UOP5 MKII Unidad de extracción de líquidos/líquidos Equipos didácticos Equipos de capacitación en habilidades técnicas Equipos de laboratorio de mecánica de fluidos
DESCRIPCIÓN
La extracción líquido/líquido es una operación importante en ingeniería química en la que se requiere la separación de uno o más componentes de una mezcla líquida. Tradicionalmente, esto ha sido difícil de demostrar en el laboratorio, requiriendo el uso de solventes altamente tóxicos, costosos y/o dañinos para el medio ambiente. El UOP5-MkII presenta un sistema que utiliza 1-octanol o aceite de canola, que son seguros, fácilmente disponibles y económicos.
El UOP5-MkII comprende una columna de separación de vidrio, de 1600 mm de largo y 50 mm de diámetro, llena de anillos Raschig de vidrio que proporcionan una gran área de superficie para el proceso de extracción. Se incluyen cuatro tanques de proceso, un tanque de alimentación y un tanque de recolección para la fase orgánica y un tanque de alimentación y un tanque de recolección para la fase acuosa.
El circuito acuoso incluye una bomba de diafragma rotatoria de velocidad variable con un contador de rotación incorporado que permite determinar el caudal. Los sensores de conductividad y temperatura tanto en las líneas de alimentación como de retorno permiten determinar la cantidad de ácido transferido a la fase acuosa. El circuito orgánico utiliza una bomba de diafragma de velocidad variable que funciona con aire y no contiene componentes eléctricos, lo que permite un funcionamiento seguro con disolventes orgánicos como el 1-octanol.
El 1-octanol, que contiene hasta un 1,5 % de ácido propiónico, se bombea desde el tanque de alimentación orgánica hasta la base de la columna de extracción. El agua desmineralizada se bombea desde el tanque de alimentación acuosa hasta la parte superior de la columna de extracción. La diferencia de densidad entre las fases provoca un flujo en contracorriente en direcciones opuestas a través de la columna de relleno, donde el ácido se elimina del componente orgánico hacia el componente acuoso. Las dos fases que salen de la columna se recogen en el tanque de retorno adecuado. El límite de fases se puede cambiar entre la parte superior y la parte inferior de la columna mediante el funcionamiento de una única válvula. Se pueden realizar ajustes precisos en la ubicación del límite inferior para compensar la variación en la gravedad específica de la fase orgánica.
Los sensores de temperatura y conductividad que se encuentran en la entrada y la salida de la columna permiten determinar la concentración de ácido propiónico en la fase acuosa. A partir de esta información, se puede calcular la eficiencia de extracción del proceso. Todas las lecturas de los sensores y los valores calculados están disponibles para el registro de datos en una computadora personal (no suministrada).
Para obtener resultados precisos, es importante utilizar agua desionizada para la fase acuosa.
Después del uso, la fase orgánica retendrá una pequeña cantidad de ácido. Si es necesario, se puede establecer la concentración de ácido mediante titulación y luego se puede completar con más ácido para la siguiente prueba a la concentración requerida.
Este proceso se puede repetir utilizando el sistema de 1-octanol o aceite de canola recomendado. Alternativamente, el solvente orgánico utilizado se puede desechar periódicamente y reemplazar.
Nota: El UOP5-MkII ha sido diseñado específicamente para su uso con 1-octanol. Aunque el 1-octanol está clasificado como inflamable, es difícil que se encienda y es seguro de usar siempre que se tomen precauciones de manipulación razonables. Se han incorporado varias características de diseño al equipo para garantizar un funcionamiento seguro. Para un funcionamiento seguro, el UOP5-MkII solo puede funcionar a una temperatura ambiente inferior a 35 ºC. Por lo tanto, el equipo debe instalarse en un laboratorio con temperatura controlada si se excede esta temperatura. Esto permite el uso de otros disolventes orgánicos compatibles con los materiales de construcción.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Temperaturas del disolvente: ambiente a 50 °C, controlable individualmente
Flujo de bombeo: 0-13,5 l/h
Flujo de alimentación: 0-3 l/h
Velocidad de rotación: 1 rev/15 min (4 rev/h)
Compartimento de la celda: capacidad de 0,16 l