Destilação com vácuo

A destilação é o processo de separação dos componentes ou substâncias de uma mistura líquida.
O processo se baseia nas diferenças da volatilidade relativa dos diferentes componentes.
Na destilação a vácuo, o vácuo é usado para baixar o ponto de ebulição das substâncias a serem separadas.

Alguns componentes têm pontos de ebulição muito altos. Neste caso, o vácuo pode ser usado para baixar o ponto de ebulição, em vez de aumentar a temperatura. O processo de destilação pode começar assim que a pressão é reduzida para a pressão do vapor do composto. Esta técnica é conhecida como destilação a vácuo.

O ponto de ebulição da substância a ser separada é menor sob vácuo.
Por isso, a destilação a vácuo é o processo adequado quando os compostos a serem separados apresentam normalmente um ponto de ebulição alto ou são explosivos.

Assim, usar vácuo nos processos de destilação oferece diversas vantagens:

As bombas de vácuo usadas com mais frequência na destilação são as bombas de vácuo de parafuso a seco. Graças ao princípio de operação a seco, os gases do processo não são contaminados.

Bombas de vácuo de anel líquido também podem ser adequadas. Usar o produto destilado como fluido de operação permite a condensação dentro do anel líquido, assim como na regeneração de monoetilenoglicol (MEG).

As bombas de vácuo de palhetas rotativas lubrificadas a óleo em circuito aberto são a escolha ideal para processos corrosivos ou que podem polimerizar. Bombas de vácuo de palhetas rotativas lubrificadas a óleo são uma excelente solução para aplicações leves. Os

aceleradores de vácuo também podem ser usados para aumentar a velocidade de bombeamento e/ou atingir uma pressão de operação mais baixa.

Muitas vezes, os sistemas de destilação a vácuo são uma combinação de uma bomba de vácuo volumétrica (como COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK ou R5) e um condensador usado para coletar os compostos valiosos. O condensador pode ser instalado a montante ou a jusante da bomba de vácuo, de acordo com as exigências do processo.

Um sistema de destilação a vácuo é geralmente composto pelos seguintes componentes principais:

O sistema de vácuo remove os não condensáveis e a fração, resultando em uma pressão mais baixa no sistema. Isso, por sua vez, leva a uma temperatura de ebulição mais baixa (chamada de calor sensível), que contribui diretamente para as economias de energia e o maior rendimento.

Quando se trata de adquirir um sistema de destilação a vácuo, não existe uma solução "universal". Diferentes parâmetros devem ser considerados, a fim de encontrar a solução mais eficiente.

Uma solução para a sua tranquilidade

O melhor sistema de vácuo é aquele com o qual você nunca precisa se preocupar. Ele deve entregar o desempenho necessário, além de oferecer um funcionamento contínuo e confiável. Isso só é possível combinando a tecnologia certa, integrada num skid adequado, com a proteção e os sensores de segurança necessários. Os procedimentos de operação corretos, incluindo ciclos de arranque e desligamento, também são fatores essenciais para uma operação livre de erros. Um sistema de destilação a vácuo também pode incluir redundância. Isso serve para aumentar a confiabilidade do sistema e reduzir o tempo de inatividade, permitindo que a manutenção seja realizada sem tempos ociosos no processo.

Segurança

Um sistema de destilação a vácuo nunca deve representar um perigo para seus colegas de trabalho. Isto é especialmente importante quando há o manuseio de compostos explosivos, inflamáveis e tóxicos. Neste caso, os sistemas de vácuo devem estar em conformidade com as normas locais de proteção contra explosão, como ATEX, IECEX, Ex-Proof ou KOSHA. O nível correto de estanqueidade também é crucial para evitar quaisquer vazamentos de compostos tóxicos. Neste caso, opções específicas como selos mecânicos duplos e gases de barreira são recomendadas.

