Diseño, construcción y evaluación de un extractor prototipo para el proceso de extracción asistida por microondas (EAM)

Abstract

Esta investigación se realizó en el Laboratorio de Microbiología y Bioquímica (Módulo III) de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Central de Venezuela, la cual tiene como objetivo principal, diseñar y construir un extractor prototipo, con la finalidad de facilitar los procesos de extracción permitiendo obtener resultados que conduzcan al escalamiento de la producción de extractos con un mayor rendimiento con respecto a los métodos de extracción. Previo al diseño del extractor, se evaluaron diversos termoplásticos y solventes con la finalidad de determinar el material más adecuado para su construcción y el mejor solvente por medio de pruebas de inocuidad a condiciones tanto ambientales como de trabajo. Determinando que la configuración ideal solvente/termoplástico fue etanol/teflón. Para el diseño del equipo, primero se determinó la presión de vapor del solvente a utilizar, con la misma se determino el límite mínimo de presión; por lo que en recipientes a presión se toma como mínimo un 10% de sobrepresión, en este caso se diseño para soportar un máximo de 10 atmosferas. En cuanto a la capacidad volumétrica del extractor se determino una capacidad de 150 mililitros. Para el tipo de tapas, se estableció el mismo espesor del recipiente cuya rosca posee un paso de 2 mm para evitar fugas de presión. Una de las tapas se diseño totalmente cerrada, y la segunda tapa posee un orificio en el centro de 15 mm diámetro, con una rosca con un paso de 1 mm, utilizado para colocar el conector por medio de una manguera se conecta al manómetro de baja midiendo una presión máxima de 40 psi. Al evaluar el extractor se obtuvo un rendimiento en el extracto del 13,73% p/p, con un tiempo de extracción de 45 segundos, generándose una presión de 21,87 psia; en comparación al 4,03% que se obtiene de forma convencional, evidenciando el efecto positivo de trabajar a presiones superiores a la atmosférica para la extracción asistida por microondas.