Metodos de Extraccion
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Universidad Nacional del Santa E. A. P Ingeniera Agroindustrial
EXTRACCIN SOLIDO LIQUIDO II: Mtodos
INTEGRANTES:
DOCENTE: William Castillo
ASIGNATURA: Operaciones Unitarias III 2015
ARELLANO ACUA Ericka Anais
CHUNQUE ADANAQUE Maria
RAMOS CALVO Hernan
TAMARIZ ALVARADO Saira
ROJAS ZAVALETA Irvin Alexander
FERNANDEZ QUISPE Oscharina
VASQUEZ ACOSTA Anthony
VILLASECA ROJAS VIANKA
-
METODOS
CONTACTO SIMPLE UNICO
CONTACTO SIMPLE REPETIDO
CONTACTO MULTIPLE EN
CONTRACORRIENTE
-
CONTACTO SIMPLE NICO
Este tipo de operacin es discontinua o intermitente. Se pone en contacto un alimento
(RA) con todo el disolvente a utilizar (D), para obtener un refinado R1, que contiene
el solido inerte y la solucin retenida por el, y un extracto E1 que contiene la solucin
formada.
Para la determinacin de estas variables, deben plantearse los siguientes balances:
Balance global: MERDRA 11
Balance de soluto:
Balance de disolvente:
SMSESRSDSRAA XMYEXRYDXR ***** 1111
DMDEDRDDDRAA XMYEXRYDXR ***** 1111
-
El punto representativo M (mezcla binaria), denominado polo, es ficticio, encontrndose
en el diagrama triangular en la interseccin de las rectas RAD R1E1, que unen el
alimento con el disolvente y el extracto con el refinado, respectivamente. El polo M
deber situarse sobre la recta RAD con unas coordenadas:
DR
YDXRX
A
SDSRAASM
**
DR
YDXRX
A
DDDRAADM
**
Las composiciones de las fases
extracto E1 y refinado R1 se
obtendrn trazando la recta de
reparto que pase por el polo M. Es
decir, uniendo los puntos I y M
podr obtenerse sobre la hipotenusa
el punto E1 de composicin YSE1
e YDE1; mientras que sobre la
curva de retencin se obtiene el
punto R1 de composicin XSR1 y
XDR1.
-
Contacto Simple Repetido
= = =
-
A DETERMINAR Composicin del refinado final
()
ESTABLECIDAS
Cantidad de alimento entrante ()
Composicin del alimento () Numero de etapas () Cantidad total de disolvente () Composicin ()
-
Contacto Simple Repetido
Balance global:
B. soluto:
B. disolvente:
Polo M1 en 11ERDRA
Clculo 1 etapa
1111 M E R D R A
1111111 SMSESRSDSRAA X M Y E X R Y D XR
1111111 DMDE DRDDDRAA X M YE X R Y D XR
-
Contacto Simple Repetido
XD
XS I
D
S RA
M1
R1
E1
Clculo 1 etapa
-
Contacto Simple Repetido
22221 M E R D R
22222221 SMSESRSDSRA X M Y E X R Y D XR
22222221 DMDE DRDDDRA X M YE X R Y D XR
Balance global:
B. soluto:
B. disolvente:
Polo M2 en 221 ERDR
Clculo 2 etapa
-
Contacto Simple Repetido
Clculo 2 etapa Polo M2
21
2112
+ DR
Y + D X R = X SDSRSM
21
2212
+ DR
Y + D X R = X DDDRDM
-
Contacto Simple Repetido
XD
XS I
D
S RA
M1
R1
E1
Clculo 2 etapa
M2
E2
R2
-
Contacto Simple Repetido
iiii ERDR 1
Balance global:
B. soluto:
B. disolvente:
Polo Mi en
Clculo i etapa
iiiii- M E R D R 1
SMiiSEiiSRiiSDiiSRi-i- X M Y E X R Y D XR 11
DMiiDEiiDRiiDDiiDRi-i- X M Y E X R Y D XR 11
-
Contacto Simple Repetido
Clculo i etapa Polo Mi
ii -
SDiiSRi - i - SMi
+ DR
Y + D X R = X
1
11
ii -
DDiiDRi - i - DMi
+ DR
Y + D X R = X
1
11
-
Contacto Simple Repetido
Clculo etapas
XD
XS I
D
S RA
M1 R1
E1 M2
E2
R2 R3
E3
M3
Ri
Ei
M4
-
A DETERMINAR Numero de etapas ()
ESTABLECIDAS
Cantidad de alimento entrante ()
Composicin del alimento () Composicin del refinado final
() Cantidad de disolvente para cada
etapa () Composicin ()
-
+ = + =
+ = + =
+ = + =
GLOBAL
SOLUTO
SOLVENT
E
= + +
= + +
Las coordenadas del polo
-
EL PROCESO SE REPITE
SUCESIVAMENTE HASTA QUE
AL TRAZAR LA RECTA DE
REPARTO QUE PASE POR EL
POLO SE OBTENGA UN REFINADO CUYA
COMPOSICION DE SOLUTO
SEA IGUAL O MENOR A LA
FIJADA
-
A DETERMINAR Numero de etapas ()
ESTABLECIDAS
Cantidad de alimento entrante () Composicin del alimento () Composicin del refinado final
() Cantidad total de disolvente () Composicin ()
EN PRIMER LUGAR SE DEBE SUPONER
EL NUMERO DE ETAPAS (n) PARA
PODER DETERMINAR LA CANTIDAD DE
DISOLVENTE EN CADA ETAPA Y SE
OPETA DE IGUAL FORMA.
