balance de materia
TRANSCRIPT
1
“Operaciones Básicas de la Industria Alimentaria”
Ciencia y Tecnología de los Alimentos1º Curso / 1º Cuatrimestre
““Operaciones BOperaciones Báásicas de la sicas de la Industria AlimentariaIndustria Alimentaria””
Ciencia y TecnologCiencia y Tecnologíía de los Alimentosa de los Alimentos11ºº Curso / 1Curso / 1ºº CuatrimestreCuatrimestre
Tema 13Tema 13Tema 13 LixiviaciónLixiviaciLixiviacióónn
Bloque 4 Bloque 4 Bloque 4 Operaciones básicas de transporte de materiaOperaciones bOperaciones báásicas de sicas de transporte de materiatransporte de materia
Tema 13. Lixiviación
IntroducciIntroduccióónn
UsosUsos de la de la extracciextraccióónn en la en la industriaindustria agroalimentariaagroalimentaria
EquilibrioEquilibrio de de extracciextraccióónn
CinCinééticatica de de extracciextraccióónn
FactoresFactores queque influyeninfluyen en la en la extracciextraccióónn
ExtracciExtraccióónn en en unauna etapaetapa y en y en variasvarias etapasetapas
ContactoContacto sencillosencillo y y contactocontacto mmúúltipleltiple
ContactoContacto mmúúltipleltiple en en corrientecorriente directadirecta
ContactoContacto mmúúltipleltiple en en contracorrientecontracorriente
EquiposEquipos de de lixiviacilixiviacióónn
ExtracciExtraccióónn con con fluidosfluidos supercrsupercrííticosticos
ÍÍNDICENDICE
2
•Rodríguez, F. (Ed.) y cols.”Ingeniería de la industria alimentaria”, Vol III. Síntesis, 2002. (Cap. 6)
•Ocón, J., Tojo, G. “Problemas de ingeniería química. Operaciones básicas”, Aguilar, 1986 (Cap. 8
•Treybal, R.E. “Operaciones de transferencia de masa”, 2ª ed., McGraw-Hill, 1989 (Cap 13)
•Coulson, J.M. y Richardson, J.F. “Ingeniería Química. Operaciones básicas”, Tomo II. Reverté 1988. (Cap. 10)
BIBLIOGRAFBIBLIOGRAFÍÍAA
Tema 13. Lixiviación
Alimentación
Disolvente
Flujo superior o extracto
Flujo inferior o refinado
Contacto disolvente-sólido1
1 2+ = Etapa de extracción
Etapa teórica o ideal: Cuando la disolución del extracto tiene la misma composición que la retenida por el sólido en el refinado.
2 Separación de la disolución y el resto del sólido (con la disolución adherida al mismo)
Tema 13. Lixiviación
3
Cinética de extracción:
- Adsorción del disolvente por la fase sólida
- Disolución del soluto
-Transporte interno del soluto a través de los poros del sólido hasta la superficie externa de las partículas
-Transporte externo del soluto a través de la capa límite que rodea las partículas sólidas hasta el seno de la disolución
)C'C( K Am sss −=
Factores que influyen en la extracción :
- Disolvente
- Temperatura
- pH
- Tamaño de partículas sólidas
Tema 13. Lixiviación
NomenclaturaNomenclatura
COULSON/OCON TOJOCOULSON/OCON TOJO
REFINADO ó RESIDUO ó LODOS = sólido lixiviado I + disolución retenida (D+S)
EXTRACTO ó DISOLUCIÓN SEPARADA = solución lixiviada (D+S) y algo de I
I =Sólido Insoluble o InerteS = Soluto o Sólido SolubleD = Disolvente
