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Teoria de la desodorización
mecanismo es también importante: La cantidad necesaria para despojar, debe poder ser transferida y bien distribuida al
área de contacto.
*
Para que los ácidos grasos se transfieran del interior a la interfase al gas, se necesita que exista una diferencia p - p , entre la ten-
a
a
sión de vapor de a en el líquido p y en el equilibrio p * y al derivar la ecuación (11) las consideramos iguales. A la relación p */
a
a
a
p , Bailey la denominó “eficiencia de vaporización” y da valores del orden de E = 0,7 a 0,9 en los desodorizadores tipo batch,
a
pero esto es diferente según los métodos de despojamiento empleados. Bloemen (Ref. 5), considera que son menores. En (Ref. 2)
se presenta un método para calcular la eficiencia de una celda con distribuidor sumergido de donde salen burbujas que ascienden.
Por esa causa, para corregir la ecuación (11), hay que dividir por E, pero también por el coeficiente de actividad γ , para tener en
a
cuenta las desviaciones de la ley de Raoult.
(12)
Debido a la presencia de agua, como efecto secundario de la inyección de vapor de borbotado en el aceite a alta temperatura, hay,
en pequeño grado, un fenómeno de hidrólisis por el equilibrio de la reacción:
Aceite + 3 H 0 ¥¦ 3 Ácido graso + glicerina
2
La cual a su vez tiene pasos intermedios, pues los tres radicales de la glicerina no reaccionan simultáneamente, sino que lo
hacen sucesivamente, de manera que podemos encontrar, en el aceite, junto a los triglicéridos, presencia de ácidos grasos y
mono y diglicéridos generados en la hidrólisis. Hay que considerar que estos compuestos, destilarán en las condiciones de
desodorización. En el equilibrio, la velocidad de reacción hacia la derecha es igual que hacia la izquierda. Hay un límite de
acidez, que no se puede disminuir por desodorización asistida con vapor que está cerca de 0,02 %, al cual se llega cuando
la velocidad de reacción iguala a la velocidad de despojamiento. Al principio la velocidad de despojamiento es superior a
la de reacción, pero, en la parte final, se llega a un mínimo, hasta que se igualan, esto se da cuando la fracción molar de
ácido graso en el líquido es pequeña y p disminuye mucho, de acuerdo a la ley de Raoult. Para compensar la generación
a
de ácidos grasos, hace falta aumentar la cantidad de vapor de despojamiento, lo cual, a su vez, aumenta la hidrólisis, que
neutraliza en pequeña parte el mayor caudal de vapor. Además, la presencia de ácidos grasos, cataliza la hidrólisis (Ref.
3.1). Hay cierto grado de realimentación positiva, pero, como se observa en la Tabla 1 el efecto es secundario. Sabemos, por
la ley de acción de masas, que la cantidad de ácido graso formado por hidrólisis es proporcional a la de vapor. De acuerdo
con ello la ecuación (10) se modifica
(10.1)
K : kmol de ácidos grasos producidos por hidrólisis por kmol de vapor de borbotado.
h
Campro (Ref. 11) da los siguientes valores de K’ (kg de ácido graso/kg de vapor).
h
Tabla 1 - Valores de K (kg/kg) para distintas temperaturas t (ºC)
Aceite Girasol Soja Canola Maíz
t ºC 240 250 260 240 250 260 240 250 260 240 250 260
K×10 (*) 16,7 34,2 35,5 15,6 27,0 36,9 15,8 25,0 42,5 23,6 48,4 66,0
3
(*) Para pasar K a K h (kmol/kmol), multiplicar por 18/m a , siendo m a : masa molecular del ácido graso.
Es necesario realizar otra corrección a la ecuación de Bailey: Cuando se la dedujo se partió del supuesto que el aceite y el vapor
están a la misma temperatura, pero esto no es así. El tiempo de contacto vapor-aceite es mínimo, fracciones de segundo en un
lecho de tipo empacado o en una celda de capa delgada. Incluso en un desodorizador tipo batch, con una altura de líquido
considerable, de 1,5 a 2 m, el caño de salida de vapor se puede palpar sin quemarse y el de entrada del vapor que se expande está
helado. El vapor se expande y se enfría y, luego, al aumentar la sección, se desacelera y se vuelve a calentar. El teorema de con-
servación de energía nos dice que, entre las condiciones iniciales (o) y finales (p), la disminución de entalpía es igual al aumento
de la energía cinética del vapor
A&G 94 • Tomo XXIV • Vol. 1 • 80-108 • (2014) 85