OBTENER EL NUMERO DE
ETAPAS EN EQUILIBRIO.
SI n COINCIDE CON EL SUPUESTO
-
CONTACT0 MULTIPLE EN CONTRACORRIENTE
El flujo de refinado se va empobreciendo en soluto desde la primera a
la ultima etapa, mientras que el flujo de extracto se va enriqueciendo
en soluto desde la ultima a la primera etapa.
1 2 n
E1 E2 E3 En En+1
RA R1 R2 Rn Rn+1
RA+En+1=Rn+1+E1=M
RA++En+1=+Rn+1+E1=M
-
D
P
S
M
En+1
E1
Rn
RA
I
RA+En+1=Rn+E1=M
XSM = RAXSRA+En+1+YSEn+1
RA+En+1
XDM = RAXDRA+En+1+YDEn+1
RA+En+1
RA-E1=Rn-En+1=P
M, es un punto del diagrama, representando un caudal de corriente ficticio. Este punto se encuentra en la interseccin de las rectas RAEn+1 y RnE1
P, es un polo que representando el caudal de corriente ficticia. Este polo P se encontrar en la
recta que une los puntos RA y E1, adems de estar
situado sobre la recta que pasa por Rn y En+1
Al realizar un balance de materias entre
la primera etapa y una intermedia i se
tiene
RA+Ei+1=Ri+E1
RA-E1=Ri-Ei+1
-
D
P
S
En+1
E1
Rn
RA
I
PRIMER CASO:
Variables conocidas:
+
El conocimiento de estas composiciones permite
situar los puntos
+1 1 una vez situados estos puntos se traza las rectas que
pasan por (1) Y (+1); siendo la inteseccion de estar rectas el polo P.
Hallar: n
-
Contacto Mltiple
en Contracorriente
XD
XS I
D
S
En+1
E1
RA
Rn
P
R4 R3 R2 R1
N = 6 E6 E5
E4 E3
E2
-
SEGUNDO CASO:
Variables conocidas:
+
+/ , razn disolvente al alimento
El conocimiento de estas composiciones permite situar los
puntos
+
Como se conoce es posible situar La recta que pasa por y el punto M determinara
sobre la hipotenusa, el punto . El polo P quedara situado en la interseccin de las rectas (1) Y (+1)
Una vez situado el polo P, la forma de obtener n : se traza la
recta de reparto que pasa por E1, que determinara 1 con el polo P y se prolonga la recta hasta que corte la hipotenusa en el punto
2. Se traza la recta de reparto que pasa por 2, que determina sobre la curva de retencin 2 .
D
P
S
En+1
E1
Rn
RA
I
3
2
4
5
6
Hallar: n M
M
-
Ejemplo n 01
Se desea extraer el aceite contenido en una harina, cuya composicin es 10% aceite y el resto
materia inerte. Para ello, 500 kg de harina y 3.000 kg de disolvente orgnico se alimentan a
un sistema sencillo de una sola etapa. Si la cantidad de disolucin retenida por los slidos es
de 0,8 kg/kg de inerte, calcular:
a) Las composiciones de extracto y refinado.
b) Las cantidades de extracto y refinado.
c) El porcentaje de aceite extrado.
DATOS:
Alimentacin: RA: 500 kg Aceite: 10%: 50 kg Materia inerte: 450 kg Disolvente: D: 3000 kg r: 0.08 inerte de kg
disolucin de kg
-
La curva de retencin se obtiene a partir de la ecuacin:
SSD XXr
rX
444.0
1
a) Para resolver el problema es necesario determinar donde se halla el punto M, para lo
que debe realizarse un balance de soluto:
014.0)3000()500(
)0(*)3000()1.0(*)500(**
DR
YDXRX
A
SDSRAASM
857.0)3000()500(
)1(*)3000()0(*)500(**
DR
YDXRX
A
DDDRAADM
Lo que permite situar el punto M en el diagrama triangular. Este punto pertenece a las
rectas que pasan por RAD y R1 E1 . Como el refinado y extracto que abandonan la etapa
estn en equilibrio, se traza una recta de reparto que pasa por el vrtice I y el punto M.
-
Se obtendr el refinado R1
sobre la recta de retencin, y
el extracto E1 sobre la
hipotenusa del diagrama
triangular:
Refinado R1: Xs=0.007 XD=0.437
Extracto E1: Ys=0.016 YD=0.984
-
b) Las cantidades de extracto y refinado se obtienen al realizar los balances global y de soluto:
c) La cantidad de aceite extrado es el que ha pasado a la corriente de refinado:
Inicialmente en el alimento la cantidad de aceite es: RAXSRA = 50 kg aceite. Por tanto,
el porcentaje de aceite extrado, con respecto al que haba en el alimento es:
016.0*007.0*0*30001.0*550
3000550
11
11
ER
ER
Obteniendo:
R1=813.2 kg E1=2686.8 kg
extraidoaceitekgYE SE 1.44016.0*8.2686* 11
%8810050
1.44100
*
* 11 xaceitekg
aceitekgx
XR
YE
SRAA
SE
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UNIVERSIDAD NACIONAL
DEL SANTA
CONTACTO SIMPLE REPETIDO O
CONTACTO MULTIPLE EN CORRIENTE
DIRECTA