Operações Unitárias

Destilação Fracionada
Objetivos: Ao final deste Capítulo o estudante será capaz de: descrever e entender o funcionamento de uma coluna de fracionamento e as influencias das variáveis operacionais; calcular número de estágios e condições operacionais de uma torre de fracionamento operando em misturas binárias; utilizar o método de McCabe-Thiele para projeto de colunas de fracionamento.

Pré-Requisitos Matemáticos e Computacionais:
Conhecimento de álgebra e trigonometria. Planilhas eletrônicas (desejável).
Pré-Requisitos de Engenharia e Científicos:
Conhecimento de Equilíbrio Líquido-Vapor
(Termodinâmico); Destilação Integral; Balanços
Material e Energético

OPERAÇÕES UNITÁRIAS
Necessidade da Destilação Fracionada:
Destilação Integral: insuficiente nível de separação, tornando necessário repetir diversas vezes o processo para se obter melhor purificação, implicando em menor rendimento. V3(y3)

T 3, P 3

V2(y2)

L 3(x3)

CONDENSADOR
T 2, P 2

V1(y1)

L 2(x2)

CONDENSADOR
F

T 1, P 1
REFERVEDOR
L 1(x1)

OPERAÇÕES UNITÁRIAS
Desvantagens:
excessivos produtos intermediários; equipamentos excessivos (condensadores e tambores de flash); baixo rendimento de produto (V3); elevado custo operacional.
V3, y3
ÁGUA
V2, y2

3
ÁGUA
V 1, y1

2

L 3, x3

L 2, x2
F
Z

1
V'2, y'2
VAPOR

L1

x1

2'

V'3, y'3

VAPOR
L'2, x'2

3'
VAPOR
L'3, x'3

DESTILAÇÃO FRACIONADA.
Solução: Criar refluxo das correntes intermediárias para aumentar o rendimento e reduzir o consumo de energia.
PRODUTO VAPOR
V1

RESFRIAMENTO

1
L1

V2

2

L2

V3

CARGA

3

L3

V4

4
L4

V5

AQUECIMENTO

5
L5
PRODUTO LÍQUIDO

DESTILAÇÃO FRACIONADA.
Destilação Fracionada.
Aumento do rendimento dos produtos.
Eliminação de condensadores e refervedores.
Líquido e vapor retiram e cedem calor respectivamente: líquido do estágio n-1 resfria o vapor do estágio n+1.
V2
V1

1
2

L1
V3 L2

3