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una celda que en un relleno ordenado. bailey daba 0,8 para un des-
odorizador clásico con la “araña” de tubos perforados abajo. Con un
manto de relleno de
stripping
sube a 0,9-0,95 y con bombas mamut
0,85 a 0,9.
la temperatura del vapor expandido se obtiene con las tablas o el
programa de vapor en base a que tiene la misma entalpía que el vapor
antes de la placa orificio. esa sería la de ingreso. Por ejemplo, si el
vapor estuviera a 2 barg, la entalpía sería 2725 kJ/kg. Si se expande
a 3 hPa (abs), la temperatura, para igual entalpía, baja a 110 ºC.
los vapores entran a esa temperatura y salen de un desodorizador
con torre de
stripping
a unos 30 ºC menos que la temperatura del
aceite. Con temperatura de salida menores en un modelo de celda
simple. en la ecuación (1) hay que poner la media logarítmica entre
ambas. el cociente de temperatura absolutas se debe a que en la
deducción original de la ecuación (1) se consideró que el vapor está a
la temperatura del aceite, lo cual no es estrictamente cierto y hay que
corregirlo, porque daría menor porcentaje de vapor que el necesario,
como ocurría en su versión original.
el término (1-K ) tiene en cuenta cierta hidrólisis del aceite por la
h
inyección de vapor, pues, de acuerdo a la ley de acción de masas el
equilibrio se desplaza hacia la derecha.
Aceite + 3 H o 3 Ácido graso + Glicerina
2
↔
esto limita la inyección de vapor, pero tiene su lado bueno: la hidró-
lisis de ciertos componentes difíciles de destilar, lo que facilita su
despojamiento.
Para el cálculo del sistema de vacío, hay que considerar que, en la
cámara de enfriamiento se inyecta vapor de agitación, aproximada-
mente 1 kg/m de espejo y tener en cuenta las pérdidas de carga
2
en el lavador, en los
demisters
y en la columna de
stripping
, si la
hubiera. Normalmente la presión en la cabeza del primer “
booster
”
es 0,5 torr menor que en el “plenum” superior del desodorizador. Si
se incorpora una columna de despojamiento, hay que considerar la
pérdida de carga en el relleno, habitualmente 0,25 hPa/m y no más
de 0,5 hPa/m.
Si la acidez es elevada, como es en la refinación física del aceite
de soja o de palma, la fórmula anterior, que supone que la presión
parcial de los ácidos grasos frente a la del vapor es despreciable, da
errores del 20 % y más por exceso, que aumenta con la acidez. lo
correcto es:
w t' T
s
=
L
18×1000
p
{
p
[
ln
a
1
+ (a - a ) - (a - a )
1
2
]
1
2
}
(2)
" (1- )
W
T
v
K m E pº a
h
L
γ
a
a
2
Como se están restando la acidez inicial y la final, ambas deben
expresarse en kmol de ácidos grasos por kmol de aceite neutro.
Al término w t'/W de las ecuaciones (1) y (2), se lo multiplica por un
s
factor de seguridad entre 1,5 y 2 según la experiencia, el rigor del
modelo de cálculo y también por las siguientes razones:
• la teoría supone una distribución perfecta del vapor en el aceite, lo
cual no ocurre en un desodorizador real. en una torre de
stripping
nos acercamos más al 100% y la bomba mamut lo favorece, pero
en una celda profunda con la clásica “araña” en el fondo, es menos
eficiente, por efecto de la presión hidrostática y la escasa superfi-
cie de contacto.
• También hay componentes que, aun cuando su fracción molar es
pequeña, se los quiere eliminar casi totalmente, como es el caso
de los pesticidas y el cociente de concentraciones final e inicial
sube mucho. Además, hay componentes pesados de muy baja ten-
sión de vapor.
