extraccion liquido-liquido

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SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO “Año De La Integración Nacional y del Reconocimiento de Nuestra Diversidad” Facultad de Ciencias Agropecuarias Escuela Académico Profesional De Ingeniería Agroindustrial INFORME N° SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO Curso : Ingeniería de Alimentos II (Operaciones Unitarias) Docente : Ing. Eduardo Zorrilla Tarazona INGENIERIA DE ALIMENTOS II (OPERACIONES UNITARIAS) Página 1

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SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO

“Año De La Integración Nacional y del Reconocimiento de Nuestra Diversidad”

Facultad de Ciencias Agropecuarias

Escuela Académico Profesional De Ingeniería Agroindustrial

INFORME N°

SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO

Curso : Ingeniería de Alimentos II (Operaciones Unitarias)

Docente : Ing. Eduardo Zorrilla Tarazona

Alumno : Mafaldo Dávila, Max

Ciclo : VII

Lunes 23 de Julio del 2012

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Pucallpa-Perú

I. INTRODUCCIONLa extracción   líquido-líquido,   también   conocida extracción de disolvente,   es   un proceso químico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de solubilidad de sus componentes entre dos líquidos no miscibles. Ej: agua-cloroformo, eter-agua.

Este proceso también se le conoce como extracción liquida o extracción con disolvente; sin embargo, este último término puede prestarse a confusión, porque también se aplica a la lixiviación de una sustancia soluble contenida en un sólido. 

Ya que la extracción líquido-líquido involucra transferencia de masa de una fase líquida a una segunda  fase  líquida  inmiscible,  el  proceso se puede realizar  en varias   formas.  El ejemplo más sencillo involucra la transferencia de una mezcla de dos compuestos a una segunda   fase   líquida   inmiscible.   Un   ejemplo   es   la   extracción   líquido-líquido   de   una impureza contenida en el agua de desperdicio mediante un disolvente orgánico. Esto es similar al agotamiento o absorción en la que se transfiere masa de una fase a otra.

La transferencia  del  componente disuelto (soluto)  se puede mejorar  por  la  adición de agentes saladores a la mezcla de alimentación o la adición de agentes "formadores de complejos" al disolvente de extracción. En algunos casos se puede utilizar una reacción química  para  mejorar   la   transferencia   como por  ejemplo,  el   empleo  de  una   solución cáustica acuosa (como una solución de hidróxido de sodio), para extraer fenoles de una corriente de hidrocarburos. Un concepto más complicado de la extracción líquido-líquido se utiliza en un proceso para separar completamente dos solutos. Un disolvente primario de extracción se utiliza para extraer uno de los solutos presentes en una mezcla (en forma similar al agotamiento en destilación) y un disolvente lavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante a la rectificación en destilación).

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II. OBJETIVOS Conocer de que manera se lleva a cabo la extracción o separación liquido-liquido 

en base a los conceptos de operaciones unitarias. Conocer   cual   es   la   importancia   de   dicha   operación   en   determinados 

procedimientos de planta.

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III. REVISION BIBLIOGRAFICA

III.1. EXTRACCION LIQUIDO-LIQUIDO

La extracción líquido-líquido es, junto a la destilación, la operación básica más importante 

en   la   separación   de  mezclas   homogéneas   líquidas.   Consiste   en   separar   una  o   varias 

sustancias   disueltas   en   un   disolvente   mediante   su   transferencia   a   otro   disolvente 

insoluble,   o   parcialmente   insoluble,   en   el   primero.   La   transferencia   de   materia   se 

consigue mediante el contacto directo entre las dos fases líquidas. Una de las fases es 

dispersada en  la  otra  para aumentar   la  superficie   interfacial  y  aumentar  el  caudal  de 

materia transferida. 

