L'estrazione liquido/liquido è un'operazione importante nell'ingegneria chimica in cui è richiesta la separazione di uno o più componenti da una miscela liquida. Tradizionalmente questo è stato difficile da dimostrare in laboratorio, richiedendo l'uso di solventi altamente tossici, costosi e/o dannosi per l'ambiente. Armfield UOP5-MkII introduce un sistema che utilizza 1-ottanolo o olio di canola che sono sicuri, facilmente disponibili e poco costosi.
L'UOP5-MkII comprende una colonna di separazione del vetro, lunga 1.600 mm e diametro 50 mm, riempita con vetro Anelli Raschig che forniscono un'ampia superficie per il processo di estrazione. Sono inclusi quattro serbatoi di processo, un serbatoio di alimentazione e un serbatoio di raccolta per la fase organica e un serbatoio di alimentazione e un serbatoio di raccolta per la fase acquosa.
Il circuito acquoso include una pompa a membrana rotativa a velocità variabile con contagiri che permette di determinare la portata. I sensori di conducibilità e temperatura nelle linee di alimentazione e di ritorno consentono di determinare la quantità di acido trasferita alla fase acquosa.
Il circuito organico utilizza una pompa a membrana a velocità variabile alimentata ad aria e non contiene componenti elettrici consentendo un funzionamento sicuro utilizzando solventi organici come l'1-ottanolo.
L'1-ottanolo contenente fino all'1,5% di acido propionico viene pompato dal serbatoio di alimentazione organica alla base della colonna di estrazione. L'acqua demineralizzata viene pompata dal serbatoio di alimentazione acquosa alla sommità della colonna di estrazione. La differenza di densità tra le fasi provoca un flusso controcorrente in direzioni opposte attraverso la colonna impaccata dove l'acido viene rimosso dalla componente organica alla componente acquosa. Le due fasi in uscita dalla colonna vengono raccolte nell'apposito serbatoio di ritorno. Il confine di fase può essere modificato tra la parte superiore e quella inferiore della colonna azionando una singola valvola. È possibile apportare regolazioni fini alla posizione del limite inferiore per compensare la variazione del peso specifico della fase organica.
I sensori di temperatura e conducibilità determinati all'ingresso e all'uscita della colonna consentono la concentrazione di propionico acido nella fase acquosa da determinare. Da queste informazioni è possibile calcolare l'efficienza estrattiva del processo. Tutte le letture del sensore e i valori calcolati sono disponibili per la registrazione dei dati su un personal computer (non fornito).
Per ottenere risultati accurati è importante che per la fase acquosa venga utilizzata acqua deionizzata.
< p>Dopo l'uso, la fase organica tratterrà una piccola quantità di acido. Se necessario, la concentrazione di acido può essere stabilita mediante titolazione e quindi rabboccata con altro acido pronto per l'esecuzione successiva alla concentrazione richiesta.Utilizzando il sistema consigliato di 1-ottanolo o olio di canola, questo processo può essere ripetuto. In alternativa, il solvente organico utilizzato può essere periodicamente smaltito e sostituito.
Nota: l'UOP5-MkII è stato specificamente progettato per l'uso con 1-ottanolo. Sebbene l'1-ottanolo sia classificato come infiammabile, è difficile da accendere ed è sicuro da usare purché vengano prese ragionevoli precauzioni di manipolazione. Nell'apparecchiatura sono state incorporate numerose caratteristiche di progettazione per garantire un funzionamento sicuro. Per un funzionamento sicuro, l'UOP5-MkII può essere utilizzato solo a una temperatura ambiente inferiore a 35ºC. Pertanto, se tale temperatura viene superata, l'apparecchiatura deve essere installata in un laboratorio a temperatura controllata. Ciò consente l'uso di altri solventi organici compatibili con i materiali di costruzione.
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Temperature del solvente: Da ambiente a 50°C, controllabile individualmente< /p>
Portata della pompa: 0-13,5 l/ora
Portata di alimentazione: 0-3 l/ora
< p>Velocità di rotazione: 1 giro/15 min (4 giri/ora)Vano cella: capacità 0,16 l