FASESFASESCOMPONENTESCOMPONENTES
Tema 13. Lixiviación
4
Nomenclatura y CoordenadasNomenclatura y Coordenadas
Coordenadas libres de sólido inerte:
XX = kg S / kg (D+S) en RYY = kg S / kg (D+S) en ENNRR = kg I/kg (D+S) en RNNEE = kg I/kg (D+S) en E
FF’’ = kg (D+S) en FAEAE’’ = kg (D+S) en AEEE’’ = kg (D+S) en ERR’’ = kg (D+S) en R
FF = sólido a lixiviarAEAE = agente extractor (disolvente)EE = fase extracto RR = fase refinado
Tema 13. Lixiviación
K
F
1
G
HDisolución/Inerte=Cte
Disolvente/Inerte=Cte
B B’ DD’
A C
M1
E1
E’1
R’1
R1
X,Y=S/(D+S)
N=I/(D+S)
Diagrama rectangular o de Janecke
Tema 13. Lixiviación
5
1 Etapa1 Etapa
SSóólido a Lixiviarlido a Lixiviar
F´ (kg D+S)NF (kg I/kg D+S)XF (kg S/kg D+S)
Agente extractor de LixiviaciAgente extractor de Lixiviacióónn
AE´ (kg D+S)NS (kg I/kg D+S)YS (kg S/kg D+S)
Datos conocidos
RESIDUO RESIDUO óó LODOSLODOS(Flujo Inferior)(Flujo Inferior)
Sólido inerte I (kg I)Disolución retenida
R´1 (kg D+S)NR1 (kg I/kg D+S)XR1 (kg S/kg D+S)
EXTRACTOEXTRACTO(Flujo Superior)(Flujo Superior)
E´1 (kg D+S)NE1 (kg I/kg D+S)Y1 (kg S/kg D+S)
Variables a calcular
Contacto SencilloContacto SencilloDiagrama de FlujoDiagrama de Flujo
Tema 13. Lixiviación
Balance de Materia y CondiciBalance de Materia y Condicióón de Equilibrion de Equilibrio
FF´́++AEAE´́= = MM´́11= = RR´́11 + + EE´́11 F, AE y MF, AE y M11 alineados; Ealineados; E11, R, R11 y My M11 alineadosalineados
FF´́··NNF F + + AEAE´́··NNAEAE = = MM´́11 ·· NNM1M1= = RR´́11 ··NNR1R1 + + EE´́11 ··NNE1E1
FF´́··XXFF++AEAE´́··YYAEAE = = MM´́11 ·· XXM1M1= = RR´́11 ··XXR1R1 + + EE´́11 ··YYE1E1
BALANCE A BALANCE A ““D+SD+S””
BALANCE A BALANCE A ““II”” (N=kg I/kg (D+S)(N=kg I/kg (D+S)
BALANCE A BALANCE A ““SS”” (X, Y= kg S/kg (D+S))(X, Y= kg S/kg (D+S))
INFORMACIINFORMACIÓÓN ADICIONALN ADICIONAL: datos de equilibrio o : datos de equilibrio o pseudoequilibriopseudoequilibrio
(curvas de extracto y refinado y rectas de reparto)(curvas de extracto y refinado y rectas de reparto)
Si el extracto está totalmente clarificado (sin I) NAE=NE1=0
Tema 13. Lixiviación
6
Balance de Materia y CondiciBalance de Materia y Condicióón de Equilibrion de Equilibrio
Contacto Sencillo: soluciContacto Sencillo: solucióón grn grááficafica
1. Trazo curva de residuos y de extractos (datos problema)
2. Localizo F y AE y los uno.
3. Coordenadas de M (alineado con F y AE) calculadas analíticamente por B.M
4. Interpolación gráfica de la recta de reparto que pasa por el punto de mezcla (datos de equilibrio o eficacia).
N= kg I/kg(D+S)
X= kg S/kg(D+S) en el ResiduoY= kg S/kg(D+S) en el Extracto
F (XF,NF)
AE (YAE,NAE)
Línea de reparto que pasa por M1
MM11 (X(XM1M1, N, NM1M1))
x RR1 1 (X(XR1R1,N,NR1R1))
x EE11 (Y(YE1E1, N, NE1E1))
Tema 13. Lixiviación
CASOS PARTICULARES:
1) Que el agente extractor no contenga nada de sólido inerte ni de soluto (D puro).
