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8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
1/18
1
Una harina de pescado contiene aceite que ha de extraerse conbenceno operando en mltiples etapas en corriente directa.Experimentalmente se ha encontrado que la disolucin retenidapor el slido inerte es funcin de la composicin de la disolucin,de acuerdo con los datos siguientes:
Kg S/kg (D+S)=XR kg (D+S)/kg I=1/N N0 0,5 20,1 0,505 1,980,2 0,515 1,9420,3 0,530 1,8870,4 0,550 1,8180,5 0,571 1,7510,6 0,595 1,680
0,7 0,620 1,613Al sistema de extraccin, que consta de tres etapas entrasn 1000kg/h de alimentacin que contiene el 40 % en peso de aceite, y lacantidad de benceno empleado en cada etapa es de 750 kg.Calclese:a)La composicin global del extractob)La composicin del refinado procedente de la ltima etapac)El porcentaje de aceite recuperado
PROBLEMA 8.3 del Ocn-Tojo
Contacto MContacto Mltiple en Corriente directaltiple en Corriente directa
1F R
1 XR12 3
R2
E1
XF
XR2
YE1
E2
YE2 E3YE3
E
AE1 AE2 AE3
kg1000F
kg750AEAEAEAE 321=
====
Base de clculo:1 h
1,5400600
N
1400400
X
F
F
==
==
idealesEtapas
0NE =0N
0X
AE
AE
=
=
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
2/18
2
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
0,52750400
600N
0,35750400400
X
17507501000MAEF
M1
M1
1
=
+
=
=+
=
=+==+
M1
0,35YXX E1R1M1 ===
R1
E1
1,85NR1 =
kg8269241750R-ME
kg9241,85600
600N
IIR
111
R11
===
=+=+=
kg211,3112,7-600-924SIRD
kg112,70,351,85600
XN
IS
R11R1
R1R1
R1
===
===
kg536,9289,1-826SED289,10,35826YES
E11E1
E11E1===
===
0,559750211,3112,7
600N
0,105750211,3112,7
112,7AEDS
SX
1674750924MAER
M2
R1R1
R1M2
21
=
++
=
=
++
=
++
=
=+==+
0,105YXX E2R2M2 ===
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
M1
R1
E1
kg770,5903,5-1674R-ME
kg903,51,98600
600N
IIR
222
R22
===
=+=+=
kg271,731,8-600-903,5SIRD
kg31,80,1051,98600X
NIS
R22R2
R2R2
R2
===
===
M2
R2
E2
1,98NR2 =
kg689,680,9-770,5SED
kg80,90,105770,5YES
E22E2
E22E2
===
===
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
3/18
3
0,57750271,731,8
600N
0,03
750271,731,8
31,8
AEDS
SX
1653,5750903,5MAER
M3
R2R2
R2M3
32
=
++
=
=
++
=
++
=
=+==+
kg292,169,04-600-9SIRD
kg9,040,031,99600X
NIS
R33R3
R3R3
R3
===
===
2,01
0,03YXX E3R3M3 ===
kg752,3901,2-1653,5R-ME
kg901,21,99600
600N
IIR
333
R33
===
=+=+=
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
M1
R1
E1
M2
R2
E2
1,99NR3 =
kg729,722,6-752,3SED
kg22,60,03752,3YES
E33E3
E33E3
===
===
M3
R3
E3
0,167752,3770,582622,680,9289,1
Y
EEESSS
Y
E
321
E3E2E1E
=
++
++=
++
++=
a) Composicin del extracto
b) Composicin del refinado de la ltima etapa
32,42100901,2292,16e%Disolvent
1,00100901,29,04
%Soluto
600I
kg292,169,04-600-901,2SIRD
kg9,040,031,99600
XN
IS
R33R3
R3R3
R3
==
==
=
===
===
c) Porcentaje de soluto recuperado
98,15100400
22,680,9289,1
100S
SSS
F
E3E2E1
=++
++
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4/18
4
Resolver el problema 8.3 del Ocn-Tojo considerando que losextractos contienen inerte segn los siguientes datos
Kg S/kg (D+S)=YE N0 0,2000,1 0,1700,2 0,1500,3 0,1400,4 0,1450,5 0,1430,6 0,1420,7 0,141
PROBLEMA 8.3 del Ocn-Tojo
Contacto MContacto Mltiple en Corriente directaltiple en Corriente directa
1F R
1 XR12 3
R2
E1
XF
XR2
YE1
E2
YE2 E3YE3
E
AE1 AE2 AE3
kg1000F
kg750AEAEAEAE 321=
====
Base de clculo:1 h
1,5400600
N
1400400
X
F
F
==
==
idealesEtapas
0NE 0N
0X
AE
AE
=
=
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
