Reator de membrana enzimático e fluidos supercríticos: associação de processos

Abstract

Recebido em 3/7/06; aceito em 28/9/06; publicado na web em 28/5/07 ENZYMATIC MEMBRANE REACTOR AND SUPERCRITICAL FLUIDS: PROCESS ASSOCIATION. The aim of this work is to present the new applications of membrane technology in fat and oil processing, with emphasis on development and applications of the enzymatic membrane reactor and its association with extraction and purification technology by supercritical fluids (SCF). Combining the extraction by SCFs and the separation by membranes allows the integration of extractions reactions with selective separation by membranes through filtration of the supercritical mixture (SCF + extracted solutes). This association provides important energy savings regarding the SCF recompression costs.Keywords: membrane reactor; supercritical fluids; enzymatic reactor. INTRODUÇÃOA tecnologia de membranas tem se desenvolvido bastante nas úl-timas décadas e suas aplicações têm se expandido em vários setores industriais: químico, petroquímico, mineral e metalúrgico, farmacêu-tico, alimentício, tratamento de águas residuais etc. A separação por membranas compete com métodos físicos de separação, como a adsorção seletiva, absorção, extração por solventes, destilação, cristalização e outras técnicas. A diferença entre o processo de separação por membranas e outras técnicas de separação é a provisão da fase da membrana, que é geralmente definida como uma barreira seletiva entre duas fases e normalmente se refere a membranas sintéticas 1 .O processo de separação por membranas é, principalmente, um processo regido sob pressão, baseado na exclusão dos componentes de acordo com suas massas molares, formas específicas e nas interações entre os componentes e a superfície da membrana 2 . Quando esta barreira imperfeita é colocada entre duas fases, a existência de uma força motriz propicia o fluxo de solvente e/ou soluto. Esta força motriz pode estar associada à diferença de concentração, pressão, potencial elétrico e temperatura. Nas operações governadas por diferenciais de pressão, tais como filtração clássica (FC), microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF), a separação das partículas e macromoléculas ocorre em função de suas dimensões ou massas molares médias. Já na nanofiltração (NF) e osmose reversa (OR), pequenas moléculas são separadas também em função de um mecanismo de solução-difusão no material da membrana. Entretanto, em todos os casos, ocorrem sempre interações entre o material da membrana e o soluto 3 .O desempenho de separação das membranas é afetado pela sua composição, temperatura, pressão, vazão de alimentação e interações entre os componentes da solução e a superfície da membrana 4 . Suas principais características estão relacionadas ao perfil de tamanho dos poros (usualmente o diâmetro dos poros ou equivalente), densidade dos poros (número de poros por unidade de área de superfície da membrana) e porosidade, que é a fração de volume não ocupado pela própria membrana. Outras características importantes são a rejeição da membrana em relação a determinados solutos, os fluxos de perme...

Effect of dense CO2 on polymeric reverse osmosis and nanofiltration membranes and permeation of mixtures of macauba oil (Acrocomia aculeata) and CO2

“…Wall and Braun[35] also observed this behaviour in organic compounds in supercritical CO 2 permeation through a hydrophilic micro-porous TiO 2 -membrane. In the same way, Moura et al[36] have found permeate fluxes for modified triacylglycerols nearly null for the BW30 membrane. The authors used a transmembrane pressure of 130 bar and temperature of 40 °C and a pretreatment of the membranes in ethanol (4 h) followed by n-hexane (4 h).…”

State of art of the application of membrane technology to vegetable oils: A review

“…Recent research on the application of membrane technology to vegetable oils has mainly targeted desolventization (Koseoglu, Lawhon, & Lusas, 1990;Kwiatkowski & Cheryan, 2005;Ribeiro, Moura, Gonçalves, Petrus, & Viotto, 2006); deacidification (Kale, Katikaneni, & Cheryan, 1999;Manjula & Subramanian, 2006;Zwijnenberg, Krosse, Ebert, Peinemann, & Cuperus, 1999); degumming (García, Álvarez, Riera, Álvarez, & Coca, 2006;Kim, Kim, Lee, & Tak, 2002;Koris & Marki, 2006;Marenchino, Pagliero, & Mattea, 2006;Moura, Gonçalves, Petrus, & Viotto, 2005;Pagliero, Mattea, Ochoa, & Marchese, 2007;Subrahmanyam, Rao, Balasubrahmanyam, & Bhowmick, 2006); the synthesis and purification of structured lipids (Moura, Gonçalves, Sarmento, & Petrus, 2007;Moura, Ribeiro, Grimaldi, & Gonçalves, 2007;Xu, Balchen, Jonsson, & Adler-Nissen, 2000); the separation of compounds present in trace amounts in the oil such as antioxidants, and the removal of pigments.…”