Operações unitárias - Extração líquido-líquido, Slides de Sistemas Operacionais

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Extração líquido-líquido

Graduação em Química Industrial Operações Unitárias Universidade Federal de Uberlândia Dezembro, 2017

Integrantes:

Ana Clara Cassiano Martinho David Ramos João Donzelli Neto Sarah Mendes William Oliveira Soté Profª. Drª. Marina Seixas

Introdução

Introdução

• (^) Operação de separação e purificação
• (^) Os componentes de uma mistura são separados pela adição de um outro líquido (solvente)
• (^) O solvente vai apresentar afinidade com o soluto da alimentação
• (^) O solvente é imiscível ou parcialmente miscível com o diluente
• (^) Há a formação de duas fases: extrato e refinado

Introdução

• (^) Quando vou optar pelo uso da extração líquido-líquido? i. É inviável a prática da destilação ii. Elevado consumo de energia na destilação iii. Existência de azeótropos iv. Material praticamente não-volátil v. Material sensível ao calor

Introdução

Extração A mistura líquida é separada pela adição de um solvente Diferença de solubilidade dos componentes Solubilidade Requer energia mecânica Não precisa de sistemas de aquecimento ou arrefecimento Destilação A mistura líquida é separada pela ação do calor Diferença de pressão de vapor dos componentes Volatilidade Requer energia térmica Se faz necessário sistemas de aquecimento ou arrefecimento

Introdução

• (^) Diagrama de fase ternário Imagem 02: Exemplo simplificado de um diagrama de fase ternário

Introdução

• (^) Indústrias que utilizam da operação Farmacêutica Cosméticos Alimentos Petróleo

Aplicações

• (^) A utilização da extração líquido-líquido é muito comum na indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética, para:
  • (^) Purificação de ácidos carboxílicos;
  • (^) Purificação de álcoois;
  • (^) Purificação de aminas;
  • (^) Extração de essências;
  • (^) Tratamento de efluentes.

Aplicações

• (^) Separação: ácido acético da água Imagem 03: Recuperação do ácido acético de um efluente aquoso 14

Princípios físicos de funcionamento

Princípios físicos de funcionamento

Conceitos fundamentais:

• (^) Diluente: fase líquida que contém o composto no início
• (^) Soluto: composto a ser separado
• (^) Solvente: fase líquida que irá conter o composto final
• (^) Solução: diluente + soluto
• (^) Refinado: fase pobre em soluto/rica em diluente (pós-decantação)
• (^) Extrato: fase rica em soluto/rica em solvente (pós-decantação)

Princípios físicos de funcionamento

Imagem 06: Esquema simplificado do processo de extração líquido-líquido concorrente

Princípios físicos de funcionamento

• (^) Mecanismo de extração: i. Mistura das duas fases líquidas Transferência de soluto por diferença de solubilidade ii. Separação das fases por decantação Separação espontânea das fases até o equilíbrio iii. Recuperação do solvente e do soluto Através de destilação ou outra separação simples