5/18
5
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
0,5217750400
600N
0,3478750400400
X
17507501000MAEF
M1
M1
1
=
+
=
=+
=
=+==+
0,3478YXX E1R1M1 ===
M1
R1
E1
1,85NR1 =0,142NE1 =
FFXXFF++AEAEYYAEAE == MM11 XXM1M1== RR 11 XXR1R1 ++ EE11 YYE1E1
0,3478E0,3478R07501400 '1'1 +=+
FFNNFF ++ AEAENNAEAE == MM11 NNM1M1== RR 11 NNR1R1 ++ EE11 NNE1E1
0,142E1,85R07501,5400 '1'1 +=+
FF++AEAE== MM11== RR 11 ++ EE11
1150ER750400 '1'1 =+=+
894,32E
255,68R'1
'1
=
=
Composicin del extracto y del refinado que sale de la etapa 1
728,69473,01255,68IRR
166,7588,93255,68SRD
473,011,85255,68NRI
88,930,3478255,68XRS
R1'11
R1'1R1
R1'1R1
R1'1R1
=+=+=
===
===
===
1021,31126,99894,32IEE
556,27338,05894,32SED
126,990,142894,32NEI
311,040,3478894,32YES
E1'11
E1'1E1
E1'1E1
E1'1E1
=+=+=
===
===
===
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
6/18
6
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
0,47750166,7588,93
473,01AEDS
IN
0,088750166,7588,93
88,93
AEDS
S
X
1771,317501021,31MAER
R1R1
R1M2
R1R1
R1M2
21
=
++
=
++
=
=++
=++
=
=+==+
0,088YXX E2R2M2 ===
M1
R1
E1
1,985NR2 =0,175NE2 =
M2
R2
E2
RR11NNR1R1 ++ AEAENNAEAE == MM22 NNM2M2== RR 22 NNR2R2 ++ EE11 NNE2E2
0,175E1,985R01,85255,68 '2'2 +=+
RR11++AEAE== MM22== RR 22 ++ EE22
1005,68ER750255,68 '2'2 =+=+
841,58E
164,10R'2
'2
=
=
Composicin del extracto y del refinado que sale de la etapa 2
489,84325,74164,10IRR
149,6614,44164,10SRD
325,741,985164,10NRI
14,440,088164,10XRS
R2'22
R2'2R2
R2'2R2
R2
'
2R2
=+=+=
===
===
===
988,85147,27841,58IEE
767,5274,06841,58SED
147,270,175841,58NEI
74,060,088841,58YES
E2'22
E2'2E2
E2'2E2
E2'2E2
=+=+=
===
===
===
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
7/18
7
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.0
0.5
1.0
1.5
2.0
F
AE
0,356750149,6614,44
325,74AEDS
IN
0,016750149,6614,4414,44
AEDSS
X
1239,84750489,84MAER
R2R2
R2M3
R2R2
R2M3
32
=
++
=
++
=
=++
=++
=
=+==+
0,016YXX E3R3M3 ===
M1
R1
E1
1,995NR3 =0,195NE3 =
M2
R2
E2
M3
R3
E3
RR22NNR2R2 ++ AEAENNAEAE == MM33 NNM3M3== RR 33 NNR3R3 ++ EE33 NNE3E3
0,195E1,995R01,985164,10 '3'3 +=+
RR22++AEAE== MM33== RR 33 ++ EE33
914,10ER750164,10 '2'2 =+=+
832,16E
81,94R'3
'3
=
=
Composicin del extracto y del refinado que sale de la etapa 3
245,41163,4781,94IRR
89,631,3181,94SRD
163,471,99581,94NRI
1,310,01681,94XRS
R3'33
R3'3R3
R3'3R3
R3
'
3R3
=+=+=
===
===
===
994,43162,27832,16IEE
818,8513,31832,16SED
162,270,195832,16NEI
13,310,016832,16YES
E3'33
E3'3E3
E3'3E3
E3'3E3
=+=+=
===
===
===
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8/18
8
0,133994,43988,851021,3113,3174,06311,04
Y
EEE
SSS
Y
E
321
E3E2E1E
=
++
++=
++
++=
a) Composicin del extracto
b) Composicin del refinado de la ltima etapa
36,52100245,4189,63e%Disolvent
0,53100245,411,31%Soluto
==
==
c) Porcentaje de soluto recuperado
99,6100400
13,3174,06311,04
100S
SSS
F
E3E2E1
=++
++
PROBLEMA 1:
La tabla adjunta muestra la cantidad de disolucin retenida enunas semillas de soja despus de someterlas a un proceso deextraccin como una funcin de la concentracin de aceite endichas semillas. Si se utiliza una relacin disolvente /semillas de0,5 y el contenido inicial de aceite de las semillas es del 18 %,determinar el nmero de etapas que se necesitan, si se opera acontracorriente, para que el refinado despus de eliminarle eldisolvente no contenga ms de 0,01 kg de aceite por kg de
inerte. La relacin kg de inerte/kg de disolucin retenida en elrefinado es de 2.
