Destilação_2021_TQII_Samantha

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Colégio Estadual Dom João Becker
Curso Técnico de Química – TQ2 
Seminário de Operações Unitárias ou 
Processos Industriais
Destilação
Samantha de Quadros Liota
Orientador: Prof. Paulo Carollo
Porto Alegre, outubro / 2021
Sumário
1- Introdução
2- Histórico
3- Operação / Funcionamento / Características Gerais 
4- Aplicações industriais 
5- Classificação
6- Tipos e modelos
7- Vantagens e desvantagens de cada tipo
8- Cálculos de Balanço Material
9- Referências
10- Teste seus conhecimentos
1- Introdução
É um processo de separação de substâncias, presentes em uma mistura, em que devem possuir volatilidades diferentes (pontos de ebulição), pois, com o aquecimento, tornam-se líquido e vapor dada a diferença de pressão de vapor entre os componentes.
1- Introdução
Pode acontecer com soluções: 
Multicomponente: Possui diversos componentes com variados pontos de ebulição, como o Petróleo.
Binária: com dois componentes, como o vinho
IMPORTANTE:
O que é processo de separação?
É o processo em que há uma separação FÍSICA dos componentes e tem como principal meio de realização a destilação!
A separação gera um vapor com componente de maior volatilidade (baixo ponto de ebulição) e um líquido rico de componente menos volátil (mais alto ponto de ebulição).
Esse vapor volta a ser um líquido por ser condensado dado ao resfriamento em que é submetido	. 
Fonte: Castelam (Site)
2- Histórico
Acredita-se que a destilação seja uma prática feita pelos alquimistas alexandrinos e o aperfeiçoamento de matérias.
2- Histórico
Maria Judia e a água divina: destilação de soluções de polissulforetos;
Árabes e elixires: destilação do vinagre e sucos de frutas e o início da fabricação de perfumes com destilação com rosas e violetas;
2- Histórico
Na idade medieval: agua vitae e destilado de vinho;
Idade moderna: destilar abrangia todos os processos em que se observava gotejamento, incluindo, portanto, fusões e mesmo filtrações.
2- Histórico
Hoje, a destilação se tornou um processo baseado nas diferenças entre o pontos de ebulição das substâncias.
3- Operação / Funcionamento / Características Gerais 
Destilação Simples:
	No balão de fundo redondo, há a mistura inicial que é aquecida pela manta aquecedora e o vapor é condensado.
 Sobe até o condensador e gera dois líquidos: o que está no balão Resíduo e Destilado, rico nos componentes mais voláteis da mistura inicial.
Fonte: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=413
3- Operação / Funcionamento / Características Gerais 
Destilação fracionada:
Fonte: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=413
	A mistura líquida é aquecida no vaporizador e lada até os pratos com borbulhadores.
	Conforme seu ponto de ebulição, o vapor passa pelo pratos até que são refrigerados até o topo, onde o vapor passa pelo condensador surgindo o destilado.
	Alguns processos industriais que utilizam a Destilação: 
Produção de polímeros;
Produção de alimentos e indústria farmacêutica;
Reciclagem de óleos;
Purificação do bioetanol;
Dessalinização da água.
 4- Aplicações industriais 
 4- Aplicações industriais 
Normalmente é um processo utilizado na para separação dos constituintes do petróleo a partir de seu refino na indústria petroquímica para formação de Alcatrão, gás liquefeito de petróleo (GLP), querosene, gasolina etc..
Destilação fracionada:
Conforme a PETROBRÁS:
“é o processo de separação dos derivados: o petróleo é aquecido em altas temperaturas até evaporar. Esse vapor volta ao estado líquido conforme resfria em diferentes níveis dentro da torre de destilação. Em cada nível há um recipiente que coleta um determinado subproduto do petróleo.”
IMPORTANTE:
O petróleo é definido como uma mistura de hidrocarbonetos.
É resultado de empilhamentos de massa orgânica depositados no fundo dos oceanos e ambiente terrestres ao longo de milhares de anos por ação de calor e pressão.
