extracciÓn lÍquido-lÍquido

41
RESULTADOS TABLA 1 PARA ESFERAS USADAS EN FLUIDO 1 PELOTA DIÁMETRO (m) PESO (Kg) VOLUMEN (m3) DENSIDAD (Kg/m3) 1 0.0374 0.02588 2.7391E-05 944.82 2 0.0373 0.02281 2.7172E-05 839.46 3 0.0374 0.02821 2.7391E-05 1029.88 TABLA 3 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL FLUIDO 1 FLUIDO MASA (Kg) VOLUMEN (m3) DENSIDAD (Kg/m3) 1 1 0.001 1000 TABLA 4 RESULTADOS OBTENIDOS DEL FLUIDO 1 PELOTA 1 POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s) 1 0.1 0.81 -0.341 2 0.2 0.96 -0.202 3 0.3 1.13 -0.158 4 0.4 1.52 -0.160 5 0.5 1.91 -0.161 DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.078 PELOTA 2 POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s) 1 0.1 0.34 -0.414 2 0.2 0.46 -0.280 3 0.3 0.91 -0.369 4 0.4 1.3 -0.396 5 0.5 1.71 -0.416 DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.056 PELOTA 3 POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s) 1 0.1 1.46 0.333 2 0.2 2.54 0.289 3 0.3 4.7 0.357 4 0.4 5.4 0.308 5 0.5 7 0.319 DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.026

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Page 1: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

RESULTADOS

TABLA 1 PARA ESFERAS USADAS EN FLUIDO 1

PELOTA DIÁMETRO (m) PESO (Kg) VOLUMEN (m3) DENSIDAD (Kg/m3)1 0.0374 0.02588 2.7391E-05 944.822 0.0373 0.02281 2.7172E-05 839.463 0.0374 0.02821 2.7391E-05 1029.88

TABLA 3 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL FLUIDO 1

FLUIDO MASA (Kg) VOLUMEN (m3) DENSIDAD (Kg/m3)1 1 0.001 1000

TABLA 4 RESULTADOS OBTENIDOS DEL FLUIDO 1

PELOTA 1POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s)

1 0.1 0.81 -0.3412 0.2 0.96 -0.2023 0.3 1.13 -0.1584 0.4 1.52 -0.1605 0.5 1.91 -0.161

DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.078

PELOTA 2POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s)

1 0.1 0.34 -0.4142 0.2 0.46 -0.2803 0.3 0.91 -0.3694 0.4 1.3 -0.3965 0.5 1.71 -0.416

DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.056

PELOTA 3POSICIÓN DISTANCIA (m) TIEMPO (s) VISCOSIDAD (Pa.s)

1 0.1 1.46 0.3332 0.2 2.54 0.2893 0.3 4.7 0.3574 0.4 5.4 0.3085 0.5 7 0.319

DESVIACIÓN ESTANDAR (VISCOSIDAD) 0.026

Page 2: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

PROMEDIO DE LA VISCOSIDAD 0.053

Page 3: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ACUOSA (% PESO) CAPA ETÉREA (% PESO)ÁCIDO ACÉTICO AGUA ÉTER ISOPROPÍLICO ÁCIDO ACÉTICO AGUA

0.69 98.1 1.2 0.18 0.51.41 97.1 1.5 0.37 0.72.89 95.5 1.6 0.79 0.86.42 91.7 1.9 1.93 1.0

13.30 84.4 2.3 4.82 1.925.50 71.1 3.4 11.40 3.936.70 58.9 4.4 21.60 6.944.30 45.1 10.6 31.10 10.646.40 37.1 16.5 36.20 15.1

LE1 = 45.0704 LE2 = 45.3722XE1 ac. = 0.1180 XE2 ac. = 0.0900

LR1 = 94.9296 LR2 = 89.5573XR1 ac. = 0.2600 XR2 ac. = 0.2300

LA 100.00XA ac. = 0.30

XA agua = 0.70XA éter = 0.00

LS1 = 40.00 LS2 = 40.00XS1 ac. = 0.00 XS2 ac. = 0.00XS1 agua = 0.00 XS2 agua = 0.00XS1 éter = 1.00 XS2 éter = 1.00

PLANTEAMIENTO

Si 100 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 3 etapas con éter isopropílico, utilizando 40 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular:

a) Las cantidades y composición de las diferentes corrientes del proceso.b) La cantidad de solvente requerido, si la concentración final del refinado del inciso a) se obtiene en una etapa.