Kg S/kg (D+S)=XR kg (D+S)/kg I=1/N N0 0,5 20,1 0,505 1,980,2 0,515 1,9420,3 0,530 1,8870,4 0,550 1,8180,5 0,571 1,7510,6 0,595 1,6800,7 0,620 1,613
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
9/18
9
SOLUCIN PROBLEMA 1:
1818 kgkg de S (aceite)de S (aceite)8282 kgkg de I (inerte)de I (inerte)00 kgkg de Dde D
AlimentaciAlimentacin Sojan Soja(18 % aceite)(18 % aceite)
F=100F=100 kgkgNNFF = 82/18 = 4,55= 82/18 = 4,55XXFF = 18/18 = 1= 18/18 = 1
BASE DE CLCULO = 100 kg de semillas
Agente extractor AEAgente extractor AEAE = 50AE = 50 kgkgNNAEAE =0=0YYAEAE =0=0
00 kgkg de S (aceite)de S (aceite)00 kgkg de I (inerte)de I (inerte)5050 kgkg de D=0,5de D=0,5 100100
1AE E
1 YE1
2 3 N
E2 EN-1
R1 R2 R3 RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XE2
XR3
XRN
EN YEN
F XF
SOLUCIN PROBLEMA 1:
Balance global: F+AE=EN+R1 100+50=EN+R1
Balance al Inerte: IF=IR1 82=IR1
Clculo de R1: R1=IR1+(D+S)R1
kg12341821R
kg41282
2R1I
R1S)(D
2R1S)(D
R1:problemadelDato I
=+=
===+
=
+
0,0220,01R1N0,01R1X
kg0,82820,01R1I0,01R1S
0,01R1NR1X
R1
0,01R1
:problemadelDato
IS
IS
===
===
==
=
Clculo de EN: EN=150-R1=150-123=27 kg
0,63627
17,18ENY
17,180,8218R1SFSENS:solutoalglobalBalance
==
===
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
10/18
10
AE YEN=0,636
R1
P
N=k
g
I/kg(D+S)
X, Y (kg S/kg D+S)
Refinados
13 etapas
1.1. Localizar F y AELocalizar F y AE2.2. RR11 serser un datoun dato
conocido (gradoconocido (gradoextracciextraccin) on) oEENN:Localizo:Localizo EENN o Ro R11
3.3. Con elCon el ptopto de cortede cortede las rectas Fde las rectas F--EENN yyRR11--AE, localizo PAE, localizo P
4.4. Las corrientes queLas corrientes quese cruzan sese cruzan se
obtienen con elobtienen con elpolo.polo.
5.5. Las corrientes queLas corrientes quesalen de una etapasalen de una etapase obtienen con lasse obtienen con lasrectas de repartorectas de reparto
AE1
E1 Y
E1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YE
N-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYE
N
FXF
F
XF=1
NF=4,55
PROBLEMA 2:
Un sistema de extraccin mltiple en contracorrientetrata 4 toneladas por hora de caf con agua paraproducir caf soluble. Los slidos solubles del caf sepueden considerar del 24 % y el contenido enhumedad despreciable. El extracto a la salida delsistema contiene 30 % de slidos solubles y esdeseable que se extraiga el 95 % de los slidossolubles presentes en el caf.
Determinar: a) la cantidad de extractoproducido por hora, b) la cantidad de agua usada porhora, c) el nmero de etapas de extraccin necesariassi la eficacia global es del 70 % y si cada tonelada deslidos inertes retienen 1.7 toneladas de disolucin.
F=4000 kg/hSF=4000 0.24 =960 kgIF=4000-960=3040 kg
YEN=30/100=0,3Extraccin del 95 %
EN, AE, etapas?
