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Extractor centrífugo

1940
  • Walter J. Podbielniak
Extractor centrífugo utilizado en ingeniería química para extracción líquido-líquido.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Un extractor centrífugo es un dispositivo de alta velocidad que utiliza fuerza centrífuga, a menudo miles de veces superior a la gravedad, para lograr una extracción líquido-líquido rápida y eficaz. Proporciona tiempos de residencia muy cortos y un alto rendimiento en un volumen compacto. Esto lo hace ideal para separar líquidos con pequeñas diferencias de densidad, sistemas propensos a la emulsificación o para procesar compuestos inestables.

Los extractores centrífugos, como los contactores Podbielniak o Luwesta, representan un avance significativo respecto a los equipos gravitacionales, como los mezcladores-sedimentadores o las columnas. Su principio básico consiste en introducir las fases líquidas, pesada y ligera, en un rotor que gira rápidamente. Dentro del rotor, los líquidos fluyen a contracorriente a través de una trayectoria compleja, que a menudo incluye cilindros perforados concéntricos o un canal en espiral. La enorme fuerza centrífuga crea una mezcla y dispersión altamente eficiente de las fases, lo que conduce a una rápida transferencia de masa. Fundamentalmente, esta misma fuerza impulsa la rápida separación de las fases, impulsando el líquido más denso hacia la periferia del rotor y el líquido más ligero hacia el centro, desde donde se descargan a través de salidas separadas.

Las principales ventajas son un tiempo de residencia muy corto (segundos en lugar de minutos u horas), vital para la extracción de productos químicamente inestables como los antibióticos. La elevada fuerza g permite la separación eficaz de sistemas con diferencias de densidad muy pequeñas o alta viscosidad, algo imposible en los sedimentadores gravimétricos. Además, rompe fácilmente las emulsiones que, de otro modo, detendrían el proceso. El equipo es compacto y ofrece numerosas etapas teóricas en una sola máquina, lo que reduce drásticamente el espacio ocupado por la planta y el inventario de disolventes en comparación con una cascada de mezcladores y sedimentadores de capacidad equivalente. Sin embargo, son mecánicamente complejos, tienen altos costos de inversión y mantenimiento, y son menos adecuados para procesos que involucran sólidos.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Ingeniería química

Tipo

Dispositivo físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • Invención de la centrífuga separadora de crema por Gustav de Laval
  • Desarrollo de maquinaria rotatoria de alta velocidad y cojinetes
  • Comprensión de la mecánica de fluidos bajo alta aceleración
  • Necesidad industrial de purificar compuestos inestables como la penicilina durante la Segunda Guerra Mundial.

Aplicaciones

  • Producción de penicilina y purificación de otros antibióticos
  • Extracción de ingredientes farmacéuticos activos (API)
  • Industria alimentaria para la refinación de aceites vegetales y la extracción de aceites cítricos
  • Producción de productos químicos finos y polímeros especiales
  • Extracción hidrometalúrgica de metales preciosos
  • remediación ambiental para eliminar contaminantes del agua

Patentes:

  • US2044854A
  • US2578348A

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: extractor centrífugo, podbielniak, luwesta, extracción líquido-líquido, fuerza de alta g, tiempo de residencia corto, ruptura de emulsión, contracorriente, ingeniería química, producción farmacéutica.

Contexto histórico

Extractor centrífugo

1940
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1940
1945-01-01
1949
1950
1940
1940
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1940
1940
1948
1950
1950

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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