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Destilação fracionada Para que se tenha um melhor aproveitamento, uma maior concentração do vapor produzido, é necessário que as primeiras frações do destilado obtido sejam novamente destiladas. Para isso, temos a destilação fracionada, que é realizada a através de uma coluna de fracionamento que por possuir vários estágios, fornece um produto mais rico. Nesta destilação, temos a injeção da mistura no intermédio da torre, que entra no primeiro estágio ocorrendo assim a primeira separação dos componentes sendo c1 e v1 (Componente e vapor iniciais) a partir daí, passando por sucessivos estágios. O líquido percorre a coluna através dos estágios, pelos canais de descida que são dispostos em laterais opostas a cada estágio. Ao mesmo tempo em contra corrente, o vapor ascende. 1) Princípio A coluna de destilação provê uma superfície externa para troca de calor. Assim, o vapor que sai do líquido em ebulição no balão de destilação, condensa e evapora várias vezes ao longo do caminho entre o líquido em ebulição e a cabeça de destilação, fazendo que um gradiente de temperatura se extenda ao longo desse caminho, desde a temperatura mais alta no frasco destilador até a temperatura mais baixa na cabeça de destilação. Consequentemente, ocorre continuamente, na superfície da coluna, uma troca de calor entre o condensado descendente, mais frio, e o vapor ascendente, mais quente. O vapor quente sobe pela coluna, mas vai se resfriando ao longo dela e acaba por condensar- se. Com a condensação, forma-se um líquido, que escorre para baixo pela coluna, em direção Centro Universitário do Norte Paulista Curso: Engenharia Química Disciplina: Operações Unitárias III Destilação – 4ºBimestre à fonte de calor. Vapores sobem continuamente pela coluna e acabam por encontrar-se com o líquido que escorria; parte desse líquido rouba o calor do vapor ascendente e torna a vaporizar-se. A uma certa altura, um pouco acima da condensação anterior, o vapor torna a condensar-se e escorrer para baixo. Este ciclo de vaporização e condensação ocorre repetidas vezes ao longo de todo o comprimento da coluna. Tudo isso faz com que o vapor que emerge, e é removido no topo da coluna, seja o componente mais volátil praticamente puro; o resíduo no frasco destilador, por outro lado, é composto do componente menos volátil, também praticamente puro. 2) Tipos de torre Apresentam modelos distintos que variam de acordo com as características e a complexidade da mistura que se deseja separar. Torres de destilação É o equipamento responsável pela destilação. Possui um formato cilindro e é composto por vários pratos. É dividida em três setores: Topo, que é o local e saída de vapor, Setor Intermediário que é o local de entrada do produto inicial e Fundo que é o local de saída dos produtos pesados Colunas com pratos - As torres de pratos ou bandejas, compõem a estrutura das torres de destilação. Geralmente dispostos por distâncias iguais. Os produtos vaporizados sobem através das aberturas existentes nas bandejas, enquanto o líquido desce outras aberturas tendo-se assim um sistema de contra-corrente. Pratos com borbulhadores - Pratos com borbulhadores consiste em uma placa com campânulas que possuem fendas por onde o vapor subirá. Possuem vertedores laterais em direções opostas que são responsáveis por manter o líquido na altura necessária para que o mesmo encubra as campânulas e continue descendo através dos canais de escoamento que são localizados nas laterais dos pratos. É um dos modelos mais utilizados pelas industrias por possuir uma grande durabilidade e um baixo custo de manutenção. Pratos perfurados Pouco utilizado na indústria pois com as suas características e sua dinâmica de funcionamento que é, uma pressão de vapor ascendente que proporciona uma vedação nos orifícios que impede que o líquido escorra por eles, fazendo com que assim, o líquido desça somente após passar por toda a superfície dos pratos, tendo um bom funcionamento em altas pressões, porém nas variações de pressão, há o vazamento do líquido através dos orifícios. 3) Refervedor Geralmente encontrado na base da coluna de destilação, sua finalidade é proceder o aquecimento da base e promover a evaporação dos componentes mais voláteis. Os vapores formados na base da coluna circulação na forma ascendente 4) Condensador Tem como finalidade proceder a condensação dos vapores leves que atingem o topo da coluna. Após a condensação tem-se o produto destilado desejado com composição específica. 5) Problemas que ocorrem em coluna de destilação Arraste – Ocorre quando o vapor carrega consigo gotículas de líquido para o prato superior Inundação – Ocorre quando há um arraste excessivo ou acúmulo muito grande no vertedor da coluna Pulsação – Ocorre quando a vazão de vapor que ascende de um prato inferior para um superior não tem pressão suficiente para vencer continuamente a perda de carga apresentada pela bandeja.
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