de ponto orvalhoTemperatura de ponto orvalho: temperatura na qual: temperatura na qual
uma determinada mistura gasosa apresenta auma determinada mistura gasosa apresenta a
formação da 1ª gota de líquido.formação da 1ª gota de líquido.
** ObsObs: no caso de componentes puros o ponto de: no caso de componentes puros o ponto de
bolha coincide com o ponto de ebulição e o pontobolha coincide com o ponto de ebulição e o ponto
de orvalho com o ponto de condensação.de orvalho com o ponto de condensação.

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 Pressão ParcialPressão Parcial: a pressão parcial de um gás num: a pressão parcial de um gás num
recipiente contendo uma mistura gasosa é definidarecipiente contendo uma mistura gasosa é definida
como a pressão que esse gás exerceria se estivessecomo a pressão que esse gás exerceria se estivesse
sozinho no recipiente.sozinho no recipiente.
 Pressão de vaporPressão de vapor: suponha um líquido num recipiente: suponha um líquido num recipiente
fechado. As moléculas do líquido estão em constantefechado. As moléculas do líquido estão em constante
agitação e aquelas que se encontrarem na superfícieagitação e aquelas que se encontrarem na superfície
livre tem um tendência natural de escaparem da faselivre tem um tendência natural de escaparem da fase
líquida, formando uma fase vapor. Quando estelíquida, formando uma fase vapor. Quando este
fenômeno ocorre, um estado de equilíbrio é atingido, e,fenômeno ocorre, um estado de equilíbrio é atingido, e,
a pressão exercida pelo vapor formado é chamada dea pressão exercida pelo vapor formado é chamada de
pressão de vapor do líquido a temperatura T, desdepressão de vapor do líquido a temperatura T, desde
que a temperatura seja mantida constante.que a temperatura seja mantida constante.
 VácuoVácuo: ocorre quando a pressão de um determinado: ocorre quando a pressão de um determinado
meio é menor que a pressão externa a ele.meio é menor que a pressão externa a ele.
(geralmente essa pressão externa é a atmosférica, ou(geralmente essa pressão externa é a atmosférica, ou
seja 1 atm).seja 1 atm).

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 CalorCalor: é a energia térmica em trânsito, que é: é a energia térmica em trânsito, que é
transferida entre os corpos, a diferentestransferida entre os corpos, a diferentes
temperaturas.temperaturas.
 Calor latenteCalor latente: é o calor envolvido na mudança de: é o calor envolvido na mudança de
estado físico numa dada pressão sem alterar aestado físico numa dada pressão sem alterar a
temperatura de uma unidade do fluido.temperatura de uma unidade do fluido.
 Calor sensívelCalor sensível: é o calor responsável pelo: é o calor responsável pelo
aquecimento ou resfriamento de uma dada massaaquecimento ou resfriamento de uma dada massa
de fluido.de fluido.
 Estado gasosoEstado gasoso: observado quando existe uma baixa: observado quando existe uma baixa
atração intermolecular, permitindo movimentaçãoatração intermolecular, permitindo movimentação
rápida e independente entre as moléculas.rápida e independente entre as moléculas.

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 Estado líquidoEstado líquido:caracterizado por possuir um estado:caracterizado por possuir um estado
intermediário de interação molecular, entre o gás eintermediário de interação molecular, entre o gás e
um sólido.um sólido.
 Estado sólidoEstado sólido: alta interação entre suas moléculas e: alta interação entre suas moléculas e
forma definida.forma definida.
 Vapor saturadoVapor saturado: é o vapor que em determinadas: é o vapor que em determinadas
condições de temperatura e pressão se encontracondições de temperatura e pressão se encontra
com sua fase líquida, o chamando equilíbrio líquido-com sua fase líquida, o chamando equilíbrio líquido-
vapor.vapor.
 Vapor superaquecidoVapor superaquecido: é o vapor saturado seco fora: é o vapor saturado seco fora
da fase de equilíbrio, estando numa temperaturada fase de equilíbrio, estando numa temperatura
superior a temperatura de saturação (ebulição).superior a temperatura de saturação (ebulição).

