É melhor operar a coluna de destilação em alta pressão ou em baixa pressão?
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Quando a pressão da coluna de destilação aumenta, a quantidade de vapor que sobe diminui, e, por isso, o refluxo também precisa ser reduzido. Mas, à medida que a pressão aumenta, a volatilidade relativa diminui. Isso faz com que seja necessário um maior número de pratos teóricos na coluna de destilação. No entanto, a coluna na realidade não possui tanto prato quanto é necessário. Por isso, é preciso aumentar o refluxo para reduzir o número de pratos teóricos exigidos. É uma contradição; portanto, quando a carga de resfriamento no topo da torre é suficiente, deve-se optar, sempre que possível, por operar a torre de destilação a uma pressão relativamente baixa. Não sei se minha compreensão está correta; peço orientação.
Isso deve ser determinado especificamente de acordo com os requisitos operacionais do processo e o custo dos equipamentos.
A lei da pressão parcial de Dalton determina que, quanto menor a pressão, maior é a facilidade de separação. Além disso, é necessário menos energia térmica e refluxo, o que contribui para a economia de energia, tornando o processo mais econômico.
A baixa pressão facilita a separação; a destilação sob redução de pressão é muito comum. A produção industrial às vezes vê seu nível de pressão aumentar devido a outros fatores. Por exemplo, levando em consideração as relações entre as etapas upstream e downstream, a pressão neste sistema de destilação não pode ser menor do que a dos outros sistemas; por isso, a pressão operacional acaba sendo maior. Ou então, para continuar reduzindo a pressão, será necessário um custo maior com refrigeração, e a pressão de operação utilizada será um pouco mais alta. Há também aqueles que utilizam gás inerte para aumentar a pressão. Isso acontece quando o meio em questão é perigoso, e a capacidade de vedação dos equipamentos industriais não é suficiente. Assim, para evitar que haja sucção de ar devido à pressão negativa, utiliza-se gás inerte para aumentar a pressão e proporcionar proteção. Isso não causa nenhum dano na separação dos materiais
Em geral, é melhor ter baixa pressão. Em comparação com alta pressão, a baixa pressão aumenta a volatilidade relativa do material, facilitando assim sua separação. Os custos de fabricação dos equipamentos diminuem, e, ao mesmo tempo, a temperatura de operação é mais baixa em condições de baixa pressão, o que evita que alguns materiais sensíveis à temperatura sofram alterações. Mas, em condições de baixa pressão, para garantir a eficiência do trocador de calor no topo da torre, é necessário usar água a 7°C ou água salgada a -12°C, o que aumenta o consumo de energia.