Ejemplo 1En las condiciones de operacin, se han realizado pruebas experimentales y se ha encontrado que la disolucin retenida por el slido inerte es funcin de la composicin de la solucin, de acuerdo con los datos de la siguiente tabla:Una harina contiene un aceite, que ha de extraerse con benceno puro, operando en una sola etapa. La harina ingresa al sistema de extraccin a razn de 100 kg/h, y presenta un contenido de 30 % peso de aceite y 4 % de benceno.

Concentracin de la disolucinkg solucin retenidakg slido inerte0.00.47370.10.50000.20.52940.30.56250.40.60000.50.64290.60.69230.70.75000.80.81820.90.90001.01.0000

Si el disolvente est disponible a razn de 60 kg/h, calcular:a) La cantidad y composicin del extracto y del refinadob) El porcentaje de aceite recuperadoSi se desea obtener un extracto que contenga 60 % peso del aceite, calcular:a) La cantidad de disolvente necesariob) El porcentaje de aceite recuperado

K xS = yS . ------ K + 1 K xD = ( 1 - yS ) . ------ K + 1

ySK0.00.47370.10.50000.20.52940.30.56250.40.60000.50.64290.60.69230.70.75000.80.81820.90.90001.01.0000

xSxD0.00000.32140.03330.30000.06920.27690.10800.25200.15000.22500.19570.19570.24550.16360.30000.12860.36000.09000.42630.04740.50000.0000

ySK0.00.47370.10.50000.20.52940.30.56250.40.60000.50.64290.60.69230.70.75000.80.81820.90.90001.01.0000

Grfico1

10.3214358418

00.3

0.2769190532

0.252

0.225

0.1956601132

0.1636352893

0.1285714286

0.0900011

0.0473684211

0

xS

xD

Hoja1

Una harina contiene un aceite, que ha de extraerse con benceno, operando en una sola etapa. La harina ingresa al sistema de extraccin a razn de 100 kg/h, y presenta un contenido de 45 % peso de aceite y 10 % de benceno.

En las condiciones de operacin, se han realizado pruebas experimentales y se ha encontrado que la disolucin retenida por el slido inerte es funcin de la composicinde la solucin, de acuerdo con los datos de la siguiente tabla:

Concentracin de la disolucinkg slucin retenida

kg slido inerte

0.00.4737

0.10.5000

0.20.5294

0.30.5625

0.40.6000

0.50.6429

0.60.6923

0.70.7500

0.80.8182

0.90.9000

1.01.0000

Si se desea obtener un extracto que conte ga 60 % peso del aceite, calcular:

a) La cantidad de disolvente necesario

B) EL porcentaje de aceite recuperado

Si el disolvente, benceno puro, est disponible a razn de 60 kg/h, calcular:

a) La cantidad y composicin del extracto y del refinado

b) El porcentaje de aceite recuperado

ySKxSxD

0.00.47370.00000.3214

0.10.50000.03330.3000

0.20.52940.06920.2769

0.30.56250.10800.2520

0.40.60000.15000.2250

0.50.64290.19570.1957

0.60.69230.24550.1636

0.70.75000.30000.1286

0.80.81820.36000.0900

0.90.90000.42630.0474

1.01.00000.50000.0000

Hoja1

10

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

xS

xD

Hoja2

En la lixiviacin en una sola etapa del aceite extrado de escamas de soya con hexano, 100 kg/h de soya que contienen 20 % de aceite, se tratan con 100 kg de hexano.

De datos experimentales se ha encontrado que la relacin (Solucin retenida / Inerte) es de 2/3 y que se puede consideear constante e independiente de la concentracin de la disolucin.

