Principios Básicos del Blanqueo
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<strong>Principios</strong> <strong>Básicos</strong> <strong>del</strong> <strong>Blanqueo</strong><br />
Presentado por:<br />
Roberto Berbesi<br />
Ingeniero de servicio Técnico<br />
May 23, 2005
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
2
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
3
Definición<br />
El <strong>Blanqueo</strong> es la Interacción física y<br />
química de un sorbente con un aceite<br />
o grasa para mejorar su Calidad.<br />
PERO<br />
4
Definición<br />
Dado que el blanqueo es un<br />
proceso intermedio, debemos<br />
entender que esta pasando antes y<br />
despues <strong>del</strong> blanqueo y enfocarnos<br />
en la calidad final <strong>del</strong> aceite.<br />
5
El <strong>Blanqueo</strong> reduce...<br />
Color<br />
– Carotenos, Luteinas, Clorofilas<br />
Pro-oxidantes<br />
– Clorofilas, Metales, Peróxidos<br />
Sub-productos de la hidrólisis<br />
– Acidos grasos libres y jabones<br />
Fosfolípidos<br />
6
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
7
Producto de Minería<br />
8
Procesos de Manufactura de Tierras de<br />
Proceso modificación superficie Oil Dri<br />
montmorillonita/attapulgyta<br />
Roca de la Mina<br />
Molinos<br />
Activacion Directa<br />
Secador/pulverizador<br />
Acido<br />
<strong>Blanqueo</strong><br />
Roca de la Mina<br />
Molinos<br />
Pre-secado<br />
Mezclador Slurry<br />
Empaque Reactor<br />
Proceso tradicional de<br />
activación acida<br />
Montmorillonita<br />
Waste Water<br />
Filtro<br />
Secador/Pulverizador<br />
Empaque<br />
9
Palygorskite<br />
Mezcla natural Attapulgite/Montmorillonite<br />
10
Montmorillonite<br />
11
Beneficios de la attapulgite<br />
Alta afinidad para remoción de metales.<br />
Menor incremento de AGL.<br />
Excelentes características de filtración.<br />
Eficiente remoción de clorofila, pro-oxidantes<br />
y jabones.<br />
Consistencia y calidad de producto<br />
Flexibilidad en desarrollo de productos<br />
12
Propiedades importantes de las<br />
tierras de blanqueo<br />
Actividad de adsorción<br />
– Area superficial<br />
– Acidez superficial<br />
– Distribución de tamaño de partícula<br />
– Humedad libre<br />
13
Area de superficie: superficie:<br />
Caraterísticas Importantes<br />
Caracteristicas Attapulgite Montmorillonite<br />
Area Superficie especifica (BET, m²/g) 120-160 200 - 340<br />
Volumen total de poro (cc/g) 0.25 - 0.45 0.20 - 0.50<br />
Volumen Eectivo de poro (cc/g, 5-20nm) 0.20 - 0.30 0.12 - 0.33<br />
14
Propiedades importantes de las<br />
Filtración<br />
tierras de blanqueo<br />
– Distribución de tamaño de partícula<br />
– Tipo de mineral<br />
Economía<br />
– Eficiencia de la tierra versus el costo<br />
15
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
16
Mecanismos de <strong>Blanqueo</strong><br />
Adsorción<br />
– Física Atracción superficial involucrando fuerzas de<br />
Van Der Walls<br />
– Química Enlaces químicos a la superficie, via molecualar<br />
– Atrapamiento Molecular<br />
o enlaces iónicos<br />
17
Mecanismos de <strong>Blanqueo</strong><br />
Absorción<br />
– Llenado de poros intra-granulares<br />
Filtración<br />
– Remoción física de contaminantes suspendidos<br />
Catálisis<br />
– La superficie activa promueve la degradación de<br />
peróxidos<br />
18
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
19
Definición<br />
El <strong>Blanqueo</strong> es la Interacción física y<br />
química de un sorbente con un aceite<br />
o grasa para mejorar su Calidad.<br />
20
INTERACCION<br />
Interacción significa varias reacciones<br />
