Extracción liquido liquido en una sola etapa (Laboratorio)

1. 2017
UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE
MORENO
CARRERA : INGENIERIA QUIMICA
MATERIA: OPERACIONES UNITARIAS 3
ERIKA ROJAS BARRIENTOS
Extracción Solido Líquido en una
Sola Etapa

2. Extracción Solido Líquido
en una Sola Etapa
O BJETIVOS
Objetivo General
Demostrar, conocer y aprender la operación del extractor de una sola etapa
(extracción liquida en forma continua) y evaluar la eficiencia del proceso.
Objetivo Especifico
Encontrar el peso porcentual del bicarbonato de potasio (KHCO3) extraído en la
miscela de cierre midiendo la conductividad y la temperatura de la miscela de
cierre y por consiguiente también el grado de extracción tomando en cuenta las
medidas similares del solvente fresco introducido en el proceso.
F UNDAMENTO TEORICO
Cuando el sistema es configurado para la sola etapa extracción continua el
material solido fresco es alimentado en el sistema usando el alimentador material
espiral. El material solido es movido a través del sistema rotativo (tornillo sin fin) y
el solvente fresco va rociando continuamente encima de él y a través de él. Una
vez que el material solido haya sido procesado baja por el tanque de solido
extraído. La miscela conteniendo el componente soluble es coleccionada en el
tanque de la miscela de cierre.
La sola etapa la extracción continua es un sistema de lazo abierto y el flujo de
extracción dependerá de variables como la temperatura solvente, el flujo
volumétrico, el flujo del sólido, la cantidad de soluto en el sólido seco y las
características del contacto entre las partículas sólidas y liquidas.
Porque la extracción es de proceso continuo por tanto se estabilizara luego de un
periodo inicial; sin embargo, como el proceso se inicia y se estabiliza la
continuidad cambia y será de interés, así como también las lecturas cuando el
estado permanente es logrado.
El peso del KHCO3 en la miscela de cierre puede ser determinado de medidas de
temperatura y conductividad de la miscela de cierre usando las gráficas de
conversión en Graficas de Concentración.

3. Al recoger los parámetros en operación de un proceso de extracción los objetivos
principales son como sigue:
 Hacer la miscela de cierre tan concentrado como posible – para
minimizar el costo de más procesamientos al recobrar el componente
soluble del solvente
 Usar la cantidad mínima de solvente – para reducir costos operativos.
 Perder la cantidad mínima de solvente – el solvente retenido en los
sólidos después de ir en procesión.
 Aumentar al máximo la producción del producto – para procesar la
cantidad requerida de producto en el tiempo mínimo.
 Extractar el máximo porcentaje del componente soluble valioso del
pienso – cualquier componente soluble quedándose en los sólidos
después de que yendo en procesión es gastado.
 Minimizar el aporte de energía para el proceso funcionando en la
temperatura practicable mínima) – para reducir costos operativos.
La eficiencia del proceso puede ser evaluada considerando los siguientes
parámetros.
La concentración de la miscela de cierre. La cantidad de componentes soluble
extraído.
La cantidad del componente soluble quedándose en los sólidos después de ir
procesión.
La cantidad de faltante solvente en los sólidos después de ir procesión.
A la energía le hizo falta realizar la extracción.

4. EQ UIPO REQUERIDO
UOP4MkIISolidLiquidExtractionUnit
El trasportador solido – el granulado poroso de polímero conteniendo Bicarbonato
de Potasio (preparado por adelantado)
Cronometro (SOFTWARE)
Midiendo cilindro, típicamente 250 ml (desprovisto)
Computadora donde se recopilaran los datos a medida que transcurre el proceso
de extracción.
Funcionamiento del extractor
El agua del tanque de disolvente nuevo se bombea hacia arriba a través de la
primera etapa del calentador y roció sobre la superficie del material sólido (celda)
que se mueve por debajo de los rociadores (tipo ducha) por el rotor. La miscela
que drena de la parte inferior del rotor se recoge en el tanque de miscela final.

5. PR OCEDIMIENTO
Verificar que el extractor (UOP4 MkII) este apagado, que todos los interruptores estén
desactivados y todos los controles giratorios estén ajustados al mínimo en el panel
frontal de la consola.
Llenar el tanque de disolvente limpio con agua limpia (del grifo).
Llenar la tolva del alimentador de espiral con el sólido previamente preparado.
Conectar y encender el extractor (UOP4 MkII).
Establecer una bomba para dar el flujo requerido de flujo.