Calcular la cantidad y composicin del extracto y del refinado, as como el porcentaje de aceite extrado.

ySKxSxD

02/30.00000.4000

0.102/30.04000.3600

0.202/30.08000.3200

0.302/30.12000.2800

0.402/30.16000.2400

0.502/30.20000.2000

0.602/30.24000.1600

0.702/30.28000.1200

0.802/30.32000.0800

0.902/30.36000.0400

1.002/30.40000.0000

01

10

0.20

01

F =100D =100

xSo =0.20ySo =0.00

xDo =0.00yDo =1.00

xIo =0.80

xMS =0.10

xMD =0.50

Del diagrama:xS =0.06667

xD =0.33333

yS =0.16667

yD =0.83333

M =200

SD

E1 =66.66766.667

R1 =133.333133.333

% =55.56

Hoja2

00

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

xS

xD

Hoja3

00000

000

0

0

0

0

0

0

0

0

0

xS

xD

F = 100 kg/h ySo = 0Alimentacin : HarinaxS0 = 0.30xI0 = 0.66xD0 = 0.0430 % peso aceite 4 % peso bencenoDisolvente: Benceno puroyDo = 1.0D = 60 kg/h

ISDxSoxDoySoyDo

F . xSo + D . ySo xMS = ---------------- F + D F . xDo + D . yDo xMD= ---------------- F + D 100 ( 0.30 ) + 60 ( 0 )xMS = --------------------- 100 + 60 xMS =0.1875 100 ( 0.04 ) + 60 ( 1 ) xMD= --------------------- 100 + 60 xMD = 0.400

ISDxMDxMSyDySxSxDDel diagrama tomar lectura de las composiciones:

R1 xS , xDE1yS , yD

xMS xSE1 = M . ------- yS xS yS - xMS R1 = M . -------- yS xSE1 = kg/hR1 = kg/hxS = 0.115778 xD = 0.246994yS = 0.319149yD = 0.680851 E1R1 xMD xDE1 = M . -------- yD xD yD - xMD R1 = M . -------- yD xD

F . xSo - R1 . xS% soluto extrado = --------------- x 100 F . xSo% soluto extrado = %

F = 100 kg/h ySo = 0Alimentacin : HarinaxS0 = 0.30xI0 = 0.66xD0 = 0.04Disolvente: Benceno puroyDo = 1.0yS = 0.60yD = 0.40

ISDxMDxSoxDoxMSyDyS

xSo - xMS D = F . -------- xMS - ySo xDo xMDD = F . -------- xMD - yDoxMD = xMS =

ISDxDxDoxSxD

xMS xSE1 = M . ------- yS xS yS - xMS R1 = M . -------- yS xSE1 = kg/hR1 = kg/h xMD xDE1 = M . -------- yD xD yD - xMD R1 = M . -------- yD xD

F . xSo - R1 . xS% soluto extrado = ---------------- x 100 F . xSo% soluto extrado = %

En la lixiviacin en una sola etapa del aceite extrado de escamas de soya con hexano, 100 kg de soya que contienen 20 % de aceite, se tratan con 100 kg de hexano.

De datos experimentales se ha encontrado que la relacin (Solucin retenida / Inerte) es de 2/3 y que se puede considerar constante e independiente de la concentracin de la disolucin.

Calcular la cantidad y composicin del extracto y del refinado, as como el porcentaje de aceite extrado.Ejemplo 2

Dato de equilibrio: Lnea de retencinRelacin Solucin retenida/Inerte = 2/3ConstanteK = ( S + D ) / I = 2/3 K xS = yS . ------ K + 1 K xD = ( 1 - yS ) . ------ K + 1

xS = 0.40 yS xD = 0.40 ( 1- yS)

ySK0 2/30.10 2/30.20 2/30.30 2/30.40 2/30.50 2/30.60 2/30.70 2/30.80 2/30.90 2/31.00 2/3

xSxD0.00000.40000.04000.36000.08000.32000.12000.28000.16000.24000.20000.20000.24000.16000.28000.12000.32000.08000.36000.04000.40000.0000

Grfico1

0.41

0.360

0.32

0.28

0.24

0.2

0.16

0.12

0.08

0.04

0

xS

xD

Hoja1

Hoja2

En la lixiviacin en una sola etapa del aceite extrado de escamas de soya con hexano, 100 kg/h de soya que contienen 20 % de aceite, se tratan con 100 kg de hexano.

De datos experimentales se ha encontrado que la relacin (Solucin retenida / Inerte) es de 2/3 y que se puede consideear constante e independiente de la concentracin de la disolucin.

