La presión en una columna de destilación al vacío suele oscilar entre 10 y 40 mmHg.
Esto es aproximadamente el 5% de la presión atmosférica.
Esta baja presión es crucial para mantener temperaturas de funcionamiento más bajas.
Típicamente, estas temperaturas son inferiores a 370 a 380 °C.
Esto ayuda a evitar la degradación térmica de los materiales que se procesan.
Cómo entender la presión en las columnas de destilación al vacío
1. Funcionamiento a baja presión
El proceso de destilación al vacío funciona a presiones significativamente reducidas en comparación con las condiciones atmosféricas.
Esto se consigue utilizando bombas de vacío.
Estas bombas reducen la presión en el interior de la columna de destilación para el rango especificado de 10 a 40 mmHg.
Esta reducción de presión es esencial porque permite que los líquidos hiervan a temperaturas más bajas.
Esto es especialmente importante para los materiales sensibles al calor que podrían degradarse a temperaturas más elevadas.
2. Impacto en los puntos de ebullición
A medida que disminuye la presión, también disminuye el punto de ebullición de un líquido.
Este principio es fundamental para la destilación al vacío.
Al operar a estas bajas presiones, la destilación puede llevarse a cabo a temperaturas inferiores a las requeridas bajo presión atmosférica.
Esto preserva la integridad de los materiales que se destilan.
3. Diseño y funcionamiento de la columna
Las condiciones de baja presión en las columnas de destilación al vacío requieren diámetros grandes.
Esto es para acomodar el mayor volumen de vapor formado por volumen de líquido destilado.
Esta característica de diseño es evidente en columnas que pueden tener diámetros de 15 metros o más y alturas de hasta unos 50 metros.
Estas dimensiones son necesarias para manejar grandes velocidades de alimentación y garantizar una separación eficaz de los componentes.
4. Destilación molecular
A presiones aún más bajas, normalmente inferiores a 0,01 torr (1,3 Pa), se utiliza la destilación molecular.
Este proceso funciona en el régimen de flujo molecular libre.
Aquí, el camino libre medio de las moléculas es comparable al tamaño del equipo.
La fase gaseosa ejerce una presión mínima sobre la sustancia.
La velocidad de evaporación es independiente de la presión.
Este método es especialmente eficaz para la purificación de aceites y otros materiales sensibles al calor.
Permite tiempos de calentamiento muy cortos y un daño térmico mínimo.
5. Aplicación en el refinado de petróleo
En las refinerías de petróleo, la destilación al vacío se utiliza para seguir destilando el aceite residual de la columna de destilación atmosférica.
Las condiciones de baja presión impiden que el aceite se agriete a altas temperaturas.
Esto es crucial para mantener la calidad y el rendimiento de los productos finales.
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