Page 4: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

PRIMERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LA1 + LS1 =BALANCE ACIDO ACETICO: LA1XA1ac. = LM1XM1ac. =BALANCE AGUA: LA1XA1ag. = LM1XM1ag. =BALANCE ÉTER: LS1XS1et. = LMIXM1et. =

SEGUNDA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR1 + LS2 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR1XR1ac. = LM2XM2ac. =BALANCE AGUA: LR1XR1ag. = LM2XM2ag. =BALANCE ÉTER: LS2XS2et. = LM2XM2et. =

TERCERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR2 + LS3 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR2XR2ac. = LM3XM3ac. =BALANCE AGUA: LR2XR2ag. = LM3XM3ag. =BALANCE ÉTER: LS3XS3et. = LM3XM3et. =

CÁLCULOS

PRIMERA ETAPA

Aplicando la ecuación (a)

LA1+LS1=LM1 LM1 = 140.0000 Kg/h

Aplicando la ecuación (b)

LA1XA1ac.=LM1XM1ac. XM1ac. = 0.2143

Aplicando la ecuación c

LA1XA1ag. = LM1XM1ag. XM1ag. = 0.5000

Aplicando la ecuación (d)

LS1XS1et. = LM1XM1et. XM1et. = 0.2857

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 5: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM1ac. = 0.2143 XE1ac. = 0.1180XM1ag. = 0.5000XM1et. = 0.2857 XR1ac. = 0.2600

Aplicando la ecuación (a)

LM1 = LE1 + LR1 LE1 = 140.0000 Kg/h - LR1LE1 = LM1 - LR1

Aplicando la ecuación (b) Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

LM1XM1ac. = LE1XE1ac. + LR1XR1ac. LM1XM1ac. = ( 140.0000 Kg/h - LR1 )

Sustituyendo datos:

( 140.0000 Kg/h ) ( 0.2143 ) = ( 140.0000

LR1 = 94.9296 Kg/h

Aplicando la ecuación (a) Sustituyendo datos:

LE1 = LM1 - LR1 LE1 = 45.0704 Kg/h

SEGUNDA ETAPA

Aplicando la ecuación (e)

LR1+LS2=LM2 LM2 = 134.9296 Kg/h

Aplicando la ecuación (f)

LR1XR1ac.=LM2XM2ac. XM2ac. = 0.1829

Aplicando la ecuación (g)

LR1XR1ag. = LM2XM2ag. XM2ag. = 0.5206XR1ag. = 1 - XR1ac.

Aplicando la ecuación (h)

LS2XS2et. = LM2XM2et. XM2et. = 0.2965

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 6: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM2ac. = 0.1829 XE2ac. = 0.0900XM2ag. = 0.5206XM2et. = 0.2965 XR2ac. = 0.2300

Aplicando la ecuación (e)

LM2 = LE2 + LR2 LE2 = 134.9296 Kg/h - LR2LE2 = LM2 - LR2

Aplicando la ecuación (f) Sustituyendo la ecuación (e) en ecuación (f)

LM2XM2ac. = LE2XE2ac. + LR2XR2ac. LM2XM2ac. = ( 134.9296 Kg/h - LR2 )

Sustituyendo datos:

( 134.9296 Kg/h ) ( 0.1829 ) = ( 134.9296

LR2 = 89.5573 Kg/h

Aplicando la ecuación (e) Sustituyendo datos:

LE2 = LM2 - LR2 LE2 = 45.3722 Kg/h

TERCERA ETAPA

Aplicando la ecuación (i)

LR2+LS3=LM3 LM3 = 129.5573 Kg/h

Aplicando la ecuación (j)

LR2XR2ac.=LM3XM3ac. XM3ac. = 0.1590

Aplicando la ecuación (k)

LR2XR2ag. = LM3XM3ag. XM3ag. = 0.5323XR2ag. = 1 - XR2ac.

