Operações unitárias: Extração líquido-líquido

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Introdução
• Na extração líquido-líquido (LLX) os componentes 
de uma mistura líquida (alimentação = soluto + 
diluente) são separados por contato com um outro 
líquido (solvente); 
• O solvente é imiscível ou parcialmente miscível 
com o diluente;
• O solvente deve apresentar uma afinidade para um 
determinado soluto da alimentação;
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Introdução
• No contato entre as 2 fases, o soluto é transferido da 
alimentação para o solvente;
• Há formação de duas fases: 
• Extrato: Solução rica no solvente e que contém o soluto 
extraído; 
• Refinado: Solução rica no diluente e que contém 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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Introdução
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Introdução
• 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;
• Material é praticamente não-volátil.
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Como usar extração líquido-líquido?
Introdução
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Exemplos de processos industriais de extração líquido-líquido:
Introdução
• Baixa solubilidade no diluente e vice-versa;
• Grande diferença de densidade em relação ao 
diluente para facilitar a separação de fases;
• Elevado K do soluto entre as fases extrato e 
refinado;
• Ter uma volatilidade diferente que do soluto para 
facilitar sua recuperação;
• Não ser corrosivo e nem caro
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Características importantes do solvente
Fundamentação
• Operação de Extracção; 
•Aplicação da Extracção;
•Extração sólido/líquida (Leaching);
•Extração líquida/líquida;
• Paralelismo com Destilação;
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Fundamentação
• Extracção líquido/líquido;
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Metodos de operação
• Em sistemas diluidos, o solvente e o 
diluente podem ser considerado 
líquido imiscíveis
•Neste caso, os problemas de extração 
são semelhantes aos problemas de 
absorção
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➔ Extração de líquidos imiscíveis
Metodos de operação
•Um unico estagio
•Multiplos estagios em contracorrente
•Multiplos estagios em corrente cruzadas
 
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➔ Extração de Líquidos Parcialmente Miscíveis 
Vantagens e desvantagens
• Quando o processo de evaporação e destilação se 
tornam inaplicáveis
•Maior flexibilidade das condições operacionais
•Menor custo energetico
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➔ Vantagem 
Vantagens e desvantagens
• Problemas de separação da fase de extrato da 
fase refinado
•Necessidade de um novo processo de separação 
para fase de extrato
•Recuperação de solvente por destilação
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➔ Desvantagem 
Equipamentos de Extração
• Extração líquido líquido em pequena escala;
• Funil de separação em laboratórios;
• Escala industrial - duas fases líquidas em contato;
•Equipamentos como: Misturadores-decantadores, 
colunas de extração e extratores centrífugos que 
são os principais extratores.
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➔ Noções iniciais sobre equipamentos
Equipamentos de Extração
• A faixa de aplicações do misturador-decantador é 
muito grande (Godrey e Slater, 1983).
• Devida às inúmeras faixas de aplicações ele 
atende a uma grande variedade de formas e 
tamanhos.
• Duas etapas
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➔ Misturadores Decantadores
Mistura
Separação
Equipamentos de Extração
• Em separação de vários estágios usa-se 
misturadores e decantadores em série.
• Bastante usado pela sua alta eficiência.
• O equipamento usa misturadores mecânicos 
para dispersar as fases.
• E um tanque para sedimentação.
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➔ Misturadores Decantadores
Equipamentos de Extração
17
➔ Misturador-decantador tipo 1
Equipamentos de Extração
18
➔ Misturador-decantador tipo 2
Equipamentos de Extração
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➔ Coluna de pratos - Estática
● O líquido leve irá sempre entrar na 
base da coluna e o mais denso pelo 
topo;
● Constituído por uma série de 
andares com perfurações;
● Corrente gasosa ascendente, 
corrente líquida descendente 
Equipamentos de Extração
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➔ Coluna de recheio - Estática
● Funcionamento parecido com a coluna anterior, trata-se de uma 
transferência de um componente de uma mistura gasosa para um 
líquido;
● Por causa da diferença de densidade entre a parte gasosa e a parte 
líquida se faz necessário um recheio.
