EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

[pic 1][pic 2]EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO 

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Se han hecho pruebas de la extracción de ácido acético diluido en una solución acuosa usando una acetona como fase orgánica en una columna pequeña de extracción líquido – líquido por aspersión.

Diámetro de la columna: 4.6 cm

Altura de la columna: 109 cm

La fase acuosa se alimenta en la parte superior de la columna. La acetona es alimentada en la parte inferior de la columna libre de ácido acético a razón de 0.0014 m³/m².s y es retirada en la parte superior de la columna con una concentración de 0.38 kmol (AA)/m³.

La concentración de la fase acuosa en la alimentación es de 1.19 kmol (AA)/m³ y sale por la parte inferior de la columna con una concentración de 0.82 kmol (AA)/m³. Las condiciones de equilibrio están expresadas por la concentración de ácido en la fase de la acetona siendo 0.548 veces la concentración del ácido en la fase acuosa.

Responda las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál es el flujo volumétrico de la fase orgánica en el fondo de la columna?

b) ¿Cuál es la razón de flujo del solvente que entra en la columna?

c) ¿Cuál es el incremento de concentración de ácido acético (AA) en la corriente del Extracto?

d) ¿Cuál es la concentración de ácido acético (AA) en el Refinado? (C R1 ).

e) ¿Cuál es la concentración de ácido acético (AA) en el fondo de la columna en la fase orgánica en equilibrio con la fase acuosa?

f) ¿Cuál es la fuerza impulsara de concentraciones del ácido acético (AA) en la fase orgánica en el fondo de la columna?

g) ¿Cuál es la concentración del ácido acético (AA) en la parte superior de la columna en la fase orgánica en el equilibrio con la fase acuosa?

h) ¿Cuál es la fuerza impulsora de concentraciones del ácido acético (AA) en la fase orgánica en la parte superior de la columna?

i) ¿Cuál es el valor de la media logarítmica de las fuerzas impulsoras de las concentraciones del ácido acético (AA)?

j) Calcule el valor de [pic 4]

k) Calcule la altura total de una unidad de transferencia de masa de ácido acético (AA) basado en las concentraciones del extracto. ().[pic 5]

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• Fase dispersa: Fase orgánica
• Fase continua: Fase acuosa

1. [pic 7][pic 8][pic 9][pic 10] Cálculo del flujo volumétrico de la fase orgánica en el fondo de la columna, litros/minuto.

Diámetro de la columna = 4.6 cm.

a.1) Cálculo del área de la sección transversal de la columna.

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a.2) Cálculo de la velocidad promedio superficial de la fase orgánica a través de la columna.

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(Nota: Está claro que la velocidad con la cual asciende la fase orgánica a través de la columna está influenciada por la diferencia de densidades y el tamaño de la gota dispersa).

a.3) Cálculo del flujo volumétrico de la fase orgánica en el fondo de la columna [=] litros/min.

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Despejando

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1. Razón de flujo del solvente.

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1. Incremento de concentración de ácido acético (AA) en la corriente del extracto. (Incremento de Concentración del Extracto AA en la acetona).

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1. Concentración del ácido acético (AA) en el refinado (CR1).

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1. Concentración del ácido acético (AA) en el fondo de la columna en la fase orgánica en equilibrio con la fase acuosa (C*E1).

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1. Fuerza impulsora de concentraciones del ácido acético (AA) en la fase orgánica en el fondo de la columna.

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1. Concentración de ácido acético (AA) en la parte superior de la columna en la fase orgánica en el equilibrio con la fase acuosa. 

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Concentración del AA en la interfase de la gota orgánica/agua.

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1. Fuerza impulsora de concentraciones del ácido acético (AA) en la fase orgánica en la parte superior de la columna.

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1. Cálculo de la media logarítmica de las fuerzas impulsoras de las concentraciones de ácido acético (AA).

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1. Cálculo de KE. a

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KE [=] Coeficiente de transferencia de masa del ácido acético en el extracto.

a   [=] Área interfasial líquido-líquido por unidad de volumen.

Z   [=] Altura de la columna = 1.09 metros.

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1. Cálculo de la altura total de una unidad de transferencia de masa de ácido acético (AA) basado en las concentraciones del extracto. H OE [=] Height Overall Extract

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[pic 41][pic 42][pic 43]

Se han hecho pruebas de la extracción de ácido acético diluido en una solución acuosa usando una acetona como fase orgánica en una columna pequeña de extracción líquido – líquido por aspersión.

Diámetro de la columna: 2 pulgadas.

Altura de la columna: 45 pulgadas.

La fase acuosa se alimenta en la parte superior de la columna. La acetona es alimentada en la parte inferior de la columna libre de ácido acético a razón de 0.002 m³/m².s y es retirada en la parte superior de la columna con una concentración de 0.45 kmol/m³.

La concentración de la fase acuosa en la alimentación es de 1.4 kmol/m³ y sale por la parte inferior de la columna con una concentración de 0.75 kmol/m³

Calcule el coeficiente de extracción total basado en las concentraciones de la fase de la acetona y la altura de la unidad de transferencia total.

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