Presentacin de PowerPoint

Contacto Mltiple enCorriente Directa1INTRODUCCIONExtraccinDiagramas de flujoNaturaleza del SistemaSeparacin Deseada2CONSIDERACIONESEl extracto efluente y las soluciones de refinado estn en equilibrio, una con respecto a la otra. Cada etapa debe incluir los medios para facilitar el contacto de los lquidos insolubles y para separar fcilmente las corrientes de los productos3CONTACTO MULTIPLE EN CORRIENTE DIRECTACONTACTO SENCILLOETAPA 1Alimentacin, FXfDisolvente, B1Refinado, R1xExtracto, E1yETAPA 1F, XfB1 R1, x1E1, y1ETAPA 2B2 R2, x2E2, y2ETAPA n-1Bn-1 Rn-1, xn-1En-1, yn-1ETAPA nBn Rn, xnEn, ynSeparacin de disolventeSepracion de disolventeER4BALANCESETAPA nBn Rn, xnEn, yn Rn-1, xn-1Balance general

Calculo de Xn

5BALANCESETAPA nBn Rn, xnEn, yn Rn-1, xn-1Cantidad de disolvente

Cantidad de extracto

Del balance general:

Finalmente:6Construccin Diagrama TriangularM1E1R1FM2E2R27Construccin Diagrama TriangularEjemplo:

100 Kg de una disolucin de A y C, de composicin 30% en peso de C, se somete a un proceso de extraccin en corriente directa empelando como disolvente el componente B. La operacin se efecta en tres etapas utilizando 50 Kg de B en cada etapa.Calclese: La cantidad y composicin del extracto y del refinado en cada una de las etapas.La cantidad y composicin del producto extrado y del producto refinado.La composicin mxima de C que puede lograrse con este mtodo de extraccin.8RefinadoextractoXNYNABCABC95501090000,0530992,552,510,1827,90,0260,0530,444,55589,95,1510,874,2150,0530,0540,582,87687,35,27,511,567,5210,0790,0550,6461,98584,65,41012,761,126,20,1060,0570,6741,5781,95,612,514,255,8300,1320,0590,6791,26379,15,91515,950,333,80,1590,0630,681,01276,36,217,517,845,736,50,1860,0660,6720,8573,46,62019,641,4390,2210,0710,6650,6967,57,52524,632,942,50,270,0810,6430,51361,18,9302827,544,50,3290,0980,6140,37954,410,63533,321,7450,3910,1190,5750,27746,613,44040,516,5430,4610,1550,5150,19843,41541,643,41541,60,4920,1760,4920,1769

m1Composiciones del extracto y RefinadoE1R1y1= 0,28x1= 0,112x1y1Cantidades de extracto y Refinado

10

m2E2R2x2y2Cantidades de extracto y Refinado

Composiciones del extracto y Refinadoy2= 0,100x2= 0,03111

m3E3R3x3y3Cantidades de extracto y Refinado

Composiciones del extracto y Refinadoy3= 0,100x3= 0,03112b) La cantidad y composicin del producto extrado y del producto refinado.

R30,050La cantidad de producto refinado sera:

La composicin del producto refinado ser:X=0,009Cantidad total del extracto:E=78,1+64,5+60,2= 202,8Kg13La cantidad de C en el extracto:78,1(0,28)+64,5(0,1)+60,2(0,023)= 29,7KgLa cantidad de A en el producto extraido:100(1-0,30)-44,8(1-0,009)= 25,6KgLa cantidad total de producto extraido:E=29,7+25,6=55,3La composicin del extracto sera:Xe=29,7/202,8 = 0,146La composicin del producto extraido sera:Xe=29,7/202,8 = 0,14614c) La composicin mxima de C que puede lograrse con este mtodo de extraccin.

