Extracción

SEPARACIÓN

29

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN 2015

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE

BASADRE GROHMANN

ESCUELA DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS

ALIMENTARIAS

TEMA:EXTRACCIÓN

DOCENTE:

CURSO:Ingeniería De Alimentos III

AÑO: CUARTO

ALUMNOS:

RAMOS RAMOS, NÉLIDA PATRICIA 2011-111087

TICONA GOMEZ, ANGIE MARY 2012-36868

TICONA BELLIDO, JACKELINE CLAUDIA 2011111053

ANCCO CHECCORI, DINA 2012-36855

ROJAS ILAQUITA, MYSLENIA NATHALY 2012-36931

ZAMBRANO COYLA, GRECIA JIMENA 2012-36939

ROMERO LARICO, DAVID FRANSZUÁ 2012-36932

TACNA-PERU

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2015

I. INTRODUCCIÓN

La extracción es simplemente la separación de un componente

de una mezcla o de una solución por medio de un disolvente. El

proceso consiste en agitar una solución o una suspensión con

un disolvente orgánico inmiscible y en dejar que los dos líquidos

se separen. Los distintos solutos presentes se distribuyen en la

capa orgánica o en la acuosa deacuerdo con sus solubilidades

respectivas.

ATRACCIÓN

SEPARACIÓNN

29


II. FUNDAMENTO TEORICO

II.1. DEFINICION DE EXTRACCION

Según Marcilla, la extracción es una operación unitaria de

transferencia de materia basada en una disolución de uno o

varios de los componentes de una mezcla (liquido o que

formen parte de un sólido)en un disolvente selectivo.se hace

la distinción entre la extracción solidolíquido y la extracción

liquido -liquido según que la materia a extraer este en un

sólido o en un líquido, respectivamente .En este último caso,

obviamente ,el disolvente ha de ser inmiscible con la fase

liquida que contiene el soluto.

La extracción es un procedimiento de separación de una

sustancia que puede disolverse en dos disolventes no

miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y que

están en contacto a través de una interface. La relación de las

concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los

disolventes, a una temperatura determinada, es constante.

Es una operación unitaria la cual consiste en hacer pasar un

cuerpo de una fase a otra fase. Esta operación es un

fenómeno inverso a la adsorción.

EXTRACCIÓNABSORCIÓN

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El componente o componentes que se transfieren de la fase

sólida a la líquida reciben el nombre de soluto, mientras que el

sólido insoluble se denomina inerte.

II.2. COMPONENTES DE ESTE SISTEMA

Soluto.- Son los componentes que se transfieren desde el

sólido hasta en líquido extractor.

Sólido Inerte.- Parte del sistema que es insoluble en el

solvente.

Solvente.- Es la parte líquida que entra en contacto con la

parte sólida con el fin de retirar todo compuestos solubles

en ella.

II.3. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE

EXTRACCIÓN:

A. El Área De Interface Solido−¿Liquido:

A mayor área, será mayor la extracción.

B. Gradiente De Concentración ,Existente Entre La

Superficie Del Solido Y El Solvente:

El solvente debe ser selectivo con respecto al soluto a

extraer y debe tener menor viscosidad.

C. La Elevación De La Temperatura, Incremento

Generalmente De La Velocidad De Extracción:

Predominio de las fuerzasintermoleculares.

Predominio de las fuerzas de

agitación térmica.

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Dado que se da una mayor disolución del soluto en el

solvente

D. Velocidad De Flujo Del Disolvente:

Cuantomás alto es el flujo del disolvente, más alta será la

turbulencia del flujo del disolvente sobre la superficie del

solido por lo tanto mayor será la velocidad de extracción.

II.4. APLICACIONES DE LA EXTRACCION EN LA INDUSTRIA

ALIMENTARIA

Extracción de aceites vegetales.

