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 Processo de Produção Química 1º. Sem./2011 Engenharias
2 Operações Unitárias Nesta Aula Veremos ... Introdução as Operações Unitárias ,[object Object]
Absorção
Adsorção
`Processos especiais (membranas, etc)Processo de Refino de Petróleo – Parte 2
3 Operações Unitárias Processos Químicos Produto especificado Mistura a separar Reagentes que não reagiram Sub produtos Impurezas Reagentes que não reagiram
4 Operações Unitárias Extração de Solvente – O que é ? Queremos separar A de B Usamos um terceiro líquido, C, que seja mais miscível com A do que com B A separação entre o extrato, A e C, e o rafinado, A e B, é feita por processos físicos simples (ex.: decantação) A recuperação de A a partir do extrato é geralmente feita por destilação  A + B RAFINADO A + B A + C EXTRATO
5 Operações Unitárias Extração líquido - líquido Coluna de extração líquido-líquido em contracorrente
6 Operações Unitárias Extração de Solvente – O que é ? ,[object Object]
O soluto puro pode ser um líquido ou um sólido
Líquido: extração líquido-líquido. O solvente de extração deverá ser imiscível com o solvente original.
Sólido: extração sólido-líquido.,[object Object]
A separação de 1 componente em uma solução homogênea se faz pela adição de um outro constituinte, insolúvel (solvente), no qual o componente desejado da solução (soluto), é preferivelmente insolúvel.
Neste solvente o soluto difunde-se com uma velocidade característica até que sejam atingidas as concentrações de equilíbrio em cada uma das fases
Posteriormente é necessário a separação do soluto do extrato resultante.
O soluto extraído nem sempre é o produto mais valioso, o objetivo poderá ser purificar o solvente original (remoção de um soluto indesejado).,[object Object]
Soluto indesejado:
Petróleo e Produção Lubrificantes: Remoção de compostos aromáticos indesejáveis dos óleos lubrificantes e de outras frações do petróleo cru (Desaromatizaçao a Furfural),
Petróleo e Remoção enxofre: Tratamento Cáustico - Extração de compostos de enxofre existentes nos derivados de petróleo, como a gasolina, o óleo diesel, querosene e outras correntes
Soluto desejado:
Petróleo: Extração de aromáticos – BTX da Nafta
Petroquímica: Separação do butadieno de uma mistura (buteno e  butadieno), utilizando-se como solvente uma solução aquosa de acetato cupro-amoniacal.,[object Object]
10 Operações Unitárias Extração líq-líq– Equipamento ,[object Object],2) a separação entre a fase líquida da solução denominada de rafinado, e a fase líquida solvente, denominada de extrato;
11 Operações Unitárias Extração líq-líq– Equipamento ,[object Object],3) recuperação do solvente e do soluto, geralmente feita por destilação
Operações Unitárias Extração líq-líq– Equipamento Combinados Separados Misturadores-decantadores de extração líquido-líquido 12
13 Operações Unitárias Extração líq-líq– Equipamento ,[object Object],Extração de fluxo em contra corrente (contato múltiplo)
14 Operações Unitárias Extração líquido-líquido ,[object Object],[object Object]
Operações Unitárias Extração líq-líq– Equipamento Colunas de extração líquido-líquido De enchimento De pratos 16
OD M S500 OD I (S2000) T.R.R. Distribuidor comb; solv; GLP Importadores Operações Unitárias Cadeia Óleo Diesel Óleo Diesel Consumidores Finais Veículos  automotores Empresas de Transporte de Carga e de Passageiros Indústrias Fazendas Etc. Derivados de Petróleo Posto Revendedor Refinarias Petroquímicas  TRR 17
18 Operações Unitárias Óleo Diesel - Especificação ÓLEO DIESEL  Resolução ANP Nº 15, DE 17.7.2006 Resolução ANP 32, de 16 de outubro de 2007 (S50) Estabelece especificações para Óleo Diesel Automotivo  Metropolitano (S500) – com até 500 ppm de enxofre, Interior (S2000) – com até 2.000 ppm de enxofre  e mistura óleo diesel e biodiesel
19 S500 Óleo Diesel – Segundo Teor de Enxofre Adulteração de Combustíveis S500 x S2000 S500 Metropolitano
20 Operações Unitárias Extração sólido-líquido ,[object Object]
É a separação de componentes numa fase sólida através da dissolução seletiva da parte solúvel do sólido por meio de um solvente apropriado.
Outro nome: Lixiviação ou lavagem
Ex. cotidiano: Feitura de café  os constituintes solúveis do café moído serão separados dos finos insolúveis pela solubilização em água quente. Se o café for fervido durante um tempo adequado, a solução atingirá o equilíbrio com os sólidos restantes. A solução é então separada, no coador, dos pós residuais.,[object Object]
O sólido deve estar finamente “cominuido” para aumentar a superfície de contato com o solvente
O componente sólido desejável deve ser solúvel e o restante insolúvel
O soluto deve ser recuperado da solução de extrato, numa outra etapa de separação,[object Object]
Na fabricação de café solúvel, para recuperar o café na borra
Extração do óleo de soja, usando hexano como solvente;
Recuperação de urânio de minérios de baixo teor (Caitité 0,3%) pela extração com solução de ácido sulfúrico ou de carbonato de sódio.,[object Object]
24 Operações Unitárias Extração sólido-líquido ,[object Object],[object Object],[object Object]
 gás tratadoV2 L1 ,[object Object]
 CO (g)
 N2(g)
 O2(g)
 SO2(g)
NOx (g)
 H2O (v)
 solvente +CO2L2 Gases residuais de combustão (fumos) V1
Operações Unitárias Absorção e Desabsorção Operações de absorção e de desabsorção CO2 Gás tratado Regeneração  do solvente por desabsorção com vapor de água CO2 de um efluente gasoso é absorvido por uma solução aquosa de uma amina (solvente) solvente desabsorvedor absorverdor Gás + CO2 Gás de desabsorção Solvente reciclado Trocador de calor 27 Solvente + soluto
28 Operações Unitárias Absorção – O que é ,[object Object]
Geralmente, existe uma diferença de volatilidade muito grande entre os componentes da fase gasosa e os da fase líquida, fazendo com que a substância absorvida se infiltre na substância que absorve.
Exemplo:é utilizada para purificação de gases e para recuperação de solutos.,[object Object]
Neste caso, são utilizados gases ou vapores totalmente insolúveis no líquido ou então gases ou vapores com volatilidade muito mais alta do que o líquido em questão.,[object Object]
No caso da absorção, há transferência de compostos da fase gasosa para a fase líquida e, no caso da desabsorção, há transferência de compostos da líquida para gasosa.,[object Object]
32 Operações Unitárias Absorção e Desabsorção
33 Operações Unitárias Adsorção – O que é ,[object Object]
O que é um adsorvente ?
É um sólido que mantém um soluto na sua superfície por ação de forças físicas
A maioria dos processos industriais usa leitos fixos e processos descontínuos ou cíclicos em lugar de equipamentos com vários estágio, pela dificuldade de movimentar o sólido.,[object Object]
Casos particulares:
Peneiras moleculares
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