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 Líquido saturadoLíquido saturado: é o líquido que em certas: é o líquido que em certas
condições de pressão e temperatura se encontracondições de pressão e temperatura se encontra
em equilíbrio com a sua fase vapor.em equilíbrio com a sua fase vapor.
 Líquido subresfriadoLíquido subresfriado: é o líquido que sob certas: é o líquido que sob certas
condições de pressão se encontra fora da fase decondições de pressão se encontra fora da fase de
equilíbrio estando numa temperatura de saturação.equilíbrio estando numa temperatura de saturação.
 Equilíbrio líquido-vapor (ELV)Equilíbrio líquido-vapor (ELV): uma mistura líquida: uma mistura líquida
está em equilíbrio com seu vapor quando o nº deestá em equilíbrio com seu vapor quando o nº de
moléculas do estado líquido que passa para omoléculas do estado líquido que passa para o
vapor é igual ao nº de moléculas do estado vaporvapor é igual ao nº de moléculas do estado vapor
que passa para o líquido.que passa para o líquido.
 EntalpiaEntalpia: é o calor absorvido ou liberado a pressão: é o calor absorvido ou liberado a pressão
constante. Como entalpia é uma função de estado,constante. Como entalpia é uma função de estado,
seu valor depende somente do conteúdo de calorseu valor depende somente do conteúdo de calor
dos estado inicial e final.dos estado inicial e final.

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DestilaçãoDestilação
 ConceitoConceito: é uma operação que visa separar os: é uma operação que visa separar os
componente de uma fase líquida através de suacomponente de uma fase líquida através de sua
vaporização parcial. Os vapores são mais ricos nosvaporização parcial. Os vapores são mais ricos nos
componentes mais voláteis do que no liquido, o quecomponentes mais voláteis do que no liquido, o que
possibilita a separação de frações enriquecidas nospossibilita a separação de frações enriquecidas nos
componentes desejados.componentes desejados.
 Este processo de separa de líquidos é uma dasEste processo de separa de líquidos é uma das
operações básicas mais importantes da indústria , queoperações básicas mais importantes da indústria , que
possibilita separa os componentes de uma misturapossibilita separa os componentes de uma mistura
líquida na forma de substâncias puras.líquida na forma de substâncias puras.
 ProcessoProcesso: as operações de destilação realizam-se em: as operações de destilação realizam-se em
estágios nos quais duas correntes (um líquido e umestágios nos quais duas correntes (um líquido e um
vapor) entram em contato para produzir duas outrasvapor) entram em contato para produzir duas outras
corrente cujas composições diferem das originais.corrente cujas composições diferem das originais.
 De um modo geral, o vapor que sai de um estágio acha-De um modo geral, o vapor que sai de um estágio acha-
se enriquecido nos componente mais voláteis. O líquidose enriquecido nos componente mais voláteis. O líquido
por sua vez, sai com menor quantidade de voláteis dopor sua vez, sai com menor quantidade de voláteis do
que o líquido alimentado.que o líquido alimentado.

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Curvas de EquilíbrioCurvas de Equilíbrio
 Os cálculos de destilação ficam maisOs cálculos de destilação ficam mais
simples quando os dados de equilíbriosimples quando os dados de equilíbrio
são postos numa curva y vs x,são postos numa curva y vs x,
denominada curva de equilíbrio, onde y édenominada curva de equilíbrio, onde y é
a fração molar na fase vapor e x e aa fração molar na fase vapor e x e a
fração molar na fase líquida.fração molar na fase líquida.
 Podemos também utilizar a curva dePodemos também utilizar a curva de
equilíbrio no processo de destilação paraequilíbrio no processo de destilação para
determinar as condições de equilíbriodeterminar as condições de equilíbrio
para cada prato.para cada prato.
 Um dos métodos para calcular o nº deUm dos métodos para calcular o nº de
pratos teóricos necessários para realizarpratos teóricos necessários para realizar
a separação, é o de McCabe-Thile.a separação, é o de McCabe-Thile.

