A liquefação fracionada é um processo de separação de mistura homogênea entre gases, que ocorre através do resfriamento dos componentes da mistura gasosa, até sua mudança de estado físico para o estado líquido, ou através da aplicação de pressão elevada, que comprime as moléculas dos gases presentes na mistura até o ponto em que os mesmos se liquefazem. Com a mistura no estado líquido, realiza-se o processo de destilação fracionada, onde a mistura é aquecida, voltando ao estado gasoso e seus componentes separados através da coluna de fracionamento pela diferença de pontos de ebulição.
A primeira aplicação desse processo se deu na separação do gás Hélio dos demais componentes do ar atmosférico, na primeira metade do século XX. No fim da década de 1950, a indústria de Gás Natural americana utilizou o processo de liquefação para armazenar gases em compartimentos de tamanhos reduzidos, e em 1960, foi construída a primeira planta industrial de liquefação de gás natural (GNL) na Argélia, com objetivo de abastecer o mercado europeu.
Este processo é amplamente utilizado por industrias especializadas na separação de componentes do ar, por exemplo, separação do Nitrogênio e do Oxigênio presentes em determinado volume de ar atmosférico. Por possuir menor ponto de ebulição, o Nitrogênio (P.E -195°C) é o primeiro a passar pela coluna de fracionamento, e em seguida o Oxigênio é destilado (P.E -193°C).
Este é o processo para a obtenção do nitrogênio líquido, amplamente utilizado para resfriamento em câmaras e compartimentos criogênicos em laboratórios, além de ser utilizados em alguns equipamentos para realizar o rápido resfriamento do processo, como por exemplo, em centrífugas.
Nitrogênio líquido. Foto: UMPOL CHINHANGOR / Shutterstock.com
O processo de liquefação fracionada é realizado em plantas industriais preparadas para desenvolver esse tipo de separação de mistura homogênea entre gases, com equipamentos específicos e apropriados para tal aplicação. Por se tratar de um processo onde há necessidade do emprego de baixíssimas temperaturas e/ou elevadas pressões para liquefazer as misturas, deve ser realizado apenas por profissionais qualificados e treinados para tal atividade.
Referências:
http://www.gasnet.com.br/gnl_descricao.asp
https://pt.slideshare.net/joannadepaoli/separao-de-misturas-17835101