Aula 13 - Extração Líquido-Líquido

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Extração Líquido-Líquido 
Operações Unitárias – B – Aula 7
Prof. Felipe D. Machado
Extração Líquido-Líquido
Na extração líquido-líquido os componentes de uma mistura líquida (alimentação = soluto + diluente) são separados por contato com um outro líquido (solvente);
O solvente (C) é imiscível ou parcialmente miscível com o diluente (A);
O solvente (C) deve apresentar uma afinidade para um determinado soluto (B) da alimentação.
No contato entre as 2 fases, o soluto (B)
	é transferido da alimentação para o solvente (C);
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Extração Líquido-Líquido
Há a formação de 2 fases: 
Extrato: Solução rica no solvente (C) e que contém o soluto extraído (B);
Refinado (ou “rafinado”): Solução rica no diluente (A) e que pode conter o soluto que não foi extraído.
Por fim, a separação das 2 fases pode ser feita em um extrator ou coluna.
Tipicamente, apenas 3% do custo de operação estão no extrator e os 97% restantes são custos de operações de separação adicionais: recuperação do solvente.
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Quando optar pela Extração Liq/Liq?
Impossibilidade prática de usar destilação para separação (por ex., se K ≈1);
Existência de azeótropos;
Elevado consumo de energia na destilação;
Necessidade de usar uma sequência complexa de destilação;
Material é termossensível e
Material é praticamente não-volátil.
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Sistemas Ternários
O equilíbrio líquido-líquido é representado por diagramas ternários a pressão e temperatura constantes;
Os diagramas ternários podem ser representados como
Triângulos equiláteros;
Triângulos retângulos.
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Sistemas Ternários
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Extração Líquido-Líquido
Os vértices representam componentes puros;
Os pontos internos representam uma mistura dos 3 componentes;
As arestas representam a combinação de 2 componentes;
As composições do refinado e do extrato, sob a curva de equilíbrio, estão unidas por uma linha de amarração;
Para quaisquer composições da região de 2 fases há uma única linha de amarração;
Novas linhas de amarração podem ser interpoladas a partir da linha conjugada;
O ponto crítico (P) indica os refinado e extrato com a mesma composição;
Dentro da área delimitada pela linha de equilíbrio (área cinza) permanece a região bifásica e fora dessa região a monofásica.
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Extração Líquido-Líquido
Os vértices representam componentes puros;
Os pontos internos representam uma mistura dos 3 componentes;
As arestas representam a combinação de 2 componentes;
As composições do refinado e do extrato, sob a curva de equilíbrio, estão unidas por uma linha de amarração;
Para quaisquer composições da região de 2 fases há uma única linha de amarração;
Novas linhas de amarração podem ser interpoladas a partir da linha conjugada;
O ponto crítico (P) indica os refinado e extrato com a mesma composição;
Dentro da área delimitada pela linha de equilíbrio (área cinza) permanece a região bifásica e fora dessa região a monofásica.
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Exercício
Exercício
(A=100%) - Soluto
(D=100%)
Diluente
(S=100%)
Solvente
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Exercício
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Exercício
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Exercício
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Exercício
Exercício
F
S
xA,M=0,15
xD,M=0,18
xS,M=0,67
(A=100%)
(D=100%)
(S=100%)
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Exercício
Exercício
F
S
xA,M=0,15
xD,M=0,18
xS,M=0,67
M
(A=100%)
(D=100%)
(S=100%)
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Exercício
Exercício
F
S
M
R
E
(A=100%)
(D=100%)
(S=100%)
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Exercício
Exercício
F
S
M
R
E
(A=100%)
(D=100%)
(S=100%)
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