ob problemas 13 2011 12lixiviacion

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

=

=


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

===

===


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

=++

++


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

=

=


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

=+=+=

===

===

===


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

=

=


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

=+=+=

===

===

===


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

=

=


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

=+=+=

===

===

===


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


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


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 =


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


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


13/18

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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15

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

ob problemas 13 2011 12lixiviacion

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