Diapositivas de Operaciones Unitarias

Extracción Liquido-Liquido

DEFINICION: Es la separación de los

componentes de una solución líquida

por contacto con otro líquido insoluble.

Métodos por CAMPOS DE UTILIDAD:•Competencia directa con otros métodos de separación.•Aplicaciones en que es el único –método adecuado.

PROCESO DE EXTRACCION

Ronieryith Degouveia

EXTRACCION liquido-liquidoLa extracción líquido-líquido es una de las alternativas a considerar. Mezclas con temperaturas de ebullición próximas o sustancias que no pueden soportar la temperatura de destilación, aun operando a vacío, con frecuencia se separan de las impurezas por extracción, que utiliza diferencias de estructura química en vez de diferencias de volatilidad.

EQUILIBRIO LIQUIDO:La extracción supone el uso de sistemas compuestos por tres sustancias cuandomenos; aunque las fases insolubles son predominantemente muy distintas desde elpunto de vista químico, en la mayoría de los casos los tres componentes aparecenen cierto grado en las dos fases.

Ronieryith Degouveia

ESQUEMA DE NOTACION

1) A y B ion líquidos puros básicamente insolubles; C es el soluto distribuido.Las mezclas que se van a separar por extracción están compuestas de A y C; B es el disolvente de extracción.2) Se utilizará la misma letra para indicar la cantidad de una solución o mezcla y la ubicación de la mezcla en el diagrama de fases. Las cantidades se miden por libras en las operaciones por lotes y en masatiempo en las operaciones continuas

Ronieryith Degouveia

Coordenadas Triangulares Es quimeras

Los datos de equilibrio que deberán manejarse serán como mínimo los

correspondientes a un sistema ternario (dos disolventes y un soluto), con dos

de los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscibles entre sí.

DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO TERNARIO.

Dayana Martinez

En los sistemas de interés para la extracción líquido-líquido los dos

disolventes implicados son inmiscibles o parcialmente

inmiscibles entre sí. Es decir, su mezcla en las proporciones

adecuadas puede dar lugar a la formación de dos fases.

Dayana Martinez

CÁLCULO DE OPERACIONES DE EXTRACCIÓN.

Empleo de diagramas ternarios para el cálculo de operaciones de

extracción. Es habitual que en una sola etapa

de extracción no se logre la separación deseada, por lo que es

refinado puede someterse a sucesivas etapas de extracción.

Dayana Martinez

Sistemas de Multicomponentes

Elección del disolvente

Selectividad

Dayana Martinez

Extracción en una Sola Etapa

• F estará constituido por el líquido A y el soluto disuelto C.• xF fracción en peso de C en la alimentación.• S disolvente, va a estar compuesto por el compuesto B• yS fracción en peso de C en el disolvente. Si es puro yS = 0• y1, x1 composiciones en el equilibrio, son los extremos de las líneas de unión o de reparto• y1 fracción en peso de C en E1• x1 fracción en peso de C en R1

Wladimir Pinto

Ecuación básica de un balance

E = entraS = saleG = generaD = desapareceA = acumula

Si no hay reacción química G = 0 y D = 0En estado estacionario A = 0Por tanto nos queda que E = S

E - S + G - D = A

Wladimir Pinto

Extracción en Varias Etapas a Corriente Cruzada

• R1 fase rica en A • R3 refinado final• E1 fase rica en B • E3 Extracción del compuesto

Wladimir Pinto

Etapa 1

B. M. total F + S = M1 100 + 40 = 140 = M1 F xF + S yS = M1 xM1 100·0.3 + 40·0 = 140· xM1 xM1 = 0.214

y1 = 0.12 ; x1 = 0.26 M1 = E1 + R1 140 = E1 + R1M1 xM1 = E1 y1 + R1 x1 140 · 0.214 = E1 · 0.12 + R1 · 0.26

E1 = 46 kg ; R1 = 97 kg

Etapa 2

B. M. total R1 + S = M2 94 + 40 = 134 kg = M2 R1 x1 + S yS = M2 xM2 xM2 = 94·0,26 / 134 = 0.182

y2 = 0.225 ; x2 = 0.097

M2 = E2 + R2 134 = E1 + R1M2 xM2 = E2 y2 + R2 x2 134 · 0.182 = E2 · 0.097 + R2 · 0.225

E2 = 45 kg ; R2 = 89 kg

Etapa 3

R2 + S = M3 89 + 40 = 129 kg = M3 R2 x2 + S yS = M3 xM3 xM3 = 89 · 0.225/ 129 = 0.155

y3 = 0.08 ; x3 = 0.195 M3 = E3 + R3 129 = E3 + R3M3 xM3 = E3 y3 + R3 x3 129 · 0.155 = E3 · 0.08 + R3 · 0.195

E3 = 44.83 kgR3 = 84.17 kg

R3 = 84.17x3 = 0.195

E = E1 + E2 + E3 = 135.83 kg

Extracción en Varias Etapas a Contracorriente Continua

• Es un método de contacto más eficaz que a corrientes cruzadas porque para la misma cantidad de disolvente necesitamos menos etapas.• Para un mismo número de etapas necesitamos menos cantidad de disolvente.RNP - S = F - E1 = "R : a esta diferencia se le llama punto incremento de R.RNP - S = RS-1 - ES = "R : diferencia de flujo entre dos etapas adyacentes cualesquiera.

Wladimir Pinto

Extracción a contracorriente continúa con reflujo

SEPARACIONDELDISOLVENTE

ETAPA e

ETAPA f

ETAPA S

ETAPANPETAPA

1

DISOLVENTE DEL EXTRACTO

SECCION ENRRIQUECEDORA SECCION AGOTADORA

DISOLVENTE S REFINADO

PRODUCTO EXTRAIDO ALIMENTACION F

REFINADOFINAL

Anddry Ortiz

Anddry Ortiz

Mezcladores-Sedimentadores.

torre agitada

Anddry Ortiz

Emulsiones y Dispersiones

Cascadas de mezclador - sedimentador

Una planta de extracción continua en multietapas

constará del número requerido de etapas arregladas de

acuerdo con el diagrama de flujo deseado. Cada etapa

estará formada, al menos, por un mezclador y un

sedimentador,

Johan Lovera

Johan Lovera

Torres de platos perforados

Sedimentadores

Extractores diferenciales de contacto continuo

Johan Lovera

Torres aspersoras

Son éstas los aparatos más sencillos de contacto diferencial.

Torres empacadas

Amilkar Pimentel

Extractores a Contracorriente, Agitados Mecánicamente

Equipo de contacto de disco giratorio (RDC)

Extractor de Scheibel

Amilkar Pimentel

Extractor de platos recíprocos de Karr:

Extractor de Treybal Extractor de Graesser

Columnas con pulsaciones

Amilkar Pimentel

Extractores centrífugos

Amilkar Pimentel