FEN S0,95S =
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
11/18
11
kg30400,3912
E
E912
E9600,95
ES
0,3Y
S0,95S
N
NNN
ENEN
FEN
==
=
===
=
SOLUCIN PROBLEMA 2: BASE DE CLCULO = 1 h
NF = 3040/960 = 3,17XF = 1
F=4000 kg/hSF=4000 0.24 =960 kgIF=4000-960=3040 kgDF=0
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
kg821051703040R
kg51700,5883040NIS)(D
0,5881,71
S)(DI
N:problemadelDato
1
R
R1R1
R1
R1R
=+=
===+
==
+
=
AE=3040+8210-4000=7250 kg
0,00935170
9600,055170
S0,05S)(D
SX F
R1
R1R1 =
=
=
+
=
Clculo de EN:
Clculo de R1:R1=IR1+(D+S)R1
Balance global:
F+AE=EN+R1
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
R1N=
kg
I/kg(D+S)
X, Y (kg S/kg D+S)
F
XF=1
NF=3,17
Refinados
YEN=0,3AE
P
8 etapas ideales
Etapas reales =etapas ideales/Etapas reales =8/0,7 =11,4 12 etapas
8/13/2019 OB Problemas 13 2011 12lixiviacion
12/18
12
PROBLEMA 3:
1000 kg/h de harina de pescado (F=1000 kg/h) que contiene 45 % enpeso de aceite (SF=0,451000) se extraen en una operacin acontracorriente, usando como disolvente benceno reciclado que contieneun 5 % en peso de aceite (YAE=0,05). Las especificaciones del procesoson: el extracto final debe contener un 45 % en peso de aceite(YEN=0.45) y el refinado final no debe de superar el 10 % en peso deaceite en base libre de slido (XR1=0,10). Conociendo los datosexperimentales de la extraccin dados en la siguiente tabla, calcular:a) El caudal de disolvente que se necesita AE?b) El caudal de refinado y extracto que se obtiene en el proceso R1,EN?c) El nmero de etapasd) El porcentaje de recuperacin del aceite (SEN/SF)100
0.5000.505
0.5150.530
0.5500.571
0.5950.6200.650
0.6800.714
00.1
0.20.3
0.40.5
0.60.70.8
0.90.99
1/NR=Kg de disolucinretenida por kg de inerte
XR=Concentracin de aceite(kg de aceite/Kg disolucin)
SOLUCIN PROBLEMA 3: BASE DE CLCULO = 1 h
NF = 550/450 = 1,222XF = 1
F=1000 kg/hSF=1000 0.45 =450 kgIF=1000-450=550 kgDF=0
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
Balance al Inerte: IF=IR1 IF=IR1=550 kg
Balance global: AE=EN+R1-1000F+AE=EN+R1
Balance global al soluto: SF+SAE=SEN+SR1450+0,05 AE=YEN EN+XR1 (R1-IR1)=0,45 EN+ 0,10 (R1-550)
kg827,78277,78550R
kg277,781,98550
NI
S)(D
1,98N0,10XparatablaladedatoslosSegn
0,10S)(D
SX:problemadelDato
1
R1
R1R1
R1R1
R1
R1R1
=+=
===+
==
=
+
=
Clculo de R1:R1=IR1+(D+S)R1
AE=EN+827,78-1000=EN-172,22
450+0,05 AE= 0,45 EN+ 0,10 (827,78-550)
AE=861,8 kg EN=1034 kg
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13
EN
F
EN
F AE
S 1034 0, 45Porcentaje de recuperacin 100 100 103,4%
S 450
S 1034 0,45Porcentaje de recuperacin 100 100 94,4%
S S 450 0,05 861,8
= = =
= = =
+ +
N=k
g
I/kg(D+S)
X, Y (kg S/kg D+S)
FNF=1,22
XF=1
Refinados
AE YEN=0,45
R1
0,1
P 3 etapas
PROBLEMA 4:Se someten a extraccin semillas de algodn conteniendo un 33 % enpeso de aceite, debiendo recuperarse el 85 % del aceite en unadisolucin cuyo contenido en aceite sea del 40 %. La planta opera encontracorriente. Experimentalmente se ha observado que la cantidad dedisolucin retirada en el refinado por kilo de materia inerte se relacionacon la concentracin de la disolucin retenida segn la siguiente tabla:
4.20100
3.5890
3.0280
2.5270
2.0860
1.7050
1.3840
1.1230
0.9220
0.7410
0.700
kg disolucin retenida por kg de
inerte=1/NRConcentracin de la disolucin retenida
(% en peso)=100 X
Calcula el nmero de etapas ideales si la extraccin se realiza con unagente que contiene disolvente puro
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SOLUCIN PROBLEMA 4: BASE DE CLCULO = 100 kg de F
NF = 67/33 = 2,03XF = 1
SF=100 0.33 =33 kgIF=100-33=67 kgDF=0