En una operación de extracción líquido-líquido se denomina  alimentación a la disolución 

cuyos componentes se pretende separar, disolvente de extracción al líquido que se va a 

utilizar  para  separar  el   componente  deseado,   refinado a   la  alimentación  ya   tratada y 

extracto a la disolución con el soluto recuperado. En la Figura 1 se muestra un esquema de 

las corrientes implicadas en la operación

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III.2. Importancia de la extracción liquido-liquido

La implantación de la operación de extracción líquido-líquido a gran escala en procesos 

industriales   fue  más   tardía   que   el   resto  de   operaciones,   destilación   y   absorción.   Sin 

embargo   la   importancia  del  proceso  de  extracción   líquido-líquido  ha   ido  en  aumento 

debido   a   la   creciente   demanda   de   productos   sensibles   a   la   temperatura,   mayores 

requerimientos de pureza, equipos más eficientes y la disponibilidad de disolventes más 

selectivos.

La   extracción   líquido-líquido   presenta   una   amplia   aplicación   en   la industria   del 

petróleo para separar alimentaciones líquidas en función de su naturaleza química más 

que  por   su  peso  molecular   o   la   diferencia   de   volatilidad.   Como  ejemplo   se  tiene   la 

separación entre hidrocarburos aromáticos, alifáticos y nafténicos.

Otras aplicaciones se pueden encontrar en:

- la industria bioquímica como la separación de antibióticos y la recuperación de proteínas 

de sustratos naturales.

- la extracción de metales como la recuperación del cobre de soluciones amoniacales y 

separaciones   de   metales   poco   usuales   y   de   isótopos   radiactivos   en   elementos 

combustibles gastados.

- la industria química inorgánica para recuperar compuestos tales como ácido fosfórico, 

ácido bórico e hidróxido de sodio de soluciones acuosas.

- recuperación de compuestos aromáticos como fenol, anilina o compuestos nitrogenados 

de las aguas de desecho, ya que constituyen una fuente contaminante.

- recuperación de productos sensibles al calor

- recuperación de compuestos  orgánicos del  agua como formaldehido,  ácido fórmico y 

ácido acético.

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Cuando la separación por destilación es ineficaz o muy difícil, la 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. Por ejemplo, en la obtención de la 

penicilina se recupera del caldo de   fermentación por extracción con un disolvente, tal 

como  acetato  de  butilo,   después  de  disminuir   el   pH  para  obtener  un   coeficiente  de 

partición favorable. El disolvente se trata después con una disolución tampón de fosfato 

para extraer   la  penicilina del  disolvente y  obtener  una disolución acuosa purificada,  a 

partir de la cual se obtiene eventualmente la penicilina por secado. La extracción también 

se utiliza para recuperar ácido acético de disoluciones diluidas; la destilación sería posible 

en este caso, pero la etapa de extracción reduce considerablemente la antidad de agua 

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que es preciso destilar. no de los principales usos de la extracción es separar los productos 

del   petróleo que tienen diferente estructura química pero aproximadamente el mismo 

intervalo de ebullición. Las fracciones de aceite lubricante (Te. > 300 “C) se tratan con 

disolventes   polares   de   baja   temperatura   de   ebullición   tales   como   fenol,   furfural   o 

metilpirrolidona,   para   extraer   los   aromáticos   y   dejar   que   el   aceite   contenga 

fundamentalmente   parafinas   y   naftenos.   Los   aromáticos   tienen   malas   características 

viscosidad-temperatura,   pero   no   pueden   separarse   por   destilación   debido   a   que   se 

solapan  los puntos de ebullición.  En un proceso similar,   los aromáticos se extraen del 

reformado catalítico utilizando un disolvente polar de alta temperatura de ebullición y 

después se destila el extracto para dar benceno, tolueno y xilenos puros que se utilizan 

como   productos   químicos   intermedios.   Un   excelente   disolvente   para   este   fin   es   el 

compuesto cíclico C,H,S02 (sulfolano), que tiene una elevada selectividad para aromáticos 

y una volatilidad muy baja (Te. 290 “C).

Cuando pueden utilizarse indistintamente la destilación y la extracción, generalmente se 

elige la destilación, a pesar de que se requiere calefacción y refrigeración.

