Processo fracionado de destilação, equipamentos, aplicações, exemplos

O destilação fraccionada É um processo físico que emula a técnica de destilação simples, com base no ponto de ebulição da espécie e usando para separar misturas de tipo homogêneo de várias substâncias que estão em fase líquida ou misturas heterogêneas de um tipo líquido sólido não volático.

Nesse sentido, o método de destilação fracionado envolve a evaporação de espécies líquidas, a condensação das espécies mais voláteis em ordem crescente de seu ponto de ebulição e a subsequente coleta da substância que foi inicialmente desejada.

Equipamento de laboratório de destilação fracionária

É um método usado por séculos em civilizações humanas de maneira rudimentar. A eficiência da destilação permite que ela continue sendo usada no campo industrial e em laboratórios.

O princípio desta técnica é usado em um grande número de aplicações em diferentes áreas de ciência ou indústria.

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Processo de destilação fracionária

Aquecimento

A destilação fracionária consiste na separação de uma solução em seus constituintes que estão em estado líquido, com base na diferença entre seus pontos de ebulição e sendo aplicados quando essa diferença é menor que 25 ° C aproximadamente.

INCLULIÇÃO Primeiro líquido

Dessa maneira, quando uma mistura cujos pontos de ebulição diferem consideravelmente, ao atingir a temperatura de ebulição do componente mais volátil, formará um estágio de vapor, que será principalmente que contém essa substância no início, será colocado em calor.

Segunda ebulição líquida

Então, continuando a aumentar a temperatura e com a passagem do tempo, vários ciclos de evaporação e condensação acontecem continuamente (cada ciclo é conhecido como "prato teórico"), até que o constituinte do ponto inferior da ebulição surja primeiro.

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Em cada ciclo, a constituição da fase de vapor encontrada na coluna acumula uma quantidade maior do componente de maior volatilidade; portanto, essa substância está essencialmente em sua forma mais pura quando a parte superior da coluna de fracionamento atinge.

Equipamento de destilação fracionária

Frasco

Nos laboratórios, um equipamento que consiste em primeiro lugar de um balão ou bola de destilação é usada de vidro, na qual a solução que está diretamente no aquecimento é colocada. Dentro desta bola, algumas pedras ferventes são colocadas para controlar este processo.

Termômetro

Além disso, é necessário um termômetro para registrar a temperatura enquanto o tempo passa, para que seja possível ter o processo de destilação sob controle.

Coluna de fracionamento

O balão é acoplado a uma coluna de fracionamento por meio de um conector de três bocais, onde o comprimento da coluna determina o quão completa a destilação será. Isto é, quanto mais tempo a coluna, mais eficaz será a separação.

Da mesma forma, a estrutura interna da coluna é projetada para simular várias destilações simples sucessivas, o que acontece porque o vapor aumenta gradualmente na coluna, é temporariamente condensado na parte superior e repetido novamente.

Condensador

Então, a saída desta coluna é conectada a um condensador que causa o resfriamento a vapor da substância separada e purificada.

Isso é armazenado em um recipiente específico para cobrá -lo, aumentando a temperatura novamente até atingir o ponto de ebulição do componente a seguir, o segundo mais volátil, repetindo o processo descrito, no qual cada componente é armazenado em um recipiente específico para este.

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Formulários

Sendo um dos métodos mais importantes e principalmente usados ​​na separação de misturas líquidas, essa técnica de separação física apresenta muitos benefícios observados no grande número de aplicações que foram dadas no setor e no laboratório.

- Começando com os usos em uma escala industrial de destilação fracionada, nas instalações de refino de petróleo, é usado na separação de petróleo bruto nas frações que o compõem. 

Nesse sentido, é usado para obter e processar o gás natural que é extraído nesses processos industriais. Além disso, é usado em plantas químicas e procedimentos petroquímicos para processamento de substâncias, como fenol ou formaldeído.

- É usado em plantas de separação de ar criogênicas para quebrar o ar da atmosfera em seus principais constituintes.

- A destilação fracionada é usada para a dessalinização da água do mar.

- Em escala de laboratório, é usado na purificação de reagentes e produtos, como na obtenção de ciclopentadieno através da destilação de diciclopentadieno comercial.

- É usado para reciclar solventes que já foram usados, por purificação através desta técnica.

Exemplos

Destilação fracionada de óleo

No caso do petróleo, a destilação fracionada é realizada em equipamentos de enormes dimensões, chamadas torres de destilação, que imitam as colunas de fracionamento e são projetadas especificamente para a separação de petróleo bruto em diferentes cortes ou correntes de acordo com sua alcance ebulição.

Essa faixa de ebulição refere -se ao intervalo dos pontos de ebulição de cada fração separada, porque são misturas de hidrocarbonetos com diferentes componentes e, portanto, têm diferentes pontos de ebulição.

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Antes de entrar na torre de destilação, o petróleo bruto é aquecido a uma temperatura de aproximadamente 400 ° C, para vaporizar essa substância e ser separado na coluna em ordem crescente de sua faixa de ebulição.

Dessa forma, os cortes mais voláteis, como gases (propano, butano ...), a gasolina e a gasolina estão no topo da coluna e, como as correntes mais "pesadas" são descendentes, como lubrificantes ou componentes residuais.

Algumas frações extraídas da torre (como a gasolina) são aditivadas e melhoradas para o marketing posterior; Outros cortes como diesel são usados ​​como alimento ou combustível para outros processos da indústria.

Outras correntes, como substâncias residuais, são introduzidas em outros processos que as separam novamente em seus constituintes e dão a eles outros usos, ou seu valor comercial é aumentado.

Destilação fracionada de GLP

Quando o gás liquefeito de petróleo (GLP) está associado a gás natural, o processo mais comum para extração é a destilação fracionada. 

Isso ocorre porque o GLP, estar em um estado gasoso, se comporta como um componente com menor pressão de vapor e, portanto, tem pontos de ebulição mais altos.

Isso facilita que o processo por destilação fracionária, o gás natural seco é separado do GLP, bem como o restante de hidrocarbonetos ou líquidos que estão associados.

Referências

1. Wikipedia. (s.F.). Destilação fraccionada. Recuperado de.Wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
3. Britannica, e. (s.F.). Destillion. Obtido da Britannica.com
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5. Kelter, p. B., Mosher, m. D., E Scott, para. (2008). Química: a ciência prática. Obtido de livros.Google.co.ir
6. BBC. (s.F.). Destilação fraccionada. BBC recuperou.co.Reino Unido