sucediendo al mismo tiempo, algunas de<br />
ellas mejorando la calidad <strong>del</strong> aceite y otras<br />
deteriorándola.<br />
Esta interacción es afectada principalmente<br />
por la Temperatura, el tiempo de contacto, la<br />
humedad, el tipo de tierra y el vacío entre<br />
otros.<br />
21
CALIDAD<br />
A pesar de que Calidad tecnicamente tiene un<br />
solo significado, en realidad se puede<br />
interpretar de diferentes maneras:<br />
– Clorofila -- Color (RB & RBD)<br />
– Fósforo -- Anisidina<br />
– Metales -- Peróxidos<br />
– Estabilidad oxidativa -- Servicio Técnico<br />
– Logística -- Ahorros<br />
22
Factores claves para un blanqueo<br />
efectivo<br />
Naturaleza de la base mineral<br />
Activación <strong>del</strong> sorbente<br />
Condiciones de proceso<br />
Calidad final deseada<br />
23
Factores claves para un blanqueo<br />
efectivo<br />
Naturaleza de la base mineral<br />
Activación <strong>del</strong> sorbente<br />
Condiciones de proceso<br />
Calidad final deseada<br />
24
Naturaleza de la base mineral<br />
Montmorillonita<br />
Attapulgita/Montmorillonita<br />
Carbón Activado<br />
Sílicas<br />
25
Factores claves para un blanqueo<br />
efectivo<br />
Naturaleza de la base mineral<br />
Activación <strong>del</strong> sorbente<br />
Condiciones de proceso<br />
Calidad final deseada<br />
26
Tipos de adsorbentes<br />
Adsorbentes Naturales<br />
Adsorbentes de superficie modificada<br />
Adsorbentes ácido-activados<br />
Sílicas<br />
Carbón Activado<br />
27
ENTENDIENDO INTERACCION<br />
Nivel de activación: entre mas alto<br />
– Mejora la remoción de clorofila<br />
– Mejora la remoción de aldehidos y cetonas<br />
– En algunos aceites mejora el color RB.<br />
PERO<br />
– Puede aumentar el color desodorizado<br />
– Incrementa la velocidad de las reacciones de<br />
oxidación<br />
28
Factores claves para un blanqueo<br />
efectivo<br />
Naturaleza de la base mineral<br />
Activación <strong>del</strong> sorbente<br />
Condiciones de proceso<br />
Calidad final deseada<br />
29
Contenido típico de impurezas en<br />
aceites crudos<br />
Componente<br />
Tipo de Aceite<br />
Soya Canola Palma<br />
F e Fatty Acids 0.3 – 0.5% 0.3 – 1.0% 2 – 5%<br />
Pho s phatides (gum) 1.0 – 3.0% 0.05 – 3.5% 0.05 – 0.1%<br />
S te ols /Triterpene Alcohols .04 – .07% .04 – 0.6% 0.1 – 0.2%<br />
To cophero ls (Natural Antioxidants ) 0.06 – 0.2% 0.06 – 0.1% 0.06 – 0.1%<br />
Carotenoids (Red/Orange Pigments ) 40 – 50 ppm 25 – 70 ppm 500 – 800 ppm<br />
Ch lo ro p hy ll/Phe op hy tins (Green Pig ments ) 1 – 2 ppm 5 – 30 ppm Trace<br />
Peroxides (meqO2/Kg Oil)
ENTENDIENDO INTERACCION<br />
Pret/to Acido<br />
Neutralización<br />
<strong>Blanqueo</strong><br />
Desodorización<br />
Sólidos filtrables<br />
Fosfátidos hidratables<br />
Acidos grasos libres<br />
Fosfátidos<br />
Metales<br />
Pigmentos<br />
Productos oxidación<br />
Fosfátidos<br />
Pigmentos<br />
Metales & jabones<br />
Vitaminas<br />
Acidos grasos libres<br />
Productos oxidación<br />
Pigmentos<br />
Hidrocarburos<br />
Otros Volátiles<br />
31
ENTENDIENDO INTERACCION<br />
Clorofila (nivel de activación – dosis de tierra –<br />
temp)<br />
Color RB (dosis de tierra – temp – tiempo de<br />
contacto)<br />
Color RBD (dosis de tierra – temp – tiempo de<br />
contacto)<br />
Fósforo y Metales (dosis de tierra - humedad)<br />
Aldehidos y Cetonas (nivel de ácido – vacío)<br />
32
ENTENDIENDO INTERACCION<br />
Temperatura: entre mas alta (max 125C)<br />
– Mejora la reducción de clorofila<br />
– Mejora el color RB<br />
– Mejora la velocidad de filtración<br />
PERO<br />