Extracción de pigmentos

colorantes

Extracción de enzimas

Extracción de aceites esenciales

Extracción de café, te

Extracción de aceite de hígado

de pescado

Extracción de la azúcar de la

caña

Extracción de aceites de semillas

oleaginosas

Pectina

Gomas

Vitaminas

Colágeno

II.4.1. Extracción sólido-líquido

- Extracción de azúcar de remolacha

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Puede obtenerse azúcar a partir de remolacha azucarera,

utilizando agua como líquido extractor. Los extractores

utilizados son, generalmente, una batería de extracción, o bien

extractores Hildebrandt o Bonotto. Para facilitar la operación

de extracción, las remolachas se cortan en largas rebanadas

en forma de V. Estas forman el lecho quedando inmersas en el

agua. Puede ocurrir que el líquido tenga dificultad en pasar a

su través, por lo que es conveniente introducir el agua a

presión. Debe cuidarse que la estructura celular no quede

dañada, ya que en el proceso de extracción se podrían

extraer, además del azúcar, otros componentes no deseados.

Asimismo, también deberá controlarse la temperatura de

trabajo, pues si es demasiado elevada se pueden llegar a

extraer compuestos no azucarados, que resultan indeseables.

En general, el extracto final obtenido contiene aprox. un 15%

de sólidos disueltos. Para la obtención final de azúcar, este

extracto debe purificarse por un proceso de sedimentación y

filtración, posterior concentración en evaporadores que

trabajan a vacío. Para luego seguir con la cristalización del

azúcar, separando los cristales por centrifugación.

- Elaboración de café instantáneo

En la producción de café instantáneo, el proceso de extracción

es una de las etapas más importantes. La extracción suele

realizarse sobre granos tostados y triturados, utilizando agua

como fluido extractor, obteniéndose una solución final que

contiene alrededor de 25-30% de sólidos. Esta solución es

llevada a un atomizador, donde se obtienen como producto

final granos de café instantáneo. Esta extracción se realiza en

aparatos especialmente diseñados para tal fin; siendo

extractores que trabajan en contracorriente, en sistemas de

contacto múltiple y lecho fijo. El sólido recién cargado se

29


extrae con agua a 100ºC, y a medida que se avanza el

proceso se va aumentando la temperatura del agua. Una

temperatura elevada favorece la hidrólisis de hidratos de

carbono insolubles, que de este modo se solubilizan,

aumentándose el contenido de sólidos solubles en la solución

final. Sin embargo, una temperatura

demasiado elevada puede llegar a hidrolizar sustancias que

pueden conferir al extracto aromas y sabores indeseables.

- Elaboración de té instantáneo

Una de las etapas iniciales en la obtención de té instantáneo

es la extracción con agua caliente. Esta operación se lleva a

cabo en extractores de lecho fijo, utilizando agua a 70ºC en las

primeras etapas, llegando hasta 90ºC en las últimas. Para

facilitar la operación se realiza el vacío en el extractor,

llenándose a continuación con hojas deshidratadas y

estableciendo de nuevo la presión mediante una corriente de

dióxido de carbono.

- Extracción de aceites vegetales

El proceso de extracción con disolvente es muy importante en

la obtención de aceites vegetales, pudiéndose utilizar como

alternativa o en combinación con la operación de

estrujamiento. Después de la etapa de extracción, la corriente

de extracto debe filtrarse para eliminar los sólidos en

suspensión. El filtrado que contiene aceite, disolvente y el

agua que haya podido arrastrar, es llevado a una primera torre

de evaporación, con el objeto de eliminar el disolvente, que

puede volver a reciclarse. La mezcla de aceite, agua y algo de

disolvente residual se lleva a una torre de destilación por

arrastre de vapor, en dónde se obtiene aceite ausente de

disolvente como residuo, mientras que los vapores son

29


condensados y llevados a un separador, lográndose eliminar el

agua y recuperar el disolvente que contenía.

Por otra parte, los sólidos agotados, denominados copos, junto

con los provenientes del filtrado del extracto, contienen

disolvente retenido, y como en la mayoría de los casos se va a

utilizar como harina par alimentación de ganado, es

imprescindible eliminar el disolvente que arrastran. La harina

es llevada a continuación a un secador donde son eliminadas

las últimas trazas de disolvente. Este proceso descrito, o

similares, son utilizados en la obtención de aceite a partir de

productos vegetales. Estos productos suelen ser semillas

oleaginosas o frutos secos, siendo los más usuales aceituna,

semillas de algodón, cacahuate, colza, copra, cáñamo, girasol,

lino, palma, ricino, sésamo, cártamo, soja y tung entre otras.

