Pregunta: Un caldo clarificado de la fermentación de sacarosa usando Aspergillus niger consta de 16,94% en peso de ácido cítrico, 82,69% en peso de agua y 0,37% en peso de otros solutos. Para recuperar el ácido cítrico, el caldo normalmente se trataría primero con hidróxido de calcio para neutralizar el ácido y precipitarlo como citrato de calcio, y luego con ácido

Un caldo clarificado de la fermentación de sacarosa usando Aspergillus niger consta de 16,94% en peso de ácido cítrico, 82,69% en peso de agua y 0,37% en peso de otros solutos. Para recuperar el ácido cítrico, el caldo normalmente se trataría primero con hidróxido de calcio para neutralizar el ácido y precipitarlo como citrato de calcio, y luego con ácido sulfúrico para convertir el citrato de calcio nuevamente en ácido cítrico. Para evitar la necesidad de hidróxido de calcio y ácido sulfúrico, la patente estadounidense 4, 25, 671 describe un proceso de extracción con disolvente que es insoluble en agua y tiene una densidad de 0,847 g/cm^3. En un experimento típico a 30 °C, se pusieron en contacto 50 g de ácido cítrico al 20 % en peso y agua con 0,86 g de amida. La fase orgánica resultante que se suponía estaba en equilibrio con la fase acuosa contenía 6,39% en peso de ácido cítrico y 2,97% en peso de agua.

Determine (a) los coeficientes de partición (distribución) para el ácido cítrico y el agua, y (b) el caudal de solvente necesario para extraer el 98% del ácido cítrico en 1300 kg/h de caldo usando 5 etapas de equilibrio en contracorriente, con los coeficientes de partición del inciso (a), pero ignorando la solubilidad del agua en la fase orgánica. Además, (c) propone una serie de etapas posteriores para producir cristales de ácido cítrico casi puros. En el inciso (b), ¿qué tan grave sería ignorar la solubilidad del agua en la fase orgánica? 5.10. Extracción