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A&G 118
• Tomo XXX • Vol. 1 • (2020)
55
a
= (1/282)/(99/876) = 0,03138
x
= 0,03138/1,0138 = 0,02849
en la ecuación (3) consideramos condiciones de equilibrio. Pero en
el desodorizador hay también un aspecto dinámico: la ecuación de
transferencia de masa, que se tiene en cuenta con la eficiencia e.
en un desodorizador discontinuo, con carga W (kmol) o una celda de
un desodorizador continuo con distribuidor de vapor (1º expresión)
o con bombas mamut (2º expresión) con tiempo de residencia t (h)
según se demuestra: bailey A.r.:“Steam deodorization of edible Fats
and oils”, Ind. and eng.Chem.Vol 33, Nº 3, pág 404 (marzo 1941)
e = 1 - exp –
(
K aVt
L
)
W
(5)
e = 1 - exp –
(
K A t
L i
)
W
k : coeficiente de transferencia de masa referido a la fracción molar.
l
kmol/hm
2
a: superficie específica del dispositivo de contacto: m /m
2
3
t: tiempo de desodorización, h
A : área de intercambio de masa, (de contacto líquido-vapor), m (apli-
i
2
cable a un relleno ordenado, a las láminas de un separador multilá-
minas, a las burbujas en un distribuidor tipo “araña” y a la superficie
del espejo de aceite en el fondo)
V : volumen del dispositivo de contacto, m , (aplicable a una torre de
i
3
stripping
)
W: carga de aceite neutro, kmol
Se ve que la eficiencia e aumenta con K a o K y también si se adopta
l
l
un
plus
de altura del manto, si lo hubiera.
la ley de raoult podemos ponerla en coordenadas x-y:
p = x pº , pero
a
γ
a
p = y p
a
(6)
(y: fracción molar de ácido en la fase vapor)
y p = x pº
γ
a
a
y =
pº
a
γ
a
x
p
(7)
y = mx
a
m= pº /p
γ
a
a
pº : presión parcial de los ácidos grasos a la temperatura de desodo-
a
rización, Pa
m: pendiente recta de raoult. Para tener en cuenta la eficiencia de
desodorización, multiplicamos m por e:
y = e ( pº /p) x = m x
γ
a
p
m = e pº/p
p
γ
(8)
Un balance de masa entre la entrada y a salida en un instante t
determinado.
l(x - x ) = G (y - y )
in
out
out
in
(9)
G: flujo molar de vapor, kmol/hm
2
l: flujo molar de aceite, kmol/hm
2
los flujos molares se fijan con el siguiente criterio:
Como guía, los flujos normales en desodorizadores continuos son,
l' = 1,2 kg/sm (4320 kg/hm ) y 0,0173 kg/sm (62,3 kg/hm ) en el
2
2
2
2
vapor, para tener una pérdida de carga razonable en la columna de
stripping
. en un desodorizador discontinuo mejorado, la torre tiene
menos altura y los flujos l y G pueden aumentarse con una pérdida
de carga aceptable. en los desodorizadores continuos, el caudal de
entrada de aceite y de vapor están predeterminados, lo mismo que
el cociente l/G. los desodorizadores discontinuos son más elásticos,
puede variarse l/G, dentro de ciertos límites. esto permite lograr lo
que se necesita: al menos, una recirculación en el tiempo de desdo-
rización deseado, para que toda la carga W pase por la columna y
mejor aún más para bajar ese tiempo. ello obliga a aumentar el área
y bajar el flujo de vapor, para que el caudal (kg/h) de aceite sea el
necesario para tener la recirculación deseada. Al bajar G, disminuye
la pérdida de carga, de modo que se puede aumentar l' en cierta
medida, manteniendo una pérdida de carga normal. Para ello hay que
tener en cuenta que si el flujo de vapor baja a la mitad, de acuerdo
a la ecuación de leva, que vemos más adelante, la pérdida de carga
baja 4 veces (es función del cuadrado de G) y que la pérdida de carga
sube como 10 elevado a 0,16 l. Para que la perdida de carga se
mantenga en lo normal , el cociente de los términos con l debería
subir 4 veces.
0 sea
10
0,16(l -l )
2 1
= 4
lo que requiere que l -l = 3,76
2
1
Si l = 1,2 kg/sm , debe ser
1
2
l = 4,96; 4,13 veces más.
2
la altura necesaria del relleno en la columna de
stripping
es un dato
muy importante en el modelo de la Figura 2. la ecuación de Kresmer,
para una desorción en sucesivas etapas, da el Nº de unidades de
transferencia necesarias en una columna de
stripping
de un desodo-
rizador continuo o en un ciclo en uno discontinuo. Nótese que, en el
desodorizador discontinuo nos referimos a un ciclo, que abarca varios
pasajes de la carga por el manto. Para la demostración ver Goring:
A m, “A modificated Kresmer equation for Stagewise Countercurrent
Processes”: Separation Science 5 (2) pág 113, April 1970.
x -x
in
out
= (1 )
/A
N
+1
-1/
A
- /
x y m
in
in
p
(1/ )
A N
+1
-1)
A = l/Gm
p
(10)
y: fracción molar de los ácidos grasos en el vapor
x: fracción molar de los ácidos grasos en el líquido
A: factor de absorción
1/A: factor de desorción
N: Nº de unidades de transferencia.
l: flujo molar de aceite, kmol/sm
2
G: flujo molar de vapor, kmol/hm
2
Desodorizadores. Nociones básicas.