• Hay muchos componentes, como restos de hidrocarburos del seca-
do de granos, cetonas, aldehídos, compuestos orgánicos pesados,
que se suman a los ácidos grasos. Pero esto no quiere decir que
hay que aplicar las ecuaciones (1) y (2) a estos componentes, cal-
cular el vapor y sumarlos. Sería un craso error. los otros compo-
nentes, actúan como “
carrier
” de los ácidos grasos, como lo es el
vapor. Si identificamos con b esos componentes lo que importa es
en cual término
p 18 p
ln
b
1
p m p b
b o
L
b o
2
es mayor, que define cuál es el componente llave, que asume el control
de la destilación. Siendo b el % del componente del grupo b considerado
en el caso del aceite de palma, la acidez puede ser de 2, hasta el
5 % y hay desadificación espontánea porque, a la temperatura de
operación, la tensión de vapor de los ácidos grasos supera la presión
de operación. Por ello a no es la acidez inicial, sino la de equilibrio,
1
de acuerdo con la ley de raoult corregida:
p = x pº
a
γ
a
a
(3)
x: fracción molar de los ácidos grasos en el aceite
pº : tensión de vapor del componente considerado
a
γ
a
: coeficiente de actividad
relación entre la acidez y la fracción molar:
x
=
a
a
=
x
(4)
1+ 1-
a
x
en aceite de soja (m = 876) si la acidez (m = 272) es del 1 % (en %
del total)
A&G 118
• Tomo XXX • Vol. 1 • (2020)
54
· No T AS de I NG e NI er ÍA Q UÍ m ICA ·
Tabla 1 - Valores de K (kg ácidos grasos/kg vapor) para distintas temperaturas t, ºC.
h
aceite
Girasol
soja
canola
maíz
t, ºC
240
250
260
240
250
260
240
250
260
240
250
260
K ×10
h
3
16,7
34,2
35,5
15,6
27,0
36,9
15,8
25,0
42,5
23,6
48,4
66,0
Campro. Sistema de desodorización en capa delgada . Aceites & Grasas, Junio 1998, pág. 279.
“
”
Para pasar los valores de la Tabla 1 a kmol de ácidos grasos/kmol de vapor, como requiere la ecuación (1) hay que multiplicar por 18/m (m : masa molecular de los ácidos grasos).
a
a
odorizador clásico con la “araña” de tubos perforados abajo. Con un
manto de relleno de
stripping
sube a 0,9-0,95 y con bombas mamut
0,85 a 0,9.
la temperatura del vapor expandido se obtiene con las tablas o el
programa de vapor en base a que tiene la misma entalpía que el vapor
antes de la placa orificio. esa sería la de ingreso. Por ejemplo, si el
vapor estuviera a 2 barg, la entalpía sería 2725 kJ/kg. Si se expande
a 3 hPa (abs), la temperatura, para igual entalpía, baja a 110 ºC.
los vapores entran a esa temperatura y salen de un desodorizador
con torre de
stripping
a unos 30 ºC menos que la temperatura del
aceite. Con temperatura de salida menores en un modelo de celda
simple. en la ecuación (1) hay que poner la media logarítmica entre
ambas. el cociente de temperatura absolutas se debe a que en la
deducción original de la ecuación (1) se consideró que el vapor está a
la temperatura del aceite, lo cual no es estrictamente cierto y hay que
corregirlo, porque daría menor porcentaje de vapor que el necesario,
como ocurría en su versión original.
el término (1-K ) tiene en cuenta cierta hidrólisis del aceite por la
h
inyección de vapor, pues, de acuerdo a la ley de acción de masas el
equilibrio se desplaza hacia la derecha.
Aceite + 3 H o 3 Ácido graso + Glicerina
2
↔
esto limita la inyección de vapor, pero tiene su lado bueno: la hidró-
lisis de ciertos componentes difíciles de destilar, lo que facilita su
despojamiento.
Para el cálculo del sistema de vacío, hay que considerar que, en la
cámara de enfriamiento se inyecta vapor de agitación, aproximada-
mente 1 kg/m de espejo y tener en cuenta las pérdidas de carga
2
en el lavador, en los
demisters
y en la columna de
stripping
, si la
hubiera. Normalmente la presión en la cabeza del primer “
booster
”
es 0,5 torr menor que en el “plenum” superior del desodorizador. Si
se incorpora una columna de despojamiento, hay que considerar la
pérdida de carga en el relleno, habitualmente 0,25 hPa/m y no más
de 0,5 hPa/m.
