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A destilação é uma operação unitária integrada no conjunto das operações baseadas na transferência de massa. O mecanismo que rege operação de separação é o equilíbrio líquido/vapor. A destilação é um processo caracterizado pela mudança de estado físico, em que uma substância, inicialmente no estado líquido, é aquecida até atingir a temperatura de ebulição, transformando-se em vapor, e novamente resfriada até que toda a massa retorne ao estado líquido.
Ao fornecer calor a uma mistura líquida, promovemos a sua vaporização parcial, e então obtemos duas fases, uma líquida e outra de vapor, que têm composições diferentes. A diferença de composição das duas fases resulta da diferença de volatilidades dos vários componentes da mistura líquida inicial. Quanto maior for essa diferença entre as volatilidades maior será a diferença de composição entre a fase líquida e vapor.
As aplicações industriais do processo de destilação são várias, sendo a mais conhecida a da separação de misturas de hidrocarbonetos na indústria petroquímica em particular na refinação do petróleo. Outra aplicação importante de destilação é a produção de álcool e bebidas alcoólicas.
O uso da destilação como método de separação disseminou-se pela indústria química moderna. Pode-se encontrá-la em quase todos os processos químicos industriais em fase líquida onde for necessária uma purificação.
Dentre as vantagens e desvantagens do uso do processo de destilação para separação de misturas, podemos levar em consideração que o processo demanda bastante energia, e ainda no caso de destilação fracionada são necessários outros métodos de separação para purificar a substância desejada. Uma vantagem, é que não necessita de nenhum agente para auxiliar na separação, tal como um absorvente, por exemplo.
Existem ainda diversos tipos de destilação, e os mais comuns e aplicados industrialmente são a destilação simples e a fracionada, entretanto, existem ainda a destilação a vácuo e a