2) Que la fase extracto esté clarificada (no arrastre nada de I, Nextracto=0).
3) Que la etapa sea ideal: suficiente tiempo de contacto para extraer todo el soluto, suficiente cantidad de disolvente para disolver todo el soluto sin llegar a la saturación y que no exista adsorción preferencial de soluto por el sólido inerte.
Tema 13. Lixiviación
7
ETAPA REALETAPA REAL
Contacto Sencillo: soluciContacto Sencillo: solucióón grn grááficafica
1.1. F sF sóólo contiene I y S lo contiene I y S (nada de D), X(nada de D), XFF =1=1
2.2. Se alimenta disolvente Se alimenta disolvente puro (Ypuro (YAEAE=N=NAEAE=0)=0)
3.3. El extracto no arrastra El extracto no arrastra ssóólido inerte: lido inerte: NNextractoextracto
=0=0
4.4. La etapa es REAL: La etapa es REAL:
N= kg I/kg(D+S)
X= kg S/kg(D+S) en el ResiduoY= kg S/kg(D+S) en el Extracto
F (1,NF)
AE (0,0)
Línea de reparto que pasa por M1
MM11 (X(XM1M1, N, NM1M1))
x RR1 1 (X(XR1R1,N,NR1R1))
xEE11 (Y(YE1E1, 0), 0)
ETAPA REALExtracto Extracto
clarificado clarificado
EFICACIA DE ETAPA INFERIOR AL 100%
Tema 13. Lixiviación
ETAPA IDEALETAPA IDEAL
Contacto Sencillo: soluciContacto Sencillo: solucióón grn grááficafica
1.1. F sF sóólo contiene I y S lo contiene I y S (nada de D), X(nada de D), XFF =1=1
2.2. Se alimenta disolvente Se alimenta disolvente puro (Ypuro (YAEAE=N=NAEAE=0)=0)
3.3. El extracto no arrastra El extracto no arrastra ssóólido inerte: lido inerte: NNextractoextracto =0=0
4.4. La etapa es IDEAL: La etapa es IDEAL:
N= kg B/kg(A+C)
X= kg S/kg(D+S) en el ResiduoY= kg S/kg(D+S) en el Extracto
F (1,NF)
AE(0,0)
Línea de reparto que pasa por M1
MM11 (X(XM1M1, N, NM1M1))
x RR1 1 (X(XR1R1,N,NR1R1))
xEE11 (Y(YE1E1, 0), 0)
ETAPA IDEAL
Extracto Extracto clarificado clarificado
EFICACIA DE ETAPA DEL 100%
Tema 13. Lixiviación
8
EFICACIA DE ETAPAEFICACIA DE ETAPA
Contacto Sencillo: soluciContacto Sencillo: solucióón grn grááficafica
N= kg I/kg(D+S)
X= kg S/kg(D+S) en el ResiduoY= kg S/kg(D+S) en el Extracto
F (XF,NF)
AE(0,0)
MM11 (X(XM1M1, N, NM1M1))
x RR1 1 (X(XR1R1,N,NR1R1))
xEE11 (Y(YE1E1, 0), 0)
ETAPA REAL
ETAPA IDEAL
xRR1 1 (X(XR1R1*,N*,NR1R1*)*)
EE11* (Y* (YE1E1, 0), 0)x
*1RF
1RF
XXXX
−−=η
Tema 13. Lixiviación
Con una sola etapa se obtiene un bajo grado de
recuperación de soluto.
Para incrementarlo pueden utilizarse varias etapas
interconectadas:
Varias etapas en serie con alimentación
independiente de disolvente.
