A destilação a vácuo é um processo crucial em várias indústrias, especialmente em refinarias de petróleo e destilação molecular.
O intervalo de pressão para a destilação a vácuo varia normalmente consoante a aplicação específica.
Para processos de refinaria de petróleo, a pressão varia normalmente entre 10 e 40 mmHg.
Este intervalo permite a destilação a temperaturas inferiores a 370 a 380 °C.
A redução da pressão aumenta o volume de vapor por volume de líquido.
Este aumento requer a utilização de colunas de diâmetro muito grande para acomodar o aumento do espaço de vapor.
Para a destilação molecular, as pressões são ainda mais baixas, tipicamente abaixo de 0,01 torr (1,3 Pa).
Este vácuo elevado é necessário para que o processo funcione no regime de fluxo molecular livre.
Neste regime, o transporte de massa é regido pela dinâmica molecular em vez da dinâmica de fluidos.
4 Principais gamas de pressão na destilação a vácuo
1. Destilação a vácuo em refinarias de petróleo (10-40 mmHg)
Nas refinarias de petróleo, a destilação em vácuo é utilizada para continuar a processar o óleo residual obtido a partir da destilação atmosférica.
A pressão é reduzida para 10-40 mmHg, o que corresponde a cerca de 5% da pressão atmosférica.
Esta redução permite que a destilação ocorra a temperaturas mais baixas, especificamente abaixo de 370-380 °C.
O funcionamento a estas temperaturas mais baixas evita o cracking térmico dos hidrocarbonetos mais pesados.
O cracking térmico pode levar à formação de produtos indesejáveis.
A baixa pressão também aumenta o volume de vapor formado por volume de líquido.
Este aumento obriga à utilização de colunas de destilação de diâmetro muito grande.
2. Destilação molecular ( <0,01 torr ou 1,3 Pa)
A destilação molecular funciona a pressões significativamente mais baixas do que as utilizadas na destilação sob vácuo para refinação de petróleo.
Normalmente, ocorre abaixo de 0,01 torr (1,3 Pa), o que é considerado alto vácuo.
A estas pressões, o caminho livre médio das moléculas é comparável ao tamanho do equipamento.
A fase gasosa já não exerce uma pressão significativa sobre a substância que está a ser evaporada.
Este regime é conhecido como o regime de fluxo molecular livre.
Neste regime, a taxa de evaporação é independente da pressão.
O processo depende de um caminho curto entre as superfícies quente e fria.
Isto minimiza o tempo de aquecimento e reduz os danos causados pelo calor em materiais sensíveis ao calor.
A destilação molecular é particularmente útil para a purificação de óleos e outros materiais sensíveis.
Estas diferentes gamas de pressão reflectem as necessidades específicas dos materiais a serem processados e os objectivos do processo de destilação.
Quer seja para evitar a degradação térmica de hidrocarbonetos pesados na refinação de petróleo ou para purificar materiais sensíveis, como óleos, na destilação molecular.
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