Solido-liquido

PROBLEMAS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

1. Los datos de equilibrio para el sistema agua-ácido acético-éter isopropílico. Una alimentación conteniendo 30%en peso de ácido acético y 70% en peso de agua, se alimenta a un equipo construido por una sola etapa ideal, a una velocidad de 150 kg/h. la alimentación es tratada con éter isopropílico puro. Calcular:
a. Composición del refinado yextracto, si se utilizan 100kg/h de disolvente.
b. Flujo del refinado obtenido en la operación.
c. Si la composición de soluto en el refinado fuese 0.1, ¿cuál debería el flujo del disolvente requerido?

2. Un sistema multietapa en contracorriente va ser utilizado para extraer ácido acético de agua con éter isopropílico. La alimentación contiene 39% en peso de ácido acético y59% en peso de agua entra al equipo a una velocidad de 1000Kg/h. el disolvente, contiene 1% en peso de ácido acético pero no contienen agua. El disolvente entra al equipo a una velocidad de 1500 Kg/h. se requiere que el refinado no contenga más del 7% en peso de ácido acético. Calcular:
d. Composición del extracto obtenido.
e. Flujos de refinado y extracto obtenidos en el sistema.f. Cantidad mínima de disolvente utilizado.
g. Número de etapas ideales requeridas.
h. Número de etapas reales para una eficiencia de etapa del 70%, la cual es igual para todas las etapas.

3. Una solución conteniendo 50% de soluto A en un diluyente B, es extraído con un disolvente C en una unidad de extracción multietapa a contracorriente. El flujo del disolvente es 25% delflujo de la alimentación. El diagrama de equilibrio es el que se presenta en la siguiente figura. Determine el número de etapas ideales requeridas para la operación, así como el flujo y concentración del extracto, si el refinado final tienen una composición del 15% en peso de soluto A. indique cual sería la relación mínima de disolvente a alimentación posible a utilizar.

4. 1000 Kg de unamezcla de ácido acético-cloroformo de composición 30% en peso de ácido acético se tratan, en contacto sencillo, con agua a 18°C, al objeto de extraer el ácido acético. Calcúle:
a. Las cantidades, mínima y máxima, de agua empleada.
b. La concentración máxima que puede alcanzar el ácido acético en el producto extraído.
c. La cantidad de agua a emplear para la concentración del productoextraído sea máxima.
Los datos de equilibrio entre fases líquidas para el sistema cloroformo-agua-ácido acético, a 18°C, correspondientes a extremos de rectas de reparto, son los siguientes:

Fase pesada, % en peso | Fase ligera, % en peso |
CHCl3 | H2O | CH3COOH | CHCl3 | H2O | CH3COOH |
99.01 | 0.99 | 0.00 | 0.84 | 99.16 | 0.00 |
91.85 | 1.38 | 6.77 | 1.21 | 73.69 | 25.10 |
80.00 |2.28 | 17.72 | 7.30 | 48.58 | 44.12 |
70.13 | 4.12 | 25.75 | 15.11 | 34.71 | 50.18 |
67.15 | 5.20 | 27.65 | 18.33 | 31.11 | 50.56 |
59.99 | 7.93 | 32.08 | 25.20 | 25.39 | 49.41 |
55.81 | 9.53 | 34.61 | 28.85 | 23.28 | 47.87 |

5. Si la mezcla indicada en el problema 4 se trata con 120 Kg de agua, calcular:
a. Las composiciones del extracto y del refinado.
b. Los pesos delextracto y del refinado.
c. Las composiciones de los productos de extracto y de refinado.
d. El porcentaje de ácido acético extraído.

6. 200 Kg de una mezcla de acetona y acetato de etilo que contiene una pequeña cantidad de agua (28% de acetona, 70% de acetato de etilo y 2% de agua) se somete a un proceso de extracción simple empleando como agente extractor agua con un 5% de acetato deetilo. Haciendo uso del diagrama de Pochon-Savar, calcúle:
a. La cantidad necesaria de agente extractor para que la concentración del producto refinado sea del 10% en peso de acetona.
b. Las cantidades de extracto y refinado.
c. Las composiciones de extracto y de refinado.
El proceso se ha de realizar a 30°C y a esta temperatura los datos de equilibrio, correspondientes a extremos de...