Custo de propriedade

Geralmente, focar apenas nos custos de investimento iniciais não é a melhor maneira de otimizar o custo total de propriedade de um sistema de destilação a vácuo. Vários outros parâmetros também devem ser considerados. Por um lado, escolher a tecnologia correta e, por outro lado, adaptar o design do sistema. Os principais pontos a considerar são o consumo de água de resfriamento, fluido de operação, líquido de lavagem, entre outros. Além disso, os custos do tratamento de resíduos, como o tratamento de águas contaminadas pelo fluido de operação. A frequência e os custos da manutenção também devem ser considerados. Por fim, é importante analisar o sistema de vácuo como um todo. Tubos muito pequenos, por exemplo, podem prejudicar bastante o desempenho do sistema.

Eficiência energética

O consumo de energia de um sistema de destilação a vácuo é um dos principais fatores para sua escolha. Dependendo da pressão de operação, diferentes tecnologias podem ser consideradas. Um design multiestágio, incluindo aceleradores de vácuo, pode ser uma solução econômica e energeticamente eficiente para baixas pressões e altos volumes de vazão. Além disso, a regulagem da demanda de vácuo é essencial. Atualmente, a maior parte dos sistemas podem ser operados com um variador de velocidade, a fim de reduzir o consumo de energia quando a demanda por vácuo é baixa.

Vida útil prolongada

Para prolongar a vida útil de um sistema de vácuo, diversos parâmetros devem ser considerados. Um deles é o uso da tecnologia certa e da configuração correta da bomba. Isso inclui o líquido de vedação, construção e materiais de vedação adequados para os produtos químicos que atingem o sistema de vácuo. Outro ponto é o uso adequado do sistema. Na maior parte dos casos, ciclos de arranque e desligamento, incluindo ciclos de limpeza interna (Clean in place, CIP) são necessários para manter o desempenho em conformidade com os padrões de fábrica.

Economia financeira através de atualização do sistema

Os seus processos, incluindo a demanda por vácuo, podem ter mudado. Isso leva ao questionamento sobre se o seu sistema ainda está adaptado às suas necessidades e se a operação ainda oferece a maior eficiência energética possível. Quando chega a hora de atualizar ou substituir um sistema de vácuo, vale a pena avaliar a instalação como um todo. Assim é possível identificar potenciais de otimização. Tecnologias modernas podem ajudar a economizar dinheiro, reduzindo os fluidos de operação e o consumo de energia. Por exemplo, trocando jatos de vapor por soluções secas.

Gás do processo

Dependendo da composição do gás do processo, pode fazer sentido recuperá-lo ou neutralizá-lo. Uma solução seca, por exemplo, permite recuperar o gás do processo não contaminado na exaustão da bomba de vácuo. Quando operada com o fluido de operação correto, uma bomba de vácuo de anel líquido pode ser um sistema de neutralização eficiente. A APOVAC, por exemplo, foi projetada especialmente para isso.

A escolha da bomba de vácuo depende das respectivas exigências do processo. Os produtos mais adequados são as bombas de vácuo COBRA, DOLPHIN, HUCKEPACK ou R5 e aceleradores de vácuo.

As soluções da Busch são usadas na maioria dos processos de destilação a vácuo.
Desde a destilação de petróleo bruto em refinarias até a preparação de IFA (Ingredientes Farmacêuticos Ativos) na indústria farmacêutica. Elas também são amplamente usadas na indústria agroquímica, assim como na extração e preparação de sabores e aromas.

Para produzir gasolina, diesel, querosene de aviação ou óleo de aquecimento, o petróleo bruto deve ser fracionado nos seus componentes. Este processo é realizado nas refinarias de petróleo através de destilação.

Como o petróleo bruto contém hidrocarbonetos mais pesados e mais leves, com diferentes pontos de ebulição, são necessários dois processos de destilação. Após a destilação atmosférica, é executada uma segunda destilação a vácuo. Neste caso, a destilação a vácuo permite separar os hidrocarbonetos pesados a temperaturas apenas levemente mais altas. Como resultado, isso minimiza o fracionamento térmico dos componentes e a criação de subprodutos indesejados.