También puede obtenerse aceite a partir de germen de maíz,

semilla de tomate, orujo de aceituna, granilla o pepita de uva,

etc.

Uno de los factores que influyen en las operaciones de

extracción es el tipo de disolvente a utilizar. De al gran

variedad existente, los más utilizados son: hexano, heptano,

ciclohexano, benceno, tricloroetileno son más densos que el

agua, con lo que pueden conservarse bajo una capa de agua

sin producir vapores, que podrían llegar a ser peligrosos.

- Procesos de extracción en pescados

Otras aplicaciones de extracción con disolventes son la

obtención de aceite a partir de pescado entero o de

determinados órganos como el hígado

El equipo debe disponer del equipo apropiado de filtración,

para lograr una buena separación de la micela y las partículas

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sólidas. Son varias las especies marinas a las que se da un

tratamiento de este tipo, aunque cabe resaltar las sardinas,

anchoas, arenques, etc., de las que se extrae aceite; así como

el conocido aceite de hígado de bacalao de alto contenido

vitamínico.

II.4.2. Otras aplicaciones

Además de estos procesos aplicados a la obtención de

aceites, existen otros muchos, cuya finalidad es conseguir

productos acabados muy apreciados. Uno de estos productos

es la fracción péctica de los frutos, utilizada en la confección

de confituras y mermeladas. En la industria de zumo de frutas,

uno de los subproductos es la pulpa agotada. Esta pulpa

contiene pectinas. Que pueden extraerse con una solución

ácida y posterior precipitación con alcohol.

El pimentón es un condimento culinario, muy utilizado como

colorante en diferentes productos de alimentación. Mediante

extracción con hexano es posible extraer sus pigmentos,

obteniendo un colorante llamado oleorresina del pimentón, que

se compone básicamente del aceite de las semillas del

pimiento y de los colorantes del pimentón. Esta oleorresina

presenta grandes ventajas frente al pimentón, ya que posee el

mismo poder colorante, pero su volumen es entre un 5 a 10%

del volumen del pimentón. Lo que permite una más precisa

dosificación y un indudable ahorro en su transporte. La

extracción suele realizarse en extractores continuos tipo De

Smet, obteniendo una micela que se concentra en una etapa

de evaporación y posterior destilación por arrastre con vapor,

29


hasta obtener un producto con un 88,25% en oleorresina. Este

producto contiene mucílagos o gomas, que se eliminan por

centrifugación. La oleorresina desgomada se lleva a un

secador para eliminar el disolvente, obteniendo un producto

final que no contiene más de 10 ppm de hexano.

Con procesos de extracción sólido-líquido también es posible

obtener diferentes licores alcohólicos, si se utiliza como

disolvente extractor alcohol etílico, y como sólido sustancias

tales como naranjas, café, anís, así como una gran cantidad

de hierbas medicinales.

II.5. TIPOS DE EXTRACCIÓN

II.5.1. Extracción discontinua

Se la llama también “extracción líquido-líquido”, en este caso el

procedimiento consiste en la transferencia de una sustancia de

una fase a otra y se desarrolla entre dos líquidos inmiscibles,

esto quiere decir que son incapaces de ser mezclados sin la

división de fases.

Las dos fases líquidas de la extracción son la acuosa y

orgánica. En este tipo de extracción el componente se

encuentra disuelto en un disolvente que generalmente es el

agua y para poder separarlo usamos uno que puede ser un

solvente orgánico como el éter. Luego se mezclan ambas

sustancias en un embudo de separación y se deja reposar por

un tiempo para que después se divida en dos fases, de esta

forma el compuesto se distribuye en las capas o fases acorde

a sus solubilidades relativas.

II.5.2. Extracción continúa

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Conocida también como “extracción sólido-líquido”, en este

tipo se dividen uno o más componentes de una mezcla sólida

a través de un disolvente líquido. Se desarrolla en dos etapas

distintas. Se lleva a cabo un contacto del disolvente con el

sólido que permite la mezcla del soluto o componente soluble

al disolvente. Esto se realiza a una temperatura ambiente o

cálida pero en este caso para impedir la pérdida del disolvente

se efectúa una ebullición a reflujo.