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
SEN=0,85 SF=0,85 33=28,05 kg
Clculo de XR1:
SR1=SF-SEN SR1=33-28,05=4,95 kg
IR1=IF IR1=67 kg
AE=? No se puede calcular DR1
SR1/IR1=XR1/NR1 4,95/67=XR1/NR1=0,074
Con los datos experimentales de la tabla se determina para unarelacin XR1/NR1=0,074 que XR1=0,10
4.20100
3.5890
3.0280
2.5270
2.0860
1.7050
1.3840
1.1230
0.9220
0.7410
0.700
kg disolucin retenidapor kg de
inerte=1/NR
Concentracin de ladisolucin retenida
(% en peso)=100 X
0,8500,59
0,5520,72
0,3360,89
0,1841,09
0,0741,35
01,43
X/NRNR
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N=k
g
I/kg(D+S)
X, Y (kg S/kg D+S)
XF=1
NF=2,03F
AEYEN=0,4
Refinados
R1
0,1
P
3 etapas ideales
AE1
E1 YE1
2 3E
2
R1
R2 R3
YAE
YE2
XR1
XR2
XR3
ENYEN
FXF
PROBLEMA 5:Se extrae aceite de halibut a partir de los hgados picados de estepescado en un sistema de mltiples unidades discontinuas encontracorriente, utilizando ter como disolvente. La carga de slidoscontiene 0.35 kg de aceite por kilogramo de hgadoagotado,(SF/IF=0.35) desendose obtener una recuperacin del aceitedel 90 % (SEN/SF=0.9). Cuntas etapas tericas se requerirn si seutilizan 50 kg de ter por 100 kg de slidos sin tratar (AE/F=0,5)?. Ladisolucin retenida por unidad de slido inerte en el refinado depende dela concentracin de la disolucin del flujo superior. Los datosexperimentales que reflejan esta dependencia son:
Concentracin de la disolucin en el extracto Xa=SR/R Xe=DR/R(kg aceite/kg solucin)=X
0 0 0.2190.1 0.026 0.2280.2 0.057 0.2280.3 0.096 0.2230.4 0.142 0.2120.5 0.199 0.1980.6 0.267 0.1780.67 0.328 0.162
donde: Xa es el tanto por uno de aceite en el refinado y Xe es el tanto por uno deter en el refinado.
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SOLUCIN PROBLEMA 5: BASE DE CLCULO = 100 kg de F
XF = 1NF = 1/0,35 = 2,86
F=100 kgSF/IF=XF/NF=0,35
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 E
N-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
35 de soluto en F ----------- 100+35 de FX kg de soluto--------------- En 100 de F
SF=[35/(100+35)]100 = 25,93 kg
IF=100-25,93=74,07 kg
SEN/SF=0.9 SEN=0.9 SF = 0,9 25,93 = 23,33 kgSR1=0.1 SF = 0,1 25,93 = 2,593 kg
No se conoce como se reparte el disolvente entre el refinado y el extracto
SR1/IR1=XR1/NR1 2,593/74,07=XR1/NR1=0,035
Con los datos experimentales de la tabla se determina para unarelacin XR1/NR1=0,035 que XR1=0,10
0,6431,0410,5100,1620,3280,67
0,4811,2470,5550,1780,2670,60,3301,5190,6030,1980,1990,5
0,2201,8250,6460,2120,1420,4
0,1412,1350,6810,2230,0960,3
0,7972,5090,7150,2280,0570,2
0,03492,9370,7460,2280,0260,1
03,5660,7810,21900
Xa/XIN=XI / (Xa+Xe)XI=IR/R
1-Xa-Xe
Xe=DR/RXa=SR/RX
0,46723,34)(5023,33
23,33)D(AES
SDS
SY
23,34kgD2,593D
2,5930,1
SDS
R1EN
EN
ENEN
ENEN
R1
R1R1R1
R1
=
+
=
+
=
+
=
=
+
==
+
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N=k
g
I/kg(D+S)
X, Y (kg S/kg D+S)
F
XF=1
NF=2,86
AE
YEN=0,47
R1
0,1
P4 etapas
AE1
E1 YE1
2 3 NE
2 EN-1
R1
R2 R3
RN
YAE
YE2
YEN-1
XR1
XR2
XR3
XRN
ENYEN
FXF
PROBLEMAS PROPUESTOS:
1. Se someten a extraccin semillas conteniendo un 25 % en peso de aceite en unaplanta que opera en contracorriente, debiendo recuperarse el 90 % del aceite enuna disolucin que contenga el 50 % de aceite. Se ha visto experimentalmenteque la cantidad de disolucin retenida por unidad de slido inerte, k, depende dela concentracin de la disolucin segn la ecuacin:
k=0,7+0,5 c + 3 c2Siendo c la concentracin de la disolucin retenida (en peso). Si la extraccin delas semillas se realiza con disolvente nuevo cuntas etapas ideales serequieren?.Solucin : 7 etapas ideales
