La destilación al vacío es un proceso que utiliza baja presión para separar los componentes de una mezcla líquida.
La presión suele oscilar entre 10 y 40 mmHg (milímetros de mercurio) o Torr.
Esto es aproximadamente el 5% de la presión atmosférica.
La baja presión es fundamental para reducir el punto de ebullición de los líquidos.
Esto permite la destilación a temperaturas más bajas.
Las temperaturas más bajas son especialmente importantes para evitar la degradación de los componentes sensibles al calor.
Explicación detallada:
1. Baja presión y reducción del punto de ebullición
En la destilación al vacío, la presión se reduce significativamente, a menudo hasta 10 a 40 mmHg.
Esta reducción de la presión conlleva la correspondiente disminución del punto de ebullición de los líquidos que se destilan.
Por ejemplo, a 40 mmHg, el punto de ebullición de muchos hidrocarburos puede reducirse por debajo de 370 a 380 °C. Esto es significativamente más bajo que su punto de ebullición.
Esto es significativamente inferior a sus puntos de ebullición a presión atmosférica.
Esto es esencial en procesos como el refinado de petróleo, donde los componentes de alto punto de ebullición pueden degradarse si se calientan a sus puntos de ebullición normales.
2. Eficacia de separación mejorada
La baja presión en la destilación al vacío no sólo reduce el punto de ebullición, sino que también aumenta el volumen de vapor formado por volumen de líquido destilado.
Este aumento en el volumen de vapor requiere mayores diámetros de columna para acomodar el equilibrio vapor-líquido.
Esta es la razón por la que las columnas de destilación al vacío pueden ser muy grandes, superando a veces los 15 metros de diámetro.
3. Aplicación en el refinado del petróleo
En el contexto del refinado del petróleo, la destilación al vacío se utiliza para procesar posteriormente el aceite residual de la destilación atmosférica.
La baja presión permite separar los hidrocarburos más pesados que, de otro modo, se descompondrían a temperaturas más elevadas.
Este proceso es fundamental para obtener productos de alta calidad, como aceites lubricantes y ceras.
Estos productos requieren una manipulación cuidadosa para evitar su degradación térmica.
4. Ventajas de la destilación al vacío
El uso del vacío en los procesos de destilación ofrece varias ventajas.
Entre ellas, la prevención de la degradación del producto debido a las bajas temperaturas.
También reduce el tiempo medio de residencia.
Aumenta la capacidad, el rendimiento y la pureza del destilado.
Además, la destilación al vacío puede reducir el coste de capital de las columnas de destilación al permitir columnas de menor tamaño.
Esto es a costa de unos costes de funcionamiento ligeramente superiores.
5. Casos especiales de destilación al vacío
Técnicas como la destilación de trayecto corto y la destilación molecular utilizan presiones aún más bajas (a menudo en el rango de 0,1-100 Pa).
Estos métodos consiguen tiempos de calentamiento muy cortos y un daño térmico mínimo a los materiales sensibles.
Estas técnicas son particularmente útiles para separar componentes orgánicos de alto peso molecular que son propensos a degradarse a temperaturas más altas.
En resumen, la presión en la destilación al vacío se controla cuidadosamente para optimizar el proceso de destilación.
Esto garantiza una separación eficaz de los componentes al tiempo que minimiza la degradación térmica.
Esto hace de la destilación al vacío una técnica vital en industrias que trabajan con mezclas complejas y materiales sensibles al calor.
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