Varias etapas con circulación en contracorriente
de las disoluciones extracto y de los sólidos
lixiviados
LIMITACIONESLIMITACIONES
Contacto SencilloContacto SencilloTema 13. Lixiviación
9
F
AE
E
R
Contacto sencillo
F
AE1
E1
R1
AE2 AEn-1 AEn
R2 Rn-1 Rn
E2 En-1 En
E
1 2 n-1 n
Contacto múltiple en corriente directa
E1
R1 R2Rn-1 Rn
E2 En-1 En
1 2 n-1 n
R3
En-2AE
F
Contacto múltiple en contracorriente
Tipos de contacto
Tema 13. Lixiviación
Balance de Materia por EtapasBalance de Materia por Etapas
Contacto MContacto Múúltiple en Corriente directaltiple en Corriente directa
1F R1 XR12 3 NR2 RN-1
E1
XF XR2 XRN-1 RN XRN
F+AE1 = M1=E1 + R1R1+AE2 = M2=E2 + R2………………………………RN-1+AEN = MN=EN + RN
Tema 13. Lixiviación
YE1 E2 YE2 E3 YE3 EN YEN
E
AE1 AE2 AE3 AEN
F, AEF, AE11 y My M11 alineados; Ealineados; E11, R, R11 y My M11 alineadosalineadosRR11, AE, AE22 y My M22 alineados; Ealineados; E22, R, R22 y My M22 alineadosalineados………………………………………………………………………………………………………………………………………………RRNN--11, AE, AENN y My MNN alineados; Ealineados; ENN, R, RNN y My MNN alineadosalineados
10
MMéétodo Grtodo Grááficofico
N=
kg
I/kg
(D+
S)
X, Y (kg S/kg D+S)
Curva de Equilibrio
M1
NE = 0
AE
F
NE≠ 0
1.1. Localizar F y AE (disolvente)Localizar F y AE (disolvente)2.2. En la lEn la líínea Fnea F--AE se localiza AE se localiza
MM11 (BM global): F, AE y M(BM global): F, AE y M11
alineados.alineados.3.3. InterpolaciInterpolacióón grn grááfica de la fica de la
recta de reparto que pasa recta de reparto que pasa por el punto de mezcla por el punto de mezcla (datos de equilibrio o (datos de equilibrio o eficacia). eficacia).
4.4. En la lEn la líínea Rnea R11--AE se localiza AE se localiza MM22 (BM global): R(BM global): R11, AE y M, AE y M22
alineados.alineados.5.5. InterpolaciInterpolacióón grn grááfica de la fica de la
recta de reparto que pasa recta de reparto que pasa por el punto de mezcla por el punto de mezcla (datos de equilibrio o (datos de equilibrio o eficacia). eficacia).
6.6. Continuo hasta obtener Continuo hasta obtener XXRR<X<XR1R1
E1
R1
M2
R2
E2
Balance de Materia por EtapasBalance de Materia por Etapas
Contacto MContacto Múúltiple en Contracorrienteltiple en Contracorriente
1AE E1 YE1
2 3 NE2 EN-1
R1 R2 R3 RN
YAE YE2 YEN-1
XR1 XE2XR3 XRN
EN YEN
F XF
Sólido con soluto a separar
Agente extractor
EN - F = EN-1 - RNEN - F = EN-2 – RN-1EN - F = EN-3 – RN-2
EN - F = EN-1 - RN = EN-2 – RN-1 = E2 - R3 = E1 – R2 = AE - R1 = P
Polo o punto de operación que relaciona corrientes que se cruzan
F, EN, P → alineadosR1, AE, P → alineados
Flujo neto haciala derecha
Tema 13. Lixiviación
11
MMéétodo Grtodo Grááficofico
N=
kg
I/kg
(D+
S)
X, Y (kg S/kg D+S)
Curva de Equilibrio
M
RN-2
EN-3
NE = 0
P
AE
F
NE≠ 0
EN
R11.1. Localizar F y AE (disolvente)Localizar F y AE (disolvente)2.2. En la lEn la líínea Fnea F--AE se localiza M AE se localiza M
(BM global): F, AE y M (BM global): F, AE y M alineadosalineados
3.3. RR1 1 serseráá un dato conocido un dato conocido (grado extracci(grado extraccióón) o En) o ENN: R: R11, , EENN y M alineados. Localizo Ey M alineados. Localizo ENN