2. En una batera de extractores en contracorriente entra como alimentacin unmaterial que contiene 15 % en peso de soluto, 3 % en peso de agua, y el restode inerte. Se ha de recuperar el 84 % del soluto emplendose agua como agenteextractor, y la concentracin del extracto separado ha de ser del 20 % en pesode soluto. Si la cantidad de disolucin retenida por los slidos es independientede la concentracin e igual a 0.6 kg de disolucin por kilogramo de inerte,calclese el caudal de agente extractor necesario.Solucin: 94.2 kg
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PROBLEMAS PROPUESTOS:3. La extraccin de granos de caf se lleva a cabo con agua en una cascada de
etapas con circulacin en contracorriente. El contenido en solutos de los granosde caf es del 30 % en peso y se desea obtener un extracto con un 45 % enpeso de solutos. La corriente de granos de caf se alimenta con un caudal de1200 kg/h, mientras que el agua se introduce en contracorriente con un caudalde 600 kg/h. Suponiendo que los datos de equilibrio del sistema sonsimplificados, con un contenido de 0,4 kg de disolucin por cada kg de slidoinerte en las corrientes de residuo, determinar:
a) Nmero de etapas ideales que son necesariasb) Caudal y composicin de las corrientes de extracto y residuo finalesc) Porcentaje de soluto recuperado en el extracto
Solucin:a) dos etapas, b) extracto 624 kg/h, refinado 1176 kg/h (% soluto 6,7;% disolvente 21,8; resto inerte), c) 78 %
4. El aceite de bacalao se obtiene por extraccin con disolvente orgnico a partir dehgados triturados de este pescado. Una muestra que contiene 0,335 kg deaceite por cada kg de hgado agotado es alimentada a un extractor mltiple queopera a contracorriente, y en el que el disolvente orgnico utilizado es puro. Se
desea recuperar el 90 % del aceite en la corriente de extractor final, cuyacomposicin es 60 % en peso de aceite. Si la retencin de disolucin es de 2 kgpor cada 3,2 kg de slidos insolubles, calcule:
a) el nmero de etapas ideales requeridas para realizar la extraccin deseadab) la composicin del refinado y la del extracto, expresadas en tanto por
ciento.Solucin: a) 7 etapas; b) extracto(60 % soluto, 40 % disolvente), refinado(2,06 % soluto, 61,5% inerte,36,44 % disolvente)
PROBLEMAS PROPUESTOS:
5. Se va a lixiviar con hexano soja para separar el aceite que contiene. Sealimentar la soja a una banda sinfn perforada, que se mueve lentamente y quepasa bajo una serie de aspersores que operan en forma continua. Al pasar elslido bajo cada aspersor, se roca con lquido que se percuela a travs dellecho, se recoge en una tina debajo de la banda y se recicla mediante bombeohasta los aspersores. El disolvente tambin pasa de tina a tina a contracorrientecon respecto a la direccin de movimiento del slido, de modo que se mantieneuna verdadera operacin por etapas a contracorriente continua en la que cadaaspersin y drenado constituye una etapa. Los experimentos muestran quedespus del drenado la soja retiene una cantidad de disolucin que dependelinealmente del contenido en aceite de la solucin, como sigue:
% en peso de aceite de la disolucin 0 30kgdisolucin retenida / kg slido insoluble 0,580 0,702
La soja a la entrada contiene un 20 % de aceite y se va a lixiviar hasta 0,5 % deaceite (en base libre de disolvente). El flujo neto hacia delante del disolventeser de 1 kg de hexano introducido como disolvente fresco por kg de soja. Eldisolvente fresco no contiene aceite. Cuntas etapas se requieren?.Solucin: 5 etapas ideales