TRABAJO COLABORATIVO N1Prctica Extraccin Lquido - Lquido

PARTICIPANTEGRUPO 211612_7KAROLIS MARIED MCAULAND LOPEZCC. 1007317122 AGUSTIN CODAZZITUTORNORMAN SERRANOUNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADISTANCIA UNAD

INGENIERIA DE ALIMENTOS

CEAD VALLEDUPAR

2013CONTENIDO

1. Objetivos2. Marco Terico

3. Tablas de Datos, Graficas y Resultados , Anlisis de los Resultados

4. Conclusiones

5. Bibliografa

INTRODUCCINTodo el cido actico que se consume en la industria y centros cientficos, es importado en el exterior a precios que oscilan entre 800 y 1 300 dlares la tonelada, debido esencialmente a la falta de una industria nacional productora de dicha sustancia qumica.

El vinagre es una solucin cida diluida que puede ser concentrada a valores mayores a 50 % de concentracin en actico, para ser utilizada posteriormente en la sntesis de qumicos orgnicos. Para la separacin del cido en cuestin pueden ser utilizadas, en principio, la destilacin o la extraccin lquido-lquido.La extraccin lquido-lquido es, junto a la destilacin, la operacin bsica ms importante en la separacin de mezclas homogneas lquidas. 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 lquidas. Una de las fases es dispersada en la otra para aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materia transferida.

En una operacin de extraccin lquido-lquido se denomina alimentacin a la disolucin cuyos componentes se pretende separar, disolvente de extraccin al lquido que se va a utilizar para separar el componente deseado, refinado a la alimentacin ya tratada y extracto a la disolucin con el soluto recuperado.

OBJETIVO GENERAL

Estudiar el comportamiento sistema de extraccin lquido-liquido de contacto sencillo.Se realiza una investigacin a escala de laboratorio del sistema agua-cido actica y vinagre, con el objetivo de determinar las condiciones ms favorables para la separacin del cido actico de la disolucin inicial.Objetivo Especfico

Estudiar la efectividad en selectividad al utilizar benceno, tolueno o furfural como solventes para la separacin.

Evaluar la relacin de alimentacin solvente / vinagre, y determinar cul proporcin es la ms eficiente en la separacin. Que el estudiante reconozca la influencia del uso de diferentes solventes sobre la efectividad en una extraccin lquido-lquido.

Que el estudiante identifique el efecto de la variacin en la relacin de alimentacin/solvente sobre la eficiencia de la separacin.

PROCEDIMIENTO

El estudiante seleccionar el alimento de la mezcla agua - cido actico (vinagre) y su composicin msica. El estudiante una vez realiza las simulaciones correspondientes y obtiene los valores en masa de solvente, extracto y refinado.A continuacin se relacionan las variables de entrada y salida a tener en cuenta para la presente prctica.Variables de entrada

Caudal de alimentacin de vinagre (solucin cido actico agua). Composicin msica del alimento.

Variables de salida

Masa de Extracto.

Masa de Refinado.

Masa de Solvente.

Resumen

Despus de terminada la fermentacin y la estabilizacin del vino, ste se puede llevar hasta una fermentacin actica para la transformacin del alcohol presente a cido actico, terminada esta segunda fermentacin se ha constituido el vinagre. La prctica consiste en la extraccin de cido actico presente en el vinagre (solucin agua - cido actico), extrada mediante un solvente orgnico, en un sistema de extraccin de contacto sencillo. LISTA DE EQUIPOS.

Extractor Lquido-Lquido.

Balanzas.

Bombas de alimentacin de solvente y alimento.

Bombas de descarga de Extracto y Refinado.

Se debe tener en cuenta las siguientes restricciones para este proceso de secado:

La fase acuosa y el solvente orgnico son parcialmente inmiscibles.

La columna opera en estado estable y no presenta inundacin en los intervalos de operacin considerados en esta prctica.

Se considera un modelo para soluciones diluidas de agua cido actico.VARIABLES DE LA PRCTICA

NOMBRESMBOLODESCRIPCINVALOR INICIALVALORMNIMOVALOR MXIMOUNIDADESINSTRUMENTO

Concentracin del cido actico en el vinagre alimentadoConcentracin del cido actico en el vinagre alimentado301830%_

Carga msica de vinagre alimentadoFCarga msica de vinagre alimentado10060100KgBalanza

Masa de ter Isopropilico (Solvente para la Extraccin)Masa de ter Isopropilico (Solvente para la Extraccin)49.196.7579.53KgBalanza

Masa de ExtractoMasa de Extracto43.7519.6643.75KgBalanza

Masa de RefinadoMasa de Refinado96.4464.06106.77KgBalanza

NICIO DE SECUENCIA

Este es el inicio de secuencia para dar el arranque a la simulacin.

