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Extracción y lixiviación Equipos utilizados - Coggle Diagram
Extracción y lixiviación Equipos utilizados
Lixiviación
Extracción del sólido
De un sólido se extrae un componente soluble
Esta operación difiere poco a otras
Como lavado o filtrado de sólidos
El equipo es similar a los de lavado de filtros
Pero el material separado es mayor que en filtraciones
Equipos utilizados
En lecho móvil
Los sólidos se mueven a través del solvente
Casi sin agitación
Extractor Bollman
Contiene elevador de palas en una carcasa cerrada
Cada pala tiene perforaciones al fondo
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Extractor Rotocel
Canasta horizontal con compartimientos y un piso permeable al líquido
Rota lentamente sobre un eje vertical
Cuenta con un punto de alimentación
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De sólidos dispersos
Cuando los sólidos forman lechos impermeables
En cualquier etapa del proceso
Se trabajan con agitación mecánica
Dispersándolos en el disolvente
El residuo lixiviado
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Para poder lixiviar en pequeñas cantidades
En un tanque agitado
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Se obtiene rendimiento adicional cuando
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Debido a las distintas variables y diseños para cada aplicación
Además de las propiedades del solvente y sólido a lixiviar
Se tienen diferentes diseños para cada caso en específico
Por precolación a través de un lecho estacionario de sólidos
Se realiza en un tanque con fondo falso perforado
Para retener sólidos y permitir salida de solvente
El sólido se carga al tanque
Posteriormente se rocía solvente
Para retirar el soluto
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Es común el uso de batería de tanques
Y un flujo en contracorriente del solvente
A esto se llama
batería de extracción
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La idea es tener a todos operando
Excepto 1 que está en recarga de material
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Si se requiere de un solvente volátil
Se usan recipientes cerrados y operados a presión
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Extracción
Extracción del líquido
Para separar dos líquidos miscibles con un disolvente
Se aprovechan las diferencias de estructura química
En lugar de diferencias de volatilidad
Las fases obtenidas se denominan
Extracto
Solvente más soluto
Refinado
Capa de la que se separa el soluto
Realizada cuando la destilación es ineficaz o difícil
O cuando el producto no soporta la alta temperatura
O mezclas con puntos de ebullición cercanos
Separación de fases que se ponen en contacto
Las fases mezcladas poseen densidades comparables
Por lo que se dispone de una cantidad de energía más pequeña
Normalmente las fases difíciles de mezclar son más difíciles de separar
El proceso puede ser continuo o por lotes
Equipos
Algunos representativos son
Mezcladores-sedimentadores
Extractores de torre agitados
Extractores centrífugos
Aunque también pueden llevarse a cabo en
Membranas porosas, para casos difíciles de separar
Mezclador sedimentador
Presentan eficiencias del 75 al 100% en las etapas
Se suele aplicar en proceso Duo-Sol para aceites lubricantes
Comunican energía mecánica para la mezcla de las dos fases líquidas
Columna empacada
Empleada en recuperación de fenol
Presentan contactos diferenciales, no por etapas
Todo ocurre en forma continua y simultánea
Los empaques son los usados en columnas empacadas
Son muy similares a las colunas de absorción
Pero con alturas en unidad de transferencia mayor
Columna de platos perforados
Tiene eficiencia del 6 al 24% por etapa
Se aplica en proceso furfural para aceite lubricante
Funcionamiento similar a las columnas de platos de destilación
Los platos tienen perforaciones de 1.5 a 4.5mm de diámetro
El espaciado entre platos es de 150 a 600mm
El líquido ligero (Ej. aceite) se recoge debajo de cada plato
El liquido pesado forma la fase continua (solvente)
Las perforaciones pueden estar únicamente a un lado del plato
A lo largo de la columna se distribuyen las perforaciones
Por su diseño reduce la cantidad de aceite que el solvente arrastra, aumentando la efectividad del extractor
Columna de placas deflectoras
Eficiencia de l 5 al 10% por etapa
Aplicada en recuperación de ácido acético
Tienen placas deflectoras horizontales
El liquido pesado fluye por la parte superior
El liquido ligero fluye por debajo de cada placa
Espaciado entre placas de 100 a 150mm
Dispositivos comunes
De disco
De anillos
De placa segmentada
Pueden trabajar con soluciones más sucias
Carecen de pequeñas perforaciones que puedan obstruirse
Como sólidos en suspensión
Pueden tener algún dispositivo de limpieza al fondo para separar los sólidos depositados en las placas
Torre agitada
Eficiencia del 80 al 100% por etapa
Usada en químicos farmacéuticos orgánicos
Algunos extractores de torre emplean energía mecánica
Con agitadores o turbinas
Equipos
Contractor de discos rotatorios
El líquido se desplaza hacia las paredes de la torre
Donde anillos estáticos crean zonas de reposo para separar las fases
Extractor York-Schibel
Presenta una alta eficiencia, a veces superior al 100%
Presenta alturas de 300 a 600mm por lo que se pueden obtener varias etapas a un tamaño compacto
El mantenimiento es complicado por la cantidad de partes internas
Columna pulsada
Dispositivos que reciben agitación por medios externos
Una bomba reciprocante pulsa el contenido de la columna en intervalos frecuentes
Esto superpone el flujo ordinario de fases líquidas
Mejorando el contacto entre fases
Presentan
Empaque ordinario
Platos perforados especiales
Perforaciones pequeñas de entre 1.5 a 33mm de diámetro
Usadas para el tratamiento de líquidos altamente corrosivos y radiactivos
La eficiencia de las etapas puede ser de 70% cuando los volúmenes de fases son iguales y no hay variaciones en la extracción
Extractor centrífugo
Ejemplo
Extractor Podbienliak
Tiene una cinta perforada enrollada en espiral al rededor de un eje hueco horizontal
A través de ella entran y salen los líquidos
El líquido ligero se bombea por la parte exterior de la espiral a presión de 3 a 12 atm.
Por lo que es forzado a fluir al centro
El líquido pesado se introduce por el centro
Se desplaza hacia afuera
Ambos se encuentran en contracorriente
La dispersión y separación se acelera por la fuerza centrífuga
Es posible obtener hasta 20 contactos teóricos
Lo más frecuente es obtener de 3 a 10
Suelen ser caros
Aplicados de manera limitada
Son compactos y rápidos
Usados en extracción de productos sensibles
Vitaminas
Antibióticos
Constan de
Separación de un constituyente
Partiendo de
Sólido
Líquido
Por medio de
Un solvente líquido