Fonte: https://escolakids.uol.com.br/geografia/petroleo.htm
 4- Aplicações industriais 
https://www.youtube.com/watch?v=VQ-x5LOsE6Y&ab_channel=TatianaFreibergerNeiva
Fonte: CIEB (Site)
 4- Aplicações industriais 
Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/destilacao.htm
Destilação Fracionada (Descontínua)
Normalmente utilizado em pequena escala, como testes e análises em laboratório.
 4- Aplicações industriais 
Normalmente utilizada na dessalinização da água salgada
Destilação Flash:
Fonte: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=413
 5- Classificação
A escolha do tipo correto de processo depende, completamente, da mistura a ser separada.
Destilação Simples;
Destilação de arraste a vapor;
Destilação a vácuo (pressão reduzida);
Destilação Flash;
Destilação fracionada;
	
	Usada para líquidos miscíveis com pontos ebulição em até 150ºC e distantes com no mínimo 25ºC ou separação com impurezas não voláteis de líquidos. 
Destilação Simples
	Usada quando há materiais com alto ponto de ebulição que se decompõem com facilidade quando estão em contato com o calor e pouco solúveis em água.
	Normalmente utilizada para obtenção de óleos essenciais de plantas.
Destilação de Arraste a Vapor
IMPORTANTE:
	Utiliza um processo chamado hidrodestilação que consiste em destilar o produto a partir do vapor de água que é colocado dentro do balão que é aquecido por esse vapor, por isso, SEMPRE DEVEMOS CUIDAR O NÍVEL DA ÁGUA!
Destilação de Arraste a Vapor
Destilação a Vácuo
	Usada para líquidos miscíveis com pontos ebulição acima de 150ºC quando em 1 ATM (pressão atmosférica) e distantes com no mínimo 25ºC.
	Por possuírem altos pontos de ebulição, é necessário diminuir a pressão para diminuir esse pontos.
Destilação Flash
	O líquido passa por um processo de vaporização (aquecimento), sendo condensado e entra em um equilíbrio de temperatura com a outra parte do líquido.
	Com a alteração de temperatura, líquido e vapor passam por uma câmara/coluna responsável pela separação.
IMPORTANTE: pode ser um processo simples ou em série!
Destilação Fracionada
	Baseia-se na separação de líquidos ou gases com pontos de ebulição próximos, não sendo possível a separação simples, ou seja, sem dificultar a passagem dos vapores gerados.
	É dividida em Descontínua, normalmente realizada em laboratório e Contínua, utilizada na destilação de petróleo.
6- Tipos e modelos
Destilação Simples;
Destilação de arraste a vapor;
Destilação a vácuo (pressão reduzida);
Destilação Flash;
Destilação fracionada: Descontínua e Contínua.
Destilação Simples
Fonte: https://www.infoescola.com/quimica/destilacao-simples/
Destilação de Arraste a Vapor
Fonte: http://www.abq.org.br/cbq/2013/trabalhos/14/2780-17038.html
Destilação a vácuo
Fonte: https://engenharia-quimica.blogspot.com/2012/05/sobre-o-evaporador-rotativo-e.html
Destilação Flash
Fonte: BRITO, 2010 (editado)
BOMBA
TROCADOR DE CALOR
VÁLVULA
CÂMARA DE SEPARAÇÃO
Destilação Fracionada 
Fonte: https://blog.estrategiavestibulares.com.br/quimica/destilacao-simples-e-fracionada/
https://www.youtube.com/watch?v=iE0AaEFmcDA&t=157s&ab_channel=CoolSpam
Destilação Fracionada 
	Normalmente, o condensador utilizado para destilação é a coluna de Vigreux (tipo bola).
	
	As “ondas” que estão em seu interior dificultam a passagem dos vapores, fazendo-os condensarem.