6. Cuando disolvente aparece en la barra de medida de rociadores se toma la
temperatura del disolvente directa desde el tanque de disolvente limpio y se indica en
el controlador de temperatura de la etapa 1 (T1) antes de que el calentador este
encendido.
Encender el calentador uno a la vez luego ajustar el punto de ajuste en el controlador
de la etapa 1 a la temperatura de 40 ° C y dejar que la temperatura se estabilice.
NOTA: Debemos tener en cuenta que el calentador sólo puede ser encendido cuando
hay un flujo constante de líquido a través del calentador ya que si no es así se puede
quemar la resistencia que se encuentra en el calentador.
Controlar temperaturas T1 y T4 (T1 indica en el controlador de temperatura etapa 1,
T4 indica en el medidor de panel a través del interruptor selector) y esperar hasta que
las temperaturas se han estabilizado. Una vez que las temperaturas se han
estabilizado la extracción podemos proseguir.
En modo manual, será necesario para cambiar a la pantalla multifunción en la
consola entre C1, C4 y T4 con el fin de acabar con estas lecturas sobre una base
regular (por lo general una vez por minuto) a medida que el proceso avanza.
T1 Temperatura de entrada del rotor solvente
Temperatura T4 de miscela definitiva
C1 conductividad del disolvente que entra en el rotor (permanecerá constante)
C4 conductividad de miscela definitiva
Ajustar el control de la velocidad para dar la velocidad de rotación requerida (una
revolución por hora o menos)
Encender el alimentador de material del tornillo sin fin y ajustar el control de la
velocidad
Iniciar el cronómetro y comenzar a grabar las lecturas anteriores, cuando la primera
celda que contiene el material sólido llega a la barra de aspersión esto lo hace la
computadora mediante un software para nuestra facilidad.
Como disolvente extrae el KHCO3 y se puede observar que a medida que se está
operando la conductividad aumenta ya que indica y es proporcional a la cantidad de
soluto extraído.

7. LEC TURAS DURANTE EL PROCESO DE EXTRACCIÓN
Una vez que el sistema ha alcanzado el proceso continuo las siguientes mediciones
deben registrarse:

8. R ESULTADOS OBTENIDOS
Numero Tiempo
KHCO3
conc. en
Solido
[% peso]
Alimentación
del solido
NF
[kg/hr]
Velocidad
Rotor
NR
[rev/hr]
1 0:00:00 55,0 2,6 3,0
2 0:00:30 55,0 2,6 3,0
3 0:01:00 55,0 2,6 3,1
4 0:01:30 55,0 2,6 3,1
5 0:02:00 55,0 2,6 3,1
6 0:02:30 55,0 2,6 3,1
7 0:03:00 55,0 2,6 3,2
8 0:03:30 55,0 2,6 3,2
9 0:04:00 55,0 2,6 3,2
10 0:04:30 55,0 2,6 3,2
11 0:05:00 55,0 2,6 3,2
12 0:05:30 55,0 2,6 3,2
13 0:06:00 55,0 2,6 3,2
14 0:06:30 55,0 2,6 3,2
15 0:07:00 55,0 2,6 3,2
16 0:07:30 55,0 2,6 3,2
17 0:08:00 55,0 2,6 3,2
18 0:08:30 55,0 2,6 3,2
19 0:09:00 55,0 2,6 3,2
20 0:09:30 55,0 2,6 3,2
21 0:10:00 55,0 2,6 3,2
22 0:10:30 55,0 2,6 3,2
23 0:11:00 55,0 2,6 3,2
24 0:11:30 55,0 0,0 3,2
25 0:12:00 55,0 0,0 3,2
26 0:12:30 55,0 0,0 3,2
27 0:13:00 55,0 0,0 3,2
28 0:13:30 55,0 0,0 3,2
29 0:14:00 55,0 0,0 3,2
30 0:14:30 55,0 0,0 3,2
31 0:15:00 55,0 0,0 3,3
32 0:15:30 55,0 0,0 3,2
33 0:16:00 55,0 0,0 3,2