En extracción es preciso recuperar el  disolvente (generalmente por destilación)para su 

reutilización y la operación combinada es más compleja y, con frecuencia, más costosa 

que la destilación sola sin extracción. Sin embargo, la extracción ofrece mayor flexibilidad 

en la selección de las condiciones de operación, ya que el tipo y cantidad de disolvente, así 

como   la   temperatura  de  operación,   se  pueden   variar   a   voluntad.   En   este   sentido   la 

extracción   se   parece   más   a   la   absorción   de   gases   que   a   la   destilación.   En   muchos 

problemas la elección entre los métodos a utilizar se basará en un estudio comparativo de 

destilación   y   extracción.   a   extracción   puede   utilizarse   para   separar   más   de   dos 

componentes y en algunas aplicaciones se requiere una mezcla de disolventes en vez de 

un solo disolvente. Estos métodos más complicados no se tratan en este libro.

III.3. Características del disolvente de extracción ideal

La extracción de un componente de una mezcla disuelta en un determinado disolvente se 

puede conseguir añadiendo otro disolvente que cumpla las siguientes condiciones.

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Que no sea miscible con el otro disolvente. El disolvente de extracción debe ser 

inmiscible con la disolución a extraer. El agua o una disolución acuosa suele ser 

uno de los disolventes implicados. El otro disolvente es un disolvente orgánico.

Que el componente deseado sea más soluble en el disolvente de extracción que 

en el disolvente original.

Que el resto de componentes no sean solubles en el disolvente de extracción.

Que sea suficientemente volátil, de manera que se pueda eliminar fácilmente del 

producto extraído mediante destilación o evaporación.

Que no sea tóxico ni inflamable, aunque, desgraciadamente hay pocos disolventes 

que   cumplan   los   dos   criterios:   hay  disolventes   relativamente  no   tóxicos  pero 

inflamables como el  hexano,  otros no son  inflamables pero sí   tóxicos como el 

diclorometano o el cloroformo, y otros son tóxicos e inflamables 

Tabla de disolventes de extracción comúnmente utilizados

Nombre Fórmula Densidad

(g/mL)

Punto de

ebullición

(ºC)

Peligrosidad

Disolventes de extracción menos densos que el agua

Éter dietílico (CH3CH2)2O 0,7 35 Muy inflamable, 

tóxico

Hexano C6H14 ≈ 0,7 > 60 Inflamable

Benceno C6H6 0,9 80 Inflamable, tóxico, 

carcinógeno

Tolueno C6H5CH3 0,9 111 Inflamable

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Acetato de 

etilo

CH3COOCH2CH3 0,9 78 Inflamable, irritante

Disolventes de extracción más densos que el agua

Diclorometano CH2Cl2 1,3 41 Tóxico

Cloroformo CHCl3 1,5 61 Tóxico

Tetracloruro 

de carbono

CCl4 1,6 77 Tóxico

La densidad del agua es 1,0 g/mL, y la de la disolución acuosa saturada de NaCl es 1,2 g/mL.

III.4. Equipo de extracción

El equipo de extracción puede operar por cargas o de forma continua. Una cierta cantidad 

de  alimentación  puede mezclarse  con una  cantidad determinada  de  disolvente  en  un 

tanque agitado y después se dejan decantar las fases y se separan. El extracto es la capa 

de disolvente más el soluto extraído y el refinado es la capa de la que se ha separado el 

soluto. 

 El extracto puede ser más o menos denso que el refinado, de forma que el extracto unas 

veces puede salir por la parte superior del equipo y otras por el fondo.La mayor parte del 

equipo de extracción es continuo con sucesivas etapas de contacto o bien con contacto 

diferencial.  Tipos representativos son mezcladores-sedimentadores,  torres verticales de 

diferentes   tipos   que   operan   con   flujo   por   gravedad,   extractores   de   torre   agitada   y 

extractores centrífugos 

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III.5. Mezcladores-sedimentadores.

