Extração

UEM - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA (DEQ) DISCIPLINA : OPERAÇÕES UNITÁRIAS II PROFS. : Nehemias Curvelo Pereira e Oswaldo Curty da Motta Lima

EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO
INTRODUÇÃO
Processo onde um ou mais constituintes so lúveis presentes em uma mistura de sólidos são extraídos mediante uso de um solvente líquido.

Extração Sólido - Líquido ⇒ Percolação , Lixiviação , Lavagem ,Esgotamento ,Decocção Etapas :
1 - Preparação do sólido fresco 2 - Escolha do solvente adequado 3 - Contato do solvente com o sólido 4 - Separação sólido / solução formada

Extração Sólido - Líquido ⇒ Processo em Batelada & Processo Contínuo
Processo em batelada :
- Extração "in loco" - Extração em pilhas - Extração em tanques de percolação - Extração pelo sistema “ Shanks” - Extração por percolaçãoem vasos fechados - Extração em filtro prensa - Extração com agitação

Processo contínuo :
- Extração em correntes paralelas - Extração contracorrente

ESTÁGIO IDEAL - RENDIMENTO DE ESTÁGIO Consideremos uma extração em que o sólido misturado com o solvente são mantidos em contato por um tempo suficiente de maneira que seja atingida a condição de equilíbrio para a mistura resultante. Nestecaso, este contato recebe o nome de estágio ideal ou estágio com 100% de rendimento. Na prática, nos equipamentos normalmente utilizados, este tempo não é suficiente para que a condição de equilíbrio seja atingida, sendo necessário definir o conceito de eficiência ou rendimento de um estágio.

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Deste modo, quando uma operação é realizada em bateladas, o rendimento de um estágio é obtidodividindo-se a concentração da solução pela concentração que seria obtida se o estágio fosse ideal, ou seja : Rendimento = concentração da solução real / concentração da solução em estágio ideal . Se a operação é realizada de modo contínuo, o rendimento passa a ser definido pela relação entre o número de estágios ideais necessários para se realizar uma determinada extração e o número de estágiosrealmente empregados, isto é : Rendimento = número de estágios ideais / número de estágios reais . Assim, no projeto de uma bateria de extratores, são calculados o número de estágios ideais e, a partir do rendimento, o número de estágios realmente necessários para efetuar a separação desejada. O rendimento ou eficiência está, com frequência, associado ao tempo de contato entre o líquido e o sólido e poristo tende a diminuir com o aumento do fluxo dos materiais envolvidos. Na maioria dos casos, é um dado obtido experimentalmente.

HIPÓTESES SIMPLIFICADORAS - NOMENCLATURA São consideradas como verdadeiras as seguintes suposições : 1a) O sistema é formadopor materiais constituídospor três componentes : Soluto - é todo material, sólido ou líquido, contido em uma mistura de sólidos, solúvel em umsolvente especificado. Representar-se-á a massa de soluto de uma mistura A. por Sólido inerte ou insolúvel - é a massa de sólido que se obtém de uma mistura sólido/líquido quando todo o soluto é removido. Representar-se-á a massa de sólidos inertes em uma mistura B. por Solvente ou dissolvente - substância líquida, geralmente um derivado de petróleo no caso de extração em sementes vegetais,utilizada para separar o material solú vel existente em uma mistura de sólidos, sem ter ação sobre o inerte. Deve ser seletivo, barato, atóxico e de fácil recuperação, de modo a viabilizar o processo economicamente. Representar-se-á a massa de solvente na mistura S. por 2a) O soluto não está adsorvido pelo sólido inerte. 3a) O soluto se separa por simples dissolução no solvente, sem que tenha lugarqualquer reação química. Obs.: Estas suposições não são imprescindíveis para o projeto de um processo de extração, ou seja : - o sólido pode não ser insolúvel no dissolvente. Neste caso, devem ser conhecidos os dados de solubilidade de sólido inerte nas soluções de distintas concentrações ; - o soluto pode ser adsorvido pelo sólido. Neste caso, deve-se dispor de dados sobre a quantidade de soluto...