Extración sólido-líquido: obtención de azúcar

Extracción sólido-líquido: obtención de azúcar (sacarosa) a partir de remolacha

Marta Vidal Otero
Experimentación en
Ingeniería Química IV
2011 – 2012
Índice
1. Introducción
2. Fundamento teórico
* Obtención del azúcar
* Pretratamiento de la remolacha
* Extracción sólido-líquido
* Obtención del jugo y de la pulpa
* Tratamiento del jugo
* Encalado
* Saturacióno carbonatación
* Evaporación
* Secado
* Instrumentación necesaria para la práctica
* Reactivos
3. Resultados experimentales y cálculos
4. Conclusiones
5. Bibliografía

1. Introducción
La extracción sólido-líquido también llamada lixiviación es una operación unitaria de separación en la que se desarrolla una transferencia de materia impulsada por una diferencia deconcentración y una transmisión de calor en la que la fuerza impulsora es un gradiente de temperatura.
En la extracción de sólidos, o lixiviación, el material soluble (sacarosa) se disuelve con un sólido inerte (remolacha) mediante un disolvente líquido (agua). El material disuelto, o soluto, se recupera después por cristalización o evaporación [1], en nuestro caso, será por evaporación. En lixiviaciónla difusión del soluto a través de la fase sólida va seguida de la difusión en el seno del líquido [2].
Por consiguiente, para llevar a cabo el proceso es necesario:
* Contacto del disolvente con el sólido a tratar, para disolver el componente soluble, o soluto.
* Separación de la disolución y el resto del sólido (con la disolución adherida al mismo).
La disolución separada se denominaflujo superior o extracto; recibiendo el nombre de refinado, flujo inferior o lodos el sólido inerte acompañado de la disolución retenida por el mismo [3]. A continuación, en el fundamento teórico se verá que en la extracción sólido-líquido de la sacarosa procedente de la remolacha, el extracto y el refinado reciben nombres específicos propios de esta operación.
Existen distintos tipos deremolacha, la que se utiliza en la práctica es remolacha azucarera. Ésta es una planta resistente, bienal, que puede ser cultivada comercialmente en una gran variedad de climas templados. Durante su primera estación de crecimiento, produce una gran raíz cuya masa seca es de 15-20% en peso de sacarosa. Si la planta no se cosecha en este momento, a continuación, durante su segunda estación de crecimiento,los nutrientes de la raíz se utiliza para producir flores y semillas y la raíz se reducirá de tamaño.
La industria de la remolacha ha tenido altibajos a lo largo de su historia, pero en la actualidad Europa produce 120 millones de toneladas de remolacha al año, que se utilizan para producir 16 millones de toneladas de azúcar blanca. Francia y Alemania siguen siendo los principales productores,pero se produce azúcar de remolacha en todos los países de la EU excepto en Luxemburgo. Casi el 90% del azúcar que se consume en Europa es de producción interna [4].

2. Fundamento teórico
* Obtención del azúcar
La remolacha necesita ser preparada previamente para que pueda realizarse la extracción de la sacarosa de ésta. Este pretratamiento presenta las siguientes etapas:
* Eliminación dela tierra que queda en la remolacha.
* Corte de las hojas, las raíces y la parte superior (cabeza) de la remolacha, procedimiento conocido como descorchado de la remolacha.
Para llevar a cabo la extracción, el cuerpo de la remolacha tras este pretratamiento se corta a la mitad por el eje vertical y, de nuevo, se corta la mitad en dos mitades de la misma forma. Se trabajará con un cuarto delcuerpo cortado en tiras estrechas llamadas cosetas para facilitar la extracción de la sacarosa.
A continuación, se realiza el tratamiento para conseguir la extracción de la sacarosa.
Para comenzar, se introducen las cosetas de forma horizontal en un vaso de precipitados de un litro. Se añade agua lo suficiente como para cubrir las cosetas, es importante que no haya exceso de agua pues el...