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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS MATAMÁTICAS, FÍSICAS
Y QUÍMICAS
Operaciones Unitaria III
DOCENTE:
Ing. Carlos Moreira
INTEGRANTES:
Albán Zambrano Caroline
Cedeño Menéndez Martha
Centeno Chinga Cinthya
Curso:
9no “E” Ing Química
Fecha:
20 de Julio del 2015
EQUIPOS DE LIXIVIACIÓN
LIXIVIACIÓN
La lixiviación consiste en la remoción o extracción de un componente soluble (soluto) contenido en
un sólido mediante un solvente apropiado.
La lixiviación es una operación de transferencia de masa por lo que es indispensable que exista un
contacto íntimo entre el solvente y el soluto contenido en el sólido.
APLICACIONES DE LA LIXIVIACIÓN
EXTRACCION DE COMPONENTES DESEADOS:

EXTRACCIÓN DE AZUCAR DE LA CAÑA O REMOLACHA

FABRICACIÓN DE CAFÉ Y TE SOLUBLES (INSTANTANEOS)

EXTRACCIÓN DE ACEITES DE SEMILLAS OLEAGINOSAS
EXTRACCIÓN DE COMPONENTES, TALES COMO:

PIGMENTOS, ACEITES ESENCIALES

PECTINA, GOMAS (CARREGENINA,GOMA GUAR,GOMAXANTANO)

