quimica

Área de Ingeniería Química

Experimentación en Ingeniería Química II
Modulo de operaciones de separación
Basadas, generalmente en la transferencia de materia entre
dos fases:


Definición de transferencia de materia:
Desplazamiento de uno o varios
componentes de una mezcla respecto a la
masa global de la misma.


La transferencia de materia supone cambios
en la composiciónquímica del sistema.


Operaciones de separación por
transferencia de materia

 Líquido-líquido  Extracción
 Líquido-vapor  Rectificación discontinua
 Líquido-gas

 Absorción: Determinación KLav

 Líquido-sólido  Intercambio iónico

EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
Operación básica de separación de los
componentes de una mezcla líquida mediante
transferencia de materia a otrodisolvente
inmiscible, o parcialmente inmiscible, con ella.
DISOLVENTE
(Disolvente B)

ALIMENTACIÓN

REFINADO

(Disolvente A + soluto)

(Disolvente A )

EXTRACCIÓN

EXTRACTO
(Disolvente B + soluto)

Corrientes implicadas:
Alimentación: Disolución cuyos componentes
se desea separar.
Disolvente: Líquido utilizado para separar el
componente deseado.
Refinado:
tratada.

Corrientede

alimentación

ya

Extracto: Disolución con el soluto recuperado.
Operación que requiere una instalación sencilla. Bajo
coste

Operación de Extracción Líquido-Líquido
 1º - Etapa de contacto íntimo entre las
fases: Se produce la transferencia de soluto de la
mezcla original al disolvente, hasta alcanzar el
equilibrio entre las fases.
 2º - Etapa de separación de las fases:Se
obtiene el refinado y el extracto.
Tipo de contacto
- Continuo
- Discontinuo

Modo de mezcla
- Agitación mecánica
- Circulación de los

Extractores Mezcladores - Sedimentadores

Extractor de columna
de platos perforados

Extractor de torre
agitada

Extractor de columna
de pulverización

Diagrama de equilibrio ternario

0
,
0
1
,
0
0
,
1
0
,
9
0
,
2
0
,
80
,
3
0
,
7
0
,
4
0
,
6
0
,
5
0
,
5
0
,
6
0
,
4
0
,
7
0
,
3
0
,
8
0
,
2
0
,
9
0
,
1
1,00,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,00,0
M
IC
C (Acetona)

Diagrama triangular
( % Peso )

•
Vértices:
Componentes puros
•
Lados:
binarias

M

A (H2O)

XMIC

Mezclas

•
Puntos
en
el
triángulo:
Mezclas
ternarias (M: 30% A,
40% B, 30% C)

B(MIC)

0
,
0
1
,
0
0
,
1
0
,
9
0
,
2
0
,
8
0
,
3
0
,
7
0
,
4
0
,
6
0
,
5
0
,
5
0
,
6
0
,
4
0
,
7
0
,
3
0
,
8
0
,
2
0
,
9
0
,
1
1,00,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,00,0
M
IC
Acetona

H2O

Zona
de 1 fase

MIC

Acetona -Soluto soluble
en H2O y MIC

Zona de
2 fases

H2O

XMIC

Disolventes
prácticamente
inmiscibles

MICCurva de
solubilidad

Diagrama de equilibrio ternario

0
,
0
1
,
0
0
,
1
0
,
9
0
,
2
0
,
8
0
,
3
0
,
7
0
,
4
0
,
6
0
,
5
0
,
5
0
,
6
0
,
4
0
,
7
0
,
3
0
,
8
0
,
2
0
,
9
0
,
1
1,00,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,00,0
M
IC
Acetona

Curva de
solubilidad

Mezcla

Fase 2

Fase 1

MIC

H2O

 Recta de reparto:Relaciona la composición de
las dos fases en equilibrio con la composición de la
mezcla total.
Mezcla
22% Acetona
25% MIC
52% H2O

Fase 1 (Acuosa) 15% Acetona 2%
MIC
82% H2O

Fase 2 (Orgánica) 31% Acetona 63%
MIC
5% H2O

Grados de libertad
Zona de 1 fase

L=C-F+2 = 4

( P, T, XAcetona y XMIC )

Zona de 2 fases

L=C-F+2 = 3

( P, T y XAcetona fase 1 )

Operación de ExtracciónLíquido-Líquido
DISOLVENTE ( S )
(Disolvente B)

ALIMENTACIÓN ( F )
(Disolvente A + soluto C)

REFINADO ( R )
EXTRACCIÓN

(Fase Acuosa)

F= A+C
 
 
 
 
 
 

EXTRACTO ( E )
(Fase Orgánica)

 Descripción de la operación de extracción sobre
el diagrama de equilibrio ternario:

0
,
0
1
,
0
0
,
1
0
,
9
0
,
2
0
,
8
0
,
3
0
,
7
0
,
4
0
,
6
0
,...