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DefiniçõesDefinições
 AzeotropiaAzeotropia: propriedade na qual o líquido em ebulição de: propriedade na qual o líquido em ebulição de
uma mistura, forma um vapor que tem exatamente a mesmauma mistura, forma um vapor que tem exatamente a mesma
composição, portanto não podendo separa os componentescomposição, portanto não podendo separa os componentes
desta mistura como o ponto de ebulição determinado:desta mistura como o ponto de ebulição determinado:
– azeótropo de mínimo ponto de ebuliçãoazeótropo de mínimo ponto de ebulição : ocorre quando o: ocorre quando o
azeótropo formado tem um ponto de ebulição menor que os dosazeótropo formado tem um ponto de ebulição menor que os dos
componentes separadamente.componentes separadamente.
– azeótropo de máximo ponto de ebuliçãoazeótropo de máximo ponto de ebulição : ocorre quando o: ocorre quando o
azeótropo formado tem um ponto de ebulição maior que os dosazeótropo formado tem um ponto de ebulição maior que os dos
componentes separadamente.componentes separadamente.
 VolatilidadeVolatilidade: é um parâmetro que indica a maior ou menor: é um parâmetro que indica a maior ou menor
tendência de uma substância passar do estado líquido paratendência de uma substância passar do estado líquido para
o vapor. Portanto, quanto maios a pressão de vapor de umao vapor. Portanto, quanto maios a pressão de vapor de uma
substância maior é sua volatilidade, pois maior será asubstância maior é sua volatilidade, pois maior será a
tendência de sua moléculas passarem do estado líquidotendência de sua moléculas passarem do estado líquido
para o estado vapor.para o estado vapor.
– volatilidade relativavolatilidade relativa : é definida como a razão da volatilidade entre: é definida como a razão da volatilidade entre
dois componentes.dois componentes.

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Tipos de DestilaçãoTipos de Destilação
 Uma destilação pode ser conduzida de umaUma destilação pode ser conduzida de uma
variedade de modos, cada um dos quais apresentavariedade de modos, cada um dos quais apresenta
vantagem e desvantagens numa determinadavantagem e desvantagens numa determinada
situação particular. Observa-se, todavia, que ossituação particular. Observa-se, todavia, que os
diversos modos de operar são modificações dosdiversos modos de operar são modificações dos
seguintes métodos que podem ser consideradosseguintes métodos que podem ser considerados
fundamentais:fundamentais:
– diferencialdiferencial
– de equilíbrio (FLASH)de equilíbrio (FLASH)
– por arraste de vaporpor arraste de vapor
– fracionadafracionada
– extrativaextrativa
– azeotrópicaazeotrópica

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Destilação DiferencialDestilação Diferencial
 Esta operação também é conhecida comoEsta operação também é conhecida como
destilaçãodestilação RayleighRayleigh ouou simplessimples, é descontínua. A, é descontínua. A
carga é colocada no fervedor e aquecida até suacarga é colocada no fervedor e aquecida até sua
temperatura de ebulição. Imediatamente depoistemperatura de ebulição. Imediatamente depois
vapor formado através de um condensador. Tanto ovapor formado através de um condensador. Tanto o
vapor, que se encontra enriquecido no componentevapor, que se encontra enriquecido no componente
mais , como o líquido do fervedor podem ser omais , como o líquido do fervedor podem ser o
produto da operação podem ser o produto daproduto da operação podem ser o produto da
operação.operação.
 A aparelhagem utilizada consta de um fervedor queA aparelhagem utilizada consta de um fervedor que
vai vaporizando a carga, e de um condensador. Novai vaporizando a carga, e de um condensador. No
laboratório esta operação é realizada num balão delaboratório esta operação é realizada num balão de
vidro de pescoço curto no qual é adaptado ovidro de pescoço curto no qual é adaptado o
condensador.condensador.

