Teoria

Importância desse tópico

Até agora tudo que vimos para destilação considerava apenas dois compostos. Só que na prática, na vida real, raramente as destilação vão ser apenas com dois compostos. Então, agora vamos começar a estudar a Destilação Multicomposto.

Nosso objetivo final é aprender a dimensionar esse tipo de coluna. No entanto, antes disso, precisaremos dedicar esse tópico a algumas definições e teoria introdutória para que a gente consiga entender direitinho o que tá rolando... beleza?

Destilação Multicomposto

O método que veremos para o dimensionamento da coluna será um método aproximado, utilizado para projeto preliminar. Esse projeto é feito para identificar condições ótimas 😊

O método completo está resumido na imagem a seguir e nós vamos detalhar cada uma dessas etapas, ok?

Nesse tópico, vamos abordar especialmente os dois primeiros :

Bora lá entender isso aí!

Especificação dos componentes Chave Leve e Chave Pesada

Componente chave leve é o nome do componente que daremos que é o mais pesado entre os leves que sai em quantidades mensuráveis no produto de topo. Já componente chave pesada é o componente que será o mais leve entre os pesados que sai em quantidades mensuráveis no produto de fundo.

Se essa definição de deixou confuso, calmaaa que preparamos um exemplo beem maneiro para simplificar, ok?

Vamos considerar que a carga de uma coluna de destilação contenha todos os componentes abaixo na seguinte vazão e a vazão com que eles saem no produto de fundo e produto de topo também está indicada nessa tabela.

Repara que para montar essa tabela, os componentes precisam sempre estar ordenados em ordem DECRESCENTE de volatilidade, ok? Então se algum dia você precisar montar a tabela, coloca todos eles em ordem. E se for um exemplo tipo esse de alcanos, quanto mais carbonos, menos volátil, beleza?

Para identificarmos os componentes chave leve e chave pesada precisamos perceber que até um certo componente, a maioridade da vazão vai para o fundo da coluna ( B ) e eles estão representados em verde na nossa tabela. E, a partir desse componente, a maioridade da vazão vai para o topo da coluna ( D ), representados em azul.

Logo, entre i   C 4 e n   C 4 é onde ocorrerá o corte no nosso exemplo, havendo a mudança se a maior parte está indo para o topo ou para o fundo. Repara que os mais leves são os que vão para o topo da coluna ( D ) e os mais pesados para o fundo ( B ) .

Então i   C 4 é o componente mais pesado que vai para o topo, então é o nosso Componente Chave Leve ou Light Key (LK). Já o n   C 4 é o Chave Pesada, por ser o componente mais leve entre os pesados do produto de fundo, também conhecido como Heavy Key (HK).

Chave Leve e Chave Pesada não adjacentes

Nem sempre os componentes chave leve e chave pesada vão estar um abaixo/acima do outro. Algumas vezes, encontraremos compostos entre eles que sairão em uma composição pequenininha. Bora ver um exemplo?

Imagina que a nossa coluna de destilação é alimentada com a seguinte carga, mas agora a separação dos compostos é dada dessa forma:

Nesse caso, mesmo sem conhecermos a concentração do que está saindo no topo e no fundo do i   C 5 e no n   C 5 , nós sabemos que o i   C 5 que sai no topo não será maior que o n   C 4 que sai no topo e que o n   C 5 saindo no fundo não será superior ao n   C 6 do fundo. Logo, n   C 4 será o Chave leve (LK) e n   C 6 será o chave pesada (HK).

A composição entre os componentes chave e leve pesada precisa ser estimada ( palavra sofisticada para chutada nesse caso). As condições para o chute são as seguintes:

- Vazão de B e Vazão de D devem somadas ser igual a Vazão de F .

- Os que estão para cima precisam ter maior proporção em D do que os que estão para baixo ( que devem ter maior proporção em B ).

Então, por exemplo, olha os valores que escolhemos em vermelho na tabela:

Essas concentrações não vão representar a realidade, mas serão uma super estimativa para seguirmos para os próximas passos, beleza?

Componentes não Chave

Nós vimos que por destilação teremos apenas um componente chave leve e um componente chave pesada. Todos os demais componentes são os componentes não chave 😊. Essa foi tranquila, né?

Especificação dos componentes Chave Leve e Chave Pesada

Chave Leve e Chave Pesada não adjacentes

Componentes não Chave