EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO

A operação denominada extração líquido-líquido, é a operação empregada no processo que se separa um ou mais compostos de uma mistura líquida.

Geralmente, tais separações ocorrem nos seguintes casos:

A)Os compostos a serem separados são pouco voláteis- seria necessário, então, a utilização de temperaturas elevadas com pressões muito baixas, na qual resultará na separação desejada;

B) Os componentes a serem separados têm aproximadamente as mesmas volatilidaes, neste caso seria necessária a destilação com um número muito grande de separação, consequentementes torres muito elevadas;

C)Os componentes são susceptíveis à decomposição- os compostos ou componentes a serem separados sofrem decomposição quando atingem a temperatura necessária para a separação;

D) O componente menos volátil que se quer separar está presente em quantidade pequena- não seria economicamente viavél, em tal situação, vaporizar toda a mistura líquida para obter o produto desejado.

A fase líquida, utilizada para fazer a separação do soluto é denominada solvente. O solvente deverá ser o mais insolúvel possivel na solução.

De acordo com a o composto que se vai extrair d solução, isto é, o suluto, basicamente, há dois tipos de entração:

A) Extração de substâncias indesejavéis- O soluto é uma impureza que deverá ser retirada da solução. O produto desejado neste processo de separação é solução livre do soluto. Ex: extração de compostos de enxofre existentes nos derivados de petróleo, como a gasolina, o querosene e outras correntes;

B) Extração de substâncias nobres- O soluto é, neste caso, o composto desejado após a operação de separação, o restante da solução é o produto indesejável do processo. Ex: Tem-se citar a separação do butadieno de uma mistura entre o buteno e o butadieno, na indútria petoquícia, utilizando-se como solvente neste processo de extração uma solução aquosa de acetato cupro-amoniacal.

FABRICAÇÃO DE SUCO DE LARANJA

Enquanto nos Estados Unidos a indústria mais antiga utiliza-se predominantemente do 1º sistema, a tendência atual é para o emprego dos 2 outros, com concentrados de melhor qualidade, principalmente o “centri-therm”, onde se obtém a evaporação necessária praticamente em 1 segundo.
No evaporador de placas, a concentração é realizada em geral em 2 estágios ou por 2 efeitos. O aquecimento e a descompressão fazem o suco entrar em ebulição à temperatura de 75°C. Os vapores provenientes do produto no 1º estágio, somados a novas cargas de vapor da caldeira, são usados no 2º estágio onde o suco passa a ter o valor de Brix adequado. Os vapores do suco são extraídos e condensados em um sistema de vácuo que permite a ebulição, neste 2º efeito, à temperatura de 54°C.
Ao sair do concentrador, o suco entra em um resfriador instantâneo, onde, por descompressão do sistema, a sua temperatura cai a aproximadamente 27°C. Este processo é realizado em curto espaço de tempo. Com esta temperatura, o concentrado segue as etapas seguintes de congelamento e embalagem.

SERPENTINA EM BARRIL DE CHOPP

A serpentina é um tubo flexível, geralmente no formato espiral que sai do barril levando o chopp até a torneira. É nesse trajeto que o chopp alcança a temperatura ideal, pois a serpentina é envolta em gelo. O material usado para sua fabricação é, preferivelmente, o cobre, o alumínio ou o aço inoxidável, pois transmitem calor com facilidade e rapidez.

O tamanho da serpentina não influencia mais na temperatura do chopp, pois, atualmente, a tecnologia permite que o chopp gele mesmo em serpentinas curtas.

TROCADOR DE CALOR EM SERPENTINA

Trocador de calor é o dispositivo que efetua a transferência de calor de um fluido para outro.
A transferência de calor pode se efetuar de quatro maneiras principais:
pela mistura dos fluidos;
pelo contato entre os fluidos;
com armazenagem intermediária; e
através de um parede que separa os fluidos quente e frio.

Trocador de calor em serpentina Este tipo de trocador consiste em uma ou mais serpentinas (de tubos circulares) ordenadas em uma carcaça. A transferência de calor associada a um tubo espiral é mais alta que para um tubo duplo. Além disto, uma grande superfície pode ser acomodada em um determinado espaço utilizando as serpentinas. As expansões térmicas não são nenhum problema, mas a limpeza é muito problemática.
O trocador de calor integrado ao acumulador (também chamado de serpentina) é construído inteiramente em tubos de aço inox, inseridos diretamente no interior do reservatório de água quente.
O tamanho do trocador sofre variação de acordo com a quantidade de água que se deseja aquecer a cada hora (potência de aquecimento), a temperatura da água quente que se deseja obter e a temperatura do fluido de aquecimento.
O aquecimento da água contida no reservatório se dá através da passagem de água quente, proveniente de uma caldeira ou uma instalação solar, pelo interior desta serpentina aquecendo assim a água que está a sua volta.
Desta forma, não ocorre a mistura da água a ser aquecida com a água do sistema solar ou da caldeira. Este tipo de sistema possibilita nos casos de instalação solar a utilização de fluido antí-congelante nas instalações.

