operação unitária

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DESTILAÇÃO
OPERAÇÃO UNITÁRIA
Lara, Laura, Luiza,
Matheus e Taina
Seu método consiste na separação de misturas homogêneas, ou seja,
quando os componentes estão em uma única fase.
DESTILAÇÃO
 TIPOS DE DESTILAÇÃO
Destilação simples 
Destilação à vácuo; 
Destilação fracionada; 
Destilação por arraste de vapor; 
Destilação azeotrópica;
Destilação extrativa.
OPERAÇÃO UNITÁRIA
DE SEPARAÇÃO
TRANSFERÊNCIA DE MASSA E
TRANSFERÊNCIA DE CALOR
DESTILAÇÃO
 Fornecimento de calor
 Vaporização parcial
 Equilíbrio da fase líquido e vapor
 Fases com composições diferentes
Mecanismo da destilação:
1.
2.
3.
4.
Processo físico de equilíbrio líquido/vapor
que permite separar dois ou mais
componentes de uma mistura.
Diferença de volatilidade dos componentes.
DESTILAÇÃO
Tendência de uma substância passar
do estado líquido para o vapor.
Quanto maior a pressão de vapor,
maior a sua volatilidade.
Volatilidade
A separação por destilação só é possível se a
volatilidade dos componentes da mistura forem
diferentes entre si.
DESTILAÇÃO SIMPLES
Misturas de componentes com
pontos de ebulição bem
diferentes ou misturas com
apenas um componente volátil;
 A mistura é colocada em um
balão e aquecida por meio de
bico de Bunsen; O
condensador é resfriado com
água e conectado a ele há um
erlenmeyer coletor.
DESTILAÇÃO À VÁCUO
É a destilação simples
realizada à pressão reduzida,
com a adição de uma bomba à
vácuo;
Tem como objetivo purificar
substâncias que se decompõem
em temperaturas abaixo de seu
ponto de ebulição ou aquelas
substâncias com ponto de
ebulição muito elevado
1: CALOR 2: ALIMENTAÇÃO / RESÍDUO 3: RECIPIENTE DE REAÇÃO
/ AQUECEDOR 4: VAPORES 5: COLUNA DE FRACIONAMENTO 6:
REFLUXO 7: CONDENSADOR 8: RESFRIAMENTO 9: DESTILADO 10:
RECEPTOR 11: UNIDADE DE VÁCUO
DESTILAÇÃO
FRACIONADA
Opera com várias destilações de
um mesmo composto, garantindo
a separação eficaz da mistura;
Os componentes são separados
da mistura em ordem crescente
do ponto de ebulição
BALÃO DE DESTILAÇÃO (1), MANTA AQUECEDORA (2), COLUNA
DE DESTILAÇÃO OU DE FRACIONAMENTO (3), TERMÔMETRO
(4), CONDENSADOR (5) E PROVETA (6) 
DESTILAÇÃO POR
ARRASTE DE VAPOR
É utilizada para misturas com
substâncias de baixa volatilidade
e insolúveis em água;
Os vapores do componente
volátil são arrastados pelo vapor
de água. A pressão de vapor do
líquido com a pressão de vapor
da água faz com que o líquido
entre em ebulição antes de
atingir a temperatura de
ebulição;
SUPORTE UNIVERSAL (1); BICO DE BUNSEN OU CHAPA DE AQUECIMENTO (2); GARRA (3);
TELA DE AMIANTO E TRIPÉ SOBRE O BICO DE BUNSEN (CASO ELE SEJA UTILIZADO);
BALÃO DE FUNDO CHATO (4); TERMÔMETRO (5); CONEXÃO DE BORRACHA (6);
CONDENSADOR (7); FUNIL DE SEPARAÇÃO (8); FRASCO COLETOR (PODE SER UM BÉQUER
OU UM ERLENMEYER) (9)
DESTILAÇÃO
AZEOTRÓPICA
Separa componentes de uma
mistura azeotrópica ou
componentes com baixa
volatilidade;
Envolve uma sequência de
etapas, adicionando um
componente de arraste (C) à
mistura original (A + B) para
formar uma nova mistura
azeotrópica com duas fases
líquidas, portanto, mistura
heterogênea.
