Extraccion sol-liq

1. EXTRACCIÓN SOLIDO-LIQUIDO
1 OBJETIVOS:
1. determinar la línea de operación inferior
2. determinar el rendimiento de extracción de aceite
1. Determinar el residuo y el extracto final así como su composición
2. Determinar la recuperación del disolvente, si es económicamente viable
2 MARCO TEORICO
La extracción solido- liquido consiste en la disolución de un componente(o un
grupo de componentes) que forman parte de un sólido, empleado un disolvente
adecuado en que s insoluble al resto del sólido, que denominaremos inerte.
Para llevar a cabo el proceso es necesario:
1. Contacto del disolvente con el sólido a tratar, para disolver el componente
soluble, o soluto.
2. Separación de la disolución y el resto del solido (con un a disolución adherida
al mismo).
La extracción S/L es una operación básica o unitaria mediante la cual se separan
uno o varios constituyentes solubles contenidos en un sólido inerte mediante la
utilización de un disolvente adecuado.
En un proceso de extracción S/L las operaciones implicadas son:
 Cambio de fase del soluto. Esta etapa se considera prácticamente
instantánea.
 Difusión del soluto a través del disolvente contenido en los poros del
sólido inerte.
 Transferencia del soluto desde las inmediaciones de la interfase S/L hasta
el seno de la masa principal de disolvente.
Los factores más importantes que influyen sobre la velocidad de
extracción son:
a) Tamaño de las partículas sólidas. Evidentemente cuanto más pequeñas sean,
mayor es la superficie interfacial y más corta la longitud de los poros. Por
tanto mayor es la velocidad de transferencia. Sin embargo, tamaños
excesivamente pequeños pueden hacer que las partículas se apelmacen
dificultando la extracción.
b) Tipo de disolvente. El disolvente debe ser lo más selectivo posible y se
recomienda de baja viscosidad.
c) Temperatura. Un aumento de la temperatura favorece la solubilidad y
aumentan los coeficientes de transferencia de materia. El límite superior se
fija atendiendo a criterios de calidad del producto, criterios económicos y de
seguridad con respecto al disolvente.
d) Agitación del disolvente-soluto. Favorece la transferencia por aumento de
coeficientes de transferencia de materia en la interfase S/L. Además se evita la

2. sedimentación y apelmazamiento de las partículas sólidas.
Por otro lado, la destilación es una operación básica mediante la cual se separan dos o más
compuestos de una mezcla líquida empleando calor (agente energético de separación) para
generar una fase vapor enriquecida en los compuestos más volátiles, quedando la fase
líquida enriquecida en los compuestos menos volátiles. Las fases líquida y vapor generadas
se encuentran en equilibrio termodinámico, de tal forma que la composición de ambas fases
dependerá de las diferencias entre las presiones de vapor de los componentes puros.
Cuanto más diferentes sean las presiones de vapor de los compuestos puros más
fácilmente se separan los compuestos puesto que presentarán puntos de ebullición más
diferentes, quedando pues los componentes más volátiles contenidos mayoritariamente en
la fase vapor. La fase vapor generada posteriormente se llevará a un condensador para
obtener un producto destilado final en forma líquida. Esta operación de destilación permitirá
separar el soluto del disolvente., permitiendo la reutilización del disolvente recuperado.
Los componentes de este sistema
1. Soluto.- Son los componentes que se transfieren desde el sólido hasta en líquido
extractor.
2. Sólido Inerte.- Parte del sistema que es insoluble en el solvente.
3. Solvente.- Es la parte líquida que entra en contacto con la parte sólida con el fin de
retirar todo compuestos solubles en ella.
Realización de proceso de extracción:
Para llevar a cabo la extracción será necesario, en primer lugar, poner en contacto íntimo las
dos fases hasta conseguir la transferencia de soluto de la mezcla original al disolvente. Una
vez finalizada esta etapa de transporte de materia, se procede a la separación de las fases,
obteniéndose una mezcla de disolvente y soluto llamada
“extracto” y una mezcla de la que se ha extraído el soluto, denominada “refinado”, que
estará formada por la fase sólida inerte con una parte de la disolución retenida.

3. El análisis del proceso de extracción sólido-líquido generalmente se lleva a cabo sobre un
diagrama triangular, al tratarse de un sistema ternario, que a una presión y a una
temperatura determinada se representa mediante un triángulo rectángulo isósceles, tal como
se indica en la figura.
En los vértices del triángulo se representan los componentes puros, reservándose el ángulo
recto para el sólido inerte (I) y, en el sentido de lasagujas del reloj, el disolvente líquido (C) y
el soluto sólido (B). Los lados representan mezclas binarias de los componentes de los
vértices correspondientes y los puntos interiores al triángulo representan mezclas ternarias.
Cualquier punto del triángulo corresponde a una composición expresada en fracciones
másicas (o molares): si se trata de una composición de la fase extracto se suele representar
como (yB, yC), mientras que si es una composición de la fase refinado se representa como
(xB, xC). Obsérvese que al operar en concentraciones fraccionales, cualquier punto de la
fase refinado ha de cumplir que: mientras que para la fase extracto, al no haber inerte, se
cumplirá que:
Mientras que para la fase extracto, al no haber inerte, se cumplirá que:
Si el soluto no es totalmente soluble en el disolvente, existirá una concentración de
saturación a la temperatura del sistema, representada por un punto tal como el S sobre el
diagrama triangular. Cualquier mezcla de inerte y disolución saturada se hallará situada
sobre el segmento IS, que divide al diagrama ternario en dos zonas:
La situada a la derecha del segmento IS, que representa a todas las mezclas en las
cuáles las disoluciones representadas están saturadas, ya que todos los puntos de esta
zona representan fracciones del soluto mayor a los correspondientes valores de saturación.
La situada a la izquierda del segmento IS, que representa a todas las mezclas en las
cuáles las disoluciones representadas no están saturadas, ya que todos los puntos de esta
zona representan fracciones del soluto menores a los correspondientes valores de
saturación.
Obsérvese que en casi todas las extracciones sólido-líquido se obtiene una sola disolución
no saturada, ya que se trata siempre de conseguir una elevada recuperación del soluto o de
producir un sólido inerte lo más libre posible de soluto, es decir, siempre se operará con la
suficiente cantidad de disolvente como para que se pueda obtener disoluciones no
saturadas. Por tanto, en el diagrama triangular se trabajará en la zona de disoluciones no
saturadas que será, pues, la “zona operativa”.

