Asig. Extr. Liq-liq

Problema Nº 1.- Mil kilogramos por hora de una soluci6n al 25% de dioxano en agua se van a extraer continuamente a contracorriente con benceno, para separar el 95% del dioxano. Los datos en el equilibrio están en la tabla. a) Cuál es la cantidad mínima requerida de disolvente, kg/h? b) Si se utilizan 900 kg/h de disolvente, ¿cuantás etapas teóricas se requieren? L en peso de dioxano en agua

5.1

V en peso de dioxano en benceno

5.2

18.9

25.2

22.5

32.0

Problema Nº2.- Una solución acuosa contiene 25% de acetona en peso junto con una pequeña cantidad de un contaminante no deseado. Para un proceso posterior, es necesario tener la acetona disuelta en agua sin la impureza. Para lograrlo, la solución se va a extraer a contracorriente con tricloroetano, que extrae la acetona pero no la impureza. Entonces, el extracto se va a extraer a contracorriente con agua pura en un segundo extractor para obtener la solución acuosa deseada; el disolvente recuperado se regresara al primer extractor. Se requiere obtener el 98% de la acetona en el producto final. El agua y el tricloroetano son insolubles en el rango de concentración de acetona en el cual se está trabajando; el coeficiente de distribución (kg acetona/kg tricloroetano)/(kg acetona/kg agua) = 1.65 = cte. a) ¿Cual es la concentración máxima posible de acetona en el disolvente recuperado? b) ¿cuántas etapas se requerirán en cada extractor para obtener la acetona en la solución final de agua a la misma concentración que en la solución original?

Problema Nº3.- Una solución acuosa que contiene 50 g de ácido oxálico y la misma cantidad de ácido succínico por litro de agua se va a extraer a contracorriente con alcohol n-amílico (libre de Ácido) para recuperar 95% del acido oxálico. a) Calcule la mínima cantidad requerida de disolvente, litros alcohol/litros agua. b) Si se utiliza una relación alcohol/agua de 3.8 litros/litro, calcule el número de etapas ideales requeridas y el análisis libre de disolvente del producto extraído. Las concentraciones en el equilibrio, expresadas como g ácido/litro, son: Cualquiera de los ácidos en agua

0

20

40

60

Oxálico en alcohol

0

6.0 13.0 21.5

Succínico en alcohol

0

12.0 23.5 35.0

Problema Nº4.- Una mezcla que pesa 200 kg y que contiene 50 kg de éter isopropílico, 20 kg de ácido acético y 130 kg de agua, alcanza su equilibrio en un mezclador-sedimentador y después se separan las fases. Determine la cantidad y composición de las capas de refinado y de extracto. Use los datos de equilibrio de las Tablas de las Propiedades físicas de compuestos inorgánicos y orgánicos.

Problema Nº5.- Se lleva a cabo la extracción en una sola etapa en la cual 400 kg de una solución que contiene 35% en peso de ácido acético en agua se pone en contacto con 400 kg de éter isopropílico puro. Calcule la cantidad y la composición de las capas de refinado y de extracto. Proceda a la determinación con métodos algebraicos y también con la regla de la palanca. ¿Qué porcentaje de ácido acético se extrae? Use los datos de equilibrio de las Tablas de las Propiedades físicas de compuestos inorgánicos y orgánicos.

Problema Nº6.- Una mezcla de alimentación que pesa 200 kg y con proporciones desconocidas de agua, ácido acético y éter isopropílico, se pone en contacto en una sola etapa con 280 kg de una mezcla que contiene 40% en peso de ácido acético, 10% en peso de agua y 50% en peso de éter isopropílico. La capa refinada resultante pesa 320 kg y contiene 29.5% en peso de ácido acético, 66.5% en peso de agua y 4.0% en peso de éter isopropílico. Determine la composición original de la mezcla de alimentación y la composición de la capa de extracto resultante. Use los datos de equilibrio de las Tablas de las Propiedades físicas de compuestos inorgánicos y orgánicos.

Problema Nº7.- Una mezcla que pesa 1000 kg contiene 23.5 en peso de acetona y 76.5% en peso de agua y se va a extraer con 500 kg de metil-isobutilcetona en una sola etapa. Determine la cantidad y la composición de las fases de refinado y de extracto. Use los datos de equilibrio de las Tablas de las Propiedades físicas de compuestos inorgánicos y orgánicos. Problema Nº8.- Un flujo de queroseno de 100 kg/h contiene 1.4% en peso de nicotina que se elimina con agua pura en una torre a contracorriente de etapas múltiples. Se desea eliminar el 90% de la nicotina. Usando una velocidad de agua de 1.50 veces el mínimo, determine el número de etapas necesarias.

x

Y

x

Y

0.001010 0.00246 0.00500

0.000806 0.001959 0.00454

0.00746 0.00988 0.0202

0.00682 0.00904 0.0185

Nota: x es la fracción en peso de nicotina en la solución acuosa y y en el queroseno. Problema Nº9.- Una mezcla que contiene 40 % en peso de acetona y 60 % en peso de agua se pone en contacto con igual cantidad de Metil-isobutilcetona. (a) ¿Qué fracción de la acetona

se puede extraer en un proceso de una sola etapa? (b) ¿Qué fracción de la acetona se extraería si el disolvente fresco se dividiese en dos partes y se realizasen dos extracciones sucesivas? Problema Nº0.- De una harina de pescado que contiene el 25% en peso de aceite y el 75% de inertes, se ha de separar el aceite por extracción con un disolvente en un sistema de extracción de tres etapas en corriente directa. Al sistema entran como alimentación kg de harina y en cada etapa se suministran 400kg de disolvente. Calcúlese el porcentaje de aceite recuperado si la cantidad de disolución que acompaña a los inertes del refinado es 0,40 kg/kg de inerte.