  El  mezclador puede ser un pequeño tanque agitado equipado conlíneas de entrada y 

salida,  así   como placas  deflectoras  para  evitar   la   formación  decortocircuitos;   también 

puede ser una bomba centrífuga u otro mezclador de flujo. Es muy frecuente el uso de un 

tanque que contiene un agitador de rodete o turbina.

Los tiempos de mezcla y sedimentación que se requieren para una extracción 

determinada solamente se pueden obtener por experimentación; son típicos 5 minutos 

para mezcla y 10 minutos para decantación, y frecuentes tiempos mucho mayores y 

menores.

III.5.1. Torres de pulverización y de relleno para extracción.

Estos extractores de torre operan con contacto diferencial y no por etapas, teniendo lugar 

la mezcla 

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III.5.2. Torres de platos perforados.

La redispersión de las gotas de liquido se puede realizar también por medio de platos 

perforados transversales, análogos a los de destilación que se han descrito en el Capítulo 

17.   Las  perforaciones  en una   torre  de extracción  son  de  l$  a  4i  mm de diámetro.  El 

espaciado entre los platos varía desde 6 hasta 24 pulg (150 a 600 mm). Generalmente el 

líquido ligero es la fase dispersa y los conductos de descenso permiten el paso de la fase 

continua de un plato. a otro. Tal como muestra la Figura 19.8a, el líquido ligero se recoge 

formando una delgada capa debajo de cada plato y se proyecta en forma de chorros en el 

interior  del   líquido  pesado   situado  encima.   En   la   Figura  19.8b   se  muestra  un  diseño 

modificado,   en   el   que   las   perforaciones   solamente   existen   en   un   lado   del   plato, 

alternando a la derecha y a la izquierda de un plato a otro. 

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Casi   toda   la   extracción   tiene   lugar   en   la   zona   de   mezcla   situada   encima   de   las 

perforaciones, con el líquido ligero (aceite) ascendiendo y acumulándose en un espacio 

debajo del plato superior, fluyendo entonces transversalmente sobre un vertedero hasta 

la   siguiente   serie   de   perforaciones.   El   líquido   pesado   que   forma   la   fase   continua 

(disolvente)   pasa   horizontalmente   desde   la   zona   de   mezcla   hasta   la   zona   de 

sedimentación, donde las finas gotas de líquido ligero tienen oportunidad de separarse y 

ascender  hacia   el   plato   superior.   Con   frecuencia   este  diseño   reduce   grandemente   la 

cantidad de aceite que es arrastrado hacia abajo por el disolvente y aumenta la eficacia 

del extractor. 

III.5.3. Torres de placas.

Estas torres de extracción contienen una serie de placas  flectoras horizontales. El líquido 

pesado fluye por encima de cada placa y cae a la inferior; el líquido ligero fluye por debajo 

de cada placa y se proyecta hacia arriba desde el borde a través de la fase pesada. Los 

dispositivos más frecuentes son los de discos y anillos así como los de placas segmentadas, 

que van de un lado a otro. En ambos tipos el espaciado entre las placas es de 4 a 6 pulg 

(100 a 150 mm). Las torres de placas no contienen pequeñas perforaciones que puedan 

obstruirse  o   aumentar  de  diámetro  por   la   corrosión.   Pueden   tratar  disoluciones  que 

contienen sólidos en suspensión. Una modificación de las torres de discos y anillos están 

equipadas  con rasquetas  con el  fin de separar   los  sólidos que se  depositan  sobre   las 

placas. Puesto que el flujo del liquido es suave y llano, sin cambios bruscos de velocidad y 

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dirección,   las  torres  de placas son muy convenientes  para  líquidos que se emulsifican 

fácilmente. Sin embargo, por la misma razón, no son mezcladores eficaces y cada placa 

equivale solamente a 0,05 a 0,l etapa ideal12.

III.5.4. Extractores de torre agitada.

