Extraccion supercrítica

EXTRACCIÓN SUPERCRÍTICA

Caracas, Enero de 2010
INDICE

INTRODUCCIÓN 1
1. FUNDAMENTOS DE LA EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS (EFSC) 2
1.1 Fluidos Supercríticos 3
1.1.1 El dióxido de carbono supercrítico 6
2. PROCESOS DE EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS 9
2.1 Descripción del proceso de EFSC 11
2.2 Condiciones de operación para la EFSC 12
2.3 Predicción de solubilidades desólidos y líquidos en FSC 13
2.4 Clasificación de los procesos de EFSC 14
3. APLICACIONES INDUSTRIALES 15
4. EJEMPLO: EXTRACCIÓN CONVENCIONAL VS. EFSC DE ACEITE DE GIRASOL 17
4.1 Condiciones de operación para la EFSC de aceite de girasol 18
4.2 Descripción del Proceso para la EFSC de aceite de girasol 20
4.3 Calculo típico de diseño para equipos de EFSC 22
4.3.1 Algoritmo de cálculo 24CONCLUSIONES 28
REFERENCIAS 29

INTRODUCCIÓN

En la actualidad la extracción de productos de interés comercial a partir de diversas matrices utiliza técnicas convencionales que presentan inconvenientes debido a su naturaleza, tales como contaminación del producto final con los solventes utilizados, operaciones de separación y purificación adicionales, y un impacto ambiental alto por los residuosgenerados al final del proceso.

En respuesta a esta situación, la utilización de fluidos supercríticos como medio alternativo de extracción esta siendo cada vez más implementada ya que se ha demostrado sus ventajas para este tipo de aplicaciones y se esta implementando a nivel mundial. Sin embargo, La extracción con fluidos supercríticos (EFSC) aun no logra posicionarse favorablemente frente a lastecnologías convencionales. Esto se ha presentado debido, entre otras razones, al desconocimiento sobre esta tecnología y a la falta de experiencia en el manejo de procesos a condiciones extremas de presión.

En este trabajo se presenta una breve revisión bibliográfica acerca de los principales fundamentos que rigen los procesos de EFSC, así como las características de algunos fluidossupercríticos, la descripción de procesos típicos de EFSC, y finalmente un cálculo tipo acerca del diseño del equipo principal empleado en estos procesos, a saber, el recipiente extractor.
1. FUNDAMENTOS DE LA EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS (EFSC)

La extracción con fluidos supercríticos (EFSC) es una técnica de separación de sustancias disueltas o incluidas dentro de una matriz, basadafundamentalmente en la capacidad que tienen determinados fluidos en estado supercrítico de modificar su poder disolvente. En la operación unitaria de EFSC, la transferencia de materia se efectúa por encima del punto crítico del solvente; lo cual permite controlar y manipular propiedades tales como la difusividad, la viscosidad del fluido y la densidad, ésta última responsable de las interaccionesmoleculares entre el soluto y el solvente (solubilidad), mediante pequeños cambios de presión y/o temperatura ([i]).

El poder disolvente de los fluidos supercríticos (FSC) puede ser elevado, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura aplicadas, las cuales permiten la disolución selectiva de sustancias determinadas en él. La extracción se realiza sin cambios de fase, únicamente variando lascondiciones de presión y/o temperatura de los FSC.

Existen dos características fundamentales de la extracción supercrítica que la diferencian de los otros procesos de extracción: (1) alta densidad del solvente supercrítico, del orden de la del líquido; y (2) elevada compresibilidad del solvente supercrítico, es decir, elevada variación de la densidad del solvente debido a cambios en la presión.En comparación con los procesos de extracción convencionales (líquido-líquido ó sólido-líquido), la EFSC ofrece diversas ventajas, entre las cuales destacan (1):

• Facilidad de recuperación de los solventes supercríticos y de los solutos extraídos.
• Mayor cantidad de solventes y mezclas de solventes disponibles.
• Uso de temperaturas moderadas para recuperar sustancias termolábiles...