Aplicando la ecuación (l)

LS3XS3et. = LM3XM3et. XM3et. = 0.3087

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 7: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM3ac. = 0.1590 XE3ac. = 0.0700XM3ag. = 0.5323XM3et. = 0.3087 XR3ac. = 0.2100

Aplicando la ecuación (i)

LM3 = LE3 + LR3 LE3 = 129.5573 Kg/h - LR3LE3 = LM3 - LR3

Aplicando la ecuación (j) Sustituyendo la ecuación (i) en ecuación (j)

LM3XM3ac. = LE3XE3ac. + LR3XR3ac. LM3XM3ac. = ( 129.5573 Kg/h - LR3 )

Sustituyendo datos:

( 129.5573 Kg/h ) ( 0.1590 ) = ( 129.5573

LR3 = 82.3513 Kg/h

Aplicando la ecuación (i) Sustituyendo datos:

LE3 = LM3 - LR3 LE3 = 47.2061 Kg/h

Obtención del líquido extraído Sustituyendo datos

LETotal = LE1 + LE2 + LE3 LE Total = 137.6487 Kg/h

Recopilando datos

ETAPA CANTIDAD (Kg/h) COMPOSICIÓNREFINADO EXTRACTO XREFINADO XEXTRACTO

1 94.9296 45.0704 0.2600 0.11802 89.5573 45.3722 0.2300 0.09003 82.3513 47.2061 0.2100 0.0700

Obtención de la cantidad extraída de ácido acético

ETAPA EXTRACTO (Kg/h) XEXTRACTO TOTAL (Kg/h)1 45.0704 0.1180 5.31832 45.3722 0.0900 4.08353 47.2061 0.0700 3.3044

12.7062

Page 8: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Composición global del extracto : 9.2309 %

Porcentaje de Recuperación : 42.3541 %

Page 9: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ETÉREA (% PESO)ÉTER ISOPROPÍLICO

99.398.998.497.193.384.771.558.348.7

LE3 = 47.2061XE3 ac. = 0.0700

LR3 = 82.3513XR3 ac. = 0.2100

LS3 = 40.00XS3 ac. = 0.00XS3 agua = 0.00XS3 éter = 1.00

Si 100 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 3 etapas con éter isopropílico, utilizando 40 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular:

b) La cantidad de solvente requerido, si la concentración final del refinado del inciso a) se obtiene en una etapa.

Page 10: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

LM1 = LE1 + LR1 aLE1XE1ac. + LR1XR1ac. bLR1XR1ag. cLE1XE1et. d

LM2 = LE2 + LR2 eLE2XE2ac. + LR2XR2ac. fLR2XR2ag. gLE2XE2et. h

LM3 = LE3 + LR3 iLE3XE3ac. + LR3XR3ac. jLR3XR3ag. kLE3XE3et. l

PRIMERA ETAPA

Page 11: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

( XE1ac. ) + LR1XR1ac.

Kg/h - LR1 ) ( 0.1180 ) + ( LR1 ) ( 0.2600 )

SEGUNDA ETAPA

Page 12: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (e) en ecuación (f)

( XE2ac. ) + LR2XR2ac.

Kg/h - LR2 ) ( 0.0900 ) + ( LR2 ) ( 0.2300 )

TERCERA ETAPA

Page 13: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (i) en ecuación (j)

( XE3ac. ) + LR3XR3ac.

Kg/h - LR3 ) ( 0.0700 ) + ( LR3 ) ( 0.2100 )

Page 14: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ACUOSA (% PESO) CAPA ETÉREA (% PESO)ÁCIDO ACÉTICO AGUA ÉTER ISOPROPÍLICO ÁCIDO ACÉTICO AGUA

0.69 98.1 1.2 0.18 0.51.41 97.1 1.5 0.37 0.72.89 95.5 1.6 0.79 0.86.42 91.7 1.9 1.93 1.0

13.30 84.4 2.3 4.82 1.925.50 71.1 3.4 11.40 3.936.70 58.9 4.4 21.60 6.944.30 45.1 10.6 31.10 10.646.40 37.1 16.5 36.20 15.1

LE1 = 41.0072 LE2 = 42.2426XE1 ac. = 0.1260 XE2 ac. = 0.0950

LR1 = 138.9928 LR2 = 136.7502XR1 ac. = 0.2650 XR2 ac. = 0.2400

LA 140.00XA ac. = 0.30

XA agua = 0.70XA éter = 0.00

LS1 = 40.00 LS2 = 40.00XS1 ac. = 0.00 XS2 ac. = 0.00XS1 agua = 0.00 XS2 agua = 0.00XS1 éter = 1.00 XS2 éter = 1.00

PLANTEAMIENTO

Si 140 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 3 etapas con éter isopropílico, utilizando 40 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular:

a) Las cantidades y composición de las diferentes corrientes del proceso.b) La cantidad de solvente requerido, si la concentración final del refinado del inciso a) se obtiene en una etapa.

