UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS, FÍSICAS Y QUIMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA NOMBRE: Lucía Lilibeth Macillo Meza FECHA: 14/09/2016 MATERIA: Operaciónes Unitarias y Lab. III NIVEL: Noveno “E” CONSULTA EQUIPOS PARA EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO Los apáralos utilizados en los procesos de extracción sólido-líquido son muy variados, siendo difícil una clasificación clara. Algunos autores los clasifican según el tamaño de partícula sobre la que se va a realizar la extracción de soluto. Otros los clasifican según que el disolvente a utilizar sea o no volátil, o bien si interesa o no su recuperación. Por regla general, en la industria alimentaria, las partículas de material que contiene el soluto no son muy finas, sino que su tamaño suele ser superior a 200 mallas (0,074 mm de luz). Teniendo presente esta consideración, los extractores se clasifican según el método de contacto.
Extractores de contacto simple
Este tipo de extractores consta, esencialmente, de un depósito o recipiente abierto con un falso fondo. Las partículas sólidas se colocan en el depósito sobre el falso fondo, que suele ser un tipo de filtro o rejilla; distribuyéndose el disolvente sobre la superficie del sólido, de forma que se realiza una percolación de aquél sobre éste. La disolución resultante atraviesa el falso fondo, pudiéndose recoger como extracto. En muchos casos el disolvente se añade en tal cantidad que en realidad la carga se halla sumergida en el disolvente. Estos extractores se utilizan, generalmente, en pequeñas plantas industriales para la extracción de azúcar de remolacha, aceite de semillas oleaginosas y frutos secos, extracto de café a partir de granos tostados y molidos, solubles de té a partir de hojas deshidratadas, etc. En muchos casos es preciso utilizar disolventes volátiles, tal como en la extracción de aceite de semillas; o bien es necesario trabajar a presión para lograr una mejor percolación del disolvente sobre las partículas sólidas. Debido a ello, y por consideraciones higiénicas este tipo de extractores son cerrados. En la figura 1.0 se halla representado un tipo de extractor de contacto simple, en el que puede observarse el modo de funcionamiento descrito anteriormente.
Figura 1.0. Extractor de contacto simple.
Sistemas de múltiples contactos con lecho fijo
Existen casos en los que la velocidad de extracción es muy rápida, y en una sola etapa es posible realizar la extracción deseada. Sin embargo, es más frecuente que esto no ocurra y sea necesario hacer circular el disolvente a través de una serie de tanques que contengan el sólido; de forma que el disolvente fresco se introduce en el tanque cuyo sólido esté más agotado en soluto, fluyendo a través de los distintos tanques abandonando el sistema por el tanque recién cargado. Una serie de tanques de este tipo se denomina hatería de extracción. Cuando el disolvente es volátil o el lecho de sólidos poco permeable, es necesario utilizar depósitos cerrados que operen a presión, para facilitar que el disolvente atraviese el lecho. En estos casos el conjunto de tanques de extracción se denomina balería de difusión Robcrt. Los procesos en los que se utilizan este tipo de extractores son extracción de café, té, aceite y azúcar de remolacha.
Extractores continuos de lecho móvil
Tal como su nombre indica, en este tipo de extractores el lecho de partículas sólidas es móvil, operando la mayoría de ellos en contracorriente. A continuación se describen algunos de los distintos tipos de extractores de lecho móvil existentes. Extractor Bollmann. Este extractor, también denominado Hansa-Mühle, consta de un elevador de cangilones que está encerrado en una cámara vertical. Como se muestra en la figura 2.0, los cangilones o cestas se cargan con el sólido en la parte superior derecha del extractor, y a medida que van descendiendo se rocían con una disolución de «miscela intermedia». En esta zona del
extractor el sólido y la disolución descienden en corrientes paralelas. La miscela que se recoge en el fondo de la parte derecha del extractor se recoge como «miscela final». Una vez rebasada la parte inferior, las cestas con sólido parcialmente agotado suben por la parte izquierda del extractor: a medida que las cestas ascienden se agrega disolvente puro a cada una de ellas, en una parte determinada de la zona alta del extractor. En esta zona, el sólido y el disolvente circulan en contracorriente, de forma que en la parte interior se obtiene la miscela intermedia, mientras que la cesta con los sólidos ya agotados es descargada en la parte superior. Este tipo de extractores se suele utilizar en los procesos de extracción de aceite de semillas.
Figura 2.0. Extractor de Bolman..
Figura 3.0. Extractor de Hildebrandt..
Extractor Hildebrandt. Es un extractor de inmersión, ya que en todo momento el sólido se encuentra inmerso en el disolvente. En esencia consta de tres elementos montados en forma de U, tal como muestra la figura 3.0. El sólido se carga por uno de los brazos verticales y se hace avanzar, mediante un transportador de tornillo sin fin hacia abajo. Una rama horizontal lo transporta hacia el otro brazo vertical, por donde asciende hacia ser descargado por su parte superior. El movimiento del sólido se logra con tornillos sin fin de paletas perforadas. El disolvente se alimenta por el brazo de subida de los sólidos, lográndose con esto que las corrientes líquida y sólida circulen en contracorriente. En el conducto de salida de la disolución extraída, existe un filtro que evita que el sólido salga por esta corriente. Estos extractores se utilizan en la extracción de azúcar de remolacha y aceite de copos de soja, si bien en la actualidad su construcción está muy limitada. Extractor Bonotto. En un extractor que consta de una columna vertical dividida en compartimentos mediante platos horizontales, figura 4.0. Cada plato tiene una abertura, colocada de forma alterna en cada dos platos consecutivos. El sólido se alimenta por la parte superior de la columna, siendo la dirección descendente la que siguen las partículas, mientras que el disolvente entra por la parte inferior, saliendo la miscela por la parte superior. El flujo de sólido y líquido es en contracorriente. Estos extractores se utilizan en la extracción de aceite de semillas y frutos secos. Basados en este principio de extracción en columna por inmersión, y con algunas variantes, existen otros extractores que se conocen con distintos nombres: Allis Chalmer. Oliver, etc.
Figura 4.0. Extractor de Bonotto.
Extractor Rotocel Este aparato se basa en la extracción por percolación. Consta de una cámara cilíndrica vertical cerrada, dentro de la cual va girando un tanque también cilíndrico, que está dividido en compartimentos, cuyo fondo es en forma de cuña y se halla perforado (figura 5.0).Este tipo de extractores se utiliza tanto en la extracción de azúcar como en la de aceite.
Figura 5.0. Extractor de Rotocel.
Extractor Soxhlet
Es un aparato que suele utilizarse en experimentos de laboratorio, aunque en instalaciones de pequeña capacidad u otros de funcionamiento análogo también se aplica. En la figura 6.0, se representa este extractor, pudiéndose observar que el disolvente extractor se hace hervir en una caldera, y sus vapores condensados son enviados a un recipiente que contiene el sólido con el soluto a extraer. El extracto es enviado de nuevo a la caldera, donde vuelven a producirse vapores de disolvente que se utilizan en nuevas extracciones. De este modo, en la caldera se va acumulando el soluto, mientras que el sólido se va agolando de él.
Figura
6.0.
Extractor Soxhlet.
BIBLIOGRAFÍA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIACOLOMBIA. (s.f.). DATATECA. Recuperado
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http://datateca.unad.edu.co/contenidos/302589/2015-2/Equipos_solidoliquido.pdf
