Extractor Kennedy

““Operaciones
Operaciones B
ásicas de la
Básicas
Industria Alimentaria
Alimentaria””
Ciencia y Tecnologí
ía de los Alimentos
Tecnolog
Tecnología
11º
º Curso / 1º
1º Cuatrimestre

Bloque 4

Tema 13

Operaciones b
ásicas de
básicas
transporte de materia

Lixiviaci
ón
Lixiviación

Tema 13. Lixiviación

ÍNDICE
Introducció
Introducción
€Usos de la extracció
extracción en la industriaagroalimentaria
€Equilibrio de extracció
extracción
€Ciné
Cinética de extracció
extracción
€Factores que influyen en la extracció
extracción
Extracció
Extracción en una etapa y en varias etapas
€Contacto sencillo y contacto múltiple
€Contacto múltiple en corriente directa
€Contacto múltiple en contracorriente
Equipos de lixiviació
lixiviación
Extracció
Extracción con fluidos supercrí
supercríticos

1Tema 13. Lixiviación

BIBLIOGRAFÍA
•Rodríguez, F. (Ed.) y cols.”Ingeniería de la industria
alimentaria”, Vol III. Síntesis, 2002. (Cap. 6)
•Ocón, J., Tojo, G. “Problemas de ingeniería química.
Operaciones básicas”, Aguilar, 1986 (Cap. 8
•Treybal, R.E. “Operaciones de transferencia de masa”, 2ª ed.,
McGraw-Hill, 1989 (Cap 13)
•Coulson, J.M. y Richardson, J.F. “Ingeniería Química.
Operaciones básicas”,Tomo II. Reverté 1988. (Cap. 10)

Tema 13. Lixiviación

Alimentación
Disolvente

Flujo superior o extracto
Flujo inferior o refinado

1

Contacto disolvente-sólido

2

Separación de la disolución y el resto del sólido (con
la disolución adherida al mismo)

1 + 2

= Etapa de extracción

Etapa teórica o ideal: Cuando la disolución del extracto tiene
la misma composición que la retenida por elsólido en el
refinado.

2

Tema 13. Lixiviación
Cinética de extracción:
- Adsorción del disolvente por la fase sólida
- Disolución del soluto
-Transporte interno del soluto a través de los poros del
sólido hasta la superficie externa de las partículas
-Transporte externo del soluto a través de la capa límite que
rodea las partículas sólidas hasta el seno de la disolución

m s = A K (C's −C s )
Factoresque influyen en la extracción :
- Disolvente
- Temperatura
- pH
- Tamaño de partículas sólidas

Tema 13. Lixiviación

Nomenclatura
COULSON/OCON TOJO
COMPONENTES

I =Sólido Insoluble o Inerte
S = Soluto o Sólido Soluble
D = Disolvente

FASES
REFINADO ó RESIDUO ó LODOS =
sólido lixiviado I + disolución retenida
(D+S)

EXTRACTO ó DISOLUCIÓN
SEPARADA = solución lixiviada
(D+S) y algo de I

3

Tema13. Lixiviación

Nomenclatura y Coordenadas
F = sólido a lixiviar
AE = agente extractor (disolvente)
E = fase extracto
R = fase refinado

Î Coordenadas libres de sólido inerte:
X = kg S / kg (D+S) en R
Y = kg S / kg (D+S) en E
NR = kg I/kg (D+S) en R
NE = kg I/kg (D+S) en E

F’ = kg (D+S) en F
AE’
AE’ = kg (D+S) en AE
E’ = kg (D+S) en E
R’ = kg (D+S) en R

Tema 13. Lixiviación

Diagrama rectangularo de Janecke
N=I/(D+S)

F
R1
Disolución/Inerte=Cte

K

B B’

D

D’

R’1

G

M1

Di

E’1

E1

H

A

C

so
lv
en
te
/I
ne
rt
e

=
Ct
e

1
X,Y=S/(D+S)

4

Tema 13. Lixiviación

Contacto Sencillo
Diagrama de Flujo
EXTRACTO
(Flujo Superior)

Agente extractor de Lixiviació
Lixiviación
AE´ (kg D+S)
NS (kg I/kg D+S)
YS (kg S/kg D+S)

Datos conocidos

E´1 (kg D+S)
NE1 (kg I/kg D+S)
Y1 (kg S/kg D+S)

1Etapa

Variables a calcular

Sólido a Lixiviar
F´ (kg D+S)
NF (kg I/kg D+S)
XF (kg S/kg D+S)

RESIDUO ó LODOS
(Flujo Inferior)
Sólido inerte I (kg I)
Disolución retenida
R´1 (kg D+S)
NR1 (kg I/kg D+S)
XR1 (kg S/kg D+S)

Tema 13. Lixiviación

Balance de Materia y Condició
Condición de Equilibrio
BALANCE A “D+S”
D+S”
F´+AE´
AE´= M´1= R´1 + E´1 F, AE y M1 alineados; E1, R1 y M1 alineados
BALANCE A “I”(N=kg I/kg (D+S)
F´·NF + AE´
AE´·NAE = M´1 · NM1= R´1 ·NR1 + E´1 ·NE1
Si el extracto está totalmente clarificado (sin I) Î NAE=NE1=0
BALANCE A “S” (X, Y= kg S/kg (D+S))
F´·XF+AE´
AE´·YAE = M´1 · XM1= R´1 ·XR1 + E´1 ·YE1

INFORMACIÓ
INFORMACIÓN ADICIONAL:
ADICIONAL: datos de equilibrio o pseudoequilibrio
(curvas de extracto y refinado y rectas de reparto)

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Tema 13. Lixiviación

Contacto...