Lixiviacion

INTRODUCCIÓN

Lixiviación es una operación básica que consiste en la eliminación de una fracción soluble, en forma de solución, a partir de una fase sólida permeable e insoluble a la cual está asociada. Este proceso recibe diferentes nombres según la finalidad del proceso; así se le conoce como lixiviación, lavado, percolación, etc. Esta se puede considera como una extracción,aunque el término también se refiere a la extracción líquido-líquido. Cuandola lixiviación tiene por objeto eliminar con agua un componente indeseable de un sólido, el procesorecibe el nombre de lavado.

Diversas son las aplicaciones de esta operación unitaria en las diferentes industrias, tales como: La industria de procesos biológicos y alimenticios, la industria farmacéutica, la industria metalúrgica entre otras. La industria de procesos biológicos y alimenticios, puesto a que, muchos productos se separan de su estructura natural original por medio de una lixiviación líquido sólido. Como ejemplo de ello un proceso importante es lalixiviación de azúcar de las remolachas con agua caliente. Por otra parte en la industria alimentaria se tiene la producción de aceites vegetales, en donde se emplean disolventes orgánicos como hexano, acetona y éter, para extraer aceite de cacahuate, soya, semillas de lino, semillas de ricino, semillas de girasol, semillas de algodón, harina; en la fabricación de café instantáneo entre otras. En el mismo sentido es importante mencionar que este proceso se lleva a cabo en una sola fase o en múltiples etapas, así como las formas de operación pueden ser continuas o discontinuas. Debido a los diversos procesos donde se aplica esta operación unitaria, con el presente trabajo se pretende conocer el proceso de lixiviación, como se realizan la resolución de las operaciones de la extracción solido-liquido; métodos de extracción (contacto simple único, contacto simpe repetido y contacto múltiple en contra corriente) y por último conocer el funcionamiento de los equipos utilizados el proceso mencionado con anterioridad.

TABLA DE CONTENIDO.

Objetivo general. 1

Objetivos específicos. 1

Extracción sólido-líquido 2

Equilibrio solido-liquido 3

Cambio de fase del soluto 3

Difusión del soluto en el disolvente contenido en los poros del sólido. 3

Transferencia del soluto desde la superficie de las partículas hasta el seno de la disolución. 4

2.2 Retención de disolución y disolvente. 7

Diagramas triangular y rectangular.8

Métodos de extracción. 10

3.1 Contacto simple único. 11

3.2 Contacto simple repetido. 14

3.3 Contacto múltiple en contracorriente. 18

3.4 Ejercicio de aplicación. 23

4. Equipos utilizados en la extracción solido – liquido. 25

4.1 Extractores de contacto simple. 27

4.2 Sistemas de múltiple contactos con lecho fijo. 28

4.3 Extractores continuos de lecho móvil. 30

4.3.1 Extractor Bollmann. 30

5. Aplicaciones en la industria alimentarias. 33

5.1 Extracción de azúcar de remolacha. 33

5.2 Elaboración de café instantáneo 34

5.3Elaboración de te instantáneo. 34

5.4 Extracción de aceites vegetales. 36

5.6 Procesos de extracción en pescados. 37

5.7 Otras aplicaciones. 38

5.8. Artículo. 40

6. Conclusiones. 41

7. Bibliografías. 41

OBJETIVO GENERAL

Reconocer la lixiviación como una operación unitaria e identificando sus características principales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Conocer los métodos de extracción sólido-líquido y condiciones específicas para la operación.

Identificar los equipos empleados para la extracción solido-líquido, el funcionamiento y las partes que lo conforman.

Mencionar algunas aplicaciones en la industria de alimentos de la operación de lixiviación.

EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO

La extracción solido liquido es una operación básica cuya finalidad es la separación de uno o más componentes contenidos en una fase sólida, mediante la utilización de una fase liquida o disolvente. El componente o componentes que se transfieren de la fase solida a la liquida recibe el nombre de soluto, mientras que el sólido insoluble se denomina inerte.

La extracción solido - líquido recibe distintos nombres según la finalidad del proceso; así, se le conoce también como lixiviación, lavado, percolación, etc. En la bibliografía anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo en nombre de leachingo solvente extraction. La finalidad de esta operación puede ser diversa, pues en algunos casos es necesario eliminar algún componente no deseable de un sólido mediante disolución con un líquido, denominándose lavado a este proceso de extracción. Sin embargo, en otros casos se desea obtener un componente valioso que está contenido en un sólido, disolviéndolo con un líquido, denominándose a esta operación lixiviación. El termino percolación se refiere al modo de operar, vertido de un líquido sobre un sólido, más que al objetivo perseguido.

La forma en que el soluto esté contenido en el sólido inerte puede ser diversa. Así, puede ser un sólido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficie. También puede tratarse de un líquido que esté adherido o retenido en el sólido, o bien estar contenido en su estructura molecular.

Aplicaciones importantes de la extracción solido liquido- liquido en la industria alimentaria son: extracción de aceites y grasas animales y vegetales, lavado de precipitados, obtención de extractos de materias animales o vegetales, obtención de azúcar, fabricación de té y café instantáneo, entre otras.

Este tipo de operaciones se lleva a cabo con una sola o múltiples etapas. Una etapa es una unidad de equipo en la que se pone en contacto las fases durante un tiempo determinado, de forma que se realiza la transferencia de materia entre los componentes de las fases y va aproximándose al equilibrio a medida que transcurre el tiempo. Una vez alcanzado el equilibrio se procede a la separación mecánica de las fases. En realidad es difícil que en una etapa se llegue al equilibrio, por lo que para el cálculo de las etapas reales es preciso definir la eficacia. Para una etapa, es el cociente entre el cambio en la composición que se logra realmente y el que debería haber tenido lugar en una situación de equilibrio bajo las condiciones de trabajo.

Las formas de operación utilizadas en los procesos de extracción pueden ser en continuo o discontinuo. En discontinuo pude utilizarse una etapa simple o bien múltiple con disolvente nuevo en cada etapa o en contracorriente. Una etapa simple consta de de un mezclador con agitación, donde se ponen en contacto el solido y el disolvente durante un cierto tiempo de contacto. A continuación se lleva a un separador,

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