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a
= (1/282)/(99/876) = 0,03138
x
= 0,03138/1,0138 = 0,02849
en la ecuación (3) consideramos condiciones de equilibrio. Pero en
el desodorizador hay también un aspecto dinámico: la ecuación de
transferencia de masa, que se tiene en cuenta con la eficiencia e.
en un desodorizador discontinuo, con carga W (kmol) o una celda de
un desodorizador continuo con distribuidor de vapor (1º expresión)
o con bombas mamut (2º expresión) con tiempo de residencia t (h)
según se demuestra: bailey A.r.:“Steam deodorization of edible Fats
and oils”, Ind. and eng.Chem.Vol 33, Nº 3, pág 404 (marzo 1941)
e = 1 - exp –
(
K aVt
L
)
W
(5)
e = 1 - exp –
(
K A t
L i
)
W
k : coeficiente de transferencia de masa referido a la fracción molar.
l
kmol/hm
2
a: superficie específica del dispositivo de contacto: m /m
2
3
t: tiempo de desodorización, h
A : área de intercambio de masa, (de contacto líquido-vapor), m (apli-
i
2
cable a un relleno ordenado, a las láminas de un separador multilá-
minas, a las burbujas en un distribuidor tipo “araña” y a la superficie
del espejo de aceite en el fondo)
V : volumen del dispositivo de contacto, m , (aplicable a una torre de
i
3
stripping
)
W: carga de aceite neutro, kmol
Se ve que la eficiencia e aumenta con K a o K y también si se adopta
l
l
un
plus
de altura del manto, si lo hubiera.
la ley de raoult podemos ponerla en coordenadas x-y:
p = x pº , pero
a
γ
a
p = y p
a
(6)
(y: fracción molar de ácido en la fase vapor)
y p = x pº
γ
a
a
y =
pº
a
γ
a
x
p
(7)
y = mx
a
m= pº /p
γ
a
a
pº : presión parcial de los ácidos grasos a la temperatura de desodo-
a
rización, Pa
m: pendiente recta de raoult. Para tener en cuenta la eficiencia de
desodorización, multiplicamos m por e:
y = e ( pº /p) x = m x
γ
a
p
m = e pº/p
p
γ
(8)
Un balance de masa entre la entrada y a salida en un instante t
determinado.
l(x - x ) = G (y - y )
in
out
out
in
(9)
G: flujo molar de vapor, kmol/hm
2
l: flujo molar de aceite, kmol/hm
2
los flujos molares se fijan con el siguiente criterio:
Como guía, los flujos normales en desodorizadores continuos son,
l' = 1,2 kg/sm (4320 kg/hm ) y 0,0173 kg/sm (62,3 kg/hm ) en el
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vapor, para tener una pérdida de carga razonable en la columna de
stripping
. en un desodorizador discontinuo mejorado, la torre tiene
menos altura y los flujos l y G pueden aumentarse con una pérdida
de carga aceptable. en los desodorizadores continuos, el caudal de
entrada de aceite y de vapor están predeterminados, lo mismo que
el cociente l/G. los desodorizadores discontinuos son más elásticos,
puede variarse l/G, dentro de ciertos límites. esto permite lograr lo
que se necesita: al menos, una recirculación en el tiempo de desdo-
rización deseado, para que toda la carga W pase por la columna y
mejor aún más para bajar ese tiempo. ello obliga a aumentar el área
y bajar el flujo de vapor, para que el caudal (kg/h) de aceite sea el
necesario para tener la recirculación deseada. Al bajar G, disminuye
la pérdida de carga, de modo que se puede aumentar l' en cierta
medida, manteniendo una pérdida de carga normal. Para ello hay que
tener en cuenta que si el flujo de vapor baja a la mitad, de acuerdo
a la ecuación de leva, que vemos más adelante, la pérdida de carga
baja 4 veces (es función del cuadrado de G) y que la pérdida de carga
sube como 10 elevado a 0,16 l. Para que la perdida de carga se
mantenga en lo normal , el cociente de los términos con l debería
subir 4 veces.
0 sea
10
0,16(l -l )
2 1
= 4
lo que requiere que l -l = 3,76
2
1
Si l = 1,2 kg/sm , debe ser
1
2
l = 4,96; 4,13 veces más.
2
la altura necesaria del relleno en la columna de
stripping
es un dato
muy importante en el modelo de la Figura 2. la ecuación de Kresmer,
para una desorción en sucesivas etapas, da el Nº de unidades de
transferencia necesarias en una columna de
stripping
de un desodo-
rizador continuo o en un ciclo en uno discontinuo. Nótese que, en el
desodorizador discontinuo nos referimos a un ciclo, que abarca varios
pasajes de la carga por el manto. Para la demostración ver Goring:
A m, “A modificated Kresmer equation for Stagewise Countercurrent
Processes”: Separation Science 5 (2) pág 113, April 1970.
x -x
in
out
= (1 )
/A
N
+1
-1/
A
- /
x y m
in
in
p
(1/ )
A N
+1
-1)
A = l/Gm
p
(10)
y: fracción molar de los ácidos grasos en el vapor
x: fracción molar de los ácidos grasos en el líquido
A: factor de absorción
1/A: factor de desorción
N: Nº de unidades de transferencia.
l: flujo molar de aceite, kmol/sm
2
G: flujo molar de vapor, kmol/hm
2
Desodorizadores. Nociones básicas.
