El abc del Proceso de Molienda de Oleaginosas€¦ · El abc del Proceso de Molienda de Oleaginosas...
Transcript of El abc del Proceso de Molienda de Oleaginosas€¦ · El abc del Proceso de Molienda de Oleaginosas...
1
El abc del Proceso de Molienda de Oleaginosas
“Particularidades y Complejidades”
CAPPRO - Agosto 8 - 2017
BUNGE ARGENTINA & ASAGA
2
UTILIZACIÓN DE GRASAS Y
ACEITES A NIVEL MUNDIAL
80% PRODUCTOS ALIMENTICIOS
20% USOS INDUSTRIALES
aceites líquidos (aceite p/ ensalada / frituras / mayonesa)
grasas sólidas (margarinas, grasas para panadería
y confitería)
derivados (emulsionantes, estabilizantes)
oleoquímicos (jabones, shampoos, detergentes)
petroquímicos (biodiesel, lubricantes)
Características de los Aceites y Grasas
Grasas animales
Sólidas en general
Grasas
Vegetales
Sólidas a
baja Tª
Aceites
VegetalesLíquidos a Tª
ambiente
4
LA QUIMICA BASICA DE LOS
ACEITES Y GRASAS
Otra nomeclatura es la “OMEGA” o “n menos”
usada por bioquímicos
Indican la posición del doble enlace del ácido graso
más cercana al grupo Metilo Terminal de la molécula
Ejemplo:
Acido Oleico con doble enlace en posición C>9
Es OMEGA 9 (o un n-9)
Linoleico OMEGA 6 (o n-6)
Acido eicosapentanoico aceites pescado
Es OMEGA 3 (n-3)
Alfa linolénico OMEGA 3
6
Composición del Grano de Soja
Composición del grano
34
20
29
17
Proteína Aceite Carbohidratos y fibras Humedad, Cenizas y Componentes Secundarios
PRELIMPIEZA DE GRANOS: Separación de
Materias Extrañas
Extra Gruesos piedras y Gorgojos
Gruesos y Finos
22
PREPARACION DE SEMILLAS
OLEAGINOSAS
Propósitos: Producir un proceso de transformación física a
través de los siguientes pasos
• Reducción de tamaño
• Reducción de nivel de la cáscara a través de las aspiraciones con aire
de las partículas de menor peso.
• Acondicionar a través del uso del calor
• Laminar la partícula para romper las células oleíferas y de esta forma
posibilitar a través de proceso extractivo de aceite.
• Prensar en el caso de las semillas con alto contenido de aceite, para
producir una eliminación parcial del mismo.
• Expandir las láminas o torta para generar un material, más permeable
y de mejor comportamiento durante el proceso extractivo.
• Enfriar y secar la masa antes de la Extracción
23
Equipos utilizados en el proceso
de Preparación: PESAJE
- Valores instantaneos de
producción
- Controles de producción e
inventarios de stock
Características del Molino Laminador
➢ Aumento de la superficie
expuesta (Relación Área/Volumen)
➢ Disminución del camino a recorrer por
el solvente
➢ Rotura de las celdas que engloban el
de aceite
Sección transversal y Superficie
Reduce la superficie transversal
Incrementa la superficie de la párticula
Incrementa la relación área/volumen
Superficie / Volumen
50:1Superficie / Volumen
75:1
Superficie / Volumen200:1
➢ Objetivos: Aumento de: Peso Especifico Aparente, Percolabilidad e
Hidratación de los Fosfátidos
➢ Mayor velocidad de Extracción y Concentración de Miscela
➢ Disminución de la retención de solvente en Harina
Expander
36
POR QUE DESCASCARAR?
•OBTENER HARINA DE ALTA PROTEINA
•$7 A $15/TON DIFERENCIA DE PRECIO Versus LOPRO
•INCREMENTAR LA FLEXIBILIDAD DE LA PLANTA
PRODUCIR HARINA HI-PRO O LO-PRO
•AUMENTAR EL VOLUMEN DE LA PLANTA - +7% VOLUMNEN
•MEJORAR LA EFICIENCIA DE EXTRACCION
41
ETAPAS QUE SE LLEVAN A CABO EN EL
PROCESO DE EXTRACCIÓN
Generalidades
Para estudiar el proceso de la extracción del aceite con solvente, dividiremos la planta en varios sectores
• Extracción (del aceite)
• Desolventización ( de la harina)
• Destilación (de la miscela)
• Condensación (de los gases)
• Recuperación (del solvente)
Extracción
Este es el proceso en el cual se extrae el aceite ( de la semilla, expeller, etc) mediante solvente.