– Aumenta la velocidad de las reacciones de<br />
oxidación<br />
– Puede deteriorar el color RBD.<br />
33
ENTENDIENDO INTERACCION<br />
Tiempo de contacto: entre mas largo (5 – 240<br />
min)<br />
– Mejora el color RB<br />
PERO<br />
– Incrementa los sub-productos de oxidación<br />
– Puede deteriorar el color RBD<br />
34
Condiciones de <strong>Blanqueo</strong><br />
Tanque de Mezcla:<br />
– Atmósfera: Vacío<br />
– Temperatura: 70 - 90°C<br />
– Tiempo de residencia: < 5 Minutos<br />
– Dosis:<br />
• (0.25-1.0%) Aceites de baja clorofila<br />
• (0.5-2.0%) Aceite de alta clorofila<br />
Blanqueador<br />
– Temperatura: 90 – 120°C<br />
– Tiempo de contacto: 5 – 30 Minutos<br />
– Vacío: 50 – 100 mm Hg<br />
35
Efecto de las condiciones de <strong>Blanqueo</strong><br />
Condición Optima Efecto Clave<br />
Temperatura (° C)<br />
Tiempo de contacto<br />
(Min)<br />
90 - 120<br />
• Viscosidad óptima para rápida<br />
dispersión<br />
• Minimiza alza de AGL y<br />
oxidación<br />
20 - 30 • Provee adecuada interacción<br />
aceite-tierra<br />
Vacío (mmHg) 50 - 100 • Minimiza oxidación<br />
• Mejora la eficiencia <strong>del</strong><br />
blanqueo<br />
Humedad (%) 0.2 – 0.3 • Mejora la eficiencia <strong>del</strong><br />
blanqueo<br />
36
Factores que afectan el desempeño <strong>del</strong><br />
adsorbente<br />
Calidad de los crudos<br />
Actividad de la tierra<br />
Dosificación de la tierra<br />
Filtración<br />
Condiciones de proceso<br />
– Tiempo de contacto<br />
– Vacío <strong>del</strong> sistema<br />
– Temperatura<br />
– Agitación<br />
– Humedad<br />
37
Factores claves para un blanqueo<br />
efectivo<br />
Naturaleza de la base mineral<br />
Activación <strong>del</strong> sorbente<br />
Condiciones de proceso<br />
Calidad final deseada<br />
38
CALIDAD<br />
A pesar de que Calidad tecnicamente tiene un<br />
solo significado, en realidad se puede<br />
interpretar de diferentes maneras:<br />
– Clorofila -- Color (RB & RBD)<br />
– Fósforo -- Anisidina<br />
– Metales -- Peroxidos<br />
– Estabilidad oxidativa -- Servicio Técnico<br />
– Logística -- Ahorros<br />
39
Efectos de las impurezas<br />
Aceites desodorizados/hidrogenados<br />
Impurezas Efectos en aceite desodorizado Efectos en aceites<br />
hidrogenados<br />
Carotenos Aceite rojo o naranja Ligero color<br />
Clorofila Pro-oxidante, Aceite verdoso Aceite verdoso o grisoso<br />
Jabones Sabor y estabilidad oxidativa Envenena catalizador >50 ppm<br />
AGL Sabor y estabilidad oxidativa Afecta reactividad y<br />
selectividad<br />
Fosfolípidos Color, Sabor y estabilidad<br />
oxidativa<br />
Envenena el catalizador<br />
Metales Sabor y estabilidad oxidativa Envenena el catalizador<br />
Peróxidos Sabor y estabilidad oxidativa Ninguno conocido<br />
Azufre Sabor y estabilidad oxidativa Envenena el catalizador<br />
40
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Qué es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Qué es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Qué afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Los diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
41
Conceptos de <strong>Blanqueo</strong><br />
<strong>Blanqueo</strong> Batch<br />
<strong>Blanqueo</strong> Continuo<br />
<strong>Blanqueo</strong> en dos etapas<br />
– Blanqueador - Filtro - Blanqueador - Filtro<br />
– Blanqueador - Blanqueador - Filtro<br />
<strong>Blanqueo</strong> de lecho empacado<br />
– En contra-corriente<br />
42
Tratamiento<br />
acido<br />
Mezclador Centirfuga<br />
Soda de lavado<br />
Centrifuga Secador<br />
primaria al vacio<br />
Soapstock<br />
Agua de<br />
deshecho<br />
Tanque<br />