Page 15: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

PRIMERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LA1 + LS1 =BALANCE ACIDO ACETICO: LA1XA1ac. = LM1XM1ac. =BALANCE AGUA: LA1XA1ag. = LM1XM1ag. =BALANCE ÉTER: LS1XS1et. = LMIXM1et. =

SEGUNDA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR1 + LS2 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR1XR1ac. = LM2XM2ac. =BALANCE AGUA: LR1XR1ag. = LM2XM2ag. =BALANCE ÉTER: LS2XS2et. = LM2XM2et. =

TERCERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR2 + LS3 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR2XR2ac. = LM3XM3ac. =BALANCE AGUA: LR2XR2ag. = LM3XM3ag. =BALANCE ÉTER: LS3XS3et. = LM3XM3et. =

CÁLCULOS

PRIMERA ETAPA

Aplicando la ecuación (a)

LA1+LS1=LM1 LM1 = 180.0000 Kg/h

Aplicando la ecuación (b)

LA1XA1ac.=LM1XM1ac. XM1ac. = 0.2333

Aplicando la ecuación c

LA1XA1ag. = LM1XM1ag. XM1ag. = 0.5444

Aplicando la ecuación (d)

LS1XS1et. = LM1XM1et. XM1et. = 0.2222

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 16: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM1ac. = 0.2333 XE1ac. = 0.1260XM1ag. = 0.5444XM1et. = 0.2222 XR1ac. = 0.2650

Aplicando la ecuación (a)

LM1 = LE1 + LR1 LE1 = 180.0000 Kg/h - LR1LE1 = LM1 - LR1

Aplicando la ecuación (b) Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

LM1XM1ac. = LE1XE1ac. + LR1XR1ac. LM1XM1ac. = ( 180.0000 Kg/h - LR1 )

Sustituyendo datos:

( 180.0000 Kg/h ) ( 0.2333 ) = ( 180.0000

LR1 = 138.9928 Kg/h

Aplicando la ecuación (a) Sustituyendo datos:

LE1 = LM1 - LR1 LE1 = 41.0072 Kg/h

SEGUNDA ETAPA

Aplicando la ecuación (e)

LR1+LS2=LM2 LM2 = 178.9928 Kg/h

Aplicando la ecuación (f)

LR1XR1ac.=LM2XM2ac. XM2ac. = 0.2058

Aplicando la ecuación (g)

LR1XR1ag. = LM2XM2ag. XM2ag. = 0.5707XR1ag. = 1 - XR1ac.

Aplicando la ecuación (h)

LS2XS2et. = LM2XM2et. XM2et. = 0.2235

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 17: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM2ac. = 0.2058 XE2ac. = 0.0950XM2ag. = 0.5707XM2et. = 0.2235 XR2ac. = 0.2400

Aplicando la ecuación (e)

LM2 = LE2 + LR2 LE2 = 178.9928 Kg/h - LR2LE2 = LM2 - LR2

Aplicando la ecuación (f) Sustituyendo la ecuación (e) en ecuación (f)

LM2XM2ac. = LE2XE2ac. + LR2XR2ac. LM2XM2ac. = ( 178.9928 Kg/h - LR2 )

Sustituyendo datos:

( 178.9928 Kg/h ) ( 0.2058 ) = ( 178.9928

LR2 = 136.7502 Kg/h

Aplicando la ecuación (e) Sustituyendo datos:

LE2 = LM2 - LR2 LE2 = 42.2426 Kg/h

TERCERA ETAPA

Aplicando la ecuación (i)

LR2+LS3=LM3 LM3 = 176.7502 Kg/h

Aplicando la ecuación (j)

LR2XR2ac.=LM3XM3ac. XM3ac. = 0.1857

Aplicando la ecuación (k)

LR2XR2ag. = LM3XM3ag. XM3ag. = 0.5880XR2ag. = 1 - XR2ac.

Aplicando la ecuación (l)

LS3XS3et. = LM3XM3et. XM3et. = 0.2263

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 18: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM3ac. = 0.1857 XE3ac. = 0.0720XM3ag. = 0.5880XM3et. = 0.2263 XR3ac. = 0.2200

Aplicando la ecuación (i)

LM3 = LE3 + LR3 LE3 = 176.7502 Kg/h - LR3LE3 = LM3 - LR3

Aplicando la ecuación (j) Sustituyendo la ecuación (i) en ecuación (j)

LM3XM3ac. = LE3XE3ac. + LR3XR3ac. LM3XM3ac. = ( 176.7502 Kg/h - LR3 )

Sustituyendo datos:

( 176.7502 Kg/h ) ( 0.1857 ) = ( 176.7502

LR3 = 135.7705 Kg/h

Aplicando la ecuación (i) Sustituyendo datos:

LE3 = LM3 - LR3 LE3 = 40.9797 Kg/h

Obtención del líquido extraído Sustituyendo datos

LETotal = LE1 + LE2 + LE3 LE Total = 124.2295 Kg/h

Recopilando datos

ETAPA LM PUNTOS A GRAFICAR PUNTOS OBTENIDOSXMac. XMag. XMet. XEac.

