Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração

No description
by

R. Alves

on 2 September 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração

Microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração
Juliana Ferreira, Laísa Azevedo, Rafaela Alves, Thiago Siqueira e Victor Azevedo
Tipos de filtração
Existem dois tipos principais de filtração: filtração
dead-end
ou frontal e filtração
cross-flow
ou tangencial.
Técnicas de filtração por membrana
A principal diferença entre elas está no tamanho dos poros – e, consequentemente, no tamanho das partículas que serão retidas. Ainda, cada técnica é aplicada a pressões distintas. Essa diferença de tamanho dos poros fará com que cada tipo de filtração tenha um aplicação específica.

Resumo das diferenças entre as técnicas de filtração
Filtração
A filtração é uma técnica que visa separar dois corpos, baseando-se na diferença de tamanho entre eles.

Esta técnica pode ser aplicada pela utilização de filtrantes de membranas, cujos principais tipos são:

osmose reversa,
microfiltração,
ultrafiltração,
e nanofiltração.
Filtrantes de membrana
Uma membrana é um material dito semipermeável, que possui a característica de ser seletiva, ou seja, é capaz de selecionar partículas que irão atravessá-la ou não.
Microfiltração
A microfiltração é capaz de reter partículas de tamanho entre 10 – 0,1 µm, incluindo: bactérias, partículas coloidais e em emulsão; sendo, porém, incapaz de reter moléculas em geral
Ultrafiltração
A ultrafiltração é capaz de reter partículas de tamanho entre 0,1 – 0,01 µm, incluindo bactérias, vírus, partículas coloidais e macromoléculas.
Operações unitárias - professora Príscila - turma QIM 271

Tipos de membrana
Membranas orgânicas
São mais comumente aplicadas na osmose reversa.

Constituintes: polímero orgânicos, como nitrato de celulose, acetato de celulose, poliamidas e polissulfonas.
Vantagens e desvantagens:
Apresentam menor custo, entretanto, são muito sensíveis a:
- variações de temperatura - faixa de 10°C – 80°C
- variações de pH (faixa de 2-12)
- variações de pressão
- solventes e componentes químicos em geral
- ação de alguns micro-organismos.

Portanto, apresentam menor vida útil em relação às membranas inorgânicas.
Membranas inorgânicas
Constituintes: óxidos como alumina, sílica, titânia, zircônia etc.
Vantagens e desvantagens:
Filtração
dead-end
ou frontal
Na filtração dead-end, o fluido a ser separado é “empurrado” em um fluxo frontal contra a membrana.
Após um tempo, a região da membrana fica “congestionada” com as moléculas retidas, o que diminui a capacidade de filtração.
O fluxo do fluido é deslocado paralelamente nas proximidades da membrana, isto é, o fluxo é tangencial à mesma – daí o nome tangencial ou cross-flow (em tradução livre, fluxo cruzado). Isto promove uma varredura das partículas retidas, diminuindo o congestionamento e, portanto, mantendo a capacidade de filtração constante. Para garantir que o fluido continue passando através da membrana, aplica-se pressão.
Filtração cross-flow
ou tangencial


1. na indústria alimentícia:
• no processo de filtração e clarificação de sucos de frutas, vinhos e cervejas,
• na esterilização a frio de bebidas,
• e na purificação e concentração de líquidos;

2. na indústria de laticínios:
• nos processos de desbacterização do leite desnatado,
• e na separação de proteínas e gorduras do soros;

3. na indústria farmacêutica e de cosméticos,
• nos processos de esterilização a frio,
• e na separação sólido-líquido;

4. no tratamento de efluentes:
• nos processos de eliminação de bactérias da água,
• no tratamento de águas de lavagem,
• na separação de óleos em emulsões de água,
• no pré-tratamento de águas e na purificação de águas de processos.