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Destilação de EquilíbrioDestilação de Equilíbrio
 É também chamada de destilaçãoÉ também chamada de destilação
FLASH, podendo ser realizada emFLASH, podendo ser realizada em
batelada ou em operação contínua. Estebatelada ou em operação contínua. Este
segundo modo de operar é maissegundo modo de operar é mais
freqüente.freqüente.
 A alimentação líquida preaquecida éA alimentação líquida preaquecida é
alimentada num tanque de expansão, noalimentada num tanque de expansão, no
qual uma parte do líquido vaporiza. Oqual uma parte do líquido vaporiza. O
vapor produzido e o líquido nãovapor produzido e o líquido não
vaporizado são retirado continuamentevaporizado são retirado continuamente
do tanque logo que se forma.do tanque logo que se forma.
 Várias unidades do tipo descrito poderãoVárias unidades do tipo descrito poderão
ser utilizadas em série, de modo a serser utilizadas em série, de modo a ser
realizada operação multiestágio a fim derealizada operação multiestágio a fim de
aumentar a flexibilidade deste tipo deaumentar a flexibilidade deste tipo de
operação.operação.

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Destilação por arrasteDestilação por arraste
 É um método variante de destilação simples,É um método variante de destilação simples,
consiste em injetar vapor vivo no fervedor em vezconsiste em injetar vapor vivo no fervedor em vez
de realizar o aquecimento através de um trocador.de realizar o aquecimento através de um trocador.
 O vapor que sai da mistura arrastaO vapor que sai da mistura arrasta
preferencialmente o componente mais volátil.preferencialmente o componente mais volátil.
 Este método é bastante comum, sendo conhecidoEste método é bastante comum, sendo conhecido
também pelo nome de destilação com vapor.também pelo nome de destilação com vapor.
 Seu maior emprego é a vaporização de misturasSeu maior emprego é a vaporização de misturas
com características desfavoráveis de transferênciacom características desfavoráveis de transferência
da calor ou de líquidos que se decompõem quandoda calor ou de líquidos que se decompõem quando
destilados normalmente à pressão atmosférica.destilados normalmente à pressão atmosférica.
 É utilizada para misturas líquidas insolúveis noÉ utilizada para misturas líquidas insolúveis no
solvente.solvente.

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Destilação FracionadaDestilação Fracionada
 As operações até agora descritasAs operações até agora descritas
propiciam pouco enriquecimento do vaporpropiciam pouco enriquecimento do vapor
produzido.produzido.
 Na destilação fracionada opera-se comNa destilação fracionada opera-se com
vaporizações e condensações sucessivasvaporizações e condensações sucessivas
num equipamento de menor custo,num equipamento de menor custo,
conhecido como coluna de fracionamento.conhecido como coluna de fracionamento.
 Só poderá ser utilizada quando osSó poderá ser utilizada quando os
componentes da mistura tiver pontos decomponentes da mistura tiver pontos de
ebulição bem diferentes.ebulição bem diferentes.
 As colunas de fracionamento podem ser:As colunas de fracionamento podem ser:
– partospartos
– recheiorecheio
 Este tipo de destilação pode ser efetuadaEste tipo de destilação pode ser efetuada
em batelada ou continuamente.em batelada ou continuamente.

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Torres de PratosTorres de Pratos
 O contato líquido-vapor é feito em estágios, isto é, oO contato líquido-vapor é feito em estágios, isto é, o
vapor entra em contato com o líquido a intervalosvapor entra em contato com o líquido a intervalos
determinados.determinados.
 Tipos de Pratos:Tipos de Pratos:
– perfuradosperfurados
– valvuladosvalvulados
 Zonas de uma coluna:Zonas de uma coluna:
– zona de stripping ou esgotamentozona de stripping ou esgotamento : são estágios nos: são estágios nos
quais a concentração de componentes menos voláteisquais a concentração de componentes menos voláteis
estão na corrente líquida, de maneira geral, a zona deestão na corrente líquida, de maneira geral, a zona de
stripping encontra-se abaixo do ponto de alimentação.stripping encontra-se abaixo do ponto de alimentação.
– Zona de retificação ou enriquecimentoZona de retificação ou enriquecimento : são estágios: são estágios
nos quais a concentração dos componentes maisnos quais a concentração dos componentes mais
voláteis estão na fase vapor, normalmente esta zonavoláteis estão na fase vapor, normalmente esta zona
encontra-se acima do prato de alimentação.encontra-se acima do prato de alimentação.