Los  mezcladores-sedimentadores   comunican   energía  mecánica  para   la  mezcla  de  dos 

fases líquidas, pero los extractores de torre descritos hasta ahora no, sino que dependen 

del   flujo   por   gravedad   tanto   para   la   mezcla   como   para   la   separación.   En   algunos 

extractores de torre se comunica energía mecánica por medio de turbinas interiores u 

otros  agitadores,   instalados   sobre  un  eje   central   rotatorio.   En  el   contactor  de  discos 

rotatorios   que   se  muestra   en   la   Figura  19.94  discos  planos  dispersan   el   líquido   y   lo 

impelen hacia la pared de la torre, donde anillos estáticos crean zonas de reposo en las 

que se separan las fases. En otros diseños hay zonas de mezcla separadas por zonas de 

calma   para   dar   lugar,   de   hecho,   a   un   sistema   de   mezcladores-sedimentadores   unos 

encima de otros. En el extractor de York-Scheibel que se representa en la Figura 19.9b, las 

regiones que rodean a los agitadores están rellenas con tela metálica para favorecer

la coalescencia y separación de las fases. La mayor parte de la extracción tiene lugar en las 

secciones de mezcla, aunque también se produce algo en las secciones

de calma, de forma que la eticacia de cada unidad de mezclador-sedimentador es a veces 

superior al 100 por 100. Cada mezclador-sedimentador tiene una altura

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típica de 1 a 2 pies, de forma que pueden obtenerse varios contactos teóricos con una 

altura razonablemente corta de columna. Sin embargo, el problema de mantenimiento de 

las partes móviles interiores, especialmente con líquidos corrosivos, puede constituir una 

seria desventaja.

III.5.5. Columnas pulsadas.

La agitación puede también comunicarse por medios externos,  tal  como ocurre en las 

columnas pulsadas. Una bomba alternativa «pulsa» todo el contenido de la columna a 

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intervalos   frecuentes,   de   forma   que   un   rápidomovimiento   alternativo   de   amplitud 

relativamente  pequeña   se   superpone  al  flujo  ordinario  de   las   fases   líquidas.   La   torre 

puede ser de relleno ordinario o de platos perforados. En una torre de relleno la pulsación 

dispersa los líquidos y suprime la canalización, de forma que mejora considerablemente el 

contacto entre las fases. En las torres de platos perforados,  las perforaciones son más 

pequeñas que en las torres no pulsadas, oscilando entre 1,5 y 3 mm de diámetro, con un 

área abierta total en cada plato de 6 a 23 por 100 de la sección transversal de la torre. 

Estas   torres   se   utilizan   casi   siempre   para   tratar   líquidos   radiactivos   altamente 

corrosivos.No utilizan conductos de descenso. En el comportamiento ideal, la pulsación 

provoca la dispersión del líquido ligero en la fase pesada durante la carrera ascendente y 

la   fase  pesada   se  proyecta  en   la   fase   ligera  durante   la   carrera  escendente.  En  estas 

condiciones   la  eficacia  de   las  etapas  puede ser  del  70 por  100.  Sin  embargo,  esto  es 

posible solamente cuando los volúmenes de las dos fases son aproximadamente iguales y 

cuando casi no hay variación de volumen durante la extracción. En el caso más frecuente 

las   sucesivas  dispersiones   son  menos  eficaces  y  hay   retromezcla  de  una   fase  en  una 

dirección, con lo cual la eficacia de los platos disminuye en un 30 por 100. En columnas 

pulsadas,   tanto  de relleno como de platos  perforados,   la  altura  que se   requiere  para 

obtener un determinado número de contactos teóricos es con frecuencia menor de  la 

tercera parte que la correspondiente a una columna no pulsada”. 

III.5.6. Extractores centrífugos.

