EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO Y RECUPERACIÓN DEL DISOLVENTE: OBTENCIÓN DE ACEITE DE GIRASOL

EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO Y RECUPERACIÓN DEL DISOLVENTE: OBTENCIÓN DE ACEITE DE GIRASOL

FUNDAMENTO TEÓRICO

En el proceso industrial de extracción pueden considerarse las siguientes etapas:

 Disolución de los constituyentes solubles y separación del sólido inerte.

 Recuperación del disolvente, si es económicamente viable.

 Lavado del sólido inerte para recuperar mayor cantidad de soluto.

La extracción S/L es una operación básica o unitaria mediante la cual se separan uno o varios constituyentes solubles contenidos en un sólido inerte mediante la utilización de un disolvente adecuado. En un proceso de extracción S/L las operaciones implicadas son:

 Cambio de fase del soluto. Esta etapa se considera prácticamente instantánea.

 Difusión del soluto a través del disolvente contenido en los poros del sólido inerte.

 Transferencia del soluto desde las inmediaciones de la interfase S/L hasta el seno de la masa principal de disolvente.

En consecuencia, los factores más importantes que influyen sobre la velocidad de extracción son:

a) Tamaño de las partículas sólidas. Evidentemente cuanto más pequeñas sean, mayor es la superficie interfacial y más corta la longitud de los poros. Por tanto mayor es la velocidad de transferencia. Sin embargo, tamaños excesivamente pequeños pueden hacer que las partículas se apelmacen dificultando la extracción.

b) Tipo de disolvente. El disolvente debe ser lo más selectivo posible y se recomienda de baja viscosidad.

c) Temperatura. Un aumento de la temperatura favorece la solubilidad y aumentan los coeficientes de transferencia de materia. El límite superior se fija atendiendo a criterios de calidad del producto, criterios económicos y de seguridad con respecto al disolvente.

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d) Agitación del disolvente-soluto. Favorece la transferencia por aumento de coeficientes de transferencia de materia en la interfase S/L. Además se evita la sedimentación y apelmazamiento de las partículas sólidas.

Por otro lado, la destilación es una operación básica mediante la cual se separan dos o más compuestos de una mezcla líquida empleando calor (agente energético de separación) para generar una fase vapor enriquecida en los compuestos más volátiles, quedando la fase líquida enriquecida en los compuestos menos volátiles. Las fases líquida y vapor generadas se encuentran en equilibrio termodinámico, de tal forma que la composición de ambas fases dependerá de las diferencias entre las presiones de vapor de los componentes puros. Cuanto más diferentes sean las presiones de vapor de los compuestos puros más fácilmente se separan los compuestos puesto que presentarán puntos de ebullición más diferentes, quedando pues los componentes más volátiles contenidos mayoritariamente en la fase vapor. La fase vapor generada posteriormente se llevará a un condensador para obtener un producto destilado final en forma líquida. Esta operación de destilación permitirá separar el soluto del disolvente., permitiendo la reutilización del disolvente recuperado.

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

Se obtendrá aceite de semillas de girasol mediante extracción con hexano y posterior destilación de la mezcla aceite-disolvente. El disolvente se recupera para extracciones posteriores.

MATERIALES NECESARIOS

 Semillas de girasol, 2 kg

 Hexano, 15 L

 Agua, 9 L

 Embudo de decantación, 1 L

 Vaso de precipitado, 500 mL

 Matraz erlenmeyer, 500 mL

 Matraz erlenmeyer, 5L

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 Balanza

 Tanque de 25L con agua para recuperación de hexano ocluido en semillas.

 Planta Piloto para Extracción:

o Extractor Sólido-Líquido

o Columna de Destilación/Rectificación

EXTRACTOR

V1

V2

V3

V4

V5

V6

V7

V8

agua

agua

agua

agua

agua

agua

COLUMNA

RELLENO

REFLUJO

CALDERÍN

CONDENSADOR

CONDENSADOR

atmósfera

CONDENSADOR

ACEITE

HEXANO

HEXANO

+

AGUA

M1

M2

M3

M4

DEPÓSTIOS

RECUPERACIÓN

DISOLVENTE

T1

T2

T3

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METODOLOGÍA

1. Cargar el extractor por inmersión con aproximadamente 2 kg de semillas de girasol, previamente trituradas y homogeneizadas. Las semillas deben estar contenidas en el saco de fibra dispuesto al efecto.

2. Abrir el paso de agua al condensador del extractor y cargar a continuación el calderín con 15 litros de hexano y activar la resistencia inferior de la manta eléctrica.

3. Extraer durante 1 h contando el tiempo a partir del momento en que se establece el ciclo de retorno del hexano al calderín.

4. Transcurrido este tiempo se procede a la destilación de la mezcla aceite-disolvente. A continuación se procede a enfriar el calderín, se carga con agua y se realiza una destilación mediante arrastre con vapor.

5. Recoger el aceite en un matraz previamente tarado, secar en estufa para eliminar las trazas de disolvente y pesar.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1. Cargar el extractor por inmersión con aproximadamente 2 kg de semillas de girasol, previamente trituradas y homogeneizadas. Las semillas deben estar contenidas en el saco de fibra dispuesto al efecto.

2. Abrir

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