o Ro R11
4.4. Con el Con el ptopto de corte de las de corte de las rectas Frectas F--EENN y Ry R11--AE, localizo AE, localizo P P
5.5. Con ECon ENN y curva de equilibrio y curva de equilibrio obtengo Robtengo RNN..
6.6. Con RCon RNN y P obtengo Ey P obtengo ENN--1 1
(corrientes que se cruzan)(corrientes que se cruzan)7.7. Continuo hasta obtener Continuo hasta obtener
XXRR<X<XR1R1
RN-1RN
EN-1EN-2
Equipos de lixiviaciEquipos de lixiviacióónn
MMéétodo de Operacitodo de OperacióónnLas operaciones de lixiviación se realizan por lotes o semilotes(estado no estacionario) y también en condiciones totalmente continuas (estado estacionario): equipos del tipo de etapas y decontacto continuo.
Se utilizan dos técnicas principales de manejo: la aspersión o goteo del líquido sobre el sólido y la completa inmersión del sólido en el líquido.
La elección del equipo depende bastante de la forma física de los sólidos y de las dificultades y costo de manejo.
12
Los equipos de lixiviación se distinguen por:el ciclo de operación
intermitente, continuo, intermitente de cargas múltiples
la dirección de las distintas corrientes
concurrente, contracorriente o flujo híbrido
el número de etapas
una única etapa, etapas múltiples o etapa diferencial
el método de contacto
pulverización, inmersión o dispersión de sólidos.
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no Estacionario
Incluyen aquéllas operaciones en que los sólidos y los líquidos
se ponen en contacto únicamente en forma de lotes y también
aquéllas en que un lote del sólido se pone en contacto con una
corriente que fluye continuamente de líquido (por semilotes).
Las partículas sólidas gruesas generalmente se tratan en lechos
fijos mediante métodos de percolación, mientras que los sólidos
finamente divididos, que pueden mantenerse más fácilmente en
suspensión, pueden dispersarse en todo el líquido con ayuda de
algún tipo de agitador.
13
Mezcla sólida
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no EstacionarioTANQUES DE PERCOLACITANQUES DE PERCOLACIÓÓNN
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no EstacionarioSISTEMA DE SHANKS DE CONTACTO MSISTEMA DE SHANKS DE CONTACTO MÚÚLTIPLE A CONTRACORRIENTELTIPLE A CONTRACORRIENTE
Mezcla sólida
Los sistemas anteriores darán soluciones diluidas de soluto, se obtendrá una solución más concentrada si se emplea un esquema a contracorriente (recuperación de taninos a partir de cortezas y maderas arbóreas...)
Cargando Lavando Descarga Entrada de disolvente
Entrada de disolventeCargando Lavando Descarga
Disolución
14
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no Estacionario
BATERBATERÍÍA DE DIFUSIA DE DIFUSIÓÓN (PercolaciN (Percolacióón en Tanques Cerrados)n en Tanques Cerrados)
Cuando el disolvente es volátil o el lecho de sólidos poco permeable (ΔP elevada) es necesario utilizar depósitos cerrados que operen a presión, para facilitar que el disolvente atraviese el lecho. También si se necesita Tª superior a la de ebullición.
En estos casos el conjunto de tanques de extracción se denomina batería de difusión Robert (extracción de café, té, aceite y azúcar de remolacha).
Difusor de remolachaDifusor de remolacha
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no EstacionarioTANQUES CON AGITACITANQUES CON AGITACIÓÓN (sN (sóólidos gruesos)lidos gruesos)
El acanalamiento del disolvente en la percolación, y su lenta e incompleta lixiviación subsecuente, puede evitarse mediante la agitación del líquido y el sólido en tanques de lixiviación.
