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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

5

COMPOSICION TÍPICA

DE L0S ACEITES VEGETALES

6

Composición del Grano de Soja

Composición del grano

34

20

29

17

Proteína Aceite Carbohidratos y fibras Humedad, Cenizas y Componentes Secundarios

Procesamiento de la Soja

10

Conociendo los Productos y Sub-

productos de la Molienda de la Soja

11

Video mostrando las distintas etapas

del Procesamiento de Oleaginosas

12

RECEPCIÓN Y ALMACENAJEDE GRANOS

13

ALMACENAJE y RECEPCIÓN DE

GRANOS

Recepción de Granos

Almacenaje en

Silos Flat

14

ALMACENAJE DE GRANOS

Silo

Vertical

Almacenaje en

Silos Metálicos

Verticales

15

PRELIMPIEZA DE GRANOS

PRELIMPIEZA DE GRANOS: Separación de

Materias Extrañas

Extra Gruesos piedras y Gorgojos

Gruesos y Finos

PRELIMPIEZA DE GRANOS: POROTOS DE SOJA

LIBRE DE IMPUREZAS

Livianos – Cáscara

18

SECADO Y ALMACENAJE DE

GRANOS

Vista de Sistema integrado de Secado y Almacenaje de Granos

20

PREPARACION DE SEMILLAS

OLEAGINOSAS

21

COMPARACION DE PROCESOS TIPICOS

DE PREPARACION DE OLEAGINOSAS

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

24


de Preparación.

25


de Preparación.

26

MOLINOS QUEBRADORES

27

MOLINOS QUEBRADORES

28

ACONDICIONADO del GRANO

Vista del Laminador

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

Expander

34

Laminado y Expandido de Soja

35

Expandido + Láminas de Soja

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

37

OPCIONES DE DESCASCARADO

•EN CALIENTE

•TEMPLADO

•FRIO

38

DESCASCARADO EN CALIENTE

39

DESCASCARADO EN FRIO

40

Fundamentos de la Extracción de

Semillas Oleaginosas

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

43

FUNDAMENTOS DE LA

EXTRACCIÓN POR SOLVENTE

44

FUNDAMENTOS DE LA


45

1.El proceso comienza cuando la lámina

es rodeada por un baño de solvente

Lámina de soja Baño de solvente

FUNDAMENTOS DE LA


46

2. El solvente se difunde a través de la pared

celular atravesando las capas celulares

FUNDAMENTOS DE LA


47

3.El solvente ingresa a las células y logra entrar

en solución con el aceite formando una miscela

FUNDAMENTOS DE LA


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


49

5. La miscela se difunde

hacia celdillas vecinas

FUNDAMENTOS DE LA


50

6. Los procesos de difusión,

disolución y presurización

internos y externos continúan

alcanzando

el centro de las láminas

FUNDAMENTOS DE LA


51

7. …y luego vuelve a migrar hacia

el baño de solvente que

rodea las láminas

FUNDAMENTOS DE LA


52

FUNDAMENTOS DE LA


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


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


55

Vista Interior del extractor

durante el Lavado de Láminas de Soja

56

FUNDAMENTOS DE LA


de la Harina Impregnada con Solvente

57

UNIDAD DE PROCESO

Predesolventizado

Desolventizado

Tostado y Stripping

FUNDAMENTOS DE LA


58

FUNDAMENTOS DE LA


59

UNIDAD DE SECADO / ENFRIADO

Secado

Enfriado

FUNDAMENTOS DE LA


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


61

12.5% humedad entrada

63°C temperatura entrada

12.0% humedad salida

38°C temperatura de salida

FUNDAMENTOS DE LA


ENFRIADO

62

FUNDAMENTOS DE LA


Vista de la Destilería de la Micela en la SEP

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


Concentración de miscela en %

0

20

40

60

80

100

Extrato

r

Evaporador 1

Evaporador 2

Strip

per

Concentração (%)Concentración

67

FUNDAMENTOS DE LA


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)

70

DESGOMADO

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

72

Desgomado con aguaDescripción del Proceso

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

74

Para ver la animación hacer un clic en la figura

75

Detalles Técnicos de la Separadora Centrífuga

76

PÉRDIDA DE SOLVENTE

77

FUNDAMENTOS DE LA


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.

78

FUNDAMENTOS DE LA


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