Destilação e extração

Páginas: 15 (3690 palavras) Publicado: 7 de novembro de 2012
Introdução à Destilação
A destilação é uma operação que permite a separação de misturas de líquidos em seus componentes puros ou próximos da pureza, por meio de evaporação e condensação dos componentes em questão. Na destilação, portanto, pode-se afirmar que o agente de separação é o calor, pois o vapor formado tem composição diferente da mistura original. O processo de destilação é muitoutilizado em toda a indústria química, como por exemplo, na obtenção de álcool retificado de uma mistura de fermentação, ou ainda, na indústria petrolífera para a separação das frações contidas no petróleo bruto, como gás combustível, GLP, nafta, querosene, diesel, gasóleo, óleo combustível. É um processo muito utilizado também na indústria petroquímica, para a separação de frações da naftapetroquímica.

Conceitos Fundamentais
Alguns conceitos são fundamentais para a melhor compreensão do mecanismo de separação que ocorre na destilação, são eles a volatilidade e o equilíbrio líquido – vapor.

Volatilidade
A separação em uma coluna de destilação acontece devido à volatilidade relativa de um componente com relação ao outro. Geralmente, salvo raras exceções, a fração mais volátil em umamistura é aquela que em estado puro possui maior pressão de vapor, ou seja, tem maior tendência a evaporar. Como exemplo, tem-se que, devido ao critério massa molar, o metano é mais volátil do que o etano, que por sua vez é mais volátil que o propano, que por sua vez é mais volátil que o butano e assim por diante; então a separação destes é possível utilizando-se o agente calor e equipamentosadequados, denominados colunas ou torres de destilação para processos contínuos ou destiladores para processos descontínuos ou em bateladas.

Equilíbrio Líquido – Vapor
Ao colocar em recipiente sob vácuo, determinada quantidade de uma mistura líquida, por exemplo, uma mistura de hidrocarbonetos, mantendo-se constante a temperatura deste recipiente, o líquido tenderá a vaporizar-se até que alcance apressão de equilíbrio entre a fase vapor e a fase líquida, isto é, as moléculas da fase líquida passarão para a fase vapor, aumentando a pressão do recipiente até que se tenha o equilíbrio entre as fases líquido e vapor. O ponto de equilíbrio é atingido quando o número de moléculas que abandona o líquido para a fase vapor é exatamente igual ao número de moléculas que abandona o vapor para a faselíquida. Tem-se, aí, o equilíbrio termodinâmico entre as fases líquido – vapor.

Destilação Simples
A destilação simples ou descontínua é realizada em bateladas.

É possível observar na figura acima, a carga de líquido é introduzida em um vaso provido de aquecimento, entrando em ebulição. Os vapores são retirados pelo topo através do condensador, onde são liquefeitos e coletados em outrosrecipientes. A primeira porção do destilado será a mais rica em componentes mais voláteis. A medida que prossegue a vaporização, o produto vaporizado torna-se mais volátil e o líquido residual torna-se menos volátil, pois o percentual de componentes leves no líquido residual vai sendo esgotado. O destilado, que é o vapor condensado, poderá ser coletado em porções separadas denominadas de cortes. Estespodem produzir uma série de produtos destilados com vários graus de pureza. Então, considerando-se uma mistura de três substâncias:

Substância A – Muito volátil e em pequena quantidade,

Substância B – Volatilidade média e em grande quantidade,

Substância C – Muito pouco volátil e em pequena quantidade.

Quando uma destilação em batelada ou destilação simples é efetuada, o primeiro corte,pequeno, conteria predominantemente quase toda a substância A, o segundo corte, grande, conteria quase toda a substância B, porém estaria contaminado com um pouco das substâncias A e C, e o líquido residual seria, praticamente, a substância C pura. Assim sendo, apesar dos três cortes conterem todas as três substâncias, alguma separação teria ocorrido neste processo de destilação.

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