Si la acidez es elevada, como es en la refinación física del aceite
de soja o de palma, la fórmula anterior, que supone que la presión
parcial de los ácidos grasos frente a la del vapor es despreciable, da
errores del 20 % y más por exceso, que aumenta con la acidez. lo
correcto es:
w t' T
s
=
L
18×1000
p
{
p
[
ln
a
1
+ (a - a ) - (a - a )
1
2
]
1
2
}
(2)
" (1- )
W
T
v
K m E pº a
h
L
γ
a
a
2
Como se están restando la acidez inicial y la final, ambas deben
expresarse en kmol de ácidos grasos por kmol de aceite neutro.
Al término w t'/W de las ecuaciones (1) y (2), se lo multiplica por un
s
factor de seguridad entre 1,5 y 2 según la experiencia, el rigor del
modelo de cálculo y también por las siguientes razones:
• la teoría supone una distribución perfecta del vapor en el aceite, lo
cual no ocurre en un desodorizador real. en una torre de
stripping
nos acercamos más al 100% y la bomba mamut lo favorece, pero
en una celda profunda con la clásica “araña” en el fondo, es menos
eficiente, por efecto de la presión hidrostática y la escasa superfi-
cie de contacto.
• También hay componentes que, aun cuando su fracción molar es
pequeña, se los quiere eliminar casi totalmente, como es el caso
de los pesticidas y el cociente de concentraciones final e inicial
sube mucho. Además, hay componentes pesados de muy baja ten-
sión de vapor.
• Hay muchos componentes, como restos de hidrocarburos del seca-
do de granos, cetonas, aldehídos, compuestos orgánicos pesados,
que se suman a los ácidos grasos. Pero esto no quiere decir que
hay que aplicar las ecuaciones (1) y (2) a estos componentes, cal-
cular el vapor y sumarlos. Sería un craso error. los otros compo-
nentes, actúan como “
carrier
” de los ácidos grasos, como lo es el
vapor. Si identificamos con b esos componentes lo que importa es
en cual término
p 18 p
ln
b
1
p m p b
b o
L
b o
2
es mayor, que define cuál es el componente llave, que asume el control
de la destilación. Siendo b el % del componente del grupo b considerado
en el caso del aceite de palma, la acidez puede ser de 2, hasta el
5 % y hay desadificación espontánea porque, a la temperatura de
operación, la tensión de vapor de los ácidos grasos supera la presión
de operación. Por ello a no es la acidez inicial, sino la de equilibrio,
1
de acuerdo con la ley de raoult corregida:
p = x pº
a
γ
a
a
(3)
x: fracción molar de los ácidos grasos en el aceite
pº : tensión de vapor del componente considerado
a
γ
a
: coeficiente de actividad
relación entre la acidez y la fracción molar:
x
=
a
a
=
x
(4)
1+ 1-
a
x
en aceite de soja (m = 876) si la acidez (m = 272) es del 1 % (en %
del total)
A&G 118
• Tomo XXX • Vol. 1 • (2020)
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· No T AS de I NG e NI er ÍA Q UÍ m ICA ·
Tabla 1 - Valores de K (kg ácidos grasos/kg vapor) para distintas temperaturas t, ºC.
h
aceite
Girasol
soja
canola
maíz
t, ºC
240
250
260
240
250
260
240
250
260
240
250
260
K ×10
h
3
16,7
34,2
35,5
15,6
27,0
36,9
15,8
25,0
42,5
23,6
48,4
66,0
Campro. Sistema de desodorización en capa delgada . Aceites & Grasas, Junio 1998, pág. 279.
“
”
Para pasar los valores de la Tabla 1 a kmol de ácidos grasos/kmol de vapor, como requiere la ecuación (1) hay que multiplicar por 18/m (m : masa molecular de los ácidos grasos).
a
a
