Chimica - estrazione solido-liquido

SOLVENTE y concentrazione

C portata

SOLUTO x concentrazione

I Portata

INERTE z concentrazione

giovedì 12 maggio 2011

REGOLA DELLA LEVA ANCORA VALIDE !

REGOLA ALLINEAMENTO CORRENTI z concentrazione di inerte

(su ipotenusa)

Di solito non si calcola ma si ottiene

come complemento a sapendo x e y

1

y

concentrazione

di

solvente x concentrazione di soluto nel solido iniziale

giovedì 12 maggio 2011 ESERCIZIO

2000 kg/h di semi al 20% di olio vengono estratti con un

solvente di riciclo che contiene il 2% di olio residuo. Si

vuole ottenere un residuo contenente, oltre l’inerte, il

4% di olio ed il 20% di solvente, mentre si vuol ottenere

un estratto privo di inerte contenente il 30% di soluto.

Calcolare la portata dell’estratto e del raffinato e la

portata necessaria di solvente

giovedì 12 maggio 2011 RISOLUZIONE

giovedì 12 maggio 2011 SUDDIVISIONE DEL MISCUGLIO DI ESTRAZIONE

CASO I : il soluto si scioglie nel solvente in qualsiasi rapporto

Tipico di soluti liquidi totalmente miscibili con il solvente

(es. olio ed esano)

E Residuo costituito da inerte puro

giovedì 12 maggio 2011 SUDDIVISIONE DEL MISCUGLIO DI ESTRAZIONE

CASO 2: il soluto presenta un limite di solubilità nel solvente (saturazione)

Tipico dei soluti solidi

Miscuglio M: zona non satura

il miscuglio si divide normalmente

come nel caso precedente

Miscuglio M’: zona di saturazione

l’unico raffinato possibile è l’estratto E’

ossia il solvente saturo di soluto

M‘ CONCENTRAZIONE

DI SATURAZIONE

ZONA DI SATURAZIONE

giovedì 12 maggio 2011 SUDDIVISIONE DEL MISCUGLIO DI ESTRAZIONE

CASO 3: solvente e soluto presentano una lacuna di miscibilità

SOLUTO E SOLVENTE

FORMANO DUE FASI Nelle altre due zone

la suddivisione avviene

normalmente come nel primo caso

LIMITE SUPERIORE DI SOLUBILITA’

(del soluto nel solvente)

LIMITE INFERIORE DI SOLUBILITA’

(del soluto nel solvente)

giovedì 12 maggio 2011 LINEE DI EQUILIBRIO

IPOTESI DI ESTRATTO OK

PRIVO DI SOLIDI INEVITABILMENTE TRATTIENE UN PO’

RESIDUO DI SOLUZIONE

(SOLUTO E SOLVENTE)

IL PUNTO RAPPRESENTATIVO DEL RESIDUO NON PUO’ TROVARSI SUL VERTICE I DEL

TRIANGOLO (COMPONENTE PURO) MA DOVRA’ TROVARSI ALL’INTERNO DEL

TRIANGOLO (MISCELE TERNARIE)

LUOGO DEI PUNTI RAPPRESENTATIVI DEI RESIDUI

CURVA DI EQUILIBRIO

giovedì 12 maggio 2011 COSTRUZIONE LINEE DI EQUILIBRIO DEI RAFFINATI

RAPPORTO COSTANTE RAPPORTO COSTANTE

PER PUNTI SOLUZIONE / INERTE SOLVENTE / INERTE

x y

+ y

R

R R

k

= k

=

z z

oppure R

R

z x y

= 1 - - z x y

= 1 - -

R R R R R R

EQUAZIONE y=f(x) k k k

y =-x + y x

=- -

k k

1 + 1 +

k

1 +

giovedì 12 maggio 2011 ESTRAZIONE A STADIO SINGOLO

ESERCIZIO

Si vogliono estrarre 1000kg di semi contenenti il 30% di olio

con un solvente idrocarburico puro. Si utilizza 3 volte la

quantità minima di solvente. La linea di equilibrio è data

dall’equazione y = 0,4-0,5x.

Calcolare le portate di estratto e raffinato e le loro

composizioni e la quantità di solvente da utilizzare in fase di

estrazione

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A STADIO SINGOLO

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A STADIO SINGOLO

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A STADIO SINGOLO

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A STADIO SINGOLO

giovedì 12 maggio 2011 ESTRAZIONE A CORRENTI INCROCIATE

ESERCIZIO

1000 kg di un solido contenente il 40% di un soluto organico ed il 10% di acqua sono estratti in

ogni stadio con 300 kg di acqua contenente il 4% di soluto residuo operando a correnti

incrociate.

La linea di equilibrio è descritta dalle coppie di valori espressi dalla seguente tabella

x 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,4

y 0,37 0,39 0,37 0,35 0,32 0,29 0,27

!

Calcolare il numero di stadi richiesti, la portata e la composizione degli estratti e dei raffinati

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO A CORRENTI INCROCIATE

giovedì 12 maggio 2011 ESTRAZIONE IN CONTROCORRENTE

ESERCIZIO

1000 kg/h di fegato di pesce contenenti il 26% in massa di olio sono estratti con 750 kg di un

solvente puro operando in controcorrente. Si vuole ottenere un estratto al 40% di olio ed un

residuo con meno del 3% di olio. Calcolare la numero di stadi teorici e la portata di solvente

richiesta.

I dati di equilibrio sono riportati nella seguente tabella:

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO IN CONTROCORRENTE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO IN CONTROCORRENTE

giovedì 12 maggio 2011

ESTRAZIONE SOLIDO-LIQUIDO IN CONTROCORRENTE

giovedì 12 maggio 2011