UOP5 MKII Unidade de extração de líquidos/líquidos Equipamento didático Equipamento de treino de competências técnicas Equipamento de laboratório de mecânica de fluidos
DESCRIÇÃO
A extração líquido/líquido é uma operação importante na engenharia química onde é necessária a separação de um ou mais componentes de uma mistura líquida. Tradicionalmente isto tem sido difícil de demonstrar em laboratório, exigindo a utilização de solventes altamente tóxicos, dispendiosos e/ou prejudiciais para o ambiente. O UOP5-MkII apresenta um sistema que utiliza 1-Octanol ou óleo de canola que são seguros, prontamente disponíveis e baratos.
O UOP5-MkII é composto por uma coluna de separação de vidro, com 1600 mm de comprimento e 50 mm de diâmetro, preenchida com anéis Raschig de vidro que proporcionam uma grande área superficial para o processo de extração. Estão incluídos quatro tanques de processo, um tanque de alimentação e um tanque de recolha para a fase orgânica e um tanque de alimentação e um tanque de recolha para a fase aquosa.
O circuito aquoso inclui uma bomba de diafragma rotativa de velocidade variável com contador de rotações integrado que permite a determinação do caudal. Os sensores de condutividade e temperatura nas linhas de alimentação e de retorno permitem determinar a quantidade de ácido transferida para a fase aquosa.
O circuito orgânico utiliza uma bomba de diafragma de velocidade variável alimentada a ar e não contém componentes elétricos, permitindo um funcionamento seguro utilizando solventes orgânicos como o 1-Octanol.
O 1-Octanol contendo até 1,5% de ácido propiónico é bombeado do tanque de alimentação orgânica para a base da coluna de extracção. A água desmineralizada é bombeada do tanque de alimentação aquosa para o topo da coluna de extração. A diferença de densidade entre as fases provoca um fluxo em contracorrente em sentidos opostos através da coluna empacotada onde o ácido é removido do componente orgânico para o componente aquoso. As duas fases que saem da coluna são recolhidas no tanque de retorno apropriado. O limite de fase pode ser alterado entre o topo e a parte inferior da coluna, operando uma única válvula. Podem ser feitos ajustes finos na localização do limite inferior para compensar a variação da gravidade específica da fase orgânica.
Os sensores de temperatura e de condutividade determinados à entrada e à saída da coluna permitem determinar a concentração de ácido propiónico na fase aquosa. A partir desta informação pode ser calculada a eficiência de extração do processo. Todas as leituras dos sensores e valores calculados estão disponíveis para registo de dados num computador pessoal (não fornecido).
Para obter resultados precisos, é importante que seja utilizada água desionizada para a fase aquosa.
Após a utilização, a fase orgânica reterá uma pequena quantidade de ácido. Se necessário, a concentração de ácido pode ser estabelecida utilizando titulação e depois completada com mais ácido, pronto para a próxima corrida na concentração necessária.
Utilizando o sistema recomendado de óleo 1-Octanol ou Canola, este processo pode ser repetido. Em alternativa, o solvente orgânico utilizado pode ser periodicamente descartado e substituído.
Nota: O UOP5-MkII foi concebido especificamente para utilização com 1-Octanol. Embora o 1-Octanol seja classificado como inflamável, é difícil de inflamar e é seguro para utilização, desde que sejam tomadas precauções razoáveis de manuseamento. Várias características de design foram incorporadas no equipamento para garantir uma operação segura. Para um funcionamento seguro, o UOP5-MkII só pode ser operado a temperaturas ambiente inferiores a 35ºC. Assim sendo, o equipamento deve ser instalado num laboratório com temperatura controlada caso esta temperatura seja excedida. Isto permite a utilização de outros solventes orgânicos compatíveis com os materiais de construção.
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Temperaturas do solvente: Ambiente até 50°C, controlável individualmente
Taxa de bomba: 0-13,5 l/h
Taxa de alimentação: 0-3 l/h
Velocidade de rotação: 1 rev/15min (4 rev/h)
Compartimento da célula: capacidade de 0,16 l
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