Vaporização
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Por que, ao esvaziar um equipamento, é necessário primeiro drenar o líquido e só depois liberar a pressão? 1. No caso de líquidos comuns, se a pressão for liberada primeiro, o equipamento de drenagem não terá pressão suficiente para fazer com que o líquido saia. Mesmo que haja diferença de altura, o líquido não será completamente drenado. 2. No caso de materiais com ponto de ebulição baixo, se a pressão for liberada primeiro, o líquido vaporiza rapidamente, fazendo com que a temperatura caia drasticamente. Isso pode causar fenômenos de subresfriamento, e os materiais podem sofrer danos devido às baixas temperaturas, o que afeta negativamente a vida útil do equipamento. 3. Além disso, se o material contiver água, pode formar-se uma mistura de hidrocarbonetos e água, o que pode obstruir os canais de drenagem. Esses são alguns dos motivos pelos quais é necessário primeiro drenar o líquido e só depois liberar a pressão. O principal motivo é o segundo: se a pressão for liberada primeiro, o líquido vaporiza rapidamente, fazendo com que a temperatura caia drasticamente, o que pode causar fenômenos de subresfriamento. Quanto a isso, gostaria de saber qual é a diferença entre esse fenômeno e o processo de flash evaporação. Será que, durante a flash evaporação, também ocorre subresfriamento devido à queda brusca da temperatura? Peço orientação aos especialistas, obrigado.
Quanto ao processo de destilação por flash, por que é necessário esvaziar o equipamento primeiro, eliminando o líquido, e só depois reduzir a pressão? Na minha opinião, o princípio por trás disso é o mesmo do processo de flash normal: ocorre destilação quando a pressão cai abruptamente abaixo da pressão de vapor saturado à temperatura atual. A diferença em relação à destilação normal é que a força que impulsiona esse processo não é contínua, sendo apenas localizada. Se os gases produzidos pela destilação não forem removidos, a pressão aumentará novamente, fazendo com que o sistema volte ao estado de equilíbrio entre as duas fases, e a destilação cessará. O termo “sub-resfriamento” é relativo; strictamente falando, essa destilação espontânea é causada pela diferença de pressão. Ela não gera calor suficiente para causar deformações, mas sim tentativas de alongamento ou contração. Estou aberto a críticas dos especialistas.
Claro, pode-se entender como um processo de vaporização: originalmente, o líquido fazia parte de um sistema de alta pressão; ao haver uma redução súbita da pressão, o líquido passa a ser vapor saturado, vindo do estado de líquido saturado no sistema de alta pressão. De forma simples, o líquido evapora e se transforma em gás. Esse processo de evaporação absorve calor, fazendo com que a temperatura do sistema diminua; pode até ocorrer uma temperatura extremamente baixa. Além disso, também é possível entender isso do ponto de vista da conversão de energia: a evaporação e a expansão geram trabalho externo, o que faz com que a energia interna do sistema diminua e a temperatura caia. Diferentemente da opinião expressa acima, à medida que o líquido se vaporiza em gás após a liberação de pressão, há uma certa compensação da pressão. No entanto, o processo de liberação de pressão é contínuo, portanto a vaporização também continua. Assim, a temperatura pode continuar a cair, até que toda a pressão seja liberada ou todo o líquido tenha se vaporizado. Temperaturas extremamente baixas ainda são possíveis. Portanto, não se pode liberar a pressão primeiro; é necessário esvaziar o líquido antes de liberar a pressão.
Parece que se trata da relação entre o efeito de restrição de fluxo e a vaporização. Parece que a temperatura não muda significativamente durante a vaporização, mas o efeito da restrição de fluxo parece causar mudanças significativas na temperatura. A diferença exata deve ser explicada em termos químicos do material; por enquanto, não consigo me lembrar