Membranas de Filtração - Operações Unitárias

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SUMÁRIO
FILTRAÇÃO
ESCOLHA DO EQUIPAMENTO FILTRANTE
TECNOLOGIA DAS MEMBRANAS 
FILTRAÇÃO TANGENCIAL
PROCESSOS DE FILTRAÇÃO POR MEMBRANAS
MICROFILTRAÇÃO
ULTRAFILTRAÇÃO
NANOFILTRAÇÃO
OSMOSE REVERSA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FILTRAÇÃO
É um método usado para separar misturas heterogêneas;
Sejam elas S+L ou S+G;
É a aplicação mais comum no escoamento de fluidos, por meio de leitos porosos. 
As operações industriais são análogas as que são feitas em um laboratório.
ESCOLHA DO EQUIPAMENTO FILTRANTE
A escolha do equipamento filtrante depende em grande parte da economia do processo, mas as vantagens econômicas serão variáveis de acordo com o seguinte:
1. Viscosidade do fluido;
2. Densidade do fluido;
3. Dimensões do fluido;
4. Forma da partícula;
5. Grau de separação que deseja efetuar;
6. Custos relativos da mão de obra, do capital e de energia;
TECNOLOGIA DAS MEMBRANAS 
As membranas servem como uma fina barreira, feitas com alta tecnologia, que permitem o transporte preferencial de um ou mais componentes do fluido de acordo com o seu tamanho, formato e características. A força motriz é aplicada com um diferencial de pressão.
O procedimento ocorre quando a mistura a ser filtrada é forçada pela passagem seletiva através da membrana, e sai na sua forma filtrada. 
FILTRAÇÃO TANGENCIAL
É um processo inovador que permite menor tempo de duração, minimizando a necessidade de paradas para limpeza do sistema. Conferindo assim maior produtividade e confiabilidade. 
É largamente usado em diversos processos industriais;
Indústria de alimentos
Sucos e bebidas
Têxtil
Indústrias Químicas
Tratamento de efluentes e reuso de água
FILTRAÇÃO TANGENCIAL
O seu sistema é denominado “Cross Flow”, que consiste numa corrente de alimentação sob pressão em uma membrana paralela ao fluxo da corrente. Uma porção dessa alimentação passa através da membrana, desde que seus componentes sejam menores que do que os poros. 
ALIMENTAÇÃO
PERMEADO
MEMBRANA
CONCENTRADO
PROCESSOS DE FILTRAÇÃO POR MEMBRANAS
Existem 4 principais tipos de processos por membranas:
Microfiltração
Ultrafiltração
Nanofiltração
Osmose reversa
Suas principais diferenças estão na pressão aplicada e a faixa de abertura dos poros, que influencia na espécie de material retido.
MICROFILTRAÇÃO
Pressão baixa (0,7 a 7 atm)
Retém materiais em suspensão com partículas grandes: coloides, vírus, gorduras e bactérias de uma corrente aquosa. Permitindo que açúcares, proteínas, sais e moléculas de baixo peso molecular passem pela membrana.
MICROFILTRAÇÃO
Faixa de abertura dos poros: 0,1 a 10µm
Aplicações:
Clarificação de sucos
Clarificação de vinhos
Caldos de fermentação
Tratamento de efluentes industrial
Recuperação de solução de soda cáustica
Filtração de água potável
ULTRAFILTRAÇÃO
Pressão média (2 a 10 atm)
Membrana semipermeável
Retém proteínas, polissacarídeos, óleos emulsionados, material particulado, vírus, bactérias, coloides e sólidos suspensos. 
ULTRAFILTRAÇÃO
Faixa de abertura dos poros: 0,01 a 0,1µm
Aplicações:
Concentração de gelatina
Clarificação de sucos e xaropes
Concentração de proteínas do leite
Concentração do soro do queijo
Concentração do plasma
Purificação de soluções e extratos
NANOFILTRAÇÃO
Pressão média e alta (3,4 a 30,6 atm)
Retém açúcares, aminoácidos e íons multivalentes, proteínas, polissacarídeos, vírus, bactérias e coloides. 
NANOFILTRAÇÃO
Faixa de abertura dos poros: 0,1 a 10nm
Aplicações:
Purificação da água
Remoção de cor
Recuperação da lactose e açúcares
Concentração do teor de leite
Reciclagem de soluções de limpezas cáusticas e ácidas
Concentração e dessalinização de antibióticos
OSMOSE REVERSA
Pressão alta (5,5 a 82 atm)
Naturalmente durante a osmose, a água flui de um meio menos concentrado (hipotônico) para outro mais concentrado (hipertônico). Nesse caso, o solvente flui do meio mais concentrado para o menos concentrado e isola-se do soluto, por uma membrana que permite a sua passagem.
Retém solutos de baixo peso molecular como os sais ou moléculas orgânicas simples e íons monovalentes. 
OSMOSE REVERSA
Faixa de abertura dos poros: 0,0005µm
Aplicações:
Potabilização da água
Hemodiálise
Concentração de sais minerais
Hidroponia
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Membrane Technology, SynderFiltration. Disponível em <http://synderfiltration.com/products/membrane-technology/> Acesso em 21 de novembro de 2018.
Ultrafiltration, SynderFiltration. Disponível em <http://synderfiltration.com/ultrafiltration/membranes/> Acesso em 21 de novembro de 2018.
Microfiltration, SynderFiltration. Disponível em <http://synderfiltration.com/microfiltration/membranes/> Acesso em 21 de novembro de 2018.
Nanofiltration, SynderFiltration. Disponível em <http://synderfiltration.com/nanofiltration/membranes/> Acesso em 21 de novembro de 2018.
Osmose Reversa, Toda Matéria. Disponível em <https://www.todamateria.com.br/osmose-reversa/> Acesso em 21 de novembro de 2018.