1 180.0000 0.2333 0.5444 0.2222 0.12602 178.9928 0.2058 0.5707 0.2235 0.09503 176.7502 0.1857 0.5880 0.2263 0.0720

ETAPA CANTIDAD (Kg/h) COMPOSICIÓNREFINADO EXTRACTO XREFINADO XEXTRACTO

1 138.9928 41.0072 0.2650 0.12602 136.7502 42.2426 0.2400 0.09503 135.7705 40.9797 0.2200 0.0720

Page 19: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Obtención de la cantidad extraída de ácido acético

ETAPA EXTRACTO (Kg/h) XEXTRACTO TOTAL (Kg/h)1 41.0072 0.1260 5.16692 42.2426 0.0950 4.01303 40.9797 0.0720 2.9505

12.1305

Composición global del extracto : 9.7646 %

Porcentaje de Recuperación : 28.8821 %

Page 20: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ETÉREA (% PESO)ÉTER ISOPROPÍLICO

99.398.998.497.193.384.771.558.348.7

LE3 = 40.9797XE3 ac. = 0.0720

LR3 = 135.7705XR3 ac. = 0.2200

LS3 = 40.00XS3 ac. = 0.00XS3 agua = 0.00XS3 éter = 1.00

Si 140 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 3 etapas con éter isopropílico, utilizando 40 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular:

b) La cantidad de solvente requerido, si la concentración final del refinado del inciso a) se obtiene en una etapa.

Page 21: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

LM1 = LE1 + LR1 aLE1XE1ac. + LR1XR1ac. bLR1XR1ag. cLE1XE1et. d

LM2 = LE2 + LR2 eLE2XE2ac. + LR2XR2ac. fLR2XR2ag. gLE2XE2et. h

LM3 = LE3 + LR3 iLE3XE3ac. + LR3XR3ac. jLR3XR3ag. kLE3XE3et. l

PRIMERA ETAPA

Page 22: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

( XE1ac. ) + LR1XR1ac.

Kg/h - LR1 ) ( 0.1260 ) + ( LR1 ) ( 0.2650 )

SEGUNDA ETAPA

Page 23: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (e) en ecuación (f)

( XE2ac. ) + LR2XR2ac.

Kg/h - LR2 ) ( 0.0950 ) + ( LR2 ) ( 0.2400 )

TERCERA ETAPA

Page 24: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (i) en ecuación (j)

( XE3ac. ) + LR3XR3ac.

Kg/h - LR3 ) ( 0.0720 ) + ( LR3 ) ( 0.2200 )

PUNTOS OBTENIDOSXRac.

0.26500.24000.2200

Page 25: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ACUOSA (% PESO) CAPA ETÉREA (% PESO)ÁCIDO ACÉTICO AGUA ÉTER ISOPROPÍLICO ÁCIDO ACÉTICO AGUA

0.69 98.1 1.2 0.18 0.51.41 97.1 1.5 0.37 0.72.89 95.5 1.6 0.79 0.86.42 91.7 1.9 1.93 1.0

13.30 84.4 2.3 4.82 1.925.50 71.1 3.4 11.40 3.936.70 58.9 4.4 21.60 6.944.30 45.1 10.6 31.10 10.646.40 37.1 16.5 36.20 15.1

LE1 = 22.5352 LE2 = #REF!XE1 ac. = 0.1180 XE2 ac. = #REF!

LR1 = 47.4648 LR2 = #REF!XR1 ac. = 0.2600 XR2 ac. = #REF!

