Extracția uleiului vegetal cu dizolvanți

A. Bazele teoretice ale procesului de extractie

Extractia uleiului este o operatie tipica de transfer de substanta, care se realizeaza prin solubilizarea uleiului intr-un dizolvant, in care ceilalti componenti nu se solubilizeaza. In procesul de extractie au loc diferite fenomene, care se deosebeasc intre ele prin natura fizica si prin mecanismul desfasurarii lor; dintre acestea, fenomenele de difuzie au rolul preponderent.

Prin difuzie se intelege fenomenul fizic in care substantele dizolvate trec liber in partea solutiei in care concentratia lor este mai mica, pina ce in intreaga solutie repartizarea moleculelor dizolvate este uniforma. In cazul extragerii uleiului difuzia are loc intr-un sistem solid-lichid. In functie de modul in care are loc procesul, deosebim difuzia moleculara, difuzia prin convectie si difuzia prin membranele celulare.

1. Difuzia moleculara

Difuzia moleculara este fenomenul fizic de deplasare moleculara a com-ponentilor unui amestec, sub actiunea agitatiei moleculare. prin care se reali¬zeaza omogenizarea concentratiilor fazelor amestecului. Factorul motor al difuziei il constituie diferenta (gradientul) de ooncentratie ,.c" in directia "x",' egala cu dc/dx si care reprezinta variatia concentratiei pe unitate de drum a substantei care difuzeaza. Ca urmare, cu cit diferenta de concentratie este mai mare, cu atit viteza procesului este mai mare si scade pina la zero, cind se ajunge la egalizarea concentratiilor. Pe de alta parte, viteza difuziei creste odata cu cresterea temperaturii amestecului, datorita cresterii energiei cinetice a moleculelor si deci a vitezei deplasarii moleculare.

Viteza de difuzie W poate fi exprimata ca fiind cantitatea de substanta care difuzeaza prin unitatea de suprafata in unitate de timp:

unde:

G este cantitatea de substanta, in kg;

F — suprafata de difuzie, in m2;

τ — timpul de difuzie. in h.

Transpunerea matematica a procesului de difuzie a fost definita prin legea lui Fick, care se enunta astfel: ,cantitatea de substanta care difuzeaza in unitatea de timp prin unitatea de suprafata, corespunde unui vector proportional cu gradientul concentratiei. cu direectia si sensul in care se face difuzia".

Reprezentarea matematica a acesteia este:

Coeficentul de difuzie moleculara D al unei substante este o caracteristica fizica a a acesteia, care determina capacitatea de patrundere a acelei sub¬stante intr-un mediu oarecare. El reprezinta cantitatea de materie transportata in unitate de timp prin unitatea de suprafata, in conditiile existentei unui gradient de concentratie egal cu unul. Dupa Einstein, coeficientul de difuzie este direct proportional cu temperatura amestecului si invers proportional cu viscozitatea solventului si dimensiunea moleculelor ce difuzeaza (a uleiului).

2. Difuzia prin eonvectie

Difuzia prin convectie este procesul fizic de omogenizare a concetratiilor unui amestec, similar cu fenomenul de difuzie moleculara, cu deosebirea ca procesul se desfasoara intr-un mediu in miscare. In acest caz au loc deplasari ale unor portiuni macroscopice de fluid in miscare turbulenta, masa trecind dintr-o faza in alta, in principal, datorita deplasarii prin miscare a unei faze in raport cu cealalta. Difuzia prin convectie este totdeauna insotita de difuzia moleculara.