Curso Online de Destilação Extrativa e Diferencial

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Destilação é um processo unitário que vem sendo utilizado pela humanidade desde o período que passa pela era dos antigos alquimistas. O ...

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Destilação é um processo unitário que vem sendo utilizado pela humanidade desde o período que passa pela era dos antigos alquimistas.

O enfoque atual do processo de destilação é centrado na busca pela eficiência e conseqüentemente redução de energia.

Estudar a destilação é conhecer os processos produtivos de unidades purificadoras, através do melhor entendimento dos fenômenos observados.

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  • princípios e cálculos.

    eng. de alimentos: paulo moura
    eng. de alimentos: raelson serra

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    destilação extrativa
    destilação diferencial

  • 1. INTRODUÇÃO

    1. introdução

    destilação é um processo unitário que vem sendo utilizado pela humanidade desde o período que passa pela era dos antigos alquimistas.

    o enfoque atual do processo de destilação é centrado na busca pela eficiência e conseqüentemente redução de energia.

    estudar a destilação é conhecer os processos produtivos de unidades purificadoras, através do melhor entendimento dos fenômenos observados.

  • 2.CONCEITO

    2.conceito

    operação que visa separar os componente de uma fase líquida através de sua vaporização parcial. os vapores são mais ricos nos componentes mais voláteis do que no liquido, o que possibilita a separação de frações enriquecidas nos componentes desejados.
    este processo de separa de líquidos é uma das operações básicas mais importantes da indústria , que possibilita separa os componentes de uma mistura líquida na forma de substâncias puras.

    processo:

    as operações de destilação realizam-se em estágios nos quais duas correntes (um líquido e um vapor) entram em contato para produzir duas outras corrente cujas composições diferem das originais.
    de um modo geral, o vapor que sai de um estágio acha-se enriquecido nos componente mais voláteis. o líquido por sua vez, sai com menor quantidade de voláteis do que o líquido alimentado.

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    utilizada para separa componentes com volatilidades muito próximas, o que, pelos métodos convencionais, requer muito mais estágios e razões de refluxo elevadas. este método requer menos energia e muitas vezes o que se economiza paga o equipamento de recuperação do solvente.

    consiste em adicionar um outro componente ao sistema, chamado solvente, que aumenta a volatilidade relativa dos componente a separar.

    3.1 destilação extrativa

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    alimenta-se a mistura de a e b na primeira coluna, chama de coluna de extração, da qual o componente mais volátil sai pelo topo. o solvente é alimentado próximo ao topo dessa coluna e arrasta o componente b para a base, de onde a mistura b + s segue para o stripper de solvente, que promove a separação de b e s. o solvente é um líquido muito menos volátil do que os componente a separar, como demonstrado na fig.01

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    o solvente deve possuir semelhança estrutural com o componente mais pesado, e ainda, deve satisfazer a outros critérios:

    ser substancialmente menos volátil que qualquer dos componentes, de interesse, o que facilita sua recuperação.
    dentro desta restrição de volatilidades, seu ponto de ebulição deverá ser o mais baixo possível, de modo a reduzir a temperatura de operação.
    o solvente deve ser completamente miscível com ambos os componentes, no intervalo de concentração envolvido.
    não deve ser tóxico, inflamável ou corrosivo.
    não deve reagir com qualquer dos componentes que estão sendo separados.
    deve ser estável.
    seu custo deve ser baixo.

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    fig.01 – modelo de uma destilação extrativa.

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    usa‐se destilação extrativa quando:
    a volatilidade relativa entre os componentes que desejamos separar é aproximadamente 1,0.
    forma mistura homogênea na destilação, cuja composição não varia muito com a pressão.

    ex1: separação de isobutano de buteno-1

    ex2: destilação extrativa é o uso de furfural para permitir separação de butadieno a partir de uma mistura contendo butano e butenos. o furfural, que é um solvente altamente polar diminui a atividade de butadieno mais do que o butenos ou butano, butadieno e concentra-se em furfural rico fluxo deixando a parte inferior da coluna. o butadieno é separado por destilação do furfural, que é devolvido ao topo da coluna destilação extrativa. esta coluna opera com um refluxo contendo butano butenos, mas o fluxo total de líquido no topo da coluna soma do fluxo e refluxo de furfural.

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    esta operação também é conhecida como destilação rayleigh ou simples, é descontínua. a carga é colocada no fervedor e aquecida até sua temperatura de ebulição. imediatamente depois vapor formado através de um condensador. tanto o vapor, que se encontra enriquecido no componente mais , como o líquido do fervedor podem ser o produto da operação podem ser o produto da operação.

    a aparelhagem utilizada consta de um fervedor que vai vaporizando a carga, e de um condensador. no laboratório esta operação é realizada num balão de vidro de pescoço curto no qual é adaptado o condensador.

    3.2 destilação diferencial

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    explicação sobre destilação diferencial
    (traduzido do livro - mass_transfer_operations_-_robert_treybal)

    se durante um número infinito de sucessivas vaporizações flash de apenas uma parte infinitesimal desse líquido seria mostradas a cada vez, o resultado líquido seria equivalente a um diferencial, na prática, isso só pode ser aproximado, aparelho essencialmente uma réplica (fig.02) em grande escala do frasco de laboratório normais de destilação e condensador.
    a primeira parte do destilado será o mais rico na substância mais volátil, e como procede a destilação, o produto torna-se mais magros vaporizado.
    o destilado pode, portanto, ser recolhidos em vários lotes separados, chamados cortes, para dar uma série de produtos destilados de várias purezas. assim, por exemplo, se uma mistura ternária continha uma pequena quantidade de substância muito volátil a, a maioria dos b substância de volatilidade intermediária, e uma pequena quantidade de c de baixa volatilidade, o primeiro corte, o que seria de pequeno porte, deverá conter as a maioria dos a.
    o segundo grande corte conteria a maioria dos b razoavelmente puro, mas, no entanto, contaminado com a e c, e o resíduo deixado na chaleira seria em grande parte c. embora todos os três cortes deverá conter todas as três substâncias, no entanto, alguma separação seria foram obtidos.

  • 3. PRINCÍPIOS

    3. princípios

    fig.02

    para uma operação deste tipo de abordagem, mesmo aproximadamente, as características teóricas de uma destilação diferencial, teria que continuar infinitamente devagar para que o vapor de emissão do líquido tivesse sempre em equilíbrio com o líquido. todos os arrastamento teria de ser eliminados, e não poderia haver resfriamento e condensação do vapor antes da sua entrada no condensador. apesar do fato de que estas condições são substancialmente impossível de atingir, é no entanto útil para estudar os resultados limitação que uma destilação diferencial podera produzir como um padrão para comparação.


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  • 1. INTRODUÇÃO
  • 2.CONCEITO
  • 3. PRINCÍPIOS
  • 4. DEFINIÇÕES
  • 5.EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
  • 6. CONCLUSÃO
  • 7. REFERÊNCIA
  • 8. AGRADECIMENTOS