SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS

SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS

1. Eletrodiálise

   • Cátions e Ânions
     • Para remoção de íons em solução

2. Microfiltração

   • Utilizado para separação ou retenção de componentes de misturas
     • Como exemplo
       • Separar materiais em suspensão, coloídes ou bactérias
   • Único problema
     • Fenômino FOULING
       • Que é quando os poros ficam saturados

3. Osmose reversa

   • Utilizado para remover
     • Material orgânico de baixa massa molar
     • Sais dissolvidos

4. Principais finalidades

   • SEPARAÇÃO
   • CONCENTRAÇÃO
   • PURIFICAÇÃO

5. Amplamente utilizada

   • Indústria de leite
     • Para tratamento de água industrial

6. Características

   • Economia de energia
     • Trabalha com temperatura ambiente
     • Não necessita mudanças de fases
   • Capacidade de retenção

7. Membrana

   • Barreira seletiva
   • Objetivo de separar duas fases
   • Áreas de uso
     • Médica
     • Biológica
     • Química
     • Farmacêutica
   • Fabricação de membranas
     • Seleção do material
     • Preparo da membrana
     • Configuração do módulo
     • Métodos de fabricação
       • Evaporação solvente
         • Temperatura controlada
         • Precipitação da membrana
           • Evaporação dos solventes
             • Absorção de vapores para não solventes
       • Precipitação em banho não solvente
         • Conduzida para um banho de precipitação
           • Evaporação
             • Troca entre solvente e não solvente
         • Geometria das membranas
           • Tubular
             • Custo mais elevado
           • Circular
             • Menor custo
             • Maior área e volume
           • Placa plana
             • Maior eficiência de escoamento

8. Vantagens

   • Baixas temperaturas
   • Baixo consumo energético
   • Facilidade na ampliação de escala
   • Processo contínuo
   • Combinação com outros processos de separação

9. Ultrafiltração

   • Processo intermediário
   • Diâmetro dos poros
     • 0,05 µm a 1 nm
   • Pressão hidráulica de 100 a 1000 kPa
   • Reter moléculas
     • 500 a 500000 DA
       • Gorduras
       • Emulsões
       • Polímeros
       • Proteínas
       • Colóides
   • Difundida
     • No tratamento de água para abastecimento
   • Membrana polimérica

10. Nanofiltração

    • Separação de moléculas de amplos pesos moleculares
    • Inermediário entre osmose reversa e ultrafiltração
    • Utilizado na Indústria de química fina
      • Separar solutos orgânicos de baixo peso molecular (200 a 2000 Da)
    • Recuperação de moléculas de valor agregado
      • Fármaco
      • Enzimas
      • Biocatalisadores

11. Permeação de Líquidos

    • Aumento de pressão
      • Alteração da viscosidade
        • Aumento de pressão

12. Aplicações do processo de separação por membranas

    • • Quebra do azeótropo benzeno/hexano
    • • Recuperação de H2 – Síntese da amônia;
    • • Desidratação de etanol;
    • • Purificação de enzimas;
    • • Concentração de sucos de fruta;
    • • Clarificação e desalcoolização de vinhos e cervejas.
    • Entre outros

13. Permeação de gases

    • Substância gasosa passa através de uma membrana
      • • Recuperação de Hidrogênio na síntese de Amônia
        • • Separação de CO2/CH4
          • • Concentração de Hélio a partir de gás natural

14. Pervaporação

    • integra os processos de evaporação e difusão gasosa em uma única etapa
      • • Remoção de metanol de misturas orgânicas, separação de isômeros;
        • • Separação de misturas azeotrópicas, remoção continua de agua de reações químicas;
          • • Recuperação de compostos do aroma na indústria alimentícia;