Para sPara sóólidos gruesoslidos gruesos (se han diseñado muchos tipos de tanques con agitación):
1.Tanques cilíndricos cerrados verticales con remos o agitadores sobre ejes verticales y fondo falso para el drenado de la solución de lixiviación al final del proceso.
15
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no EstacionarioTANQUES CON AGITACITANQUES CON AGITACIÓÓN (sN (sóólidos gruesos)lidos gruesos)
Estos equipos se operan por lotes (una sola etapa). Se pueden utilizar en baterías colocadas para la lixiviación a contracorriente.
2. Otras veces los tanques son horizontales, con el agitador colocado sobre un eje horizontal.
3. En algunos casos, el tanque de extracción es un tambor horizontal y el sólido y el líquido se golpean dentro mediante la rotación del tambor sobre rodillos.
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado no Estacionarion en Estado no Estacionario
TANQUES CON AGITACITANQUES CON AGITACIÓÓN (sN (sóólidos finos)lidos finos)
Tanque PachucaTanque Pachuca
Tanque PachucaTanque Pachuca agitación por aire comprimido.
Consiste en un depósito cilíndrico con un fondo cónico, provisto de una tubería central conectada a un suministro de aire.
La agitación se lleva a cabo pasando aire a través de la suspensión: las burbujas de aire ascienden a través del tubo central y causan el flujo ascendente del líquido y del sólido suspendido en el tubo, provocando la circulación vertical del contenido del tanque.
En la parte cónica de la base se encuentran también unos chorros adicionales de aire para desalojar cualquier material que sedimente.
16
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado EstacionarioTANQUES CON AGITACITANQUES CON AGITACIÓÓN N AGITADOR DORRAGITADOR DORR
Depósito cilíndrico de fondo plano, equipado con elevador central de aire situado en el interior de un eje hueco que gira lentamente.
En el extremo inferior de este eje van sujetos unos rastrillos que arrastran el material sólido hacia el centro a medida que sedimenta que es captado por el elevador de aire.
En el extremo superior del eje, el aire se descarga en el interior de una artesa perforada que distribuye la suspensión uniformemente sobre la superficie del líquido del depósito (lavadores).
Cuando el eje no gira, los rastrillos se elevan automáticamente para evitar que queden atascados si se detiene el funcionamiento de la planta estando llena de suspensión.
También tiene unas tuberías de aire auxiliares para favorecer la eliminación de sólido sedimentado.
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado EstacionarioESPESADOR DE DORRESPESADOR DE DORR
Espesador de un solo compartimento. La suspensión fina del líquido y sólidos
suspendidos se alimenta a un gran tanque de sedimentación por la parte superior
Los sólidos se sedimentan en el líquido y el lodo sedimentado se dirige hacia el
cono de descarga en el fondo, mediante cuatro series de hojas de arado o
rastrillos. Giran lentamente para evitar perturbaciones del sólido sedimentado.
El líquido sobrenadante
claro se derrama en un
lavador construido alrededor
de la parte periférica
superior del tanque.
17
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
ClasificadoresClasificadores (lixiviación continua de sólidos gruesos)
Se trata de una unidad continua en la que se obtiene flujo en contracorriente.
Los sólidos se introducen en la parte inferior de un tanque, que tiene un fondo
inclinado y que está parcialmente lleno de disolvente. El disolvente entra por
la parte superior y fluye en dirección opuesta a la del sólido.
Los rastrillos (movimiento de
elevación y circular), raspan los
sólidos en forma ascendente a
lo largo del fondo del tanque y
fuera del líquido.
En la parte superior del tanque
los sólidos se drenan y
descargan.
El líquido se derrama en la
parte más profunda Clasificador de Clasificador de DorrDorr
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
ROTOCEL ROTOCEL (Lixiviación de Semillas Vegetales)OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Se basa en la extracción por percolación.
Consta de una cámara cilíndrica vertical cerrada, dentro de la cual va girando un
tanque también cilíndrico dividido en compartimentos (18), cuyo fondo es en
forma de cuña y se halla perforado.