Calcular la cantidad y composicin del extracto y del refinado, as como el porcentaje de aceite extrado.

ySKxSxD

02/30.00000.4000

0.102/30.04000.3600

0.202/30.08000.3200

0.302/30.12000.2800

0.402/30.16000.2400

0.502/30.20000.2000

0.602/30.24000.1600

0.702/30.28000.1200

0.802/30.32000.0800

0.902/30.36000.0400

1.002/30.40000.0000

01

10

Hoja2

00

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

xS

xD

Hoja3

F = 100 kg ySo = 0Alimentacin : Soya en escamasxS0 = 0.20xI0 = 0.80xD0 = 020 % peso aceiteD = 100 kg Disolvente: Hexano puroyDo = 1.0

F . xSo + D . ySo xMS = ---------------- F + D F . xDo + D . yDo xMD= ---------------- F + D 100 ( 0.20 ) + 100 ( 0 )xMS = --------------------- 100 + 100 xMS = 0.10 100 ( 0 ) + 100 ( 1 ) xMD= ------------------- 100 + 100 xMD = 0.50

ISDxMDxSoxDoMxMSE1R1Del diagrama tomar lectura de las composiciones:

R1 xS , xDE1yS , yD

xMS xSE1 = M . ------- yS xS yS - xMS R1 = M . -------- yS xSE1 =66.667 kgR1 =133.333 kg xMD xDE1 = M . -------- yD xD yD - xMD R1 = M . -------- yD xDE1 =66.667 kgR1 =133.333 kg

F . xSo - R1 . xS% soluto extrado = ---------------- x 100 F . xSo% soluto extrado = 55.56 %

Una harina que contiene aceite ha de extraerse con un disolvente, constituido mayormente por benceno, operando en un sistema de extraccin en flujo cruzado en dos etapas.Al sistema de extraccin se hace ingresar 100 kg/h de alimentacin, que contiene 40 % peso de aceite, y un disolvente que contiene 98 % peso de benceno y 2 % peso de aceite, utilizndose 40 kg/h y 20 kg/h respectivamente en cada etapa de extraccin.Ejemplo 3

Experimentalmente se ha encontrado que la relacin disolvente / slido inerte es constante e igual a 0.30.Calcular la cantidad y composicin del extracto compuesto.

Calcular el porcentaje de aceite extrado.

ISD

F = 100 kg/h ySo = 0.02Alimentacin xS0 = 0.40xI0 = 0.60xD0 = 0D1 = 40 kg/h DisolventeyDo = 0.98Primera etapa: F + D1 = M1

ISDxDoySoyDoxSo

F . xSo + D1 . ySo xMS1 = ---------------- F + D1 F . xDo + D1 . yDo xMD1 = ---------------- F + D1 100 ( 0.40 ) + 40 ( 0.20 )xMS = ----------------------- 100 + 40xMS1 =0.29143 100 ( 0 ) + 40 ( 0.98 ) xMD= --------------------- 100 + 40xMD1 = 0.28000

ISDE1xMD1xDoM1xMS1ySoyDoxSo

Del diagrama tomar lectura de las composiciones xS1 = 0.19367R1 xD1 = 0.18608 yS1 = 0.5100E1 yD1 = 0.4900

xMS1 xS1E1 = M1 . --------- yS1 xS1 yS1 xMS1 R1 = M1 . -------- yS1 xS1E1 = kg/hR1 = kg/h

R1 = 96.73469 kg/h ySo = 0.02Alimentacin :xS1 = 0.19367xI1 = 0.60xD1 = 0.18608D2 = 20 kg/h DisolventeyDo = 0.98Segunda etapa: R1 + D2 = M2

ISDySoyDo

R1 . xS1 + D2 . ySo xMS2 = ---------------- R1 + D2 R1 . xD1 + D2 . yDo xMD2 = ---------------- R1 + D2xMS2 =0.16392xMD2 = 0.32210

ISDE2xMD2xDoM2xMS2xSo

Del diagrama tomar lectura de las composiciones xS2 = 0.10510R2 xD2 = 0.20652 yS2 = 0.33727E2 yD2 = 0.66273

R2 =87.160kg/h

F . xSo - R2 . x2% soluto extrado = --------------- x 100 F . xSo% soluto extrado = %