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Tipos de Fluxo em uma BandejaTipos de Fluxo em uma Bandeja
 O fluxo em uma bandeja admite dos regimesO fluxo em uma bandeja admite dos regimes
diferentes: regime com formação de spray ediferentes: regime com formação de spray e
formação de espuma.formação de espuma.
 Do ponto de vista do fluxo sob a bandeja, podemosDo ponto de vista do fluxo sob a bandeja, podemos
ter:ter:
– fluxo cruzadofluxo cruzado : o líquido entra por um dos lados do prato,: o líquido entra por um dos lados do prato,
percorre- e desce para o prato inferior pelo outro lado.percorre- e desce para o prato inferior pelo outro lado.
– fluxo divididofluxo dividido : é usado em torres de grande diâmetro, o: é usado em torres de grande diâmetro, o
líquido entra no centro e flui para extremidades, de onde cailíquido entra no centro e flui para extremidades, de onde cai
para o prato inferior, onde o fluxo será das extremidadespara o prato inferior, onde o fluxo será das extremidades
para o centro.para o centro.
– fluxo radialfluxo radial : proporciona boa distribuição, sendo utilizável em: proporciona boa distribuição, sendo utilizável em
torres grandes; sua desvantagem é o alto custo inicialtorres grandes; sua desvantagem é o alto custo inicial
– fluxo cascatafluxo cascata : é usado em torres de grande diâmetro, a fim: é usado em torres de grande diâmetro, a fim
de evitar o grande gradiente de altura de líquido, que seriade evitar o grande gradiente de altura de líquido, que seria
prejudicial ao fracionamento, constrói-se o prato em degraus,prejudicial ao fracionamento, constrói-se o prato em degraus,
evitando grandes variações de nível.evitando grandes variações de nível.

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Coluna de RecheioColuna de Recheio
 Torre de recheio: o contato entre o líquido-vapor éTorre de recheio: o contato entre o líquido-vapor é
contínuo, ou seja, ao longo de todo equipamentocontínuo, ou seja, ao longo de todo equipamento
não há espaço em que não haja o contato.não há espaço em que não haja o contato.
 As colunas recheadas são preferidas nas operaçõesAs colunas recheadas são preferidas nas operações
em que colunas de diâmetros relativamenteem que colunas de diâmetros relativamente
pequenos, inferiores a 500 mm, são suficientes parapequenos, inferiores a 500 mm, são suficientes para
operar com a vazões desejadas de líquidos, ou nosoperar com a vazões desejadas de líquidos, ou nos
casos em que se exige baixas quedas de pressão.casos em que se exige baixas quedas de pressão.
 A transferência de massa entre as fases éA transferência de massa entre as fases é
promovida pelo recheio, o qual tem função depromovida pelo recheio, o qual tem função de
aumentar a superfície interna de uma coluna,aumentar a superfície interna de uma coluna,
permitindo o aumento de contato entre a fasepermitindo o aumento de contato entre a fase
líquida e gasosa.líquida e gasosa.
 A eficiência de uma coluna é associada do recheio,A eficiência de uma coluna é associada do recheio,
no qual se procura associar as seguintesno qual se procura associar as seguintes
características: área superficial versus volume.características: área superficial versus volume.

