Unité d'extraction liquide/liquide UOP5 MKII Équipement didactique Équipement de formation aux compétences techniques Équipement de laboratoire de mécanique des fluides
DESCRIPTION
L'extraction liquide/liquide est une opération importante en génie chimique où la séparation d'un ou plusieurs composants d'un mélange liquide est nécessaire. Traditionnellement, cela a été difficile à démontrer en laboratoire, nécessitant l'utilisation de solvants hautement toxiques, coûteux et/ou nocifs pour l'environnement. L'UOP5-MkII introduit un système utilisant du 1-octanol ou de l'huile de canola qui sont sûrs, facilement disponibles et peu coûteux.
L'UOP5-MkII comprend une colonne de séparation en verre, de 1600 mm de long et de 50 mm de diamètre, remplie d'anneaux Raschig en verre qui offrent une grande surface pour le processus d'extraction. Quatre réservoirs de traitement sont inclus, un réservoir d'alimentation et un réservoir de collecte pour la phase organique et un réservoir d'alimentation et un réservoir de collecte pour la phase aqueuse.
Le circuit aqueux comprend une pompe à membrane rotative à vitesse variable avec compteur de rotation intégré qui permet de déterminer le débit. Des capteurs de conductivité et de température dans les lignes d'alimentation et de retour permettent de déterminer la quantité d'acide transférée vers la phase aqueuse.
Le circuit organique utilise une pompe à diaphragme à vitesse variable alimentée par air et ne contenant aucun composant électrique, ce qui permet un fonctionnement sûr avec des solvants organiques tels que le 1-octanol.
Le 1-octanol contenant jusqu'à 1,5 % d'acide propionique est pompé du réservoir d'alimentation organique vers la base de la colonne d'extraction. L'eau déminéralisée est pompée du réservoir d'alimentation aqueuse vers le haut de la colonne d'extraction. La différence de densité entre les phases provoque un écoulement à contre-courant dans des directions opposées à travers la colonne garnie où l'acide est éliminé du composant organique dans le composant aqueux. Les deux phases sortant de la colonne sont collectées dans le réservoir de retour approprié. La limite de phase peut être modifiée entre le haut et le bas de la colonne en actionnant une seule vanne. Des ajustements précis peuvent être effectués à l'emplacement de la limite inférieure pour compenser la variation de la gravité spécifique de la phase organique.
Les capteurs de température et de conductivité sont déterminés à l'entrée et à la sortie de la colonne et permettent de déterminer la concentration d'acide propionique dans la phase aqueuse. À partir de ces informations, l'efficacité d'extraction du processus peut être calculée. Toutes les lectures et valeurs calculées du capteur sont disponibles pour l'enregistrement des données sur un ordinateur personnel (non fourni).
Pour obtenir des résultats précis, il est important d'utiliser de l'eau déionisée pour la phase aqueuse.
Après utilisation, la phase organique retiendra une petite quantité d'acide. Si nécessaire, la concentration d'acide peut être établie à l'aide d'un titrage, puis complétée avec plus d'acide prêt pour le prochain cycle à la concentration requise.
En utilisant le système 1-Octanol ou huile de canola recommandé, ce processus peut être répété. Alternativement, le solvant organique utilisé peut être éliminé périodiquement et remplacé.
Remarque : l'UOP5-MkII a été spécialement conçu pour être utilisé avec 1-Octanol. Bien que 1-Octanol soit classé comme inflammable, il est difficile à enflammer et peut être utilisé en toute sécurité à condition de prendre des précautions de manipulation raisonnables. Un certain nombre de caractéristiques de conception ont été intégrées à l'équipement pour garantir un fonctionnement sûr. Pour un fonctionnement sûr, l'UOP5-MkII ne peut fonctionner qu'à une température ambiante inférieure à 35 °C. Par conséquent, l'équipement doit être installé dans un laboratoire à température contrôlée si cette température est dépassée. Cela permet l'utilisation d'autres solvants organiques compatibles avec les matériaux de construction.
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Températures des solvants : de la température ambiante à 50 °C, réglables individuellement
Débit de la pompe : 0-13,5 l/h
Débit d'alimentation : 0-3 l/h
Vitesse de rotation : 1 tr/15 min (4 tr/h)
Compartiment de la cellule : capacité de 0,16 l