A pressão numa coluna de destilação em vácuo varia normalmente entre 10 e 40 mmHg.
Isto corresponde a cerca de 5% da pressão atmosférica.
Esta baixa pressão é crucial para manter temperaturas de funcionamento mais baixas.
Normalmente, estas temperaturas são inferiores a 370 a 380 °C.
Isto ajuda a evitar a degradação térmica dos materiais que estão a ser processados.
Compreender a pressão nas colunas de destilação a vácuo
1. Funcionamento a baixa pressão
O processo de destilação a vácuo funciona a pressões significativamente reduzidas em comparação com as condições atmosféricas.
Isto é conseguido utilizando bombas de vácuo.
Estas bombas baixam a pressão no interior da coluna de destilação para o intervalo especificado de 10 a 40 mmHg.
Esta redução de pressão é essencial porque permite que os líquidos entrem em ebulição a temperaturas mais baixas.
Isto é particularmente importante para materiais sensíveis ao calor que se poderiam degradar a temperaturas mais elevadas.
2. Impacto nos pontos de ebulição
À medida que a pressão diminui, o ponto de ebulição de um líquido também diminui.
Este princípio é fundamental para a destilação em vácuo.
Ao operar a estas baixas pressões, a destilação pode ser efectuada a temperaturas mais baixas do que as necessárias à pressão atmosférica.
Isto preserva a integridade dos materiais que estão a ser destilados.
3. Conceção e funcionamento da coluna
As condições de baixa pressão nas colunas de destilação em vácuo requerem diâmetros grandes.
Este facto destina-se a acomodar o aumento do volume de vapor formado por volume de líquido destilado.
Esta caraterística de conceção é evidente em colunas que podem ter diâmetros de 15 metros ou mais e alturas até cerca de 50 metros.
Estas dimensões são necessárias para lidar com grandes caudais de alimentação e assegurar uma separação eficiente dos componentes.
4. Destilação molecular
A pressões ainda mais baixas, normalmente inferiores a 0,01 torr (1,3 Pa), é utilizada a destilação molecular.
Este processo funciona no regime de fluxo molecular livre.
Aqui, o caminho livre médio das moléculas é comparável ao tamanho do equipamento.
A fase gasosa exerce uma pressão mínima sobre a substância.
A taxa de evaporação torna-se independente da pressão.
Este método é particularmente eficaz para a purificação de óleos e outros materiais sensíveis ao calor.
Permite tempos de aquecimento muito curtos e danos térmicos mínimos.
5. Aplicação na refinação de petróleo
Nas refinarias de petróleo, a destilação a vácuo é utilizada para destilar ainda mais o óleo residual da coluna de destilação atmosférica.
As condições de baixa pressão evitam que o óleo se quebre a altas temperaturas.
Isto é crucial para manter a qualidade e o rendimento dos produtos finais.
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