MISTURA
AZEOTRÓPICA ÉUMA MISTURAHOMOGÊNEA QUESE COMPORTACOMO SE FOSSE
PURA.
DESTILAÇÃO
EXTRATIVA
Semelhante à destilação
azeotrópica, pois visa separar
os componentes de uma mistura
azeotrópica;
Na destilação extrativa, um
solvente de separação
específico é usado para
modificar as volatilidades
relativas da mistura original.
TIPOS DE
DESTILADORES
 Calor é aplicado
 Fervura do conteúdo
 Os vapores se acumulam no
topo da panela
 São direcionados para um
espaço que se afunila
 Levado ao condensador
 Resfriado pela água fria
 Retorna a sua forma líquida
 Destilação por alambique
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
TIPOS DE
DESTILADORES
Se comportam como uma série
de alambiques interligados
Dentro da coluna são
encontradas placas em
andares
Cada placa possui uma piscina
de lavagem e um furo para
passagem do vapor
 Destilação por coluna
MIST
URA
AZEO
TRÓP
ICA É
UMA 
MIST
URA
HOMO
GÊNE
A QU
E
SE CO
MPOR
TA
COMO
 SE FO
SSE
PURA
.
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
A escolha do solvente a ser
utilizado numa destilação
azeotrópica pode ser mais
problemático do que a
implementação do processo
Isso acontece pois o solvente
selecionado deve ser capaz
de formar uma mistura
azeotrópica que entre em
ebulição a temperaturas mais
baixas, para que sua remoção
seja feita pelo topo da coluna,
ou então a temperaturas muito
elevadas para que sua
recuperação se dê pelo fundo
da coluna
MIST
URA
AZEO
TRÓP
ICA É
UMA 
MIST
URA
HOMO
GÊNE
A QU
E
SE CO
MPOR
TA
COMO
 SE FO
SSE
PURA
.
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
Um exemplo clássico desse tipo
de destilação é a destilação
etanol/água para a produção
de etanol anidro( um tipo de
álcool, com no mínimo 99,3
g/100 g de etanol)
Dentre os agentes de
arraste (aditivos) que
podem ser utilizados para
tal processo destacam-se
benzeno, ciclo-hexano,
hexano, heptano, entre
outros
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
CURVAS DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO VAPOR DE MISTURAS BINÁRIAS QUE FORMAM AZEÓTROPO
As misturas azeotrópicas
podem ter um ponto de
ebulição mínimo e máximo.
No azeotrópo mínimo as
espécies se repelem, no
azeótropo máximo as
especies se atraem.
EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR (ELV)
Para que se estabeleça o ELV, é necessário que haja
igualdade das temperaturas e das pressões das fases, (que
haja equilíbrio térmico e mecânico), respectivamente, além
da igualdade das fugacidades, [Pa], de cada componente
nas fases líquido e vapor, da seguinte forma:
em que o subscrito i refere-se ao componente e os
sobrescritos L e V às fases líquida e vapor, respectivamente.
A EQUAÇÃO PARA CÁLCULO DO EQUILÍBRIO DE FASES PODE SER
EXPRESSA DA SEGUINTE FORMA:
 Pvi é a pressão de vapor do composto i puro na temperatura
do sistema [Pa],
 é o coeficiente de fugacidade do composto i puro na
condição de equilíbrio (equilíbrio líquido-vapor) e o termo
exponencial é o fator de Poynting.
EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR (ELV)
em que o símbolo indica se tratar da fração molar do
componente i na fase vapor que se encontra em equilíbrio
com a fase líquida na qual a fração molar do componente i é
xi.
UMA SOLUÇÃO IDEAL SEGUE A LEI DE RAOULT, EM QUE A PRESSÃO PARCIAL DE UM
COMPONENTE EM UM SISTEMA COM TEMPERATURA FIXA É IGUAL À SUA PRESSÃO
DE VAPOR NESSA TEMPERATURA MULTIPLICADO PELA SUA FRAÇÃO MOLAR NA
FASE LÍQUIDA. PORTANTO, A LEI DE RAOULT PARA UMA MISTURA BINÁRIA PODE
SER REPRESENTADA POR:
LEI DE RAOULT
SENDO PA E PB AS PRESSÕES PARCIAIS DOS COMPONENTES A (COMPOSTO LEVE
OU MAIS VOLÁTIL) E B (COMPOSTO PESADO OU MENOS VOLÁTIL),
RESPECTIVAMENTE.
