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Procesos Industriales de Separación
Problemas de Extracción Líquido-Líquido
Problema 1.
Se desea separar una mezcla que contiene igual cantidad de masa de dos
enzimas, en un sistema de dos fases acuosas inmiscibles en el cual las
enzimas C y D presentan coeficientes de partición de KpC = 0.5 y KpD =
0.011, respectivamente. Determinar:
a) La proporción E/R para que la masa de C en la fase ligera E, sea
igual a la masa de D en la fase pesada R.
b) El rendimiento y la pureza de la extracción de la enzima C, si la
relación E/R es la determinada en a).
Problema 2
En una columna empacada con anillos rashing se utiliza un sistema de
dos fases inmiscibles PEG 4000–Na2SO4 para extraer amiloglucosidasa
de la fase ligera dispersa (PEG 4000) hacia la fase continua (Na2SO4).
La enzima presenta un coeficiente de partición en el sistema de 0.0345.
La viscosidad de la fase dispersa es de 24x10-3 kg/(m-s).
La resistencia a la transferencia de masa se localiza en la fase ligera
dispersa y puede ser caracterizada mediante el coeficiente de
transferencia de masa dado por:
k a  6x10 7 v 0.49  2.666
donde:
v: Velocidad superficial de la fase dispersa [m/s]
µ: Viscosidad de la fase dispersa [kg/(m-s)]
ka: Coeficiente de transferencia de masa [s-1]
a) Determinar la longitud necesaria de una columna de 56 mm de
diámetro interno, alimentada con un flujo de 985 mm3/s de fase
dispersa y 68 mm3/s de fase pesada, para producir una disminución
del 20 % de la concentración de enzima de la fase ligera.
b) Obtener una gráfica de la longitud necesaria de la columna en
función de R para las condiciones de extracción anteriores.
c) ¿Qué flujo R recomienda para esta operación?