La empresa textil Lafayette

EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

Grupo A

RESUMEN

La empresa textil Lafayette dentro de sus procesos emplea ácido acético ya que por su acción neutralizante actúa como vehículo en procesos de teñido textil y de cuero; por ello presenta efluentes de agua contaminada con ácido acético al 30%. Debido a que es una empresa que se esfuerza por mantener estándares excelentes de producción velando por el bienestar de sus empleados, compradores, vecinos aledaños a la empresa y medio ambiente, acata  con las normas ambientales. La empresa invertirá en el desarrollo de nuevas tecnologías para lograr su cometido. Por lo cual ha encargado al grupo de investigación de Operaciones de Separación determinar la mejor alternativa.

En el presente informe se reporta como proceso de separación la extracción líquido-líquido porque la separación se puede alcanzar con un bajo consumo de energía. En el caso del ácido acético donde las concentraciones son significativas, se hizo una selección de solvente que presentara mayor afinidad con el ácido; se determinó que el acetato de butilo era la mejor opción por ser una sustancia orgánica, de bajo precio y con alta afinidad. Se logró cumplir con las políticas internas de la empresa que reportan que el contenido de ácido acético debe ser inferior al 18% para continuar con el tratamiento final de aguas residuales, cuyo contenido en ácido acético debe ser de 25mg de ácido acético por cada litro de agua rural urbana (Henze. 1992).

Palabras clave: 

Ácido acético, acetato de butilo, extracción líquido-líquido, extracto, residuo, líneas de reparto.

ABSTRACT

Textile mills in Lafayette use acetic acid as neutralizing agent in the process of adding color to textile and leather products, therefore their water effluents have 30% of acetic acid. Lafayette has a purpose of keep sustainability between economic growth, social wellbeing and environmental responsibility. For this reason this enterprise will invest in the develop of separation technologies and as a part of that, it has recommended to The Separation Process Research Group to find a good alternative of separation.

In the present report the research group offers as separation process the liquid-liquid extraction, because the separation can be achieved with lower energy consumption. In the case of acetic acid concentration are significant, it was chosen as solvent an organic and cheap substance which has high efficiency, and was found that butyl acetate was the best option. In other hand, according to internal politics of Lafayette, it was achieved concentrations less than 18%. That concentration is necessary to continue with next steps of wastewater treatment.

Keywords: 

Acetic acid, butyl acetate, liquid-liquid extraction, extracted phase, equilibrium tie line

INTRODUCCIÓN

El principio básico de una extracción Líquido-Líquido es la transferencia de masa de los componentes del alimento (mezcla) al solvente por la diferencia de solubilidades, ya que la extracción líquido-líquido consiste en poner en contacto una mezcla líquida (alimento) con un solvente (líquido insoluble o parcialmente soluble), que tiene como objetivo distribuirse y separar los componentes de la mezcla; de esta manera se observan dos fases separadas, un extracto y un refinado. Posteriormente se separan las fases con ayuda de un decantador, procediendo a medir la cantidad de extracto como de refinado para luego determinar la pureza del componente de interés por medio de balances de materia.

Para llevar a cabo adecuadamente la práctica, se debe conocer el diagrama ternario que da a conocer a qué composiciones hay dos fases (Composiciones bajo la curva de reparto) y por lo tanto es posible la separación; además se considera que el extracto y refinado están en equilibrio, por lo cual su composición se puede estimar a partir de las líneas de reparto del diagrama teniendo en cuenta la composición del alimento y la pureza del solvente. El rendimiento de cada etapa de extracción se calcula con el coeficiente de distribución que es la relación de la concentración del soluto en el refinado y el extracto.

Dentro de las aplicaciones de la extracción líquido-líquido están la extracción de compuestos aromáticos y nafténicos para la producción de aceites lubricantes, recuperación de uranio, extracción de penicilina y proteínas, separación de metales pesados como níquel, cobre y zinc de efluentes acuosos con ácidos o aminas, y separación de aromáticos como benceno, tolueno y xilenos de las parafinas con tetrametileno sulfona.

JUSTIFICACIÓN

La empresa textil Lafayette dentro de sus procesos se emplea ácido acético ya que por su acción neutralizante actúa como vehículo en procesos de teñido textil y de cuero; por ello presenta efluentes de agua contaminada con ácido acético al 30%. Debido a que es una empresa que se esfuerza por mantener estándares excelentes de producción velando por el bienestar de sus empleados, compradores, vecinos aledaños a la empresa y medio ambiente deciden acatar las normas ambientales. En el caso del ácido acético se reporta en la literatura un valor aceptable de DQO= 25 mg O2/L (Henze. 1992)  es decir 25mg de ácido acético por cada litro de agua rural urbana. La empresa desea tener este contenido de ácido acético en el agua; para ello se planteó la posibilidad de purificar el agua por medio de extracción L-L usando como solvente acetato de butilo, pues es un método que implica bajos costos de energía.

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