Material de apoio aula de ADSORÇÃO

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<p>OPERAÇÕES UNITÁRIAS</p><p>- ADSORÇÃO -</p><p>Prof. Dra. Patrícia Buarque</p><p>2024.1</p><p>DIRETORIA DE ENSINO</p><p>DEPARTAMENTO DE ENSINO</p><p>CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA</p><p> A adsorção é uma operação de transferência de massa do tipo sólido-</p><p>fluido na qual se explora a habilidade de certos sólidos em concentra</p><p>na sua superfície determinadas substancias existentes em soluções</p><p>liquidas ou gasosas, o que permite separa-las dos demais componentes</p><p>dessas soluções.</p><p> A quantidade total adsorvida normalmente varia entre 5% e 30% do</p><p>peso do solido adsorvente.</p><p>Carvão</p><p>Moléculas de A</p><p>Moléculas de B</p><p>CONCEITO GERAL</p><p>FATORES INTERVENIENTES</p><p>Vários fatores que influenciam o processo de adsorção, tais</p><p>como a área superficial, as propriedades do adsorvente e do</p><p>adsorvato, do fluido em contato com o adsorvente, e a</p><p>temperatura do sistema .</p><p>Fisissorção (Physisorption): adsorção envolvendo interações fracas e de</p><p>curto alcance entre as moléculas e a superfície sólida. É a forma mais</p><p>comum de adsorção. As moléculas permanecem intactas e podem ser</p><p>facilmente dessorvidas.</p><p>Quimissorção (Chemisorption): Adsorção envolvendo a transferência de</p><p>elétrons entre o adsorvente e o adsorvato com a formação semelhante a das</p><p>ligações químicas, por reação química entre as duas espécies, o que torna</p><p>muito difícil ou impossível a regeneração do adsorvente para reuso.</p><p>TIPO DE ADSORÇÃO</p><p>COMPARAÇÃO</p><p>» Adsorção em mono e multicamadas</p><p>(mono and multilayer adsorption):</p><p>» Adsorção mono e multicomponente</p><p>(single- and multicomponent adsorption):</p><p>monocamada multicamadas</p><p>monocomponente multicomponente</p><p>CAMADAS ADSORVIDAS</p><p>PROPRIEDADES ADSORTIVAS</p><p>DEPENDE: tamanho dos poros, da distribuição do tamanho dos poros e da</p><p>natureza da superfície sólida.</p><p>Tamanho dos Poros:</p><p>PROPRIEDADES ADSORTIVAS</p><p>Características de Sólidos Porosos:</p><p>Sólido poroso : é o sólido com cavidades ou canais (poros) com elevada relação</p><p>entre a profundidade e largura.</p><p>Poro aberto : é a cavidade ou canal com acesso à superfície.</p><p>Poro fechado : é o poro não conectado à superfície.</p><p>Poro interconectado : é o poro que se comunica com outros poros.</p><p>Volume do poro : é o volume dos poros determinado por um método</p><p>estabelecido.</p><p>Porosidade : é a razão entre o volume total de poros e o volume aparente do</p><p>sólido poroso.</p><p>Vazio : é o espaço entre as partículas.</p><p>APLICAÇÕES INDUSTRIAIS</p><p>Desumidificação de gases;</p><p>Recuperação de vapores de solventes valiosos arrastados pelos gases;</p><p>Remoção de umidade da gasolina;</p><p>Branqueamento das soluções de açúcar e dos óleos vegetais e</p><p>minerais;</p><p>Desodorização do gás carbônico e das bebidas;</p><p>Realização de inúmeros fracionamentos de misturas de</p><p>hidrocarbonetos leves;</p><p>Tratamento de efluentes industriais;</p><p>Separação de xilenos;</p><p>Separação de parafinas de iso-parafinas;</p><p>Separação glicose/frutose.</p><p>ADSORVENTES</p><p>ZEOLITAS</p><p>Zeólitas são alumino-silicatos de estrutura cristalina e porosa, de</p><p>ocorrência natural ou sintetizadas em laboratório.</p><p>Aplicação industrial:</p><p>setor petroquímico</p><p>separação de gases</p><p>desidratação em geral</p><p>uso na troca iônica</p><p>SILICA GEL</p><p>è um produto granular duro e de grande porosidade obtido por precipitação</p><p>da sílica com ácidos a partir de soluções de silicato de sódio.</p><p>Aplicação industrial:</p><p>Secagem de gases;</p><p>condicionamento de ar;</p><p>purificação de gases ( CO2, H2, O2, N2, Cl2);</p><p>Fracionamento de misturas hidrocarbonetas;</p><p>Refino de produtos destilados de petróleo;</p><p>Recuperação de vapores de solventes orgânicos diversos.</p><p>Regeneração:</p><p>É feita por aumento de temperatura e vácuo, mas pode ser realizado com ar</p><p>quente, entre 150°C e 180°C.</p><p>ADSORVENTES</p><p>ALUMINA ATIVADA</p><p>óxido de alumínio e é comumente obtida da bauxita.</p><p>Aplicação industrial:</p><p>Desidratação de correntes gasosas</p><p>Purificações específicas de correntes líquidas.</p><p>ADSORVENTES</p><p>CARVÃO ATIVADO</p><p>Geralmente é produzido pela decomposição térmica de material</p><p>carbonáceo seguido pela ativação com vapor ou dióxido de carbono em</p><p>temperaturas elevadas.</p><p>Aplicação industrial:</p><p>descontaminação de água destinada ao consumo humano</p><p>para tratamento de efluentes, ar .</p><p>Na indústria de alimentos tem sido amplamente utilizado para</p><p>purificação de óleos, clarificação de glicose, açúcar e gelatinas,</p><p>clarificação de vinhos e sucos</p><p>ADSORVENTES</p><p>EQUIPAMENTOS</p><p>Batelada: Eles consistem geralmente em pelo menos dois</p><p>leitos adsorventes, um ocorre a adsorção, enquanto a outra está</p><p>em regeneração</p><p>Contínuo: são processos de forma continua, está</p><p>constantemente sendo renovado.</p><p>EQUIPAMENTOS</p><p>Conjunto de Dornas na Fermentação Batelada</p><p>EQUIPAMENTOS</p><p>CONTÍNUO X BATELADA</p><p>COMPARAÇÃO FLUXOS</p><p>Slide 1: OPERAÇÕES UNITÁRIAS - ADSORÇÃO -</p><p>Slide 2</p><p>Slide 3: FATORES INTERVENIENTES</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5</p><p>Slide 6</p><p>Slide 7: PROPRIEDADES ADSORTIVAS</p><p>Slide 8: PROPRIEDADES ADSORTIVAS</p><p>Slide 9: APLICAÇÕES INDUSTRIAIS</p><p>Slide 10: ADSORVENTES</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13</p><p>Slide 14: EQUIPAMENTOS</p><p>Slide 15: EQUIPAMENTOS</p><p>Slide 16: EQUIPAMENTOS</p><p>Slide 17: CONTÍNUO X BATELADA</p>