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DEFINICIÓN DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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DEFINICIÓN DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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De acuerdo con McCabe et al. (1991) nos da la siguiente definición: En la extracción líquido-líquido , a veces llamada extracción con disolvente, una mezcla de dos componentes se trata con un disolvente que disuelva preferentemente a uno o más de los componentes de la mezcla. La mezcla así tratada recibe el nombre de refinado, y la fase rica en disolventes se llama extracto . El componente que se transfiere desde el refinado hacia el extracto es el soluto , mientras que el componente que predomina en el refinado es el diluyente . El disolvente presente en el extracto que sale del extractor, generalmente se recupera y reutiliza.

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TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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Según Treybal, (1988) las técnicas de extracción las describe a continuación:
Extracción líquido-líquido simple: Está formado por una unidad de extracción. En él, el disolvente y la alimentación se  pones juntos en las cantidades que se estimen convenientes y se separan las dos fases formadas.

Extracción líquido-líquido continuo: La extracción líquido-líquido simple, se suele utilizar siempre que el reparto del compuesto a extraer en el disolvente de extracción es suficientemente favorable.  Cuando eso no es así, y la solubilidad del compuesto a extraer en los disolventes  de extracción habituales no es muy elevada se suele utilizar otro procedimiento que implica una extracción continua de la fase inicial (normalmente una fase acuosa)  con porciones nuevas del disolvente orgánico de extracción.

Extracción líquido-líquido con contacto múltiple:  Una mejora del proceso anterior consiste en dividir el disolvente en varias partes y  tratar la alimentación sucesivamente con cada una de ellas.
Extracción líquido-líquido múltiple contracorriente: El método está basado en poner la alimentación, rica en soluto, en contacto con  una disolución concentrada de este, o los refinados pobres en contacto con disoluciones tanto más diluidas cuanto menor es la concentración de aquellos.

Extracción líquido-líquido diferencial en contracorriente: El método esta basado en la diferencia de densidad de las dos fases que se forman  para conseguir la marcha en contracorriente, la fase menos densa se introduce por  la sección inferior de una columna de torre y la mas pesada por la parte superior

Extracción líquido-líquido con reflujo: Cuando uno de los componentes de la alimentación es parcialmente miscible con el  disolvente, solamente él puede ser obtenido puro, apareciendo en la otra fase una  mezcla de los dos componentes. El reflujo, que puede ser aplicado a una fase o a  las dos simultáneamente tiene por objeto colocara a la fase que se trate en las  condiciones más favorables para una mejor separación del componente a extraer.

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CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

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De acuerdo con Molina
& Pacheco (2015) los equipos de extracción líquido-líquido se clasifican en:
Contactores por etapas:

Columna de platos

Mezcladores sedimentadores

Columna de Pulsos

Columna de Scheibel.

Extractores por contacto diferenciales:

Columna empacada

Extractor centrífugo de Podbielniak

Columna de Oldshue - Rushton

Columna de platos recíprocos de Karr

Equipo de contacto de disco giratorio (RDC).

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APLICACIONES DE LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO 

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APLICACIONES DE LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO 

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De acuerdo con Molina
& Pacheco (2015), la aplicaciones de esta técnica vienen dada en algunas categorías:

1. Para separaciones que no se pueden ejecutar por otros procesos: En una destilación, la fase de vapor se origina del líquido por la adición de calor, en este caso el líquido y el vapor tienen las mismas sustancias; por tal razón son químicamente parecidos. Entonces, las separaciones originadas dependen de las presiones de vapor de las sustancias. A lo contrario, en la extracción líquido - líquido, los componentes principales de cada fase son químicamente diferentes; por ende, las separaciones se producen de acuerdo al tipo químico.

2. Como un sustituto de métodos químicos: Los métodos químicos gastan reactivos y esto conlleva a una eliminación de los subproductos costosa. La extracción líquido – líquido, en la mayoría de casos no origina gastos químicos o eliminación de subproductos, suele ser menos costosa.

3. En competencia con otros métodos de separación: Mediante la destilación y la evaporación se obtienen productos con sustancias puras, debido a que estos métodos de separación son directos. Por otro lado, la extracción líquido – líquido produce nuevas soluciones, a las cuales hay que separarlas a menudo por destilación o evaporación.

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De acuerdo con Castillo (2016), dentro de las aplicaciones industriales para la extracción líquido-líquido, están las siguientes:

Extracción de como y puestos aromáticos y naftenicos para la producción de aceites lubricantes.

Separación de aromáticos (Benceno, Tolueno, Xilenos) de las parafinas con Tetrametileno sulfona.

Separación de metales pesados ​​(Ni, Cu, Zn,…) de efluentes acuosos con ácidos ó aminas.

Recuperación de Uranio.

Extracción de Penicilina y Proteínas.

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CARACTERÍSTICAS DEL DISOLVENTE DE EXTRACCIÓN IDEAL

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CARACTERÍSTICAS DEL DISOLVENTE DE EXTRACCIÓN IDEAL

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Que no sea miscible con el otro disolvente.

Que el componente deseado sea más soluble en el disolvente de extracción que en el disolvente original.

Que el resto de componentes no sean solubles en el disolvente de extracción.

Que sea suficientemente volátil, de manera que pueda eliminar fácilmente del producto extraído mediante destilación o evaporación.

Que no sea tóxico ni inflamable (Castillo, 2016)

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McCabe, W., Smith, J. y Harriot, P. (1991). Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. 4 . Madrid: España. McGraw-Hill

Treybal, R. (1988). Operaciones de Transferencia de masa . 2. México: México DF McGraw-Hill

Molina, J. y Pacheco, F. (2015). Diseño y construcción de un extractor líquido-líquido para un sistema ternario. Escuela Superior Politécnica del Chimborazo. Obtenido de: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/4737

Castillo, Y. (2016). Extracción Líquido-Líquido. Obtenido de: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/yoanacastillo/materias/ope_3/extraccionliq.pdf

Aguado, R. (2015). Extracción líquido-líquido: Extracción-Decantación. Obtenido de: https://riubu.ubu.es/bitstream/handle/10259.3/62/20.3%20-%20Extracci%F3n%20l%EDquido-l%EDquido.pdf;jsessionid=6AF87558BB502CB874A07E4DBD3BF468?sequence=3

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Experimentación en Química para Ingenieros. Extracción líquido-líquido. Vídeo 3