Componentes das Colunas de Destilação
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As colunas de destilação são constituídas por vários componentes, cada qual usado ou para efetuar a troca de calor ou para providenciar a transferência de massa. Uma coluna de destilação típica contém os seguintes componentes:

  • uma carcaça cilíndrica vertical onde a separação dos componentes acontece;
  • as partes internas dispostas no interior da essa carcaça tais como bandejas (ou pratos) e/ou recheios que servem para prover um contato gás-líquido eficiente e, assim, aumentar a eficiência da separação;
  • um refervedor (que é um tipo de trocador de calor) para introduzir o calor necessário para a formação do vapor, necessário ao processo de destilação;
  • um condensador (outro tipo de trocador de calor) para resfriar (e condensar) o vapor que deixa o topo da coluna;
  • um vaso (ou tambor) de refluxo utilizado para conter o líquido condensado no condensador do qual uma parcela é retirada como produto de topo e outra retorna à coluna para formar o refluxo.

O conjunto formado pela carcaça vertical e suas partes internas, o condensador e o refervedor constituem uma unidade de destilação. Um esquema de típico de unidade de destilação, com uma única alimentação e duas correntes de produto (topo e fundo), está mostrado na Figura 1.

Schematic of distillation column
Figura 1: Esquema de uma unidade de destilação típica.

Operação Básica e Terminologia

A mistura líquida que será processada chama-se alimentação e é introduzida, geralmente, nas proximidades do centro da coluna em uma bandeja (ou prato) chamado de bandeja (ou prato) de alimentação.

O prato da alimentação divide a coluna em duas seções: a superior a ele, ou seção de retificação e inferior ou seção de esgotamento. A alimentação flui em direção ao fundo entrando no refervedor.

O calor é fornecido ao refervedor para gerar o vapor (veja a Figura 2). A fonte de calor pode ser um fluido térmico adequado. Geralmente, na indústria química, é usado o vapor d'água (ou simplesmente vapor) como fluido térmico. Outros fluídos térmicos devem ser usados quando o vapor não atende às necessidades. Para maiores informações sobre fluídos térmicos, podem ser consultados alguns sites de fabricantes.

Para aproveitamento de energia uma corrente quente, que deve ser resfriada, pode ser a fornecedora do calor. O vapor formado no refervedor é retorna à coluna (no fundo). O líquido retirado do refervedor é o produto de fundo

.


Figura 2: Esquema da seção da coluna próxima ao fundo

O vapor ascende a coluna e, na medida em que chega ao topo (Figura 3) introduz-se no condensador, onde é resfriado e condensa. O líquido condensado flui para o vaso (ou tambor) de refluxo. Parte do líquido é reciclado, voltando ao topo da coluna e esse fluxo chama-se refluxo. O líquido retirado do sistema, pelo tambor de refluxo, é o produto de topo.


Figura 3: Esquema da seção da coluna próxima ao topo

Existem, então, fluxos de vapor e líquido internos á coluna assim como fluxos, introduzidos e retirados,  a ela externos: alimentação e produtos.

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