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Tipos de RecheioTipos de Recheio
 Existem um grande números de tipos de recheios noExistem um grande números de tipos de recheios no
mercado mundial, mas apenas um pequenos grupo émercado mundial, mas apenas um pequenos grupo é
efetivamente usado. Os recheios podem ser classificadosefetivamente usado. Os recheios podem ser classificados
basicamente em dois grupos:basicamente em dois grupos:
 Randômicos: contituídos de peças de no máximo 90 mm,Randômicos: contituídos de peças de no máximo 90 mm,
que são colocados ao acaso no leito para permitir umaque são colocados ao acaso no leito para permitir uma
distribuição desarrumada de seus elementos.distribuição desarrumada de seus elementos.
– Aneis de raschigAneis de raschig
– Selas de BerlSelas de Berl
– Selas IntaloxSelas Intalox
– Anéis de PallAnéis de Pall
– IMTPIMTP
 Recheios Estruturados: são todos que podem serRecheios Estruturados: são todos que podem ser
colocados na torre de uma forma ordenada ou arrumada,colocados na torre de uma forma ordenada ou arrumada,
sendo, por isto, muitas vezes, também chamadosendo, por isto, muitas vezes, também chamado
ordenados ou arrumados.ordenados ou arrumados.

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AcessóriosAcessórios
 CondensadoresCondensadores: é o equipamento destinado a promover o: é o equipamento destinado a promover o
refluxo através da coluna.refluxo através da coluna.
– Condensador parcialCondensador parcial: implicará sempre na caracterização da: implicará sempre na caracterização da
corrente de refluxo na condição de líquido saturado.corrente de refluxo na condição de líquido saturado.
– Condensador totalCondensador total: do ponto de vista da caracterização da: do ponto de vista da caracterização da
corrente de refluxo e produto o condensador total serácorrente de refluxo e produto o condensador total será
dimensionado com o objetivo de obter um líquido saturado oudimensionado com o objetivo de obter um líquido saturado ou
subresfriado.subresfriado.
 RefervedorRefervedor: a fonte de energia utilizada para proporcionar a: a fonte de energia utilizada para proporcionar a
transferência de massa é normalmente fornecida portransferência de massa é normalmente fornecida por
refervedor. Os tipos mais comuns são os refervedoresrefervedor. Os tipos mais comuns são os refervedores
termosifão que podem ser verticais ou horizontais, os determosifão que podem ser verticais ou horizontais, os de
circulação forçada e os kettle (chaleiras).circulação forçada e os kettle (chaleiras).
 DemisterDemister: consiste em um dispositivo utilizado no topo de: consiste em um dispositivo utilizado no topo de
um equipamento e com o objetivo de reter gotículasum equipamento e com o objetivo de reter gotículas
arrastadas pelo vapor, aglutinando as gotículas tornando-asarrastadas pelo vapor, aglutinando as gotículas tornando-as
maiores e mais pesadas, permitindo, assim, o seu retorno,maiores e mais pesadas, permitindo, assim, o seu retorno,
por açao da gravidade, para o sistema.por açao da gravidade, para o sistema.

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Problemas freqüentes em torresProblemas freqüentes em torres
de destilaçãode destilação
 Inundação (flooding): é a excessivaInundação (flooding): é a excessiva
acumulação de líquido em uma coluna, sendoacumulação de líquido em uma coluna, sendo
que, para colunas de bandejas, essaque, para colunas de bandejas, essa
ocorrência é normalmente caracterizadoocorrência é normalmente caracterizado
segundo os itens abaixo:segundo os itens abaixo:
– Spray entre as bandejasSpray entre as bandejas: ocorre quando a taxa: ocorre quando a taxa
de líquido é baixa, permitindo que o vaporde líquido é baixa, permitindo que o vapor
pulverize o filme líquido nas bandejas.pulverize o filme líquido nas bandejas.
– Formação de espuma entre as bandejas:Formação de espuma entre as bandejas:
ocorre quando a taxa de líquido é alta,ocorre quando a taxa de líquido é alta,
associada com aumento da vazão de vapor.associada com aumento da vazão de vapor.
Aumenta-se assim o nível da espuma entre asAumenta-se assim o nível da espuma entre as
bandejas.bandejas.
– Retorno pelo vertedouro.Retorno pelo vertedouro.
– Estrangulamento de líquido.Estrangulamento de líquido.

