7 Manual Destilação 2015

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
 Instituto de Química 
 Departamento de Operações e Projetos Industriais 
 Laboratório de Engenharia Química II 
 
 
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Manual de Operação 
 
Conjunto Didático Experimental 
 
“COLUNA DE DESTILAÇÃO DE PRATOS” 
 
1. Descrição do Equipamento: 
 
 O equipamento encontra-se esquematizado na Figura 1. A unidade 
experimental consiste basicamente de um balão de vidro com 3 entradas, uma 
manta de aquecimento, um condensador e uma coluna de vidro com 8 pratos. 
Dispõe-se de um indicador de temperatura e entradas para tomada de amostra 
em cada prato. 
 
 
Figura 1. Coluna de destilação de pratos 
 
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 2. Funcionamento 
 
2.1. Funcionamento 
 
 Verificar se as mangueiras do condensador de topo encontram-se 
devidamente presas; 
 Alimentar o condensador de topo com água para a refrigeração; 
 Medir a temperatura do ambiente, e pesar o picnômetro vazio e com água. 
 Coletar com uma pipeta uma alíquota da amostra no balão localizado no 
fundo da coluna, transferi-la para o picnômetro e medir a sua massa. 
 Ligar o equipamento de destilação em tomada de 220V e abrir a passagem 
de água para o condensador. 
 Ligar a manta de aquecimento; 
 Definir o tempo zero como o momento no qual o vaso de condensado 
atinge seu limite armazenamento. A partir de esse momento medir a cada 
10 min a temperatura do balão assim como também de cada prato, com o 
auxilio do termopar. Com muito cuidado, coletar uma amostra do 
condensado e do resíduo, usando uma pipeta, no tempo zero e após 15 
min. 
 Antes de desligar o equipamento, coletar amostra de cada prato com a 
seringa. Medir as respectivas temperaturas. 
 Desligar a manta e água que alimenta o condensador. 
 As amostras coletadas devem ser pesadas com o auxílio do picnômetro e 
elas devem estar a temperatura ambiente. 
 Para esvaziar a coluna retirar o líquido remanescente dos pratos com a 
ajuda de uma seringa, no vaso de condensado, basta retirar a mangueira 
do bocal. Não é necessário descartar o destilado, pois este será 
reaproveitado. 
 
 
 
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2.2. Tomada de dados experimentais 
 
 Os valores obtidos por meio do procedimento descrito devem ser anotados 
nas tabelas abaixo. 
 
3. Segurança e Advertência: 
 
 Neste experimento os aspectos sobre segurança estão restritos aos 
cuidados usuais em se manipular fluidos a altas temperaturas, bem como, com 
instalações elétricas. 
 
4. Sugestões para o relatório 
 
a) Faça uma revisão sobre a definição de destilação, destilação binária e 
destilação em batelada (ver FOUST). 
b) Descreva o método de McCabe-Thiele para calcular o número de estágios 
de equilíbrio e a eficiência de uma coluna de destilação. 
c) Consulte sobre picnometria e como aplicar em esta prática. Procure a curva 
de massa específica de etanol-água contra fração molar de etanol-água. 
Pode usar a curva obtida na disciplina Termodinâmica Experimental. 
d) Procure a curva de equilíbrio etanol-água. Pode usar a curva obtida na 
disciplina Termodinâmica Experimental. 
e) Calcule a concentração (fração molar) de cada amostra que foi coletada no 
experimento. 
f) Faça um perfil de concentração (gráfico de fração molar contra posição do 
prato) e um perfil de temperatura, e discuta seu comportamento com o 
esperado. 
g) Determine o número de estágios teóricos e calcule a eficiência da torre. 
 
 
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5. Bibliografia recomendada 
 
FOUST, Alan S, et al. Princípios das Operações Unitárias,2ª ed., LTC, Rio de 
Janeiro, 1982 
 
 
 
 
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Calibração do picnômetro: 
 
 
 
 
Temperatura em cada estágio 
Tempo Temperatura (°C) 
(min) Balão 8 7 6 5 4 3 2 1 
 
 
 
 
 
Massa em cada estágio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Massa picnômetro vazio: 
Massa picnômetro + água: 
Temperatura ambiente: 
Estágio Massa picnômetro + líquido 
Balão (alimentação) 
Balão (tempo 0 min) 
Destilado (tempo 0 min) 
Balão (tempo 15 min) 
Destilado (tempo 15 min) 
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