LA 50.00XA ac. = 0.30

XA agua = 0.70XA éter = 0.00

LS1 = 20.00 LS2 = 20.00XS1 ac. = 0.00 XS2 ac. = 0.00XS1 agua = 0.00 XS2 agua = 0.00XS1 éter = 1.00 XS2 éter = 1.00

PLANTEAMIENTO

1. Si 50 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 1 etapa con éter isopropílico (disolvente B), utilizando 20 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular las cantidades y composición de las diferentes corrientes del proceso:

Page 26: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

PRIMERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LA1 + LS1 =BALANCE ACIDO ACETICO: LA1XA1ac. = LM1XM1ac. =BALANCE AGUA: LA1XA1ag. = LM1XM1ag. =BALANCE ÉTER: LS1XS1et. = LMIXM1et. =

SEGUNDA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR1 + LS2 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR1XR1ac. = LM2XM2ac. =BALANCE AGUA: LR1XR1ag. = LM2XM2ag. =BALANCE ÉTER: LS2XS2et. = LM2XM2et. =

TERCERA ETAPA

BALANCE GENERAL: LR2 + LS3 =BALANCE ACIDO ACETICO: LR2XR2ac. = LM3XM3ac. =BALANCE AGUA: LR2XR2ag. = LM3XM3ag. =BALANCE ÉTER: LS3XS3et. = LM3XM3et. =

CÁLCULOS

PRIMERA ETAPA

Aplicando la ecuación (a)

LA1+LS1=LM1 LM1 = 70.0000 Kg/h

Aplicando la ecuación (b)

LA1XA1ac.=LM1XM1ac. XM1ac. = 0.2143

Aplicando la ecuación c

LA1XA1ag. = LM1XM1ag. XM1ag. = 0.5000

Aplicando la ecuación (d)

LS1XS1et. = LM1XM1et. XM1et. = 0.2857

Graficando los puntos: Datos obtenidos

Page 27: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

XM1ac. = 0.2143 XE1ac. = 0.1180XM1ag. = 0.5000XM1et. = 0.2857 XR1ac. = 0.2600

Aplicando la ecuación (a)

LM1 = LE1 + LR1 LE1 = 70.0000 Kg/h - LR1LE1 = LM1 - LR1

Aplicando la ecuación (b) Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

LM1XM1ac. = LE1XE1ac. + LR1XR1ac. LM1XM1ac. = ( 70.0000 Kg/h - LR1 )

Sustituyendo datos:

( 70.0000 Kg/h ) ( 0.2143 ) = ( 70.0000

LR1 = 47.4648 Kg/h

Aplicando la ecuación (a) Sustituyendo datos:

LE1 = LM1 - LR1 LE1 = 22.5352 Kg/h

LETotal = LE1 + LE2 + LE3 LE Total = 22.5352 Kg/h

Recopilando datos

ETAPA LM PUNTOS A GRAFICAR PUNTOS OBTENIDOSXMac. XMag. XMet. XEac.

1 70.0000 0.2143 0.5000 0.2857 0.1180

ETAPA CANTIDAD (Kg/h) COMPOSICIÓNREFINADO EXTRACTO XREFINADO XEXTRACTO

1 47.4648 22.5352 0.2600 0.1180

Obtención de la cantidad extraída de ácido acético

ETAPA EXTRACTO (Kg/h) XEXTRACTO TOTAL (Kg/h)1 22.5352 0.1180 2.6592

2.6592

Page 28: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Composición global del extracto : 11.8000 %

Porcentaje de Recuperación : 17.7277 %

Page 29: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

CAPA ETÉREA (% PESO)ÉTER ISOPROPÍLICO

99.398.998.497.193.384.771.558.348.7

LE3 = #REF!XE3 ac. = #REF!

LR3 = #REF!XR3 ac. = #REF!

LS3 = 20.00XS3 ac. = 0.00XS3 agua = 0.00XS3 éter = 1.00

1. Si 50 kg de ácido acético (soluto C) y agua (disolvente A) con un contenido de 30 % de ácido acético, va a ser extraído en 1 etapa con éter isopropílico (disolvente B), utilizando 20 kg de dicho disolvente en cada una de las etapas. Calcular las cantidades y composición

Page 30: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

LM1 = LE1 + LR1 aLE1XE1ac. + LR1XR1ac. bLR1XR1ag. cLE1XE1et. d

LM2 = LE2 + LR2 eLE2XE2ac. + LR2XR2ac. fLR2XR2ag. gLE2XE2et. h

LM3 = LE3 + LR3 iLE3XE3ac. + LR3XR3ac. jLR3XR3ag. kLE3XE3et. l

PRIMERA ETAPA

Page 31: EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Sustituyendo la ecuación (a) en ecuación (b)

( XE1ac. ) + LR1XR1ac.

Kg/h - LR1 ) ( 0.1180 ) + ( LR1 ) ( 0.2600 )

PUNTOS OBTENIDOSXRac.

0.2600