II.5.3. Extracción selectiva

Este tipo de extracción se utiliza para separar mezclas de

compuestos orgánicos según la acidez, basicidad o de la

neutralidad de los mismos.Los compuestos iónicos son

más solubles en agua que los compuestos covalentes y

éstos, son más solubles en disolventes orgánicos que

aquéllos.

II.5.4. Extracción simple

De esta forma se dividen las sustancias acorde al sistema de

extracción que se utilice. La técnica se basa en el grado de

solubilidad de un compuesto en un líquido en particular, por

ejemplos, si tenemos una sal disuelta en un disolvente

orgánico y agregamos uno acuoso como agua entonces la sal

desaparecerá del disolvente orgánico y se disolverá en la fase

acuosa.

En otro supuesto caso podemos encontrar dos disolventes no

miscibles agitamos la mezcla con una sustancia que tenga la

propiedad de poder dividirse entre los dos líquidos. Después

de haber dejado reposar la sustancia se separarán dos fases

29


líquidas y así obtenemos concentraciones de soluto que son

independientes del volumen de sus fases.

II.5.5. Extracción múltiple

Es un tipo de extracción a contracorriente que efectúa

la división por medio de tubos de extracción. De esta forma, la

fase inferior permanece estable en cambio la fase superior es

móvil. Así se transfiere la fase superior de un tubo al siguiente

a través de un recipiente de extracción.

La extracción a contracorriente realiza la separación de una

manera sistemática que se efectúa en una serie de n-

tubos de extracción en los cuáles la fase inferior

permanece estacionaria, mientras que la superior es móvil

en el curso de n – 1 transferencias. Al principio de la

experiencia, el tubo no. 1 contiene dos disolventes y la mezcla

que se trata de fraccionar, mientras que los otros tubos no

contienen más que la fase estacionaria. Una transferencia

consiste en hacer pasar la fase superior de un tubo al

siguiente por medio de un recipiente de extracción.

II.5.6. Extracción a contracorriente:

Se basa en la diferencia de sus coeficientes de repartición

entre dos fases líquidas no miscibles y en cierta medida la

relación que guarda con la extracción simple la misma que la

que hay en la destilación fraccionada a la simple. La mezcla

que se trata de separar se divide desigualmente entre dos

fases líquido y vapor, en equilibrio. El embudo de decantación

es el aparato usado en la extracción, se sujetará en un aro

metálico (con cuidado cada vez que el embudo se

29


coloque en el aro para no provocar roturas en los choques

del vidrio con el metal). La disolución y el disolvente usado en

la extracción se depositan en el embudo. A continuación el

embudo se tapa y se coge con las dos manos y se

agita con cuidado (es importante ya que, al agitar, se puede

generar sobrepresión que una mano sujete el tapón del

embudo), para eliminar esta presión se suele abrir la

llave de embudo lentamente, a continuación el embudo

se coloca en el aro metálico y el tapón se retira

inmediatamente, después de un corto periodo de tiempo las

fases se separan y pueden ser recogidas en distintos

recipientes sin más que abrir la llave del embudo, para

min im izar con taminac ión de las dos capas la fase

in fe r io r se e l im ina por la par te de aba jo de l

embudo de decantación y la fase superior se eliminará por la

parte de arriba del embudo.

Liquido – liquido

Se describe un proceso en contracorriente en el que la

alimentación entra al mezclador de la primera etapa y el

solvente entra en la última. El extracto final sale del decantador

de la primera etapa, mientras que el refinado sale de la última

etapa.

29


LOS TIPOS DE EXTRACCION TAMBIEN PUEDEN SER:

Líquido- líquido

Es un método muy útil para separar mezclas, depende de

la diferencia de solubilidad, es decir el compuesto se

encuentra disuelto en un disolvente A y para poder

extraerlo se usa un disolvente B. Por ejemplo cuando se

agita un compuesto con dos disolventes, se usa un embudo

de separación, por lo que el compuesto se distribuye,

cuando se separa en dos fases, se obtiene la

concentración del soluto en cada lado y se da por el

coeficiente de distribución

Por ejemplo:

El diclorometano

El éter dietílico

El acetato de etilo

Separación de vitaminas de soluciones acuosas

Separación de aromáticos de fracciones de petróleo.

