La destilación al vacío es un proceso crucial en diversas industrias, especialmente en las refinerías de petróleo y en la destilación molecular.
El intervalo de presión para la destilación al vacío suele variar en función de la aplicación específica.
En los procesos de refinería de petróleo, la presión suele oscilar entre 10 y 40 mmHg.
Este rango permite la destilación a temperaturas por debajo de 370 a 380 °C.
La reducción de la presión aumenta el volumen de vapor por volumen de líquido.
Este aumento hace necesario el uso de columnas de diámetro muy grande para acomodar el mayor espacio de vapor.
Para la destilación molecular, las presiones son aún más bajas, normalmente inferiores a 0,01 torr (1,3 Pa).
Este alto vacío es necesario para que el proceso funcione en el régimen de flujo molecular libre.
En este régimen, el transporte de masa se rige por la dinámica molecular más que por la dinámica de fluidos.
4 Rangos de presión clave en la destilación al vacío
1. Destilación al vacío en refinerías de petróleo (10-40 mmHg)
En las refinerías de petróleo, la destilación al vacío se utiliza para seguir procesando el aceite residual obtenido de la destilación atmosférica.
La presión se reduce a 10-40 mmHg, lo que equivale aproximadamente al 5% de la presión atmosférica.
Esta reducción permite que la destilación ocurra a temperaturas más bajas, específicamente por debajo de 370-380 °C.
El funcionamiento a estas temperaturas más bajas evita el craqueo térmico de los hidrocarburos más pesados.
El craqueo térmico podría conducir a la formación de productos indeseables.
La baja presión también aumenta el volumen de vapor formado por volumen de líquido.
Este aumento hace necesario el uso de columnas de destilación de gran diámetro.
2. Destilación molecular ( <0,01 torr o 1,3 Pa)
La destilación molecular opera a presiones significativamente más bajas que las utilizadas en la destilación al vacío para el refinado del petróleo.
Normalmente se produce por debajo de 0,01 torr (1,3 Pa), lo que se considera alto vacío.
A estas presiones, el camino libre medio de las moléculas es comparable al tamaño del equipo.
La fase gaseosa ya no ejerce una presión significativa sobre la sustancia que se evapora.
Este régimen se conoce como régimen de flujo molecular libre.
En este régimen, la velocidad de evaporación es independiente de la presión.
El proceso se basa en un trayecto corto entre las superficies caliente y fría.
Esto minimiza el tiempo de calentamiento y reduce el daño térmico a los materiales sensibles al calor.
La destilación molecular es especialmente útil para la purificación de aceites y otros materiales sensibles.
Estos diferentes rangos de presión reflejan las necesidades específicas de los materiales que están siendo procesados y los objetivos del proceso de destilación.
Ya sea para evitar la degradación térmica de los hidrocarburos pesados en el refinado del petróleo o para purificar materiales sensibles como los aceites en la destilación molecular.
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