Conceptos Basicos y Optimización del Proceso de Blanqueo. Federico Corvetto

Transcripción

1 Conceptos Basicos y Optimización del Proceso de Blanqueo Federico Corvetto

2 OBJETIVOS Principios del Blanqueo: Que es el Blanqueo Que es la tierra de blanqueo Como funciona la tierra de blanqueo Optimización del Proceso Como seleccionar la mejor tierra Como seleccionar las condiciones de operación Los diferentes procesos de blanqueo

3 Definiendo Calidad A pesar de que tecnicamente Calidad tiene un significado único, comercialmente se interpreta desde varios puntos de vista o se le da prioridad a unas variables sobre otras, siendo las mas comunes: -- Clorofila -- Color (RB & RBD) -- Fósforo -- Anisidina -- Metales -- Peróxidos -- Estabilidad Oxidativa

4 El Blanqueo reduce Elementos que dan color al aceite Carotenos, Luteinas, Clorofilas Pro-oxidantes Trazas de Metales, Peróxidos, Aldehidos, Cetonas Sub-productos de hidrólisis Jabones, AGL Fosfolípidos

5 Que es la tierra de blanqueo Materia Prima

6 Materia prima Montmorillonita

7 Materia prima Oil-Dri Attapulgita/Montmorillonita

8 Como trabaja la tierra de Blanqueo? Absorcion Llenando los poros intragranulares de las particulas de la tierra Filtracion Remocion fisica por filtracion de las particulas en suspencion Catalisis La superficie activa de la tierra degrada los peroxidos

9 Diferentes Niveles de Activación Tierras de blanqueo naturales ph 6-8 Ideales para la producción de aceites orgánicos La mejor opción para Palma, Grasas Animales con bajo contenido de colagenos y Girasol sin clorofila El menor incremento de AGL Menor fijación de color Diferente de tierras neutras Se puede usar en Bio-diesel

10 Diferentes Niveles de Activación Tierras de superficie modificada Bajo nivel activación ácida ph 4 6 Mejor para aceites bajos en clorofila como soya, maiz, girasol, etc. Menor incremento de AGL Alto nivel de activación ácida ph 2 4 Mejor para aceites altos en clorofila como soya, canola, Colza. Ideales para aceites y grasas animales difíciles de blanquear

11 Mayor Activación Mejor Remoción de Clorofila Starting Oil: 10,213 PPB Chlorophyll Conditions: 200g, 1%, 110 C, 50 mbar Chlorophyll ppb

12 Optimización del Blanqueo Variables que afectan el Proceso de Blanqueo Calidad del aceite crudo Clorofila, P, Metales, IP, VA. Calidad del refinado cáustico/degomado Nivel de activación de la tierra Natural, bajo ácido, alto ácido Uso de otros adsorbentes Condiciones de proceso Temperatura, tiempo de contacto, vacío, humedad Naturaleza de la base mineral de la tierra Attapulgita/montmorillonita

13 Efecto de las Impurezas en la Calidad del Aceite

14 Selección de la Tierra de Blanqueo Defina y de prioridad a las variables mas importantes de calidad 1. Color 2. Clorofila 3. Fósforo 4. AGL

15 Selección de la tierra de Blanqueo Defina si filtración es un cuello de botella Depende del tamaño de su filtro versus el flujo de su planta ( Kg/hr/m2), (10 a 12 kg solidos totales por m2) Defina si su aceite es Orgánico Tierra natural es la mejor opción y es diferente de tierra neutra. Confirme con el fabricante de la tierra Calidad y consistencia

16 Nivel de Actividad vs. Variables de Calidad Clorofila: Tierras de alta activación ácida Color RBD: Tierra Natural o de baja activación ácida AGL: Natural, de baja activación, attapulgita P: Attapulgita Natural o ácida Filtración: En general tierras con base de attapulgita filtran mejor. Hay diferentes DP. Tipo de aceite: Orgánico Tierra Natural

17 Efecto del Nivel de Activación en la Calidad del Aceite Entre mayor sea el grado de activación Mejora la remoción de clorofila Mejora la remoción de aldehidos y cetonas En algunos aceites mejora el color RB PERO Puede deteriorar el color RBD Puede incrementar la velocidad de las reacciones de oxidación

