La presión afecta significativamente a la destilación, alterando los puntos de ebullición de los líquidos y la velocidad a la que se produce la destilación.
A presiones más bajas, el punto de ebullición de un líquido disminuye, lo que permite una destilación más rápida a temperaturas más bajas.
Esto es particularmente beneficioso para los componentes sensibles a la temperatura, ya que reduce el riesgo de degradación debido a la exposición a altas temperaturas.
4 Factores clave que explican cómo afecta la presión a la destilación
1. Presión más baja y puntos de ebullición más bajos
El principio que subyace a este efecto es que el punto de ebullición de un líquido está inversamente relacionado con la presión que se le aplica.
En la destilación al vacío, por ejemplo, se utiliza una bomba de vacío para reducir la presión dentro del sistema de destilación.
Esta reducción de la presión permite que el líquido hierva a una temperatura inferior a la que alcanzaría bajo la presión atmosférica normal.
Por ejemplo, el agua hierve a 212°F (100°C) al nivel del mar, pero a una temperatura inferior de 203°F (95°C) en Denver, CO, debido a la menor presión atmosférica.
2. Aumento de la velocidad de destilación
La disminución de la presión no sólo reduce el punto de ebullición, sino que también aumenta la velocidad de destilación.
Esto se debe a que el punto de ebullición más bajo permite que el líquido se evapore más rápidamente con el mismo aporte de calor.
En las columnas de destilación al vacío utilizadas en las refinerías de petróleo, el funcionamiento a presiones absolutas tan bajas como 10 a 40 mmHg (aproximadamente el 5% de la presión atmosférica) puede limitar la temperatura de funcionamiento a menos de 370 a 380 °C, facilitando la separación de los aceites residuales.
3. Ventajas para los componentes sensibles a la temperatura
La capacidad de destilar a temperaturas más bajas es crucial para preservar la integridad de los componentes sensibles a la temperatura.
Las altas temperaturas pueden provocar una degradación no deseada o cambios en las propiedades químicas de estos componentes.
Al destilar a presión reducida, estos componentes pueden separarse y purificarse sin exponerse a altas temperaturas potencialmente dañinas.
4. Aplicaciones prácticas en entornos industriales
En aplicaciones industriales, como en las grandes columnas de destilación al vacío de las refinerías de petróleo, el uso de la presión reducida permite la separación de varios componentes a temperaturas más bajas, lo que es esencial para el procesamiento eficiente y eficaz de mezclas complejas como el petróleo crudo.
Estas columnas pueden ser enormes, con diámetros de hasta 15 metros o más, y son capaces de procesar grandes volúmenes de alimentación al día, lo que pone de relieve la escala y la importancia de la manipulación de la presión en los procesos de destilación.
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