Aplicações
Aplicações
1. na indústria alimentícia:
• no processo de filtração e clarificação de sucos de frutas,
• na pasteurização de xaropes de glicose,
• na purificação de líquidos,
• na concentração de produtos derivados do ovo,
• e no tratamento de efluentes em queijarias;

2. na indústria de laticínios:
• nos processos padronização,
• e desproteinização do leite concentração do soro do leite;

3. no tratamento de efluentes:
• em tipografias e tinturarias,
• na reciclagem de água de lavagem,
• em tratamentos ácidos, efluentes de látex, e gelatinas,
• na regeneração dos banhos de desengorduramento,
• e como pré-tratamento da água antes da nanofiltração, por exemplo.
Nanofiltração
A nanofiltração é capaz de reter partículas de tamanho entre 0,01 – 0,001 µm, incluindo sais bivalentes e moléculas de tamanho entre 150 - 100 daltons (unidade de massa atômica).
Também chamados de peneiras moleculares de carbono (PMC), são polímeros termofixos que passaram por um processo de pirólise estritamente controlado
Aplicações
1. na indústria alimentícia:
• no processo de extração de produtos vegetais em solução,
• na desmineralização parcial,
• na redução da demanda química de oxigênio,
• e na clarificação de sucos de frutas;

2. na indústria de laticínios:
• nos processos de desmineralizaçãodos soros,
• e na concentração de derivados do leite

3. na indústria farmacêutica:
• nos processos de separaçãoe concentração de elementos constituintes ativos;

4. no tratamento de efluentes:
• nos processos clarificação da água salgada,
• na redução da demanda química de oxigênio,
• na reciclagem da água residual de lavanderias,
• na eliminação de pesticidas, nitratos etc. em águas de fontes subterrâneas,
• e na eliminação de metais pesados em águas de despejo;



5. na indústria petrolífera:
• na eliminação de parafinas lineares em óleos combustíveis;

6. em centrais termelétricas:
• na filtração dos gases da queima;

7. em minas de carvão
• na purificação do ar.
Membranas simétricas e assimétricas

As membranas podem ser simétricas ou assimétricas. No caso das membranas assimétricas, a sua microestrutura apresenta diversas camadas, nas quais o tamanho dos poros vai gradualmente diminuindo. São produzidas a partir de um processo sol-gel com posterior tratamento térmico.
Processo sol-gel (ou pectização)
É um processo químico que tem por objetivo gerar como produto suspensões em que a fase dispersa é sólida, e o dispersante é líquido, ou seja, suspensões coloidais. Ao fim do processo, tem-se a fase sólida preenchida pelo gel úmido. Quando o mesmo é removido, tem-se o sólido com poros em locais antes preenchidos pelo gel.
É muito comum que este processo ocasione irregularidades nos tamanhos dos poros mais internos, sendo que, nos poros maiores, algumas partículas podem ficar retidas. Isto pode causar o entupimento do suporte, a camada mais interna da membrana.
Oferecem:
- maior resistência química;
- maior resistência térmica - faixa de 10°C - 120°C;
- maior resistência à variação de pH - faixa de 0-14;
- maior resistência à variação de pressão.

Possuem, portanto, maior vida útil que as membranas orgânicas.
Exemplo de funcionamento da membrana
Referências bibliográficas
- ARMOA, M. H.; JAFELECCI JR. M.
Princípios e aplicações de processos de separação por membranas inorgânicas
. Ciência & Tecnologia: FATEC-JB, Jaboticabal, v. 2, n. 1, p. 80-97, 2011. Disponível em: <http://www.fatecjab.edu.br/revista/2011_v02_n01/7_armoa.pdf> Acesso em 16 ago. 2014.
- TIA BRASIL. Métodos de filtração. Disponível em: <http://www.tiabrasil.com.br/metodos-tangencial.php> Acesso em 16 ago. 2014.
- UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA. A utilização da tecnologia de membranas (ultrafiltração e microfiltração) na indústria de laticínios. Disponível em: <http://www.cbql.com.br/pdf/4cbql/Elane%20-%20Utilizacao%20da%20tecnologia%20de%20membranas%20(ultrafiltracao%20e%20microfiltracao)%20na%20industria%20de%20laticinios.pdf> Acesso em 17 ago. 2014.
Full transcript