La dispersión y separación de la fase se puede acelerar grandemente por medio de la 

fuerza centrífuga y es utilizada por varios extractores comerciales. El extractor Podbielniak 

contiene una cinta perforada situada en el interior de una pesada carcasa metálica, que va 

arrollada en espiral alrededor de un eje hueco horizontal, a través del cual entran y salen 

los líquidos. El líquido ligero se bombea hasta la parte exterior de la espiral a una presión 

comprendida entre 3 y 12 atm para vencer la fuerza centrífuga, mientras que el líquido 

pesado se introduce por el centro. Los líquidos fluyen en contracorriente a través del paso 

formado por la cinta y las ‘paredes de la carcasa. El líquido pesado se mueve hacia fuera a 

lo   largo   de   la   cara   externa   de   la   espiral,   mientras   que   el   ligero   es   forzado   por 

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desplazamiento a fluir hacia dentro a lo largo de la cara interna. Se genera un elevado 

esfuerzo cortante en la interfase líquidolíquido dando lugar a una rápida transferencia de 

materia. Además, algo de líquido se proyecta a través de las perforaciones de la cinta y 

aumenta la turbulencia.  En una sola máquina se pueden conseguir hasta 20 contactos 

teóricos, si bien lo más frecuente es de 3 a 10 contactos. Los extractores centrífugos son 

caros y encuentran una aplicación relativamente limitada. Tienen las ventajas  de producir 

muchos contactos teóricos en un pequeño espacio y tener tiempos de residencia muy 

pequeños, del orden de 4. Son muy valiosos para la extracción de productos sensibles 

tales como vitaminas y antibióticos.

III.6. Equilibrio ternario. Diagramas en coordenada triangular y rectangular

En el  diseño de una operación de extracción  líquido-líquido suele  considerarse que el 

refinado   y   el   extracto   se   encuentran   equilibrio.   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.  

Una de las formas más habituales de recoger los datos de equilibrio en sistemas ternarios 

son   los   diagramas   triangulares.   En   la   Figura   2   se   muestra   un   diagrama   triangular 

equilátero. Los vértices del triángulo representan compuestos puros, un punto sobre un 

lado   correspondería   a   una   mezcla   binaria   y   un   punto   en   el   interior   del   triángulo 

representaría una mezcla ternaria. La composición de una mezcla puede determinarse por 

lectura directa en el  diagrama,  tal  como muestra  la  Figura 2.  La concentración de  los 

componentes en el diagrama se muestra como fracción molar o fracción másica.

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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. Además, la presencia de un soluto 

modifica la solubilidad de un disolvente en otro. Para representar                                       

este comportamiento, y poder conocer si a una determinada mezcla le corresponden una 

o  dos  fases,   los  diagramas triangulares   líquido-líquido presentan  la  denominada  curva 

binodal o de solubilidad (Figura 3). Una mezcla representada por un punto situado por 

encima de la curva binodal estará constituida por una sola fase. Por el contrario, a una 

mezcla situada por debajo de la curva binodal le corresponden dos fases. Las dos fases en 

equilibrio se encuentran ligadas por una  recta de reparto. La recta de reparto pasa  por el 

punto mezcla y sus extremos sobre la curva binodal indican la concentración de las dos 

fases en equilibrio (Figura 3).

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SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO

III.7. Cálculo de operaciones de extracción.

Las operaciones de extracción pueden calcularse sobre un diagrama ternario.  Sea una 

corriente   de   alimentación   F,   constituida   por   una   disolución   de   un   soluto   C   en   un 

disolvente A, y una corriente de disolvente S, constituida por disolvente B puro. Ambas 

corrientes pueden situarse en el diagrama ternario tal como se indica en la Figura 4. En el 

equipo de extracción F y S son mezcladas para obtener una mezcla  bifásica.  El  punto 

mezcla, M, es la suma de F y S, es decir, es combinación lineal de ellas, por lo que se 

encontrará situado sobre la recta que une   F y   S. Para situar el punto M   bastará con 

resolver el balance de materia y calcular su composición. Equilibrio, la composición de las 

corrientes de refinado,   R, y extracto,   E, obtenidas vendrá dado por los extremos de la 

recta de reparto que pasa por el punto mezcla.

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. Si las siguientes etapas 

de   extracción   se   realizan     con  disolvente  puro   el   procedimiento  de   cálculo   sobre   el 

diagrama ternario es idéntico al descrito. Así, por ejemplo, en la segunda etapa el punto 

mezcla sería combinación lineal de R y S.  