18 Actividad vs. Filtración En algunas plantas de blanqueo la filtración puede ser clave Hay diferentes grados de Distribucion de Tamaño de Particula y por ende diferentes resultados en filtración En general cuando se compara el mismo mineral entre mas fina la tierra, mas actividad pero menos filtrabilidad. Hay excepciones Lo anterior no aplica al comparar diferentes minerales

19 Calculo del filtro e importancia de la filtrabilidad Calculo por capacidad de Solidos: Max. capacidad de solidos kgs tierra seca/m2/ciclo Min. cantidad de torta en el filtro 4 kgs tierra seca/m2/ciclo Calculo por caudal de filtracion: aceite refinado quimicamente: mt/m2/hr aceite refinado fisicamente: mt/m2/hr

20 Otros Adsorbentes Usados en el Blanqueo Sílicatos Naturales Sílica Gel Carbón activado

21 Aplicación de Sílicatos Remoción de Principales Contaminantes Carbón activado Sílicas/Silicato Natural PAH PCB JABONES Sílicas/Silicato Natural FOSFOLÍPIDOS METALES Tierra de blanqueo Silicato Natural Clorofila Color VP/VA

22 Silicato Natural vs. Hydrogels Starting SBO Select Silica Start SBO 10.7 Red Select Red Silica 10.9 Red Chlorophyll ppb Soaps ppm Condiciones: 0.2% Dosis 15 min 70 C 120 C 75 mmhg P ppm Red Color

23 Silicato Natural vs. Hydrogels Sílica Dosis Clorofila Rojo Amarillo Aceite inic Select hum 0.15% % Select sec 0.15% % Hydrogel T 0.15% % Hydrogel S 0.15% %

24 Silicato Natural versus Tierra de Blanqueo Capacidad de adsorción P Ca Mg Fe Ni Aceite Inicial Select <0.1 <0.1 Tierra de blanqueo

25 Procesos de Blanqueo Blanqueo batch Blanqueo continuo Blanqueo con pre-tratamiento Sílica/Tierra filtración única Sílica/Tierra filtración doble Re-utilización de la tierra de blanqueo Importacia de la filtracion de pulido

26 Silicatos Naturales - Aplicaciones Eliminación de Lavado en Refinación Cáustica Filtracion Doble Silica Aceite Crudo Filtro Vertical Versis Centrifuga Primariae Borra /Soapstock Slurry Tank Vacuum Dryer ( % moisture) Silica Usada X Centrifufugas de lavado X Tierra Decolorante Vacuum Bleacher Filtro Vertical Versis Tierra Usada

27 Silicatos Naturales - Aplicaciones Eliminación de Lavado en Refinación Cáustica Filtracion Simple Silica Aceite Crudo Centrifuga Primariae Borra /Soapstock Slurry Tank Vacuum Dryer ( % moisture) X X Centrifufugas de lavado X Tierra Decolorante Vacuum Bleacher Filtro Vertical Versis Aceite Blanqueado Tierra Usada

28 Eliminación del lavado Datos de planta Aceite de Canola Condiciones 0.15% Select 30 minutos a 75 C 1% Tierra de blanqueo 20 minutos a 120 C Aceite neutro con 1200 ppm jabón y P <10ppm Color y estabilidad oxidativa equivalentes Resultados blanqueo Jabón ppm P ppm %AGL % H 2 0 Lavado <150 <0.5 < Select 350 < 45 < 0.5 <

29 Eliminación del Lavado Datos de Planta Aceite de Soya Condiciones 0.15% Select 30 minutos, a 75 C Secado al 100 C y filtrado (filtro retuvo 7Kg/M 2; presión final < 40 psi) Resultados Jabón ppm P ppm %AGL % H 2 0 Aceite neutro < < Select 350 < 20 < 5 <

30 Sistema de recuperacion de tierras agotadas REDUCED CLAY SILICA C REFINED OIL 90 C VACUUM BLEACHER BLEACHED CLEAN OIL STAND-BY SILICA BLEACHER 70 C VACUUM DRYER 90 C CAKE BACK TO MEAL PROCESS

31 Efectos de las particulas de tierra en el aceite blanqueado Ensuciamiento de las paredes del desodorizador, partículas finas de las tierras en el desodorizador puede disminuir la estabilidad oxidativa del aceite RBD Decantación de las partículas en los tanques de almacenamiento Perdida de la calidad del aceite en el almacenamiento