Cmax=68%15Construccin de diagrama concentracion-contenido en disolvente 16

M1E1R1Y1=0,676X1=0,127

Ne1

17

M2E2R2Y2=0,5X2=0,036

Ne2

18

M3E3R3Y3=0,20X3=0,012

Ne3

19La cantidad total de extracto:E=78,1+64,4+60,0= 202,5KgLa cantidad total de producto extraido:E=32+13,4+7,6=53,0kgLa cantidad total de c en el producto extraido:32(0,676)+13,4(0,502)+7,6(0,20)=29,82kgLa composicin del producto extraido:Y=29,82/53,0=0,56La composicin media del extracto:y=29,82/202,5=0,14720Caso particular

21Sistemas inmisciblesSe presenta un caso especialmente sencillo cuando los componentes A y B son totalmente inmiscibles entre si y permanecen cada uno en su fase.Entonces se puede decir que; el Disolvente B ser miscible con el componente a extraer C,y totalmente inmiscible con el otro componente AmezclaA + CsolutoAgente extractorBBC+ Aextractorefinadomisciblesinmiscibles22Cuando el disolvente de extraccin y la solucin de alimentacin son insolubles, podemos referir la concentracin de cada fase al componente inmutable La composicin del refinado se expresa por

La composicin del extracto se expresa por

Etapa nAlimentacinAxn-1DisolventeBn ysEctractoBnynRefinadoAxnBALANCE DE MATERIA Axn-1 + Bnys= Bnyn +Axn23El balance de materia obtenido anteriormente , puede expresarse de la siguiente forma: A(xn+xn-1)=B(yn -ys)O bien

Donde:A= cantidad de A en la alimentacin a la etapa de composicin xn-1B= cantidad de B en agente extractor composicin ysX1= composicin refinado en el equilibrioY1= concentracin extracto en el equilibrio

24Curva de equilibrio-A/B1-A/B2-A/B3xf(xn-1)-----------------------------------------------------------------------ysx1x2y1-----------------------------------------------------------------------------------------------y2------------------------------Composicin del refinadoComposicin del extractoLas Composiciones de equilibrio en el punto (x1;y1),vendrn dadas por la recta que pasa por (xn-1;ys)l(x1;yi)25Se dispone de 100kg de una solucin acuosa que contiene 1% de nicotina, para separar la nicotina se somete la disolucin a un proceso de extraccin en corriente directa a 20C. Empelando 50kg de queroseno como agente extractor en cada uno de las 3 etapas que consta el proceso. Calcular el porcentaje de nicotina que se ha extraido, los datos de equilibrio para el sistema a 20C son los siguientesejemplo00.0010110.002460.005020.007510.009980.020400.0008070.001960.004560.00686

0.009130.0187

26graficaxfx1x2x327CALCULO DE ETAPASPara calcular el numero de etapas se pueden usar dos formulas las cuales dependern de como entre el disolvente a cada etapa:Disolvente puro en cada etapa

Disolvente no puro , contiene concentracin ys del componente a extraer

donde

Factor de extraccin28

namograma29ejemploEn una batera de extractores que funcionan en contacto mltiple en corriente directa entran como alimentacin 500kg/h de una mezcla acetaldehdo tolueno de composicin 10% en peso de acetaldehdo. Como agente extractor se emplean 600 kg /h de agua , que se distribuye en cantidades iguales en cada una de las etapas. Calcular el numero de etapas necesarias si la concentracin en el refinado no ha de ser superior al 1% en peso;la relacin en el equilibrio viene dada pro la expresin : y=2.20x

30Se dispone de 100kg de una solucin acuosa que contiene 0.3% de acido benzoico ,para separar el acido se somete la disolucin a un proceso de extraccin en corriente directa a 20C. Empelando 1800kg de benceno como agente extractor en cada uno de las 2etapas que consta el proceso. Calcular el porcentaje de acido benzoico que se ha extraido, los datos de equilibrio para el sistema a 20C son los siguientes0.9151.1351.5252.042.563.995.231.0251.602.915.337.94

20.136.0

31grafica32