9. 34 0:16:30 55,0 0,0 3,2
35 0:17:00 55,0 0,0 3,2
36 0:17:30 55,0 0,0 3,2
37 0:18:00 55,0 0,0 3,2
38 0:18:30 55,0 0,0 3,2
39 0:19:00 55,0 0,0 0,0
40 0:19:30 55,0 0,0 0,0
TEMPERATURAS
Numero
Temp. del
solvente
fresco
TS
[°C]
Temp 1
T1
[°C]
Temp 2
[°C]
Temp 3
[°C]
Temp 4
T4
[°C]
1 20,0 35,3 39,8 46,3 44,3
2 20,0 35,2 39,6 45,9 43,0
3 20,0 35,0 39,6 45,4 42,9
4 20,0 35,2 39,6 45,2 42,8
5 20,0 35,1 39,7 45,0 42,6
6 20,0 35,2 39,7 45,1 41,7
7 20,0 35,2 39,7 45,1 42,1
8 20,0 35,2 39,7 45,0 42,0
9 20,0 35,1 39,8 44,9 41,5
10 20,0 35,1 39,8 45,0 42,0
11 20,0 35,1 39,9 45,0 42,0
12 20,0 35,1 40,0 45,0 41,8
13 20,0 35,1 40,0 45,1 41,7
14 20,0 35,1 40,1 45,0 41,9
15 20,0 35,2 40,1 45,0 41,9
16 20,0 35,0 40,1 45,1 41,4
17 20,0 35,1 40,2 45,2 41,9
18 20,0 35,1 40,2 45,2 42,0
19 20,0 35,1 40,2 45,2 42,0
20 20,0 35,1 40,2 45,3 41,7
21 20,0 35,1 40,2 45,2 42,1
22 20,0 35,1 40,2 45,1 42,0
23 20,0 35,1 40,2 45,1 41,8
24 20,0 35,1 40,2 45,1 42,4

10. 25 20,0 35,9 40,2 45,7 42,9
26 20,0 35,6 40,1 45,5 43,1
27 20,0 35,4 40,3 45,5 43,0
28 20,0 35,2 40,1 45,4 43,1
29 20,0 35,1 40,1 45,3 43,2
30 20,0 35,2 40,2 45,3 43,0
31 20,0 35,0 40,1 45,2 43,3
32 20,0 35,1 39,9 45,0 43,4
33 20,0 34,9 39,9 44,9 43,2
34 20,0 35,0 40,0 45,0 42,0
35 20,0 35,1 40,0 44,9 41,9
36 20,0 35,1 40,0 45,0 41,9
37 20,0 35,1 39,9 45,0 41,0
38 20,0 35,2 39,9 44,9 41,5
39 20,0 35,2 39,8 44,9 41,7
40 20,0 34,2 38,8 44,1 42,2
CONDUCTIVIDADES
Numero
Cond 1
C1
[mS]
Cond 2
C2
[mS]
Cond 3
C3
[mS]
Cond 4
C4
[mS]
1 0,0 0,0 0,0 0,9
2 0,0 0,0 0,0 3,0
3 0,0 0,0 0,0 2,2
4 0,0 0,0 0,0 1,6
5 0,0 0,0 0,0 1,7
6 0,0 0,0 0,0 2,0
7 0,0 0,0 0,1 2,4
8 0,0 0,0 0,1 2,3
9 0,0 0,0 0,3 4,2
10 0,0 0,0 0,3 2,3
11 0,0 0,0 0,2 2,3
12 0,0 0,1 0,1 2,4
13 0,0 0,0 0,3 2,6
14 0,0 0,6 0,3 2,5
15 0,0 0,0 0,3 2,2
16 0,0 0,0 0,4 3,1
17 0,0 0,0 0,4 2,1

11. 18 0,0 0,0 0,3 2,2
19 0,0 0,0 0,4 0,9
20 0,0 0,0 0,5 2,1
21 0,0 0,1 0,5 2,0
22 0,0 0,0 0,3 1,9
23 0,0 0,0 0,3 1,4
24 0,0 0,0 0,3 1,3
25 0,0 0,1 0,4 0,9
26 0,0 0,0 0,3 0,6
27 0,0 0,1 0,4 0,4
28 0,0 0,0 0,4 0,3
29 0,0 0,1 0,2 0,3
30 0,0 0,1 0,3 0,2
31 0,0 0,0 0,2 0,2
32 0,0 0,0 0,1 0,3
33 0,0 0,0 0,1 0,1
34 0,0 0,1 0,1 0,1
35 0,0 0,0 0,0 0,0
36 0,0 0,0 0,0 0,2
37 0,0 0,0 0,1 0,1
38 0,0 0,0 0,1 0,1
39 0,0 0,0 0,0 0,1
40 0,0 0,0 0,0 0,1
CONCENTRACIONES
Numero
Conc1
[% peso]
Conc2
[%peso]
Conc3
[% peso]
Conc4
[% peso]
1 0,0 0,0 0,0 0,0
2 0,0 0,0 0,0 0,2
3 0,0 0,0 0,0 0,1
4 0,0 0,0 0,0 0,1
5 0,0 0,0 0,0 0,1
6 0,0 0,0 0,0 0,1
7 0,0 0,0 0,0 0,1
8 0,0 0,0 0,0 0,1
9 0,0 0,0 0,0 0,3
10 0,0 0,0 0,0 0,1