III.8. Extracción de una etapa

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F estará constituido por el líquido A y el soluto que tenga disuelto C.

xF fracción en peso de C en la alimentación

S disolvente, va a estar compuesto mayoritariamente por el compuesto B

yS fracción en peso de C en el disolvente. Si el disolvente es puro yS = 0

Mezclamos F y S, tiene lugar una transferencia de materia hasta el equilibrio parte va al 

refinado y parte al extracto.

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 

Estamos considerando una etapa teórica o ideal porque las composiciones del refinado y 

del extracto están en equilibrio.

Le  damos  el  tiempo necesario  para  que  el   soluto   se  distribuya  entre   las  dos   fases  y 

tengamos dos fases inmiscibles. La línea de unión que pasa por M, nos va a determinar R1 

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y E1, que estarán situados en la curva binodal. Las cantidades de R1 y E1 las podremos 

obtener aplicando la regla de la palanca.

III.9. Balance de materia

Ecuación básica de un balance: E - S + G - D = A

E = entra

S = sale

G = genera

D = desaparece

A = acumula

Si no hay reacción química G = 0 y D = 0

En estado estacionario A = 0

Por tanto nos queda que E = S

Balances de materia

B.M. total F + S = M1 = E1 + R1 

B.M. ac F xF + S yS = M1 xM1 = E1 y1 + R1 x1

Localización de M1:

Regla de la palanca

Balances de materia

BM total F + S = M1 

BM aC F xF + S yS = M1 xM1 

Si   por   ejemplo   xM1   =   0.25   25%   C   se   traza   la   horizontal   entre   la   mezcla   C   y   A   y 

obtendremos el punto.

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Para determinar  la cantidad de disolvente que hay que añadir para situar el  punto de 

mezcla en un lugar determinado: 

Dividimos la ecuación por F y nos queda:

Cantidades de E1 y R1 

Regla de la palanca

Balances de materia.

BM total M1 = E1 + R1 ; R1 = M1 - E1

BM aC M1 xM1 = E1 y1 + (M1 - E1) x1 

M1 xM1 = E1 y1 + M1 x1 - E1 x1

M1 (xM1 - x1) = E1 (y1 - x1)

(*) x1, y1 los sacaremos del gráfico

3.1.2.2. Rendimiento de Extracción

% DE EXTRACCION = 100 – (1 / (DV/V) + 1) x 100

D=CONCENTRACION TOTAL DE SOLUTO EN DISOLVENTE 2/ CONCENTRACION TOTAL DE 

SOLUTO EN DISOLVENTE 1

III.10. Extracción de Etapas múltiples

EXTRACCIÓN EN VARIAS ETAPAS A CORRIENTE CRUZADA

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SEPARACION LIQUIDO-LIQUIDO

Para una etapa n:

B. M. total Rn-1 + Sn = En + Rn = Mn 

B. M. ac Rn-1 · xn-1 + Sn yS = Mn xMn = En yn + Rn xn 

R1 fase rica en A R3 refinado final

E1 fase rica en B E3 Extracción del compuesto.

IV. CONCLUSIONES

Los procedimientos que se utilizan en la extracción liquido-liquido son de suma 

importancia   en   los  procedimientos  donde   se  desee  obtener   el   aislamiento  de 

algunas sustancias de carácter importante para la producción de una empresa.

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La revisión bibliográfica cuenta con una gran variedad de procedimientos que son 

indispensables para actividades de control de calidad.

V. BIBLIOGRAFIA

Henley, E.J. y Seader, J.D. “Operaciones de separación por etapas de equilibrio en 

Ingeniería Química”. 

Geankoplis-   Procesos   de   Transporte   y   Operaciones   Unitarias-   3era   edicion- Editorial Cecsa- pág. 791-792

Treybal-Operaciones   de   Transferencia   de  Masa-2da   edición-   Editorial Mc  Graw Hill- Pág. 531-532

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