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Es una operación unitaria que consiste en la separación de dos o más componentes de una mezcla líquido por contacto de una segunda fase líquida inmiscible denominada disolvente (Casillas, 2014).

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2. ESQUEMA DE LA OPERACIÓN UNITARIA DE EXTRACCIÓN DE LÍQUIDO-LÍQUIDO

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2. ESQUEMA DE LA OPERACIÓN UNITARIA DE EXTRACCIÓN DE LÍQUIDO-LÍQUIDO

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A la columna de extracción ingresa la solución líquida a tratar (alimentación) por contacto con otro líquido inmiscible (parcial o totalmente inmiscible), denominado (disolvente).
generando dos fases líquidas que son:

-Extracto : La más rica en disolvente.

-Refinado: La más pobre en disolvente.

Esto se da debido a que el liquido inmiscible permite la separación de acuerdo a la afinidad que tenga los compuestos en la alimentación líquida. Por ejemplo puede ser un compuesto puro o una mezcla (Molina & Pacheco, 2015).

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3. TÉCNICAS EN LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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3. TÉCNICAS EN LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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La mayor parte del equipo de extracción es continuo con sucesivas etapas de contacto o bien con contacto diferencial.
A continuación se nombran las operaciones por etapas y contacto diferencial:

Cuando el proceso de extracción se reduce a una única etapa, se realizan dos operaciones sucesivas; la mezcla del disolvente con el alimento y la separación posterior por decantación de los dos líquidos inmiscibles.

Cuando el proceso de extracción consiste en varias etapas, puede funcionar de dos maneras distintas según la forma como el extractor de disolvente se mezcle con el alimento:

-a) contacto simple
-b) contacto en contracorriente si el disolvente pasa de etapa a sentido contrario al líquido que se está refinando.

Contacto diferencial:

El método esta basado en la diferencia de densidades, la fase menos densa se introduce por la sección inferior de una columna de torre y la mas pesada por la parte superior (Henley y Seader, 1988).

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4. CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO–LÍQUIDO 

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4. CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO–LÍQUIDO 

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CONTACTORES POR ETAPAS:
Columna de platos. - El líquido liviano filtra por los orificios de los platos, de esta manera se propaga en gotas y se elevan por la fase continua. Mientras que el líquido pesado atraviesa horizontalmente por los platos y sigue al plato inferior por el tubo de descenso. (Molina y Pacheco, 2015).

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En estos extractores se le da un movimiento oscilado breve al líquido contenido, ya que esta agitación hace que las velocidades de extracción mejoren. Debido a que no hay partes móviles dentro de la columna, estos extractores son utilizados en trabajos de energía atómica cuando se trabajan con soluciones radiactivas (Molina y Pacheco, 2015).

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Conocido como extractor de Treybal, en este extractor las fases líquidas se mezclan y posteriormente por sedimentación se separan, esta etapa es por gravedad con una eficiencia del 90 al 95%. Con una altura típica de 1 a 2 pies, de forma que pueden obtenerse varios contactos teóricos (Molina y Pacheco, 2015).

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Dependen del flujo por gravedad tanto para la mezcla como para la
separación. En algunos extractores de torre se comunica energía mecánica por medio de turbinas interiores u otros agitadores, instalados sobre un eje central rotatorio. (Warren L McCabe, 2007)

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Es adecuada para extracciones en las que es necesario un elevado número de etapas. Consta de dos entradas una en la parte superior en donde ingresa el líquido pesado y una entrada en la parte inferior donde ingresa el líquido ligero, de modo que el proceso se da en contracorriente, de igual forma consta de dos salidas por la parte superior sale el líquido ligero y por la parte inferior sale el líquido pesado, atravesando la columna con un eje rotatorio. (Molina y Pacheco, 2015).

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 9.CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO–LÍQUIDO POR CONTACTO DIFERENCIALES 

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 9.CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO–LÍQUIDO POR CONTACTO DIFERENCIALES 

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Columna empacada .- Admite contactos diferenciales, por lo que el mezclado y la sedimentación se producen de modo continuo y simultáneo (Molina & Pacheco, 2015).
Columna de Oldshue - Rushton.- Llamado también Equipo de contacto Mixco Lightnin CM, este equipo para propagar y mezclar los líquidos usa impulsores de turbina de disco de hoja plana, y para reducir el mezclado axial usa platos con compartimientos horizontales (Molina & Pacheco, 2015).
Columna de platos recíprocos de Karr.-En este equipo las placas agujeradas se desplazan de arriba a abajo con el fin de elevar la agitación y producir pulsación en los líquidos. Con esto se obtiene un tamaño de gota más uniforme, debido a que las fuerzas de cizalla sobre la sección transversal de la torre son bien parecidas (Molina & Pacheco, 2015).

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Este equipo es el extractor centrífugo más importante. La rotación se da sobre un eje horizontal, el cuerpo del extractor es un tambor cilíndrico formado por cilindros agujerados concéntricos. Los líquidos se agregan por el eje giratorio, el líquido liviano pasa por el interior hasta el contorno del tambor y el líquido pesado se dirige al eje del tambor. (Molina y Pacheco, 2015).

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11. APLICACIÓN DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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11. APLICACIÓN DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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EL AUTOR Casillas, (2014). Nos explica la aplicación del proceso de extracción líquido-líquido:

Los procesos de extracción son muy adecuados en la industria del petroleo debido a la necesidad de separar líquidos sensibles al calor según el tipo de compuesto químico (alifáticos, aromáticos, nafténico). Por ejemplo, la separación de los asfaltos del petróleo se realiza mediante un proceso de extracción con propano a baja temperatura.

Separación de los antibióticos y recuperación de proteínas a partir de sustratos naturales, en la industria inorgánica donde se recupera acido fosfórico, bórico, e hidróxido de sodio.

Separación de componentes del petróleo, como lo es el aceite lubricante cuyo punto de ebullición es mayor a 300 ° C, este se separa a partir de solventes polares como fenol, furfural o metilpirrolidona, permitiendo disociar los aromáticos y que el lubricante únicamente contenga parafinas y naftenos.

Separación de metáles pesados ​​como NI, Cu, Zn de efluentes acuosos con ácidos o aminas.

Extracción de penicilina y proteínas.

Separación de aromáticos

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12. VENTAJAS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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12. VENTAJAS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO

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Son eficientes en sustancias inorgánicas complejas, en soluciones orgánicas o acuosas, es decir cuando la separación por destilación es ineficaz o muy difícil,

Económica en tratar la impureza del agua residual.

Es menos costosa que la destilación al vacío en recuperación de materiales sensibles

Se aplica como un sustituto para los métodos químicos (Casillas, 2014).

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Casillas, I. (2014). "Propuesta de una práctica de extracción líquida en una etapa para el laboratorio de introducción a los procesos de separación". (Pregrado). Instituto Politécnico Nacional.

Henley, E y Seader, J. (1988). “ Operaciones de separación por etapas de equilibrio en Ingeniería Química”. Barcelona: Reverté.

Molina, J y Pacheco, (2015). " Diseño y Construcción de un extractor líquido-líquido para un sistema ternario". (Pregrado). Escuela Superior Politécnica Chimborazo.

Warren L. McCabe, (2007). "Operaciones Unitarias En Ingeniería Química". (Ed. 7 a.) México: McGRAW- HILL / INTERAMERICANA EDITORES, SA de CV.