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 Nível alto: problemas de eficiência de destilação sãoNível alto: problemas de eficiência de destilação são
associados a esse fato em função de possibilidadeassociados a esse fato em função de possibilidade
de afogamento de bandejas ou alimentação dede afogamento de bandejas ou alimentação de
vapor.vapor.
 Pratos secos: ocorre em função de deficiência noPratos secos: ocorre em função de deficiência no
controle de vazão de alimentação ou refluxo oucontrole de vazão de alimentação ou refluxo ou
ainda em alguns casos durante a partida peloainda em alguns casos durante a partida pelo
FLASH do líquido de alimentação. A principalFLASH do líquido de alimentação. A principal
conseqüência é a perda de perfil da coluna,conseqüência é a perda de perfil da coluna,
possibilitando o aumento de pesados no produtopossibilitando o aumento de pesados no produto
destilado.destilado.
 Falha no sistema de condensador de topo:Falha no sistema de condensador de topo:
acarretará no aumento de pressão da coluna,acarretará no aumento de pressão da coluna,
elevando assim a sua temperatura. O aumento deelevando assim a sua temperatura. O aumento de
temperatura e pressão da coluna modificara sempretemperatura e pressão da coluna modificara sempre
o seu perfil de separa, provocando aumento deo seu perfil de separa, provocando aumento de
pesados no topo.pesados no topo.

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 Falha no sistema de refervedor: em função de “plugueamento”Falha no sistema de refervedor: em função de “plugueamento”
nos tubos do refervedor ou mesmo falha de vapor haverá anos tubos do refervedor ou mesmo falha de vapor haverá a
diminuição da taxa de vaporização, acarretando aumento dediminuição da taxa de vaporização, acarretando aumento de
nível e queda de eficiência nas bandejas.nível e queda de eficiência nas bandejas.
 Dumping: ocorre quando o líquido passa para o prato seguinte,Dumping: ocorre quando o líquido passa para o prato seguinte,
através dos orifícios ou válvulas. Tal fato está relacionado àatravés dos orifícios ou válvulas. Tal fato está relacionado à
baixa vazão de vapor ou mesmo a sua distribuição.baixa vazão de vapor ou mesmo a sua distribuição.
 Arraste: ocorre a altas vazões de vapor, consistindo no arrasteArraste: ocorre a altas vazões de vapor, consistindo no arraste
de partículas líquida no vapor ascendente diminuindo ade partículas líquida no vapor ascendente diminuindo a
eficiência de contato. Isto é causado por carga excessiva à torre.eficiência de contato. Isto é causado por carga excessiva à torre.
 Blowing: consiste na abertura de canais no líquido lançando-o noBlowing: consiste na abertura de canais no líquido lançando-o no
prato superior.prato superior.
 Entupimento dos borbulhadores dos pratosEntupimento dos borbulhadores dos pratos
 Má distribuição de líquido em colunas de recheioMá distribuição de líquido em colunas de recheio
– inclinação da colunainclinação da coluna
– formação de caminhos preferenciais no recheio.formação de caminhos preferenciais no recheio.

