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La extracción Liquido-Liquido es, junto a la destilación, la operación básica mas importante en la separación de mezclas homogéneas liquidas. Consiste en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante su transferencia a otro disolvente insoluble, o parcialmente insoluble, en el primero. La transferencia de materia se consigue mediante el contacto directo entre las dos fases líquidas. Una de las fases es dispersada en la otra para aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materia transferida. En una operación de extracción líquido-líquido se denomina alimentación a la disolución cuyos componentes se pretende separar, disolvente de extracción al líquido que se va a utilizar para separar el componente deseado, refinado a la alimentación ya tratada y extracto a la disolución con el soluto recuperado.

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Las fuerzas centrífugas, que pueden ser miles de veces superiores a las de la gravedad, pueden facilitar las separaciones cuando se presentan problemas de emulsificación, las diferencias de densidades son muy bajas, o cuando se requieren tiempos de residencia muy pequeños debido a un rápido deterioro del producto, como ocurre en la industria de antibióticos. Generalmente, los extractores centrífugos sólo tienen una o dos etapas, aunque se han construido unidades con cuatro etapas.

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En este caso se prefieren los platos perforados. La separación entre los platos es mucho menor que en destilación: 10-15 cm para la mayor parte de las aplicaciones con líquidos de baja tensión interfacial. Cuando se opera con un régimen de flujo adecuado, las velocidades de extracción en columnas de platos perforados son elevadas debido a que las gotas de la fase dispersa coalescen y se vuelven a formar en cada etapa.

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Para extracción líquido-líquido se utilizan los mismos tipos de relleno que en absorción y destilación. Es preferible utilizar un material que sea preferentemente mojado por la fase continua.

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Este tipo de equipo puede variar desde un solo tanque, con agitador, que provoca la mezcla de las fases y después se dejan sedimentar, hasta una gran estructura horizontal o vertical compartimentada. En general, la sedimentación se realiza en tanques, si bien algunas veces se utilizan centrífugas.

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- Coulson, J.M. y J.F. Richardson. “Ingeniería Química. Tomo II. Operaciones básicas”. Editorial Reverté, Barcelona, 1988
- Henley, E.J. y Seader, J.D. “Operaciones de separación por etapas de equilibrio en Ingeniería Química”. Reverté, Barcelona. 1988.
- Treybal, Robert. Operaciones de transferencia de masa. Segunda edición. 1988.
- De Dietrich. (2014). Extracción Líquido-Líquido. Process Systems. Recuperado de https://www.dedietrich.com/es/soluciones-y-productos/extraccion/extraccion-liquido/liquido
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Equipos para la extracción líquido-líquido

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Equipos para la extracción líquido-líquido

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Extracción por etapas:
- Mezcladores- Sedimentador
- Torres platos perforados
- Columnas de bandejas
Extracción por contacto continuo diferencial
- Torres de pulverización
- Torre de relleno
- Columnas pulsadas
- Extractoras  centrífugos

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En el diseño de una operación de extracción líquido-líquido suele considerarse que el refinado y el extracto se encuentran equilibrio. Los datos de equilibrio que deberán manejarse serán como mínimo los correspondientes a un sistema ternario (dos disolventes y un soluto), con dos de los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscibles entre sí. Una de las formas más habituales de recoger los datos de equilibrio en sistemas ternarios son los diagramas triangulares. En la Figura  se muestra un diagrama triangular equilátero. Los vértices del triángulo representan compuestos puros, un punto sobre un lado correspondería a una mezcla binaria y un punto en el interior del triángulo representaría una mezcla ternaria. La composición de una mezcla puede determinarse por lectura directa en el diagrama.

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¿ Cuando se debe utilizar este proceso ?

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¿ Cuando se debe utilizar este proceso ?

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Es conveniente para separaciones de:
- Productos de volatilidades similares.
- Productor que forman azeótropos.
- Productos cuya destilación requiere un gran consumo de energía.
- Productos sensibles a la temperatura.
- Productos no volátiles, tales como sales metálicas.

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Como en absorción de gases, la dispersión en la fase continua limita la aplicación de este equipo a los casos en los que solamente se requiere una o dos etapas.

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- Composición de la alimentación, temperatura, presión y velocidad de flujo.
- El grado de separación deseado.
- Elección del disolvente.
- Temperatura y presión de operación.
-La formación de emulsiones y espumas.

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CARACTERISTICAS DEL DISOLVENTE DE EXTRACCIÓN

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CARACTERISTICAS DEL DISOLVENTE DE EXTRACCIÓN

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- Que no sea miscible con el otro disolvente. El agua o una disolución acuosa suele ser uno de los disolvente implicados. El otro solvente es un disolvente orgánico.
-  Que el componente deseado sea mucho 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 se puede eliminar fácilmente del producto extraído mediante destilación o evaporación.
- Que no sea tóxico ni inflamable, aunque, desgraciadamente hay pocos disolventes que cumplan los dos criterios:  hay disolventes relativamente no tóxicos pero inflamables como el hexano, otros no son inflamables pero sí tóxicos como el diclorometano o el cloroformo, y otros son tóxicos e inflamables como el benceno.