● O recheio proporciona um contato mais íntimo entre as duas fases, 
aumentando a área superficial de transferência de massa;
● O recheio escolhido deve assegurar boa drenagem do líquido e a 
menor perda de carga para o vapor possível. 
Equipamentos de Extração
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➔ Coluna de recheio - Estática
Equipamentos de Extração
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➔ Colunas Pulsante - Agitada
● As correntes líquidas são introduzidas contracorrente;
● De acrodo com sua agitação ocorre a sepação dos 
líquidos;
● Maior gasto de energia, porém muito eficente na 
transferencia. 
Equipamentos de Extração
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➔ Colunas Pulsante - 
Agitada
Equipamentos de Extração
24
➔ Colunas Pulsante - 
Agitada
Equipamentos de Extração
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➔ Colunas de Discos Rotativos- Agitada
● Processo com a mesma finalidade na sua separação;
● Vantagem na sua simplicidade de construção, porém 
geralmente sua eficiência é baixa.
Equipamentos de Extração
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➔ Colunas de Discos 
Rotativos- Agitada ● 
Equipamentos de Extração
27
➔ Comparação de extractores
Aplicações
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➔ Processamento de minérios
● Seletividade
● Baixo custo
● Baixo índice de poluição
● Baixa taxa de desperdicio 
Aplicações
29
➔ Extração de oléos
● Retenção de componentes
● Temperatura ambiente
● Ausencia de poluentes
● Importância biológica 
Aplicações
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➔ Produção de compostos químicos
● Seletividade
● Remoção de impurezas
● Baixo custo
● Execução simples
Questões norteadoras
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Questões norteadoras
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Referências hilton
• ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/DulcineiaCS.pdf
• http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?Itemid=148&id=63&option=com_content&task=vie
w#4
• http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=250&Itemid=4
28
•
• http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/267379/1/Rabelo_AnaPaulaBrescancini_D.pdf
• http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/255814/1/Antoniassi_Rosemar_D.pdf
•
Misturador decantador – pag 42
ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/DulcineiaCS.pdf
coluna de recheio pag 1
http://www.abenge.org.br/cobenge/arquivos/16/artigos/OUT162.pdf
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http://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/DulcineiaCS.pdf
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?Itemid=148&id=63&option=com_content&task=view#4
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http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=250&Itemid=428
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http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/267379/1/Rabelo_AnaPaulaBrescancini_D.pdf
http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/255814/1/Antoniassi_Rosemar_D.pdf
Referências Mateus
● https://www.escavador.com/patentes/311799/processo-de-desacidificacao-de-oleos-e-gorduras-
por-extracao
● http://repositorio.ul.pt/bitstream/10451/25378/1/ulsd730082_td_Osvaldo_Ortet.pdf
● https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/255018/mod_resource/content/1/extract_2012.pdf
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https://www.escavador.com/patentes/311799/processo-de-desacidificacao-de-oleos-e-gorduras-por-extracao
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Referências hilton
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<http://ftp://ftp.ufrn.br/pub/biblioteca/ext/bdtd/DulcineiaCS.pdf>.Acesso em: 07 jul. 2018.
MOTTA LIMA, Oswaldo; MIGUEL MULLER, José. PROGRAMA DIDÁTICO PARA O CÁLCULO DE COLUNAS DE 
RECHEIO. 2003. Disponível em: <http://www.abenge.org.br/cobenge/arquivos/16/artigos/OUT162.pdf>. 
Acesso em: 07 jul. 2018.
BRESCANCINI RABELO, ANA PAULA. ESTUDO E DESENVOLVIMENTO DE UMA MICROCOLUNA DE 
CAMPÂNULAS PULSANTES PARA A PURIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS. 1999. Disponível em: 
<http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/267379/1/Rabelo_AnaPaulaBrescancini_D.pdf>. 
Acesso em: 08 jul. 2018.
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