Fonte: https://www.lojanetlab.com.br/vidrarias-para-laboratorios/coluna
-de-destilacao-vigreux/coluna-de-destilacao-vigreux
Fonte: https://www.ofertaviva.com.br/produto/vigreux-coluna-de-destilacao-de-500mm-coluna-de-destilacao-juntas-24-29-produtos-vidreiros-de-laboratorio.html
Destilação 
Fracionada
Contínua 
Destilação Fracionada (Contínua) 
	Dentro das colunas de destilação, há pratos de destilação com borbulhadores que permitem a saída do vapor e seu equilíbrio com o líquido que está entrando em ponto de ebulição.
Fonte: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=413Destilação Fracionada (Contínua)
Fonte: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=413
	O prato funciona como um andar de resfriamento para o líquido que o passa.
	Normalmente, o calor necessário para transformar em vapor do líquido, vem do calor liberado na condensação do componente anterior.
Destilação Fracionada (Contínua) 
Fonte: http://sites.poli.usp.br/p/luiz.terron/destilacao/2_paginas_equipamentos/2_2_distilacao_colunas_internas.htm
7- Vantagens e desvantagens de cada tipo
	Destilação simples:
É um método fácil e rápido de destilação mas sua eficiência depende da maior diferença entre pontos de ebulição das substâncias.
	Destilação de arraste a vapor:
É um método fácil e rápido de destilação de compostos orgânicos mas o condensado não é puro, consiste de composto orgânico e água e compostos aromáticos podem perder suas propriedades.
	Destilação Flash: 
Permite facilmente a separação e remoção das duas fases rapidamente mas possui baixa eficiência sendo necessário outros tipos de tratamentos para purificação pois o vapor e o líquido se encontram em constante contato durante o processo.
	Destilação a vácuo (pressão reduzida):
Permite destilação de substâncias com alto ponto de ebulição e que seja evitado obtenção de produtos indesejáveis, porém, caso não seja executada de forma correta, pode haver contaminação entre as substâncias.
Destilação Fracionada: 
	Toda a separação pode ser feita com líquidos, gases, sólidos ou misturas. 
	Entretanto, pode ocorrer problema nos pratos dentro das colunas, como vazamento de líquido afetando o produto daquele andar.
	
	Para mantê-lo, há uma alta demanda de energia, sendo necessário, por vezes, outro método de separação para purificar a substância desejada
8- Cálculos de Balanço Material
COLUNA DE DESTILAÇÃO:
COLUNA 
DE
DESTILAÇÃO
M1 = ALIMENTAÇÃO
PRODUTO DE TOPO
PRODUTO DE FUNDO
A MASSA DA ALIMENTAÇÃO SEMPRE SERÁ A MESMA DE SAÍDA, POIS O PROCESSOS DE DESTILAÇÃO NÃO ENVOLVE REAÇÕES QUÍMICAS E ACÚMULO DE SUBSTÂNCIA, LOGO,
M1=M2
M2
8- Cálculos de Balanço Material
COLUNA DE DESTILAÇÃO:
COLUNA 
DE
DESTILAÇÃO
M1= A + B
A
B
Pode acontecer misturas entre os componentes, mas, mantém-se a regra de conservação de massa.
