Separação por Membrana

5 - PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS
1 – MEMBRANAS
De maneira geral, é definida como “uma barreira que separa duas fases e que restringe, total ou parcialmente, o transporte de uma ou várias espécies químicas presentes na fase.” Potencial elevado Potencial baixo Membrana

A membrana controla a taxa de transporte relativo de várias espécies e, como toda separação, fornece um produto desfalcado de certos componentes e um outro produto concentrado nestes componentes.
O esquema de funcionamento de uma membrana é mostrado na Figura 1:
Alimentação →

→concentrado

↓↓ membrana
↓
permeado

Figura 1 – Esquema de funcionamento de uma membrana
O escoamento ocorre paralelamente à superfície da membrana como resultado de uma força motriz apropriada, ocorrendo a permeação de uma dada espécie (o fluxo tangencial promove o arraste de material que poderia precipitar, diminuindo assim o possível entupimento da membrana e permitindo longo uso da mesma). Este permeado é coletado como segundo produto. Como resultado dessa permeação, a alimentação é gradualmente reduzida em concentração das espécies permeantes ao longo da membrana até atingir a unidade de saída como concentrado.
A performance de uma membrana é definida em termos de dois fatores simples, fluxo e seletividade, definidos como:
Ø Fluxo ou taxa de permeação: é a vazão volumétrica (mássica ou molar) de fluidos que passa através da membrana por unidade de área da membrana e por unidade de tempo.
Ø Seletividade, para solutos e particulados em gases e líquidos: a retenção é a fração de solutos na alimentação retidos pela membrana.
Ø Seletividade, para misturas miscíveis de líquidos e gases: o fator de separação é a razão de concentração no permeado dividido pela concentração na alimentação para dois componentes. Valores de retenção ≤ 1, enquanto que o fator de separação ≥ 1, isto é, um componente tem sua concentração relativa aumentada da alimentação para o permeado. Idealmente