4. 3 MATERIALES Y EQUIPO
 Semillas de soya (172 kg)
 Alcohol isopropilico 1 lt.
 Frasco de un litro con salida
 Probeta
 Tubo de ensayo
 10 frascos de 5 ml.
 Balanza
 Refrigerante
 Matraz
4 METODOLOGIA O PROCEDIMEINTO EXPERIMENTAL
- moler la soya, tamaño adecuado no muy fino ni muy grueso.
- tamizar, pesar e introducirlo en una bolsa que entre aproximadamente 1 kg de
soya.
- Pesar la bolsa + la soya
- Introducir la bolsa dentro de un frasco de vidrio y pesar.
- Introducir el solvente hasta cubrir toda la soya (medir el solvente)
- Pesar todo el conjunto
- Abrir un cuadro

5. Numero
de
frasco
Tiempo(horas) Peso
frasco
vacío
Volumen
de
extracto(ml)
Peso de
frasco +
extracto(gr)
Peso del
extracto(gr)
Densidad del
extracto(gr/ml)
- - -
- - -
- - -
- Sacar 5 ml o 2 ml de muestra después de 1 hora del experimento y realizar
los pasos del cuadro.
- Pasado 1 semana del experimento sacar todo el extracto del frasco
- Al extracto medir su densidad y su volumen.
- a lo que queda se vuelve a pesar, y una vez pesado, pasarlo a un lavador
plástico, y sacar la semilla humedecida, extender encima de la tela y llevarlo a
l sol; para que se evapore todo el disolvente.
- y cuando el peso este contante (la semilla +aceite inerte), calcular la cantidad
de disolvente que contiene el residuo.
- Recuperación del disolvente del extracto
- Se lo lleva a un equipo de destilación (para recuperar el disolvente), pesar el
destilado.
- Lo que queda en balón es el aceite, a ese aceite se lo lleva a un secador a 70
º C a un peso constante, anotar el peso del aceite libre de agua.
5 CALCULOS
5.1 Recojo de Datos experimentales
Tabla 1 Datos para la determinación del tiempo optimo de extracción
N° de
Muestras
tiempo
(hr)
Peso de
frasco
(g)
Peso de
frasco +
extracto (g)
Peso
frasco
+aceite
(g)
peso de
extracto
(g)
Peso de
aceite (g)
Peso de
disolvente
(g)
1 0 2.92 4.92 3.06 2.00 0.14 1.86
2 1 2.92 4.46 3.1 1.54 0.18 1.36
3 2 2.92 4.76 4.16 1.84 1.24 0.60
4 3 2.92 4.50 3.88 1.58 0.96 0.62
5 4 2.92 4.52 2.98 1.60 0.06 1.54
6 5 2.92 4.78 3 1.86 0.08 1.78
7 6 2.92 4.63 3.16 1.71 0.24 1.47
8 24 2.92 4.79 4.12 1.87 1.2 0.67
9 120 2.92 4.60 4.2 1.68 1.28 0.40
Tabla 2 Tabla de Propiedades
Insumo Densidad
p aceite 0.9428 g/ml
p alcohol 1.0280 g/ml

6. La alimentación tiene la siguiente distribución
Tabla 3 Datos de alimentación
Composición Peso (g)
aceite 0.2263 113.15
inerte 0.7737 386.85
A partir del destilado se ha extraído cuanto de aceite y de alcohol se tiene en el extracto, a
partir de volúmenes y se ha usado la densidad de los mismos para determinar su peso de
ambas sustancia, con la finalidad de determinar su composición.
Tabla 4 Recojo de Datos para el Extracto
EXTRACTO
(ml)
DESTILADO COMPOSICIÓN
1000.00 ACEITE 14.11 ml 0.0235
13.30 g
ALCOHOL 841.00 ml 0.9765
864.55 g
Alcohol
perdido
173.11 ml
Para el refinado se tiene tiene que la misma composición para el inerte tanto en la entrada
como en la salida.
Tabla 5 Recojo de datos del Refinado
REFINO
Masa (g)
Muestra húmeda 551.5
Muestra seca 498.9
Disolvente 52.6
La masa inerte tiene la misma masa tanto a la entrada como en la salida, considerando esto
se ha armado la siguiente tabla:
Tabla 6 Datos del Refinado
Masa (g) Composición
Inerte 386.85 0.72
Soluto 99.85 0.19
Disolvente 52.60 0.10

7. A partir de lo anterior se ha construido la siguiente grafica (triangulo rectangular).
De la grafica anterior, se tiene que la composición del extracto y refinado son:
Extracto. %Ys=16%
%Yd=88%
Refinado %Xs=5%
%Xd=12%
6 CONCLUSIONES
 Se determino la línea de operación a partir de la composición del refinado.
 Se logro realizar el experimento determinándose la masa de refino (539.3 g) y del
extracto (1055.8 g).
7 BIBLIOGRAFIA
 Proceso de transporte y operaciones unitarias/ 3ra Edición/ Geankoplis