Referências
https://drive.google.com/drive/u/1/folders/1PAI4hb0hf4_gohFj1T2JTQmTuzci9yqb
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=33&Itemid=142
https://cbie.com.br/artigos/como-funciona-a-destilacao-do-petroleo/
http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840581/LOQ4057/Apresentacao%201.pdf
https://slidetodoc.com/destilao-profa-kelly-tafari-catelam-operaes-unitrias-tecnologia/
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/historia.pdf
Processos e Operações Unitárias da Indústria química, pa. 107 a 117
https://www.youtube.com/watch?v=h46-MqFSUTM&ab_channel=GoGEscola
https://petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/areas-de-atuacao/refino/
http://www3.uma.pt/quimica_organica/conteudos/destilacao.html
https://pt.strephonsays.com/atmospheric-distillation-and-vs-vacuum-distillation-929
https://www.youtube.com/watch?v=-Oc9yYDITeo&ab_channel=PráticasdeQuímicaOrgânica
AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA PRESSÃO, TEMPERATURA E CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO SOBRE UM SISTEMA DE DESTILAÇÃO FRACIONADA DE UMA SOLUÇÃO GLICERINOSA PROVENIENTE DE UMA UNIDADE DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL, página 13 e 14
https://www.infoescola.com/quimica/destilacao-fracionada/
http://sites.poli.usp.br/p/luiz.terron/destilacao/2_paginas_equipamentos/2_2_distilacao_colunas_internas.htm
https://www.engquimicasantossp.com.br/2012/10/destilacao-simples.html
https://www.vacuoindustrial.com.br/vacuo-destilacao
https://www.engquimicasantossp.com.br/2012/03/destilacao-com-arraste-de-vapor.html
https://www.academia.edu/7539410/DESTILA
https://www.youtube.com/watch?v=5R0v8TpmKwE&ab_channel=TheBestProfessor-Profa.SimoneÁvila
Questionário
Teste seus Conhecimentos
1. Sobre a destilação é correto afirmar que:
É possível realizar somente com líquidos com mesmos componentes.
Para destilar um líquido em processo de destilação simples, é dispensável o controle de temperatura no termômetro acoplado ao balão de fundo redondo.
É um processo inteiramente termodinâmico. A separação depende da temperatura (seus pontos de ebulição) a que os componentes da mistura estão submetidos.
Em qualquer processo de destilação, não se faz necessário o resfriamento do destilado.
Na destilação fracionada, é dispensável o uso de colunas com impedimentos para condensação do vapor
1. Sobre a destilação é correto afirmar que:
É possível realizar somente com líquidos com mesmos componentes.
Para destilar um líquido em processo de destilação simples, é dispensável o controle de temperatura no termômetro acoplado ao balão de fundo redondo.
É um processo inteiramente termodinâmico. A separação depende da temperatura (seus pontos de ebulição) a que os componentes da mistura estão submetidos.
Em qualquer processo de destilação, não se faz necessário o resfriamento do destilado.
Na destilação fracionada, é dispensável o uso de colunas com impedimentos para condensação do vapor
2. Sobre a Destilação fracionada é correto afirmar que:
Ocorre somente quando a mistura é constituída por apenas uma substância que pode ser fracionado em diversas partes como petróleo.
As colunas de Vigreux e destilação com pratos possuem “obstáculos” para deter o líquido com alto ponto de ebulição.
É um processo termodinâmico e funciona a partir do processo de transformação onde o produto condensado é fruto de separação física.
O Ponto de ebulição das substâncias presentes na mistura são distantes e estão acima de 150ºC.
Para a destilação contínua, um dos equipamentos indispensáveis para a realização desse processo e a coluna de Vigreux
2. Sobre a Destilação fracionada é correto afirmar que:
Ocorre somente quando a mistura é constituída por apenas uma substância que pode ser fracionado em diversas partes como petróleo.
As colunas de Vigreux e destilação com pratos possuem “obstáculos” para deter o líquido com alto ponto de ebulição.
É um processo termodinâmico e funciona a partir do processo de transformação onde o produto condensado é fruto de separação física.
O Ponto de ebulição das substâncias presentes na mistura são distantes e estão acima de 150ºC.
Para a destilação contínua, um dos equipamentos indispensáveis para a realização desse processo e a coluna de Vigreux
3. Com relação à Destilação, marque verdadeiro ou falso:
O vapor gerado pelo aquecimento da mistura é rico no componente menos volátil.
Os obstáculos nas colunas usadas na destilação fracionada contínua fazem com que o vapor passe pelos pratos de resfriamento, separando o líquido destilado.
Na destilação a vácuo, os pontos de ebulição são reduzidos por causa da baixa de pressão.
Uma das vantagens da destilação fracionada é o seu baixo consumo de energia para realizar a separação da mistura.
A destilação de arraste a vapor é o método mais eficaz para destilação de óleos essenciais. 
V,F,F,V,F
F,V,V,F,V
V,V,F,F,V
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3. Com relação à Destilação, marque verdadeiro ou falso:
O vapor gerado pelo aquecimento da mistura é rico no componente menos volátil.
