Cleaning process in ceramic membrane used to soybean oil degumming and lecithin production by diafiltration

Resumo: Tendo como objetivo avaliar o processo de limpeza de uma membrana cerâmica de diâmetro de poro de 0,01mm, foram realizadas oito corridas de ultrafiltração com uma miscela de óleo bruto de soja e hexano de composição constante, sempre nas mesmas condições operacionais: temperatura de 40°C, pressão transmembrana de 1,0bar e velocidade tangencial de escoamento de 3,4m/s. Após cada uma das ultrafiltrações, foi avaliada a influência dos parâmetros pressão transmembrana, velocidade tangencial de escoamento e abertura da válvula de permeado no processo de limpeza, feito apenas pela recirculação de hexano. Foi testada a associação de quatro diferentes condições de limpeza: baixa pressão transmembrana (0,5bar) e elevada velocidade tangencial de escoamento (5,0m/s); elevada pressão transmembrana (2,0bar) e baixa velocidade tangencial de escoamento (1,0m/s); pressão transmembrana e velocidade tangecial de escoamento intermediárias, 1,0bar e 3,4m/s, respectivamente; baixa pressão transmembrana (0,5bar) e elevada velocidade tangencial de escoamento (5,0m/s), mantendo sempre a válvula de permeado aberta. A melhor condição de limpeza obtida foi a associação de baixa pressão transmembrana e elevada velocidade tangencial de escoamento que conseguiu recuperar o fluxo da membrana em aproximadamente 85 minutos. Foram calculadas as resistências intrínseca da mebrana, da camada gel polarizada e do ?fouling?, e foi constatado que na limpeza a própria membrana exerce a maior resistência ao fluxo de permeado, seguida pela do ?fouling? e pela da camada gel polarizada. Foram ainda explorados os processos de concentração e diafiltração, realizados em membrana cerâmica de 0,01mm, na obtenção e purificação da lecitina de soja a partir dos retentados resultantes dos processos de ultrafiltração da miscela de óleo bruto de soja e hexano. O retentado foi concentrado até um fator de concentração de 9,6 e diafiltrado, utilizando dois e quatro ciclos. A lecitina obtida teve um teor de insolúveis em acetona, respectivamente para dois e quatro ciclos de diafiltração, de 69,7 e 90,7%Abstract: One of the objectives of this work was to study the cleaning process of a 0.01mm pore size ceramic membrane. The operational conditions used at eigth ultrafiltration process realized were 40°C of temperature and 1.0bar and 3.4m/s of transmembrane pressure and cross flow velocity. After each ultrafiltration it have been studied the influence of transmembrane pressure, tangential flow velocity and permeate valve position on the membrane cleaning process realized by pure hexane recirculation. Four different cleaning associated conditions were tested: low transmembrane pressure (0.5bar) and high cross flow velocity (5.0m/s); high transmembrane pressure (2.0bar) and low cross flow velocity (1.0m/s); intermediate transmembrane pressure and cross flow velocity, 1.0bar 3.4m/s; low transmembrane pressure (0.5bar) and high tangential flow velocity (5.0m/s) keeping permeate valve opened. The best condition evaluated to membrane cleaning process was the application of high cross flow velocity and low transmembrane pressure that have been recovered the original flux, took with pure hexane, in 85 minutes. The intrinsic membrane resistance, fouling resistance and polarized gel layer resistance were calculated and was concluded that the major resistance to permeate flux was the intrinsic membrane resistance followed by fouling resistance and polarized gel layer resistance. Concentration and diafiltration process in 0.01mm pore size ceramic membrane have been studied in extraction and purification of soybean lecithin from ultrafiltrations retentate. The retentate had concentrated until a concentration factor of 3 and diafiltrated using two and four cicles. The soybean lecithin purified using two and four diafiltrations cicles result in an acetone insoluble matter of 69.7 and 90.7% respectivel