Líquido-líquido continúa

Se utiliza cuando la partición del compuesto es suficiente

en el disolvente. Cuando no hay en gran cantidad, se utiliza

el proceso de extracción continua de la fase inicial con

K =concentraciondeldisolvente2concentraciondeldisolvente1

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nuevas porciones

Extracción sólido-líquido

Gracias a un disolvente se puede obtener la extracción de

componentes solubles de sólidos.

Por ejemplo:

Obtención de aceite de frutos oleaginosos

Lixiviación de minerales

Extracción sólido-líquido discontinua

Se puede hacer una extracción en colocar un disolvente

orgánico a la mezcla en un vaso de precipitado, matraz o

en una cápsula de porcelana y puede ser frío o caliente,

después se agita y por filtración se obtiene la disolución

que contiene el producto extraído y la parte insoluble con

impurezas.

Extracción sólido-líquido continúa

Es mejor continua cuando el disolvente de extracción se

encuentra caliente en un sistema cerrado. Luego se basa

en sumergirlo con el disolvente orgánico durante un tiempo,

29


anteriormente vaporizado y condesado en el refrigerante. El

disolvente orgánico puede volverse a vaporizar para que

así ocurra un ciclo de extracción.

II.6. EQUIPOS

a) Extracción Liquido – Liquido

1) Mezclador – sedimentador

Este equipo ha sido diseñado para estudiar los procesos de

extracción líquido-líquido. Una parte de la muestra, que

tiene que separarse de la fase líquida (fase de refinado) se

extrae

por medio de un disolvente líquido (fase de extracción).

Este componente se concentra en el disolvente. La fase de

refinado y la fase de extracción se realizan mediante un

sistema en direcciones opuestas. La ventaja del equipo

mezclador - sedimentador es la alta eficiencia durante las

etapas de cambio. Cada etapa consta de un mezclador con

un conjunto de recipientes a favor de corriente.

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b) Extracción solido – liquido

1) Extractores de contacto simple

El extractor más simple consiste en un tanque abierto,

provisto de doble fondo, en el que el sólido a extraer se

coloca sobre el falso. El disolvente se distribuye sobre la

superficie del lecho del sólido y percola a su través; la

disolución se retira por medio de un drenaje situado bajo el

Ventajas Desventajas

Buen contacto

Opera con amplias

relaciones de flujo

Baja perdida de carga

Elevada eficacia

Disponibilidad de

muchas etapas

Cambio de escala fiable

Gran retención

Elevados costes

enérgicos

Inversión elevada

Gran espacio de suelo

Puede requerirse

bombeo entre las

fases

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falso fondo. En los alimentos, la extracción suele llevarse a

cabo a presiones y temperatura elevadas. En el caso de la

extracción de aceites, el disolvente es relativamente volátil.

Tanto por esta razón, como por consideraciones higiénicas,

los recipientes están herméticamente cerrados y deben ser

capaces de resistir las presiones a que se les somete.

Aplicaciones:

Extracción de aceite de semillas, frutos secos, solubles

de café (a partir de granos tostados y molidos) y

solubles de té (a partir de hojas deshidratadas).

2) Sistemas de múltiples contactos con lecho elástico

Cada unidad contiene una carga de solidos por la parte

superior, y se introduce en ella la disolución procedente de

la unidad adyacente, disolución que penetra a través del

sólido, sale vía drenaje situado debajo del falso fondo y

pasa a la próxima unidad de la serie.

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Aplicaciones:

Extracción de café, té , aceite y azúcar de remolacha.

3) Extractores continuos de lecho móvil

Existen numerosos diseños de extractores de este tipo. La

mayor parte operan en contracorriente, pero algunos

combinan los principios concurrente y contracorriente, de

sólidos y disolución.

3.1. Extractor Bollmann:

Se trata básicamente de un sistema o elevador de

cangilones, incluido en un recipiente hermético al vapor.

Los cangilones están perforados, para permitir el flujo

de la disolución a su través. Cada uno tiene una

capacido de unos 40 kg de solidos y tarda alrededor de

una jora en completar el ciclo.

29


Aplicación:

Extracción de aceite a partir de semillas o copos de

habas o semillas.