12. 11 0,0 0,0 0,0 0,1
12 0,0 0,0 0,0 0,1
13 0,0 0,0 0,0 0,2
14 0,0 0,0 0,0 0,2
15 0,0 0,0 0,0 0,1
16 0,0 0,0 0,0 0,2
17 0,0 0,0 0,0 0,1
18 0,0 0,0 0,0 0,1
19 0,0 0,0 0,0 0,1
20 0,0 0,0 0,0 0,1
21 0,0 0,0 0,0 0,1
22 0,0 0,0 0,0 0,1
23 0,0 0,0 0,0 0,1
24 0,0 0,0 0,0 0,1
25 0,0 0,0 0,0 0,1
26 0,0 0,0 0,0 0,0
27 0,0 0,0 0,0 0,0
28 0,0 0,0 0,0 0,0
29 0,0 0,0 0,0 0,0
30 0,0 0,0 0,0 0,0
31 0,0 0,0 0,0 0,0
32 0,0 0,0 0,0 0,0
33 0,0 0,0 0,0 0,0
34 0,0 0,0 0,0 0,0
35 0,0 0,0 0,0 0,0
36 0,0 0,0 0,0 0,0
37 0,0 0,0 0,0 0,0
38 0,0 0,0 0,0 0,0
39 0,0 0,0 0,0 0,0
40 0,0 0,0 0,0 0,0
VELOCIDADES DE LAS BOMBAS
Numero
Bomba1
N1
[litro/hr]
Bomba2
N2
[litro/hr]
Bomba3
N3
[litro/s]
1 8,3 7,4 9,9
2 8,3 7,3 10,0
3 8,3 7,4 10,0

13. 4 8,2 7,4 10,0
5 8,3 7,4 10,0
6 8,3 7,4 10,0
7 8,3 7,4 10,0
8 8,3 7,4 10,0
9 8,3 7,4 9,9
10 8,3 7,4 10,0
11 8,3 7,4 10,0
12 8,3 7,3 10,0
13 8,3 7,4 10,0
14 8,3 7,3 10,0
15 8,3 7,3 9,9
16 8,3 7,3 10,0
17 8,3 7,4 10,0
18 8,3 7,4 10,0
19 8,3 7,4 10,0
20 8,3 7,4 10,0
21 8,3 7,4 10,0
22 8,3 7,4 10,0
23 8,3 7,3 10,0
24 8,3 7,4 9,4
25 6,4 7,4 8,9
26 6,4 7,3 8,9
27 6,4 7,3 8,9
28 6,4 7,3 8,9
29 6,4 7,3 8,9
30 6,3 7,4 8,9
31 6,6 7,6 9,2
32 6,6 7,6 9,2
33 6,9 7,8 9,4
34 6,9 7,8 9,4
35 6,9 7,8 9,2
36 6,9 7,8 9,5
37 6,9 7,8 9,4
38 6,9 7,8 9,4
39 6,9 7,8 9,4
40 6,9 7,8 9,4

14. ESTOS RESULTADOS SE LO PUEDE OBSERVAR MEDIANTELA SIGUIENTE GRAFICA

15. ANALISIS
En este proceso de extracción se puede observar con la ayuda de la gráfica que se
tuvo que regular las temperaturas para poder extraer el soluto con mayor facilidad ya
que mientras el disolvente en este caso agua a mayor temperatura aumenta la
solubilidad y es mucho más fácil extraer el soluto.
Podemos observar además que a medida que el proceso transcurre la conductividad
va aumentando ya que se está extrayendo mayor cantidad de soluto pero a medida
que pasa el tiempo llega a un momento en que la conductividad va disminuyendo y
esto pasa porque ya se extrajo lo que se debería extraer y como seguimos
alimentando el disolvente pues la solución final va disminuyendo por ende la
conductividad va bajando.
También podemos decir que debemos regular la potencia de la bomba de vez en
cuando para un adecuado flujo volumétrico de la solución y del disolvente.
CONCLUSIONES:
En este laboratorio de proceso de extracción se pudo observar el proceso del
extractor.
Se pudo conocer los cuidados que se debe tener como el control de los flujos, las
temperaturas etc.
Se pudo apreciar con el uso del software las mediciones de las temperaturas,
conductividades, concentraciones, las velocidades de las bombas a lo largo del
tiempo en intervalos de cada 30 segundos.
Se pudo aprender el funcionamiento de extracción.
Esta experiencia fue muy satisfactoria y llena de conocimientos para nosotros.
REFERENCIAS
Instruction manual of UOP4 MKII for Solid/Liquid Extraction Unit (ARMFIELD)
Grabaciones por parte nuestra durante la experiencia
Apuntes en el transcurso de la extracción
ANEXOS