Slurry<br />
Tierra de<br />
<strong>Blanqueo</strong><br />
Blanqueador<br />
al vacio<br />
Filtro<br />
Tierra Gastada<br />
43
BLANQUEO EN DOS Secador al vacio Filtración sencilla<br />
(0.10-0.15%<br />
ETAPAS<br />
humedad)<br />
Aceite<br />
crudo<br />
Aceite<br />
cudo<br />
Centrifuga Tanque<br />
primaria de slurry<br />
Soapstock<br />
Soapstock<br />
SELECT<br />
SELECT<br />
Blanqueador<br />
Tanque al vacio<br />
de slurry<br />
Tierra de<br />
blanqueo<br />
Centrifuga<br />
primaria Tanque<br />
Secador al vacio<br />
(0.10-0.15%<br />
humedad)<br />
Filtro<br />
de slurr prensa<br />
Tanque<br />
de slurry<br />
Tierra de<br />
blanqueo<br />
Tierra Gastada<br />
Filtro<br />
Tierra gastada<br />
Filtracion doble<br />
Secador<br />
al vacio<br />
Filtro<br />
Tierra<br />
gastada<br />
44
<strong>Blanqueo</strong> de lecho empacado: empacado:<br />
circuito en contra-corriente<br />
contra corriente<br />
Secador al vacío<br />
Filtro gastado<br />
Tanque de mezcla<br />
Blanqueador<br />
Filtro fresco<br />
45
Objetivos<br />
Describir:<br />
– Que es el <strong>Blanqueo</strong><br />
– Que es una tierra de blanqueo<br />
– Como trabaja una tierra de blanqueo<br />
– Que afecta la eficiencia <strong>del</strong> blanqueo<br />
– Diferentes procesos de blanqueo<br />
– Datos de planta y laboratorio para diferentes<br />
aceites<br />
46
DATOS DE PLANTA<br />
BLANQUEO DE GIRASOL<br />
(1% Tierra; 90C; 30 min)<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Color RB*10 Color<br />
RBD*10<br />
Fósforo Sensorial<br />
TBMS<br />
TBAA<br />
TAAA<br />
47
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
DATOS DE PLANTA<br />
BLANQUEO DE SOYA<br />
(110C; 30 min)<br />
Dosis*10 Clorofila Color<br />
RBD*10<br />
PV*10<br />
TSM<br />
TAA<br />
48
Efecto <strong>del</strong> tiempo de contacto en el color<br />
de la palma blanqueada<br />
COLOR CELDA 1”<br />
13.0<br />
12.5<br />
12.0<br />
11.5<br />
11.0<br />
10.5<br />
10.0<br />
9.5<br />
9.0<br />
8.5<br />
8.0<br />
Neutra<br />
Acida<br />
TIERRA NEUTRA Vs MODIFICADA (T 90C)<br />
30 60 120<br />
TIEMPO (MINUTOS)<br />
49
Efecto <strong>del</strong> tiempo de contacto en el color<br />
de la palma desodorizada<br />
COLOR CELDA 5.25”<br />
3.0<br />
2.8<br />
2.6<br />
2.4<br />
2.2<br />
2.0<br />
1.8<br />
1.6<br />
1.4<br />
1.2<br />
1.0<br />
TIERRA NEUTRA Vs MODIFICADA (90C)<br />
30 60 120<br />
TIEMPO (MINUTOS)<br />
Neutra<br />
Acida<br />
50
Efecto de la temperatura en el color de la<br />
palma blanqueada<br />
COLOR CELDA , 1"<br />
14.0<br />
13.0<br />
12.0<br />
11.0<br />
10.0<br />
9.0<br />
8.0<br />
7.0<br />
6.0<br />
Neutra<br />
Acida<br />
TIERRA NEUTRA Vs MODIFICADA (t 30 MIN)<br />
90 105 120<br />
TEMPERATURA °C<br />
51
Efecto de la temperatura en el color de la<br />
palma desodorizada<br />
COLOR CELDA 5.25”<br />
3.0<br />
2.8<br />
2.6<br />
2.4<br />
2.2<br />
2.0<br />
1.8<br />
1.6<br />
1.4<br />
1.2<br />
Neutra<br />
Acida<br />
TIERRA NEUTRA Vs MODIFICADA (t 30 MIN)<br />
90 105 120<br />
TEMPERATURA °C<br />
52
RESUMEN<br />
El <strong>Blanqueo</strong> es un complejo grupo de reacciones<br />
sucediendo al mismo tiempo, algunas buenas y<br />
algunas malas para la calidad final <strong>del</strong> aceite.<br />
Necesitamos entender como cada variable afecta<br />
estas reacciones en nuestro sistema y usar este<br />
conocimiento para producir la calidad que deseamos<br />
al menor costo posible.<br />
Cada sistema tiene sus condiciones óptimas de<br />
operación para una calidad final dada (Temp,<br />
Tiempo, Tierra, Humedad, etc).<br />
53
MUCHAS GRACIAS<br />
PREGUNTAS?