Os obstáculos nas colunas usadas na destilação fracionada contínua fazem com que o vapor passe pelos pratos de resfriamento, separando o líquido destilado.
Na destilação a vácuo, os pontos de ebulição são reduzidos por causa da baixa de pressão.
Uma das vantagens da destilação fracionada é o seu baixo consumo de energia para realizar a separação da mistura.
A destilação de arraste a vapor é o método mais eficaz para destilação de óleos essenciais. 
V,F,F,V,F
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4. Preencha as lacunas corretamente com relação às vidrarias e processos presentes na destilação simples:
A fonte de aquecimento mais usada em laboratório, o ________________, esquenta a solução que está contida no _____________. O vapor gerado é encaminhado para o condensador, que possuiuma entrada e uma saída para que haja ___________________, gerando o _______________ que é depositado no erlenmeyer.
	É extremamente importante colocar o ___________________ acoplado com rolha ao balão de vidro, pois é o método de controle de temperatura do vapor no processo.
Bico de Bunsen; becker; reaquecimento; condensado; mangueiras de água. 
Bico de Bunsen; balão de vidro; reaquecimento; condensado; termômetro.
Bico de Bunsen; balão de vidro; resfriamento; destilado; termômetro.
Bico de Bunsen; becker; resfriamento; destilado; mangueiras de água.
Bico de Bunsen; balão de vidro; hidratação; condensado; termômetro.
4. Preencha as lacunas corretamente com relação às vidrarias e processos presentes na destilação simples:
A fonte de aquecimento mais usada em laboratório, o ________________, esquenta a solução que está contida no _____________. O vapor gerado é encaminhado para o condensador, que possui uma entrada e uma saída para que haja ___________________, gerando o _______________ que é depositado no erlenmeyer.
	É extremamente importante colocar o ___________________ acoplado com rolha ao balão de vidro, pois é o método de controle de temperatura do vapor no processo.
Bico de Bunsen; becker; reaquecimento; condensado; mangueiras de água. 
Bico de Bunsen; balão de vidro; reaquecimento; condensado; termômetro.
Bico de Bunsen; balão de vidro; resfriamento; destilado; termômetro.
Bico de Bunsen; becker; resfriamento; destilado; mangueiras de água.
Bico de Bunsen; balão de vidro; hidratação; condensado; termômetro.
5. Referente a sequência dos processos de destilação estão corretas:
No processo de destilação de pressão reduzida, o ponto de ebulição das substâncias permanece o mesmo.
No processo de arraste a vapor, sempre deve-se atentar para o nível da água, pois é ela que gera o vapor.
Na destilação simples, durante o processo de separação, é indicado usar líquidos com uma distância mínima entre seus pontos de ebulição o mais elevada possível..
A principal diferença entre a destilação simples e a destilação fracionada descontínua é a presença de uma coluna de destilação, o que permite a destilação de substâncias com menor distância entre os pontos de ebulição.
Uma das desvantagens da destilação flash é o constante contato entre o vapor e o líquido durante o processo de separação. 
Apenas I
II e III
I, III e IV
II e V
II, III, IV e V
5. Referente a sequência dos processos de destilação estão corretas:
No processo de destilação de pressão reduzida, o ponto de ebulição das substâncias permanece o mesmo.
No processo de arraste a vapor, sempre deve-se atentar para o nível da água, pois é ela que gera o vapor.
Na destilação simples, durante o processo de separação, é indicado usar líquidos com uma distância mínima entre seus pontos de ebulição o mais elevada possível..
A principal diferença entre a destilação simples e a destilação fracionada descontínua é a presença de uma coluna de destilação, o que permite a destilação de substâncias com menor distância entre os pontos de ebulição.
Uma das desvantagens da destilação flash é o constante contato entre o vapor e o líquido durante o processo de separação. 
Apenas I
II e III
I, III e IV
II e V
II, III, IV e V
Muito obrigado pela atenção!