Los sólidos se cargan en los compartimentos y se rocían sucesivamente con
miscelas cada vez más diluidas, hasta llegar al disolvente puro.
El líquido atraviesa el lecho y
se recoge en el fondo, la
miscela obtenida=disolución
extractora del compartimento
anterior.
Después de ser rociado con el
disolvente puro (último
compartimento): escurrido y
descarga de sólidos agotados.
18
Es básicamente una modificación del Shanks, en donde los tanques de lixiviación se mueven continuamente de forma que permiten la introducción y descarga continua de los sólidos
Lecho estático. Compartimentos rotatorios.Cada vuelta ciclo de extracciónOpera en continuo pero sin movimiento relativo S-L
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
EXTRACTOR DE KENNEDY EXTRACTOR DE KENNEDY (Lixiviación de Semillas Vegetales)
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Los sólidos se lixivian en una serie de tinas y se empujan de una a otra mediante unos remos para formar una cascada.
El disolvente fluye a contracorriente de cámara a cámara por gravedad.
Unas perforaciones en los remos permiten el drenado de los sólidos entre etapas; los sólidos se desprenden de cada remo por raspado.
Se pueden colocar tantas tinas (etapas) como sea necesario.
Se usa para materiales poco frágiles (sólido sometido a acción mecánica intensa)
19
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
EXTRACTOR DE BOLLMANEXTRACTOR DE BOLLMAN (Lixiviación de Semillas Vegetales)
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Consta de un elevador de cangilones que está encerrado en una cámara vertical.
Los cangilones perforados se cargan con el sólido en la parte superior y a medida que van descendiendo se rocían con una disolución de “miscela intermedia”. En esta zona sólido y disolución descienden en corrientes paralelas.
El líquido percuela a través del sólidos de canasta a canasta, y se recoge en el fondo como extracto o miscela final, y se separa.
Las celdas con sólido parcialmente agotado suben por la parte izda. y se les agrega disolvente puro (a contracorriente). En la parte inferiormiscela intermedia que se recircula. Arriba sólidos agotados
Miscelaintermedia
Tanque de miscela
intermedia
AlimentoTanque disolvente
Tolva para los sólidos lixiviados
Miscelafinal
Detalle del llenado y
vaciado de las cestas
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
EXTRACTOR DE EXTRACTOR DE BOLLMANBOLLMAN
20
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
EXTRACTOR HORIZONTAL CONTINUOEXTRACTOR HORIZONTAL CONTINUO (Variante del Bollman)
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
EXTRACTOR HILDEBRANDTEXTRACTOR HILDEBRANDT (Lixiviación de Semillas Vegetales)
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Extractor de inmersión total. Consta de tres elementos montados en “U”.
El sólido se carga por uno de los brazos verticales y se hace avanzar hasta el otro con un tornillo sin fin de paletas perforadas para que el disolvente pueda atravesar la hélice.
El disolvente se alimenta por el brazo de subida de los sólidos circulación en contracorriente.
En el conducto de salida del extracto existe un filtro que evita que el sólido salga por esta línea.
Los tornillos sinfín están diseñados para que permitan la compactación de los sólidos.
21
Tema 19. Equipos de ExtracciTema 19. Equipos de Extraccióón Sn Sóólidolido--LLííquidoquido
EXTRACTOR BONOTTOEXTRACTOR BONOTTO (Lixiviación de Semillas Vegetales)
OperaciOperacióón en Estado Estacionarion en Estado Estacionario
Consiste en una columna dividida en compartimentos cilíndricos mediante la disposición de platos horizontales espaciados a distancias iguales.
Cada plato tiene una abertura radial, colocada 180º con respecto a las aberturas de los platos situados inmediatamente por encima y por debajo (de forma alterna).
El sólido cae al plato inferior a través de las aberturas arrastrado por un raspador radial giratorio como una cortina en el disolvente que fluye hacia arriba (en contracorriente).
Los sólidos se retiran por el fondo mediante un tornillo sinfín y un compactador.