VITAMINAS, COLAGENO (OBTENCION DE GELATINA)
EXTRACIÓN DE COMPONENTES NO DESEADOS

CAFEINA ,LACTOSA,COLESTEROL,GRASA

LAVADO DE ALIMENTOS
Actualmente existe una creciente demanda por alimentos de alto valor añadido, en donde ya sea que
se: incorporen principios activos, tales como vitaminas, aceites esenciales, agentes antioxidantes,
aromas o bien que se eliminen sustancias del producto, tales como cafeína, lactosa, colesterol,
grasa, etc. Los sistemas de extracción de componentes comprenden tanto las técnicas tradicionales
de percolación e inmersión, como las nuevas tecnologías de extracción mediante fluidos
supercríticos.
EQUIPO UTILIZADO PARA LA EXTRACCIÓN DE COMPONENTES POR
LIXIVIACIÓN
LIXIVIADOR POR PERCOLADOR
PERCOLADORES POR CARGA
Se trata de un gran tanque circular o rectangular de fondo falso. Los sólidos que se van a lixiviar se
dejan caer al tanque hasta una profundidad uniforme. Se rocían con un disolvente hasta que su
contenido de soluto se reduce hasta un mínimo y a continuación se excavan. El flujo en
contracorriente del disolvente a través de una serie de tanques es habitual, entrando nuevo
disolvente al tanque que contiene el material más agotado. Algunos tanques funcionan a presión,
para contener disolventes volátiles o incrementar el índice de percolación. Una serie de tanques a
presión que funcionan con flujo de disolvente en contracorriente se denomina batería de difusión.
PERCOLADOR CONTINÚO
Los sólidos gruesos se lixivian, también, mediante la percolación en equipos de lecho móvil,
incluyendo clasificadores basculantes de plataforma sencilla o múltiple, equipos de contacto
mediante cestos y transportadores horizontales de bandas.
Estos son:
Extractor tipo Bollman
Extractor tipo Rotocel
Percolador de Banda sinfín
Extractor tipo Kennedy
EXTRACTOR TIPO BOLLMAN
Este tipo de extractor es muy peculiar, ya que cuando trabajamos con sólidos resulta muy difícil
operar de forma continua, sin embargo este tipo de extractor lo permite. Es una unidad elevadora de
cestas diseñada para manejar de 2.000 a 20.000 kg/h de solidos desmenuzables. Los cubetos
(cestas) con el fondo perforado se colocan en una banda con movimiento sinfín. Los sólidos secos,
alimentados a los cestos que descienden, se rocían con disolvente parcialmente enriquecido. Al
elevarse, los cestos, en la otra sección de la unidad, los sólidos se rocían con disolvente puro en
contra corriente. Los sólidos agotados se descargan de los cestos, en la parte superior de la unidad a
un transportador de palas y el disolvente enriquecido se impulsa desde el fondo de la unidad.
EXTRACTOR TIPO ROTOCEL
Está formado por compartimientos en forma anulares, con pisos permeables al líquido que giran
alrededor de un eje central. Los compartimientos pasan de forma sucesiva por el punto de
alimentación, por un conjunto de rociadores de disolvente, una sección de drenaje y una de descarga
(donde el fondo tiene una abertura para descargar los sólidos extraídos) . la zona de descarga es
continua al sector o zona de alimentación. La extracción en contracorriente se logra con la
alimentación de disolventes fresco, únicamente en el último compartimiento anterior a la descarga,
y lavando los sólidos en cada compartimiento den el efluente recirculado que procede del
compartimiento siguiente.
EXTRACTOR TIPO KENNEDY
En este equipo, el disolvente fluye por gravedad de camara a camara, en contracorriente con el
movimiento de los solidos. Esta compuesto por una serie lineal de camaras horizontales a traves de
las cuales se desplazan, en sucesión, los solidos a lixiviar por medio de un impulsador, de velocidad
lenta. Existe la posibilidad de efecutar drenajes entre las etapas cuando el impulsor provoa la
elevación de los solidos por encima del nivel de liquido antes de vaciarlo en la siguiente camara.
Aquellos en que las particulas solidas se dispersan en un liquido y, posteriormente, se separan de
el.
SISTEMA CONTINUO DE EXTRACTORES SÓLIDO-LÍQUIDO POR PERCOLACIÓN
BATERÍA DE LIXIVIADORES POR PERCOLACIÓN
LIXIVIADOR POR INMERSIÓN
En este equipo la superficie helicoidal se p para que el disolvente pueda atravesar la hélice en
contra corriente. Los tornillos sinfín están diseñados de modo que permitan la compactación de los
sólidos durante su paso por la unidad. Existen ciertas posibilidades de que se produzca perdidas de
disolvente y un flujo excesivo de alimentación, por lo que el funcionamiento más adecuado está
limitado a solidos ligeros y permeables.
EXTRACTOR TIPO BONOTTO
Consiste en una columna dividida en compartimientos cilíndricos mediante la disposición de platos
horizontales espaciados a distancias iguales. Cada plato tiene una abertura radical (rendija) colocada
a 180° con respecto a las aberturas de los platos situados inmediatamente por encima y por debajo y
que se limpian mediante un raspador radical giratorio. Alternativamente, los platos pueden montarse
sobre un eje horizontal coaxial y rotar sobre palas estacionarias. Los sólidos caen como una cortina
en el disolvente que fluye hacia arriba por le torre. Los sólidos son retirados pr el fondo del equipo
mediante un tornillo sinfín y un compactador.
EXTRACCIÓN MEDIANTE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
La tecnología de fluidos supercríticos emplea generalmente CO2, que en condiciones de presión y
temperatura superiores a su punto crítico, se mantiene en un estado con propiedades intermedias
entre líquido y gas lo que lo convierte en un potente disolvente Esta tecnología se está utilizando a
nivel industrial para la obtención de extractos herbales a partir de plantas aromáticas, extractos de
especias para colorantes y aceites esenciales, desalcoholización de bebidas como la cerveza,
extracción de colesterol de aceites, extracción de la cafeína del café, entre otros Algunas ventajas
son que se emplean temperaturas menores que con solventes orgánicos por lo que el producto no se
daña, además de ser no inflamable, no tóxico, no cancerígeno, no corrosivo y no genera residuos.
EXTRACCIÓN POR LIXIVIACIÓN
Factores a controlar en una lixiviación:
1) Tipo de solvente a utilizar
2) Temperatura del proceso
3) Tamaño de partícula del sólido
 Selección del Solvente a utilizar
- El solvente empleado debe solubilizar al soluto (agua  azúcar; alcohol  pectina y gomas;
solventes orgánicos  grasas y aceites)
- El solvente ideal es el agua (bajo costo, no tóxica, no inflamable, no corrosiva), sin embargo no
siempre tiene una capacidad de extracción adecuada.
- El solvente empleado debe tener el mayor coeficiente de transferencia de masa posible.
 La Temperatura del Proceso
Al aumentar la temperatura del proceso aumenta la solubilidad del soluto en el solvente aumenta el
coeficiente de difusión del solvente en las partículas de sólido Lo que provoca una mayor velocidad
de extracción Sin embargo, temperaturas muy elevadas pueden deteriorar el producto o provocar la
evaporación del solvente Se debe encontrar la temperatura más adecuada para cada caso en
particular.
 Tamaño de partícula del sólido
Cualquiera que sea el método de extracción empleado, generalmente la materia prima (sólido) que
contiene al soluto debe acondicionarse (corte, trituración, molienda) para propiciar el contacto con
el solvente y facilitar su extracción.
Tamaño de partícula del sólido
Las partículas pequeñas crean una mayor área interracial entre el sólido y el líquido y una distancia
más corta para que el soluto se difunda a través de la partícula y alcance la superficie .Pero si el
tamaño de partícula es demasiado pequeño, se forman conglomerados que impiden la circulación de
solvente entre las partículas y dificultan su separación del solvente provocando que las partículas de
sólido puedan ser arrastradas con el solvente.
Velocidad de Extracción
Dónde:
dE/dt]= velocidad de extracción (m3 /s)
Kl]= coeficiente de transferencia de masa (m/s)
A=área interracial( m2)
Cs=concentración del componente soluble en la interface. Como se considera que en la interface
existe una solución saturada,
Cs = concentración de saturación de la solución a la temperatura del proceso (fracción masa)
C=concentración del componente soluble en la masa del solvente (fracción masa)
INFLUENCIA DE LAS VARIABLES DE PROCESO EN LA VELOCIDAD DE
EXTRACCIÓN
TIPO DE SOLVENTE A UTILIZAR Kl
TEMPRATURA DEL PROCESO Cs
TAMAÑO DE LA PARTICULA DEL SOLIDO A
Bibliografía
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http://repositorio.uchile.cl/tesis/uchile/2012/cf-lopez_ea/pdfAmont/cf-lopez_ea.pdf
http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/mlci/lixiv_introd.pdf
https://es.scribd.com/doc/39872456/40/Lixiviacion-por-percolacion
http://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha8608.html
http://app1.semarnat.gob.mx/dgiraDocs/documentos/bcs/estudios/2012/03BS2012M0005.p
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