Desolventización
La harina que sale del extractor está impregnada con solvente el cual hay que recuperar (evaporar) pues la
harina no debe contenerlo.
Destilación
El aceite sale del extractor formando una mezcla (miscela) con en el solvente, el cual se debe separar. Este
proceso se realiza en la destilación
Condensación
Los gases provenientes del Desolventizador y la destilación se condensan para recuperar el hexano, el que será
reutilizado en la planta.
42
CONDICIONES MÍNIMAS INDISPENSABLES
PARA QUE EL PROCESO EXTRACTIVO SE
LLEVE A CABO
Pensemos en un saquito de té o mate. Cuando lo colocamos en agua caliente, esta se
oscurece rápidamente. Si repetimos la operación en forma sucesiva y con el mismo
saquito, veremos que la concentración disminuye, el líquido obtenido es cada vez más
claro y cada vez más lento. Es similar a la curva que nos referimos anteriormente.
Se ve en la curva que a medida que avanza el tiempo, se tarda más para extraer menos
cantidad. Lo mismo se puede comprobar con nuestro experimento, siempre se puede
dar algo de gusto al agua pues el té o mate conservan algo de su esencia.
Esta es la razón, volviendo al proceso de extracción, por la cual siempre queda algo de
aceite residual en la harina.
Para extraerlo todo se necesitaría un extractor de largo infinito.
La extracción es económicamente rentable hasta dejar un cierto porcentaje de aceite en
la harina.
Además hay que considerar que junto con el aceite se extraen otros productos (tales
como ceras de Girasol o bien fosfátidos en el caso de la Soja. Estos productos son más
difíciles de extraer que el aceite además de ser perjudiciales para los procesos
posteriores. En virtud de lo expuesto es que no se justifica una extracción total
45
1.El proceso comienza cuando la lámina
es rodeada por un baño de solvente
Lámina de soja Baño de solvente
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
46
2. El solvente se difunde a través de la pared
celular atravesando las capas celulares
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
47
3.El solvente ingresa a las células y logra entrar
en solución con el aceite formando una miscela
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
48
4.Se incrementa la presión dentro de las celdillas
y una porción de la miscela comienza a migrar
hacia el exterior
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
50
6. Los procesos de difusión,
disolución y presurización
internos y externos continúan
alcanzando
el centro de las láminas
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
51
7. …y luego vuelve a migrar hacia
el baño de solvente que
rodea las láminas
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
52
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
8. La miscela que fluye incrementa
la concentración de aceite en
solvente del baño que rodea la
lámina, formando un baño de
miscela su alrededor.
53
9. El proceso continúa con
miscela pobre que ingresa
y miscela rica que sale
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
54
10. El proceso se completa cuando la
concentración de la miscela dentro de las celdillas
alcanza equilibrio con la concentración
del baño de miscela que circunda a la lámina.
Lámina extractada
Baño de
miscela
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
57
UNIDAD DE PROCESO
Predesolventizado
Desolventizado
Tostado y Stripping
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
60
SECADO HARINA
18 – 21% humedad en harina
de ingreso
108°C temperatura ingreso
harina
12.5% humedad de salida
de la harina
63°C Temperatura de salida
de la harina
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
61
12.5% humedad entrada
63°C temperatura entrada
12.0% humedad salida
38°C temperatura de salida
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
ENFRIADO
SOLVENT EXTRACTION PLANT - DESTILLERY BASIC PROCESS FLOW DIAGRAM
PREPARATION
DESOLVENTIZER
& TOASTER
DESTILLERY
EXTRACTOR