BALANÇO DE MASSA
AS VARIÁVEIS SÃO DEFINIDAS COMO A
VAZÃO MOLAR DE INERTES NA FASE GASOSA
OU VAPOR [MOL DE INERTES DO GÁS · S–1], E
A VAZÃO MOLAR DE INERTES NA FASE
LÍQUIDA [MOL DE INERTES DO LÍQUIDO · S–
1], RESPECTIVAMENTE
OS ÍNDICES SUP E INF INDICAM SE A
VARIÁVEL REFERE-SE, RESPECTIVAMENTE, À
ENTRADA OU SAÍDA NA PARTE SUPERIOR DA
COLUNA E À ENTRADA OU SAÍDA DA PARTE
INFERIOR DA COLUNA.
BALANÇO DE MASSA
OBTÉM-SE A EQUAÇÃO DE UMA RETA, CONHECIDA COMO RETA DE OPERAÇÃO,
QUE DETERMINA A RELAÇÃO ENTRE AS FRAÇÕES X E Y EM QUALQUER PONTO DA
COLUNA. PARA A ABSORÇÃO, A RETA DE OPERAÇÃO É DESCRITA COMO:
JÁ PARA O ESGOTAMENTO, A RETA DE OPERAÇÃO TORNA-SE:
BALANÇO DE MASSA
COLUNA DE DESTILAÇÃO
Pratos Recheio
Elementos internos das colunas, podem
ser de três tipos:
Perfurados
Válvulados
Com perfuradores
 Promove um maior contato entre as
fases de vapor e líquido que escoam
através das colunas.
As colunas são preenchidas com um
material sólido. O líquido escorre
pelas superfícies do recheio e o vapor
fluem para cima através dos vazios no
recheio, entrando em contato com o
líquido a caminho da coluna.
Podem ser de dois tipos:
Randômicos
Estruturados
Estruturados Randômicos
EQUIPAMENTO ESCOLHIDO
Destilador - Coluna de Pratos
Os pratos promovem um maior contato entre as
fases de vapor e líquido que escoam através das
colunas.
A transferência de massa nos pratos ocorre por
meio de gotas ou bolhasformadas pela passagem
do vapor dentro da fase líquida. 
O contato entre essas duas fases inicia-se
imediatamente após a chegada do líquido ao
prato por meio de um downcomer
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
RECHEIO).
Coluna de destilação
Coluna de pratos
Os pratos podem ser:
Perfurados
Valvulados
Com perfuradores
Podem ser classificados: 
Sem Downcomer: Pratos
Turbogrid; Pratos Perfurados; e
Pratos Ripple (ondulados).7
Com Downcomer: Pratos com
Borbulhadores; Pratos
Perfurados; e Pratos com
Válvulas.
Pratos
Os pratos perfurados são os mais
baratos, mas também os menos
eficientes
Para melhorar o desempenho em
relação aos pratos perfurados, utilizam-
se os chamados borbulhadores
No caso de pratos com válvulas cuja
abertura é regulada pelo escoamento de
vapor .
VARIÁVEIS 
1
Pratos de destilação - escoamento
FLUXOGRAMA
FLUXOGRAMA
FLUXOGRAMA
Obrigado pela atenção de todos!
 BARBOSA, Gleisa P. Operações da Indústria Química - Princípios,
Processos e Aplicações. Editora Saraiva, 2015. 
CALIARI, M. Efeito de ondas ultra-sônicas sobre a população de
Leuconostoc mesenteroides. 2004.
 SEBBEN, J. Artigo | Tecnologias emergentes para a preservação dos
alimentos. 2019. 
SCHIMIDELL, Willibaldo. Biotecnologia industrial. Editora Blucher, 2001. E-
book. ISBN 9788521215189. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521215189/.
Acesso em: 24 set. 2022.
Fonte: 
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