3.2.Extractor de Hildebrandt

Consta de dos torres cilíndricas verticales, conectadas

en su base a través de un cilindro horizontal corto. En

su interior de cada cilindro se mueve un cilindro sinfín

con aletas perforadas. Los sinfines arrastran los sólidos

de arriba abajo a lo largo de la torre cilíndrica más corta,

a través del conducto horizontal que la comunica con la

más alta y de abajo a arriba, a lo largo de esta última

hasta el orificio de descarga.

.

Aplicaciones:

Extracción de aceites de los copos de soja y para

extraer azúcar de la remolacha.

3.3. Extractor Bonotto

Está constituido por una sola torre vertical, dividida en

secciones por platos horizontales. Cada plato tiene una

29


apertura, a través de la que puede pasar, de arriba abajo,

el sólido: las aperturas de cada plato estas distanciadas

180° con respecto a la del anterior y el posterior. La

alimentación del sistema con sólidos tiene lugar sobre el

plato superior. Una cuchilla giratoria desplaza el sólido

hasta la apertura citada de plato más alto; a través de ella

cae al siguiente; cuchillas similares ejercen idéntica función

en el resto de los platos y el sólido describe así una

trayectoria en espiral, descargando en la base de la torre.

Aplicaciones:

Extracción de aceites y frutos secos

3.4. Extractor Rotocel

Se trata de un tanque cilíndrico, dividido en numerosas

unidades sectoriales, que rota lentamente en el interior de

un tanque estacionario, compartimentado, cubierto por un

tamiz metálico o por un disco perforado. La alimentación

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con el sólido tiene lugar a medida que cada una de las

celdillas pasa bajo un transportador. Terminando un ciclo

completo, el sólido agotado se descarga y es arrastrado

por un sinfín.

Aplicaciones

Extracción de café, remolacha azucarera

Preparación de extracto de levaduras

Recuperación de proteínas

II.7. BALANCE DE MATERIA DE EXTRACCION

Sea un extractor de una sola etapa consistente en:

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a) Un mezclador en donde se pone en contacto el sólido con

el solvente

b) Un asentador en donde se separan las fases

BALANCE

II.8. EJERCICIOS

A- SÓLIDOSS- SOLVENTEM- MEZCLAE- EXTRACTOR- REFINADOS O LODOS

A + S = M = E +R

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II.8.1. En un proceso en el que se produce KNO3 se alimentan 1000 Kg/ h de una disolución que contiene 20% en peso de KNO3. Esta disolución entra en un evaporador el que elimina algo de agua ´para producir una disolución al 50% de KNO3. Esta última se introduce a un cristalizador a 38°C en donde se obtienen cristales, con 96% en peso de KNO3. Las aguas madres salen con 37,5% de KNO3 y se reciclan al evaporador. Calcule la cantidad de corriente reciclada y la cantidad de cristales producidos

SOLUCIÓN:

- Nos piden hallar: La cantidad de corriente reciclada. La cantidad de cristales producidos

- Primero se realiza el diagrama y se reemplaza los datos proporcionados en el enunciado. Donde X = porcentaje de KNO3

PLANTEAMOS LAS ECUACIONES

- Balance total alrededor de todo el proceso

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L1 = L2 + L3………..………. (1)

- Balance parcial de KNO3

L1 X1 = L2 X2+ L3 X3

L1 X1 = L3 X3……….……….. (2)

- Balance en el evaporador

L1 + L4 = L2 + L5………………. (3)

L1 X1 + L4 X4 = L2 X2 + L5 X5………… (4)

REALIZAMOS LOS CALCULOS


1000 = L2 + L3

- Balance parcial de KNO3

1000 (0.2) = L2 (0)+ L3 (0.96)L3 = 208,33 Kg/h

Por lo tanto: L5 = 791,67

- Balance en el evaporador

1000 + L4 = L2 + 791,67

L4 + 1000 (0,2) = L2 (0.5) + 791.67 (0)

L4 (0.375) + 200 = L2 (0.5)……………….. (5)

- Despejamos L2 en la ecuación (3) L1 + L4 = L2 + L5

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L2 = L4 + L1 - L5

L2 = L4 + 1000 - 791,67 L2 = L4 + 208,33…………….......… (6)

- Reemplazamos (6) en la ecuación (5)

L4 (0.375) + 200 = L2 (0.5)L4 (0.375) + 200 = (L4 + 208,33)(0.5)L4 = 766, 68

- Si se quiere se puede hallar L2; reemplazado en (6)

L2 = L4 + 208,33 L2 = 766,68+ 208,33 L2 = 975,01

RESULTADO

- Se produce 208,33 Kg/ h de cristales y se recirculan 766, 68 Kg/h de aguas madres.

