Silvana Cavella » 35.Estrazione solido-liquido: Dimensionamento di un estrattore a singolo stadio

Sistema di estrazione a singolo stadio in discontinuo

Descrizione

• Quando l’estrazione è condotta in un estrattore a singolo stadio la matrice è messa in contatto con solvente puro per un tempo tale da raggiungere l’equilibrio.
• Il solvente può essere pompato attraverso la fase solida e fatto riciclare oppure la fase solida è immersa nel solvente con o senza agitazione.
• Raggiunto l’equilibrio la fase liquide è fatta drenare dai solidi.
• La soluzione che si ottiene è detta estratto, la fase solida è detta matrice esausta.

Modellazione matematica

• In questi tipi di operazioni sono note la portata e composizione della matrice e del solvente e si devono calcolare quelle dell’estratto e della matrice esausta.
• La modellazione è basata sul concetto di stadio di equilibrio e sui bilanci di materia, totale e parziali rispetto al soluto e al solvente.
• Si definisce rapporto di imbibizione il rapporto tra la quantità di soluzione, trattenuta dalla matrice, e la quantità di solidi insolubili.

Estrazione solido-liquido

Operazione che consente la separazione di uno o più componenti presenti in una fase solida per mezzo di una fase liquida o solvente.

Obiettivi: Eliminare dalla fase solida un componente indesiderato (lavaggio); allontanare da una fase solida un componente di interesse (lisciviazione).

Sistema di estrazione a stadi multipli

• Estrazione a stadi multipli concurrent: questo metodo consiste nel ripetere il metodo del singolo stadio in stadi successivi in modo tale che la fase solida (underflow) ottenuta in ogni stadio è alimentata allo stadio successivo. Il solvente è suddiviso in varie aliquote, da inviare ai vari stadi.
• Estrazione a stadi multipli cross-flow: sulla matrice fluisce in continuo solvente puro, questa procedura non è applicata per processi industriali.

Considerazioni conclusive

Estrazione solido-liquido

Diagramma triangolare e rettangolare

• La modellazione dell’operazione di estrazione è basata sui bilanci di materia, totale e parziali, e considerando ciascuno stadio come stadio di equilibrio.
• La soluzione del sistema di equazioni può essere ottenuta sia per via algebrica che per via grafica.
• Due sono i tipi di grafici utilizzati: triangolare e rettangolare.

Prossima lezione

Presentazione e risoluzione di problemi relativi all’estrazione solido-liquido

Applicazione di analisi di un estrattore a singolo stadio per calcolare:

• la percentuale di soluto estratta;
• la percentuale di soluto estratta per un’operazione condotta in più fasi;
• il numero di lavaggi per dissalare prodotti conservati in salamoia.