Modelado de la extracción con solvente de aceites en un extractor en flujo cruzado

CARRÍN, MARÍA ELENA; CRAPISTE, GUILLERMO

Córdoba

Congreso; 9 Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2004

MODELADO DE LA EXTRACCIÓN CON SOLVENTE DE ACEITES EN UN EXTRACTOR EN FLUJO CRUZADO Carrín, María Elena* Crapiste, Guillermo Héctor PLAPIQUI (UNS-CONICET), Camino La Carrindanga Km7, 8000 Bahía Blanca, Argentina, Fax +54-291-4861600, mcarrin@plapiqui.edu.ar Palabras claves: aceite de girasol, extracción con solvente, modelado Resumen La extracción con solvente es utilizada por la mayoría de las industrias productoras de aceites de origen oleaginoso. Uno de los diseños de extractor con mayor vigencia en Argentina consiste en el movimiento horizontal del lecho de partículas sólidas y el movimiento principalmente vertical de la fase fluida (solvente-miscela). Esta configuración, dispuesta en varias etapas, constituye un régimen de flujo en contracorriente (de una etapa a otra) y cruzado (en una etapa) (Rataus, 1997). En el presente trabajo se propone un modelo matemático de extracción basado en la transferencia de materia, para la configuración de flujo cruzado, en base a las siguientes consideraciones: (1) la transferencia de materia entre la matriz sólida y su superficie, y entre dicha superficie y el seno de la miscela, tienen un comportamiento difusivo y convectivo, respectivamente (Crank, 1967); (2) la matriz sólida posee dos categorías de aceite, denominada de fácil y difícil extracción, respectivamente (Fan et al.,1948); (3) no se impone la condición de saturación entre la miscela localizada en los poros del material sólido y el aceite contenido en la estructura sólida. Las ecuaciones diferenciales parciales obtenidas fueron discretizadas por el método de diferencias finitas en la variable de posición, lo que generó un número de ecuaciones diferenciales ordinarias que se implementaron en Simulink (MatLab) y se resolvieron simultáneamente con ode45 (método basado en las fórmulas de Runge-Kutta (4,5)). Mediante la simulación del proceso de extracción se obtienen los perfiles de concentración de aceite en la miscela y en las partículas sólidas, en función del tiempo de extracción y de la posición en el extractor. Las variables analizadas fueron: concentración inicial de aceite en miscela y en partículas sólidas, número de Reynolds, porosidad del lecho y tamaño de partículas. Se determinó que considerar la velocidad de miscela constante no produce modificaciones significativas en los perfiles de concentración, pero sí permite disminuir el tiempo de simulación en un 90%. Los perfiles de concentración en las partículas muestran la disminución más rápida al principio de la extracción y en el sector superior del lecho, mientras que la concentración en la miscela se incrementa inicialmente y hacia el fondo del extractor, y luego disminuye paulatinamente. Bibliografía Crank, J.,1967, The Mathematics of Difusión, Oxford University Press, Gran Bretaña. Fan, H.P. y Morris, J.C., 1948, Difusion Phenomena in Solvent Extraction of Peanut Oil, Industrial and Engineering Chemistry, Vol.40, Nº2, 195-199. Rataus, M., 1997, La extracción por solvente, Aceites y Grasas, 3, 37-48.