DESOLVENTIZED
MEAL TO DRYER
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
STEAM
(CONDESATE)
GRAIN
STORAGE
SEEDSEED
AIR
DT VAPORS
EXTRACTOR VAPORS
MISCELLA (OIL + SOLVENT)
MEAL + SOLVENT
SOLVENT
ATM
SKIM PIT /
ZERO EFFLUENT
SYSTEM
WASTE
WATER
OILTO
STORAGE
TANKS
DESOLVENTIZER &
TOASTER VAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOR
FIRST STAGE
EVAPORATO
R
(ECONOMIZE
R)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTOR
CONDENSER
FINAL VENT
CONDENSE
R
SOLVENT
PREHEATER
(ECONOMIZER
)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATO
R
CENTRIGUG
E
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
TO
DECANTER
FROM
EXTRACTOR
TO ATMOSPHERIC
CONDENSERr
SOLVENT
HEATER
STEAM
FROM
DECANTE
R
TO M.O.S
To Decanter
STEAM
WASTE
WATER
STRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OIL
STRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
TO
DECANTER STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGE
TANKS
WATE
R
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT
TO ATM
TO
REBOILER
FROM
CONDENSATE
TANK
MISCELLA
PREHEATER
PROCESS FLOW DIAGRAM - PART l - 1st STAGE MISCELLA EVAPORATION
66
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
Concentración de miscela en %
0
20
40
60
80
100
Extrato
r
Evaporador 1
Evaporador 2
Strip
per
Concentração (%)Concentración
MINERAL OIL COOLER
MINERAL OIL COOLER
MINERAL OIL ABSORBER
FAN
SOLVENTWATERSEPARATOR
WATER / WATERECONOMIZER
WASTEWATERSTRIPPER
CONDENSATEFLASH DRUM
MINERAL OILSTRIPPER
TO SOLVENT HEATER
FROMCONDENSERS
TO 60A
FROM EVAP. EYECTOR
STEAM
WATER TOEFFLUENT
VENT TOMISCELLA PRE-HEATER
STEAMSTEAMCONDENSATESFROMDESTILLERY
RETURN TOBOILER
FROMVENT CONDENSER
VENT TOATMOSPHERE
TO EVAP. CONDENSER
MINERAL OILHEATER
STEAM
STEAM
TO 46B
CONDENSATEFLASH DRUM
TO 2ND EVAP.
STEAMCONDENSATEFROM DT / DC
PROCESS FLOW DIAGRAM – PART lI - SOLVENT – WATER SEPARATOR TANK & WASTE WATER REBOILER
FEED PUMP
CIRCULATINGPUMP
WASTE WATERPRE-HEATER
(STEAM)
VAPOR OUTLET
WATEREFFLUENT
STEAM
WASTE WATEREVAPORATOR
LC
STEAM
LC
MATHOPERATOR
FC
STEAM
(PURGE)
VENT
STEAMOVERHEATER
PC
TC
WASTEWATERSEPARATOR
FI
ZESFEEDTANK
(FROM WW REBOILER )
TC
DT / DC
ZERO EFLUENT SYSTEM (ZES)
71
Propósito del desgomado
• Extracción de fosfátidos del aceite crudo para evitar que se hidraten y precipiten durante el almacenamiento y el embarque internacional
• Asegurar un contenido de fósforo residual inferior a 10 ppm antes de realizar la refinación física (para recuperar AGL y tocoferoles)
• Reducción de pérdidas en el neutralizado alcalino
• Producción comercial de Lecitina
• Reducción de efluentes en el proceso de refinación química
73
Desgomado ÁcidoDescripción del proceso
Aceite
calentado a
60-70 °C
Incorporación
de ácido y
mezclado
Mezcla hidratante
30 minutos
Aceite
crudo de
canola
Separación centrífuga de
las gomas hidratadas
Aceite
desgomado
al Secador
Gomas
Agua
Vapor Ácido
77
FUNDAMENTOS DE LA
EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
Fluids Description Results Obs.
Oil Residual Hexane ppm 100 Measurable Value
Meal Residual Hexane ppm 250 Measurable Value
Air Grs / m3 15 Measurable Value
Water Residual Hexane ppm 20 Measurable Value
Mechanical Losess &
Others
Approximate Value 30 %
over measurable figures30 Non Measurable Value
Processed Seed Ton/día 3000
Processed Seed Ton/h 125
Meal Yield % 75,00%
Oil Yield % 20,00%
Meal produced Ton/día 2250 94
Oil Ton/día 600 25
Air after absortion
Tower M3 / día 4500
Assumption 1,5 m3 /ton
of seed processed
Water after reboiler M3 / día 21070 l/ton a ton of Seed
Processed (Approx.)
Solvent Density Ton/m3 0,675
Analytical & Process Datas
Process Datas
Pérdidas de Solvente en la Planta Industrial
FLUIDS
Losses
reported in Liter
x day
Liter x Ton %
Oil 89 0,03 6%
Meal 833 0,28 60%
Air 42 0,01 3%
Water 6 0,00 0,45%
Mechanical Losses
and Others 416 0,14 30%
TOTAL 1386 0,46 100%
Pérdidas de Solvente en la Planta Industrial
Solvent Losses in Liter x ton 0,46
Obs.