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DESTILAÇÃO

Destilação é a mais comum tecnologia de separação usada no refino do petróleo, petroquímica, plantas químicas e processamento do gás natural. Na maioria dos casos processo contínuo. Novas matérias-primas estão sempre sendo alimentadas na coluna de destilação e produtos estão sempre sendo removidos. A menos que o processo seja perturbado devido a mudanças nas matérias-primas, calor, temperatura ambiente, ou condensação, a quantidade de matéria-prima a ser adicionada e o volume de produto a ser retirado são normalmente iguais.
A destilação industrial é tipicamente realizada em grandes colunas cilíndricas verticais conhecidas "torres de destilação ou fracionamento" ou "colunas de destilação" com o diâmetro variando entre 65 cm a até 6 metros e altura variando de 6 a 60 metros ou mais. As torres de destilação tem escoadouros de líquidos a intervalos na coluna, os quais permitem a retirada de diferentes frações ou produtos que possuem diferentes ponto de ebulição. Os produtos mais leves (aqueles com pontos de ebulição mais baixo) saem do topo da coluna e os produtos mais pesados (aqueles como o ponto de ebulição mais alto) saem da parte inferior da coluna.
Por exemplo, a destilação fracionada usada nas refinarias de petroleo para separar o óleo cru em diferentes substâncias (ou frações) úteis tendo diferentes hidrocarbonetos de diferentes pontos de ebulição.
A destilação fracionada é também usada na separação do ar, produzindo oxigênio líquido, nitrogênio líquido e argônio de alta pureza. A destilação de clorosilano também possibilita a produção de silício de alta pureza usada como um semicondutor.

Utilização de Secadores

O termo secagem aplicado para produtos cerâmicos é entendido como sendo a remoção de água de um material sólido. A secagem de muitos materiais, dos quais a peça cerâmica é um bom exemplo, é acompanhada por uma contração no volume, devido a remoção da água.
Esta contração que depende fortemente da temperatura de secagem pode causar diferenças no tamanho da peça.
Além desse problema, podemos relacionar outros que afetam o processo cerâmico devido a uma instabilidade na temperatura de secagem,os defeitos estéticos como o de “covinha, furo e Ra” e também o da variação da resistência mecânica a seco das peças cerâmicas.
Dos métodos de secagem existentes pode-se citar a secagem por absorção, secagem por separação mecânica e a secagem por evaporação. Este último ocorre quando promove-se a evaporação da água pelo uso (ação) do calor. É o método universal de secagem de sólidos, líquidos não voláteis e principalmente de corpos cerâmicos.
São equipamentos nos quais, por meio de calor (normalmente), é efetuada a
secagem de materiais. Podem ser classificados de diversas maneiras e entre elas prefere se a seguinte:

a) baseado no sistema de alimentação do material a secar:
- funcionamento estático ou intermitente;
- funcionamento contínuo;

b) baseado no sistema de aquecimento:
- Aquecimento por convecção;
- Aquecimento por condução;
- Aquecimento por irradiação;
- Aquecimento misto.

Nestes secadores, um fluxo de ar circula em contra corrente ao fluxo do material a secar. Devido a este princípio as peças cerâmicas ao entrarem no secador, são cobertas por ar moderadamente quente e estão bastante úmidas; durante o processo as zonas são cada vez mais quentes e menos úmidas.

Temperatura máxima de secagem 200 °C.

Secagem


A secagem esta entre as operações mais usuais na indústria química. Em geral secagem é a operação unitária destinada a remoção de um líquido agregado a um sólido para uma fase gasosa através de vaporização térmica. Esta vaporização ocorrendo em uma temperatura inferior aquela de ebulição do liquido na pressão do sistema.


Classificação dos secadores


Secadores rotativos:


Secadores rotativos são armações cilíndricas ligeiramente inclinadas, suportadas por 2 anéis de rolamentos que se movimentam num conjunto de roletes. O forno tem uma vedação em ambos os lados para prevenir vazamentos de ar e material para dentro ou para fora. Os secadores rotativos são ideais para secagem de muitos tipos de materiais, já que trabalha processando materiais de vários tamanhos e composições. O secador rotativo usa içadores montados na armação para produzir uma cascata de partículas que caem dentro de uma corrente de gás quente. A elevação mecânica permite que secadores rotativos sejam usados para secar material desde tortas filtrados finos até minerais grossos. Ele também auxilia na quebra de massas, gerando um material seco mais uniforme.


Secadores diretos:


A secagem direta consiste em introduzir os gases quentes procedentes de qualquer zona de emissão de calor (queimadores de gás, combustíveis de biomassa, gases de escape de motores de coogeração...) diretamente no tambor. A mistura de gás e vapor obtida pode ser submetida a uma lavagem ou filtração caso o produto contenha partículas em suspensão sólidas prejudiciais para o ser humano e ao meio ambiente.


Secadores indiretos:


São diferentes dos secadores diretos quanto a transferência de calor e a remoção de vapor. O calor e transferido ao material úmido mediante a condução numa parede sólida, usualmente metálica.
Os secadores indiretos são convenientes para secar sob pressão reduzida e em atmosfera inertes, com o objetivo de impedir a ocorrência de misturas explosivas ou a oxidação de materiais que se decompõem com facilidade.


Secadores Diversos:


Dependem da transferência de energia radiante para a evaporação da umidade. Esta energia e fornecida eletricamente por lâmpadas infravermelhas, por meio de resistores elétricos ou mediante refratário levados a incandescência por um gás aquecido.

Maçã Seca

A relativa simplicidade de processamento de maçãs desidratadas justifica o emprego de um secador, na etapa de secagem, de baixo custo, simplicidade de operação, bem como, temperatura uniforme em todo o espaço do interior. O secador que melhor corresponde a esses requisitos é o secador de bandeja. Consiste no método de secagem mais simples, nos quais os produtos em forma de lâminas, ou finas fatias, são estendidos sobre bandejas retangulares, pela qual ocorre a passagem do ar.
Deve-se ressaltar que quanto mais baixa for a temperatura final, menor será o risco de escurecimento da cor e caramelização do açúcar. A temperatura empregada nos secadores tipo bandeja é, em média, 180 ºF (82 ºC).
Além da temperatura, outros fatores devem ser controlados, a fim de garantir a eficiência dessa etapa fundamental da desidratação das maçãs:
- tempo de secagem;
- viramento;
- rendimento;
- teor de umidade.