Entrada Salida

Masa de vinagre - alimento (kg) Composicin msica - alimento (kg) Masa de extracto (kg) Masa de refinado (kg) Masa de solvente ter isoproplico (kg)

18806,7524,1862,57

187014,5618,7965,77

186023,7219,6464,06

20,8906,9924,9872,01

20,88020,2427,9472,3

20,87027,7221,7276

20,86036,7422,7174,03

23,31008,8833,9874,9

23,39018,6527,9980,67

23,38032,2931,2981

23,37039,4624,3385,14

23,36048,3725,4482,93

2710026,1739,3786,8

279035,9132,4393,48

278050,1236,2693,86

277056,8528,1998,66

276065,5829,4896,1

3010040,2643,8296,51

309049,936,03103,86

308064,5840,29104,29

307070,9431,32109,62

306079,5332,76106,77

VARIABLES DEL PROCESO

COMPOSICIN DE CIDO ACTICO EN VINAGRE 18

COMPOSICIN DE CIDO ACTICO EN VINAGRE 30%

CONCLUSINEn este proceso podemos observar que es inversamente proporcional a la concentracin del vinagre, que se ve reflejada en los datos, donde a menor concentracin de cido actico la masa de extracto es mayor, y a mayor masa de solvente es ms eficiente la separacin del cido, por sus caractersticas como componentes orgnicos, lo que facilita la transferencia convectiva de masa.

1. Es factible tcnicamente obtener cido actico a partir del vinagre con la aplicacin de un sistema de extraccin lquido-lquido multietpico y a contracorriente.

2. El solvente furfural presenta propiedades adecuadas para ser utilizado en el proceso de extraccin de cido actico a partir de vinagre.

3. Un aumento de la cantidad de solvente alimentado incrementa la cantidad de soluto real extrado.

4. Un sistema de extraccin lquido-lquido en cuatro etapas a contracorriente, permite obtener hasta un 80 % de extraccin del cido actico a partir de soluciones industriales de vinagre.Balance de materia y energa

Masa de vinagre-alimento 30% 100 kg composicin masica- alimento

Extracto (E) 40.26 Kg (M) 96.51 Kg

Refinado (R) 43.82 Kg

M=E+R, entonces, 84.08=E+R (1)

Entonces, E=96.51-R

Balance de cido actico

(C.M.A.)M= (C.M.A)E+(C.M.A)R

100*96.51=40.26+43.82R

30=0.117E+0.258R (2)

30= 0.117 (140.19-R)+0.258R

30=16.4-0.117R+0258R

30-16.4=0.141R

13.6=0.141R, entonces,

R=96.45

E=140.19-96.45=43.74 Kg.

Masa de vinagre-alimento 60 kg. 18% A.A. en vinagre

Solvente

23.72 Kg.

60Kg. M

18% A.A. Mezcla

60*0.18= (A.A.)M

10.8= (A.A.) M

% (A.A)M=10.8/83.72*100 = 12.9 A.A.

Extracto (E) 4.1% A.A. (M) 83.72 Kg

Refinado (R) 15.6% A.A.

12.9% A.A.

M=E+R, entonces, 83.72=E+R (1)

Entonces, R=83.72-E

Balance de cido actico

(A.A.)M=(A.A.)E+(A.A.)R

83.72*0.129=0.041E+0.156R

10.8=0.041E+0.156R

10.8=0.041(83.72-R)+0.156R, entonces,

R= 64.08 Kg. y E= 19.64 Kg.

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BIBLIOGRAFA

http://plantasvirtuales.unad.edu.co/main.php http://www.ugr.es/~quiored/lab/oper_bas/ex_li_li.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Extracci%C3%B3n_l%C3%ADquido-l%C3%ADquidoCuando la composicin cido actico en el vinagre se encuentra en un 18%, la masa del extracto (kg) aumenta en la medida que la composicin msica- alimento disminuye (kg), a diferencia que la masa de refinado ya que esta disminuye consecuentemente con esta. Con respecto a la masa de solvente ter Isopropilico ste maneja un rango promedio segn la concentracin del cido.

Cuando la composicin cido actico en el vinagre se encuentra en un 30%, la masa del extracto (kg) aumenta en la medida que la composicin msica- alimento disminuye (kg), a diferencia que la masa de refinado ya que esta disminuye consecuentemente con esta. Con respecto a la masa de solvente ter Isopropilico ste maneja un rango promedio segn la concentracin del cido.

MEZCLA

MEZCLA

MEZCLA