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Destilação ExtrativaDestilação Extrativa
 A destilação extrativa é utilizada para separa componentesA destilação extrativa é utilizada para separa componentes
com volatilidades muito próximas, o que, pelos métodoscom volatilidades muito próximas, o que, pelos métodos
convencionais, requer muito mais estágios e razões deconvencionais, requer muito mais estágios e razões de
refluxo elevadas. Este método requer menos energia erefluxo elevadas. Este método requer menos energia e
muitas vezes o que se economiza paga o equipamento demuitas vezes o que se economiza paga o equipamento de
recuperação do solvente.recuperação do solvente.
 Consiste em adicionar um outro componente ao sistema,Consiste em adicionar um outro componente ao sistema,
chamado solvente, que aumenta a volatilidade relativa doschamado solvente, que aumenta a volatilidade relativa dos
componente a separar.componente a separar.
 Alimenta-se a mistura de A e B na primeira coluna, chamaAlimenta-se a mistura de A e B na primeira coluna, chama
de coluna de extração, da qual o componente mais volátilde coluna de extração, da qual o componente mais volátil
sai pelo topo. O solvente é alimentado próximo ao toposai pelo topo. O solvente é alimentado próximo ao topo
dessa coluna e arrasta o componente B para a base, dedessa coluna e arrasta o componente B para a base, de
onde a mistura B + S segue para o stripper de solvente,onde a mistura B + S segue para o stripper de solvente,
que promove a separação de B e S. o solvente é um líquidoque promove a separação de B e S. o solvente é um líquido
muito menos volátil do que os componente a separar.muito menos volátil do que os componente a separar.

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 O solvente deve possuir semelhança estrutural com oO solvente deve possuir semelhança estrutural com o
componente mais pesado, e ainda, deve satisfazer a outroscomponente mais pesado, e ainda, deve satisfazer a outros
critérios:critérios:
– ser substancialmente menos volátil que qualquer dosser substancialmente menos volátil que qualquer dos
componentes, de interesse, o que facilita sua recuperação.componentes, de interesse, o que facilita sua recuperação.
– dentro desta restrição de volatilidades, seu ponto de ebuliçãodentro desta restrição de volatilidades, seu ponto de ebulição
deverá ser o mais baixo possível, de modo a reduzir adeverá ser o mais baixo possível, de modo a reduzir a
temperatura de operação.temperatura de operação.
– o solvente deve ser completamente miscível com ambos oso solvente deve ser completamente miscível com ambos os
componentes, no intervalo de concentração envolvido.componentes, no intervalo de concentração envolvido.
– Não deve ser tóxico, inflamável ou corrosivo.Não deve ser tóxico, inflamável ou corrosivo.
– Não deve reagir com qualquer dos componentes que estãoNão deve reagir com qualquer dos componentes que estão
sendo separados.sendo separados.
– Deve ser estável.Deve ser estável.
– Seu custo deve ser baixo.Seu custo deve ser baixo.

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Destilação AzeotrópicaDestilação Azeotrópica
 O meio mais fácil de separa os componentes deO meio mais fácil de separa os componentes de
uma mistura azeotrópica é a destilaçãouma mistura azeotrópica é a destilação
azeotrópica, e consiste em acrescentar um outroazeotrópica, e consiste em acrescentar um outro
componente à mistura que vai ser separada,componente à mistura que vai ser separada,
como no caso da destilação extrativa, acomo no caso da destilação extrativa, a
diferença reside na volatilidade do componentediferença reside na volatilidade do componente
acrescentado, neste caso é essencialmente aacrescentado, neste caso é essencialmente a
mesma dos componentes a separa, enquanto namesma dos componentes a separa, enquanto na
destilação extrativa, o solvente era praticamentedestilação extrativa, o solvente era praticamente
não volátil, comparado com os do sistema.não volátil, comparado com os do sistema.
Nestas condições, o componente acrescentadoNestas condições, o componente acrescentado
forma um azeótropo com um ou mais dosforma um azeótropo com um ou mais dos
componentes a separar, devido a diferença decomponentes a separar, devido a diferença de
polaridade.polaridade.
 Ao contrário da destilação extrativa, o agenteAo contrário da destilação extrativa, o agente
acrescentado encontra-se praticamente naacrescentado encontra-se praticamente na
porção superior da coluna e sua concentraçãoporção superior da coluna e sua concentração
decresce na direção do fervedor.decresce na direção do fervedor.

Destilação do PetróleoDestilação do Petróleo

Mudança de FaseMudança de Fase

Destilação DiferencialDestilação Diferencial

Destilação FlashDestilação Flash

Colunas de PratosColunas de Pratos

Coluna de RecheioColuna de Recheio

Zonas de da ColunaZonas de da Coluna

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