32 Filtos de Seguridad / Pulido Model disposable Bag Filter Model disposable Cartridge Filter PTS / Cricket Filter

33 Pulido con Consumibles MAIN LEAF FILTER POLISHING BAG TYPE FILTERS OPTIONAL CARTRIDGE FILTER FILTERED OIL TO STORAGE / DESO

34 Pulido de Limpieza automatica, PTS/Criquet Tanque de aceite blanqueado MAIN LEAF FILTER Filtro cartucho o Bolsa opcional Salida de Producto filtrado Filtro PTS o Criquet Salida de aceite con impurezas a reproceso

35 Condiciones de Proceso Principales Variables de Proceso Dosis de tierra Temperatura de blanqueo Tiempo de contacto Vacío Humedad del aceite en el blanqueo

36 Interacción Entre las condiciones de Proceso y las Variables de Calidad Clorofila (nivel activación dosis tierra temp) Color RB (dosis tierra temp tiempo contacto) Color RBD (dosis tierra temp tiempo contacto) Fósforo y metales (dosis tierra - humedad) Anisidina (nivel activación vacío)

37 Optimización de la Temperatura de Blanqueo Temperatura: Entre mas alta (max 125C 260F) Mejora la remoción de clorofila Mejora la remoción de color RB Puede mejorar la velocidad de filtración PERO Incrementa la velocidad de las reacciones de oxidación Puede aumentar el color RBD

38 Temperatura de Blanqueo Color RB ACEITE DE PALMA COLOR RB, CELDA 1" Neutra Acida TEMPERATURA ( C)

39 Temperatura de Blanqueo Color RBD ACEITE DE PALMA 3.0 COLOR RB, CELDA 5¼" Neutra Acida TEMPERATURA C

40 Temperatura de Blanqueo Color RB ACEITE DE MAIZ COLOR RB, CELDA 5¼" B80C B81C 95 C 115 C

41 Temperatura de Blanqueo Color RBD ACEITE DE MAIZ COLOR RBD, CELDA 5¼" C 115 C 0 B80C B81C

42 Optimización del Tiempo de Contacto Optimo minutos Tiempo de Contacto: Entre mas largo (5 240 min) Mejora el color RB Mejora ligeramente la remoción de clorofila PERO Incrementa los subproductos de oxidación Puede deteriorar el color RBD

43 Optimización del Tiempo de Contacto Color RB ACEITE DE PALMA COLOR RB, CELDA Neutra Acida TIEMPO (MINUTOS)

44 Optimización del Tiempo de Contacto Color RBD ACEITE DE PALMA COLOR RBD, CELDA 1" TIEMPO (MINUTOS) Neutra Acida

45 Efectos del Vacío Mucho vacío (<50 mmhg) puede afectar la eficiencia del blanqueo via una rápida evaporación de la humedad en el sistema. Muy bajo vacío (>100 mmhg) puede afectar la oxidación, el secado y potencialmente la filtración. Un vacío óptimo (50-100mmHg) es el perfecto equilibrio entre oxidación y eficiencia durante el blanqueo.

46 Efectos de la Humedad del Aceite Humedad óptima (0.3%) mejorará la remoción de clorofila y de fósforo. Demasiada humedad (>0.5%) puede afectar la filtración y reducir la eficiencia del blanqueo. Muy baja humedad (<0.1%) puede afectar la eficiencia del blanqueo via deshidratación de contaminantes.

47 Efectos de la humedad del aceite Aceite de soya refinado Color rojo Clorofila ppb Low Med High Low Med High Low Med High Contenido de agua 20 Low Med High Low Med High Low Med High Contenido de agua Clay A Clay B Clay C Clay A Clay B Clay C Baja = < 0.1% Optima = % Alta = 0.5 % Water Condiciones constantes: 115 C, 25 Hg, 1.5%, 45 min

48 Resumen El blanqueo es un complejo grupo de reacciones simultaneas y no todas ellas estan mejorando la calidad del aceite. Es preciso entender como cada condición de proceso afecta cada variable de calidad y utilizar este conocimiento para optimizar nuestro proceso. Cada sistema tiene sus condiciones óptimas únicas (Temp, Tiempo, Tipo de tierra, Humedad, etc).

49 BIBLIOGRAFIA UTIL AOCS Lipid Library:

50 Providing Purification Products with Superior Technical Service World Wide GRACIAS