lixiviacion y extraccion
-
Upload
alvaro-pacheco -
Category
Documents
-
view
1.773 -
download
0
Transcript of lixiviacion y extraccion
5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 1/6
158
13. LIXIVIACIÓN Y EXTRACCIÓN
Ambas operaciones se refieren a la separación de un componente a partir de un sólido o
un líquido por medio de un solvente (líquido).
13.1 LixiviaciónTambién llamada extracción sólido – líquido, se utiliza para disolver materia soluble a
partir de su mezcla con un sólido insoluble.
13.1.1 Lixiviación por percolación a través de un lecho estacionario de sólidos.
Se realiza en un tanque con un fondo perforado que permite soportar el sólido y dejar
escurrir el solvente. Los sólidos se cargan en el tanque, se rocían con el solvente hasta
reducir su contenido de soluto hasta un valor económicamente nulo y luego se vacían.
En algunos casos la velocidad de disolución es tan rápida que basta con un paso del
solvente a través del material, pero es más frecuente usar un flujo en contracorriente del
solvente a través de una batería de tanques, llamada batería de extracción.
En algunos casos el solvente es volátil y es preciso usar recipientes cerrados a presión.
También se requiere presión para forzar el paso del solvente a través del lecho en el
caso de sólidos poco permeables. Una serie de estos tanques de presión operados con
flujo de solvente en contracorriente se llama batería de difusión.
13.1.2 Lixiviación continua en contracorriente
La lixiviación continua en contracorriente se obtiene con varios espesadores de
gravedad conectados en serie.
En cada unidad el sólido procedente de la etapa anterior se mezcla con el líquido
proveniente de la unidad siguiente y la mezcla se deja sedimentar. El sólido se pasa
entonces a la unidad siguiente y el líquido a la unidad anterior. A medida que el líquido
fluye de una a otra unidad se enriquece en el soluto, mientras que el sólido al fluir entre
los estanques se empobrece en el soluto.
El sólido descargado desde un extremo del sistema está agotado mientras que la
solución que sale por el otro extremo está concentrada en el soluto.
La eficiencia de la extracción depende de la cantidad de solvente y del número de
unidades.Para las unidades individuales puede elegirse cualquier tipo de mezclador y
5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 2/6
159
sedimentador. La mezcla se produce en la zona superior de los tanques, que actúan
como lixiviadores A; los rastrillos B desplazan los sólidos hacia la descarga y las
bombas de lodos C trasladan la suspensión de un tanque a otro.
Se denomina flujo superior o extracto a la solución del solvente que progresivamente
se concentra en el soluto, y se llama flujo inferior o refinado al sólido inerte
acompañado de la solución retenida.
13.1.3 Cálculo del número de etapas para conseguir cierta separación
El método de Mc Cabe – Smith permite este cálculo en función de las concentraciones
de las soluciones. Si es constante la relación solución retenida/sólido inerte se tiene la
ecuación
( )
( ) ( )[ ] f nn
f nn
y y x x
y x y xn
−−
−−
=−
−
−
11
11
/ log
/ log1
donde
n = número de etapas ideales
f y = composición de la alimentación
1 x = composición del refinado en la primera etapa
n x = composición del refinado en la última etapa
1−n y = composición del extracto de la penúltima etapa
13.2 Extracción
En general llamada extracción líquido – líquido, se usa para separar dos líquidos
miscibles utilizando un solvente que preferentemente disuelve a uno de ellos.
Esta operación se usa cuando la separación por destilación es ineficaz o muy difícil.
Casos de este tipo se dan con mezclas de temperaturas cercanas de ebullición, o
sustancias que no pueden soportar la temperatura de destilación, aún operando a vacío.
13.2.1 Equipo de extracción
5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 3/6
160
Es fundamental asegurar un buen contacto entre las fases para permitir la transferencia
de materia y luego separa las fases. En la extracción, las dos fases tienen densidades
comparables, de modo que la mezcla y separación es más difícil que en el caso de una
fase líquida y otra gaseosa. Con frecuencia las fases son difíciles de mezclar y todavía
más difíciles de separar, por lo cual en muchos extractores la energía de mezcla y
separación se comunica mecánicamente.
El equipo de extracción puede operar en forma batch (por cargas) o en forma continua.
Una cierta cantidad de alimentación puede mezclarse con una cantidad determinada de
solvente en un tanque agitado y después se dejan decantar las fases y se separan.
El extracto es la capa de solvente 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
puede salir a veces por la parte superior del equipo y otras por el fondo.
Para procesar cantidades relativamente grandes conviene una operación en flujo
continuo. La mayor parte de los equipos de extracción son continuos con sucesivas
etapas de contacto.
Entre los principales equipos se mencionan las torres rellenas, las torres de platos
perforados, y las torres agitadas.
5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 4/6
161
Plato perforado: A, criba o plato; B, perforaciones; C, tubo de descenso al plato inferior;
D, tubo de descenso desde el plato superior.
Planta de lixiviación en contracorriente: A, lixiviador; B, rastrillo; C, bomba de lodos.
5/9/2018 lixiviacion y extraccion - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/lixiviacion-y-extraccion 5/6
162
13.2.2 Características de los equipos de extracción
Tipo
Capacidad delíquido de las
corrientescombinadas,pie3 /pie2-h
HTU+,pies
Eficacia
del platoo etapa
%
Espaciado
entre platoso etapas,
pulg
Aplicaciones típicas
Mezclador
sedimentador
Columnas depulverización
Columna de
relleno
Columna de
platosperforados
Columna deplacas
Torre agitada
50 – 250
20 – 150
10 –200
60 – 105
50 - 100
10 – 20
5 – 20
1 – 20
4 – 6
1 - 2
75 – 100
6 – 24
5 - 10
80 - 100
30 – 70
4 - 6
12 - 24
Procesos Duo-Sol para
aceites lubricantes
Extracción de sal conamoníaco a partir desosa cáustica
Recuperación de fenol
Proceso de furfural para
aceites lubricantes
Recuperación de ácidoacético
Productos orgánicos yfarmacéuticos