II.8.2. En las etapas finales de purificación del azúcar ésta se concentra mediante la cristalización.

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La disolución que sale del último tacho (evaporador) está saturada 60°C y se pasa a un cristalizador, que está provisto de agitación para evitar que los cristales que están demasiado y se solidifique la masa. Cuando los cristales se enfrían a la temperatura ambiente (20°C) se filtran a través de centrífugas obteniéndose azúcar de primera y miel rica de primera.¿Cuál será el rendimiento teórico de cristales de sacarosa por cada 1000kg/h de masa cocida (disolución) entrante a un cristalizador, sí los cristales salen con un 97.54 % de pureza?

Datos:

Solubilidad del azúcar de caña en

agua( T° )

% de agua en peso

( % )

5 64,18

10 65,58

20 67,09

30 68,80

40 70,42

50 72,25

60 74, 18

70 76,22

80 78,36

90 80, 61

100 82,97

SOLUCIÓN:

- Nos piden hallar: El rendimiento teórico de cristales de sacarosa por cada

1000kg/h de masa cocida (disolución) entrante a un cristalizador, sí los cristales salen con un 97.5 % de pureza.

29


- Primero se realiza el diagrama y se reemplaza los datos proporcionados en el enunciado. Donde X = porcentaje de concentración de azúcar (pureza)

PLANTEAMOS LAS ECUACIONES


L1 = L2 + L3………..………. (1)

- Balance parcial de sacarosa

L1 X1 = L2 X2 + L3 X3……….. (2)

REALIZAMOS LOS CALCULOS

- Concentración inicial de la sacarosa (datos de tabla) T° = 60°C

X1 = 0.7418

- Concentración final de la sacarosa (datos de tabla) T° = 20°C

X2 = 0.6709

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1000 = L2 + L3

1000 (0.7418) = L2 (0.6709)+ L3 (0.9754) 741.8 = L2 (0.6709)+ L3 (0.9754)…….. (3)

- Despejamos L2 en la ecuación (1)

L1 = L2 + L3

L2 = L1 – L3

L2 = 1000 - L3……….......… (4)

- Reemplazamos (4) en la ecuación (3)

741.8 = L2 (0.6709)+ L3 (0.9754)

741.8 = (1000 – L3) (0.6709)+ L3 (0.9754)L3 = 232,84 Kg / h

RESULTADO

- Se obtienen 232, 84 Kg / h de azúcar con una pureza de 97,54%

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III. CONCLUSIONES

El sistema de tres líquidos formado por cloroformo- agua- ácido

acético, forma sistemas con un par de ellos miscibles, en este

caso en el ácido acético y el agua.

La mezcla de los tres líquidos forman disoluciones ternarias

conjugadas, es decir, dos capas saturadas, una acuosa y otra

orgánica.

A mayor temperatura mayor grado de extracción, pero se deben

de consideras las propiedades organolépticas de las muestras.

Una mezcla por debajo y dentro de la curva forma dos fases

líquidas insolubles saturadas de composiciones en equilibrio.

IV. BIBLIOGRAFIA

BRENAN J.G. LAS OPERACIONESS DE LA INGENIERIA DE

LOS ALIMENTOS. TERCERA EDICION. 1998, ZARAGOZA

ESPAÑA. EDITORIAL ACRIBIA, S.A.

https://www.scribd.com/doc/68845304/Balance-de-materia-en-

extraccion

GEANKOPLIS C. J. PROCESOS DE TRANSPORTE Y

PRINCIPIOS DE PROCESOS DE SEPARACIÓN. CUARTA

EDICIÓN. 2006.MÉXICO. EDITORIAL PATRIA.

Tipos de

extracción http://www.tipos.co/tipos-de-extraccion/#ixzz3pidJmn7

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