INVESTIGADORES
BANDONI Jose Alberto
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado Matemático de un Desolventizador Industrial
Autor/es:
COLETTO, M.; BANDONI, A.; BLANCO, A.M.
Lugar:
Villa Carlos Paz
Reunión:
Congreso; RITEQ 2018 - IV Reunión Interdisciplinaria de tecnología y Procesos Químicos; 2018
Resumen:
La desolventización de harinas es el proceso mediante el cual el solvente residual, habitualmente hexano, es removido del material sólido proveniente de la extracción de aceite. Además, durante este proceso la harina se acondiciona por tostado para su aprovechamiento en la formulación de alimentos balanceados para ganado. Desde un punto de vista operativo, la harina ingresa por el tope del desolventizador, mientras que vapor directo es inyectado por el fondo, saliendo una mezcla de vapor de hexano y agua por el tope, y la torta libre de solvente por el fondo. La harina va pasando entre bandejas cribadas,impulsada por el movimiento giratorio de paletas que la empujan lentamente hasta que caen por los orificios a la bandeja inferior. Vapor indirecto que condensa en el interior de los platos puede ser inyectado mediante distintosmecanismos a lo largo del equipo. Debido a su elevado consumo de energía, laoptimización del desolventizador impacta fuertemente en la economía global del proceso de elaboración de aceites vegetales. En la actualidad pueden encontrarse en literatura muchas descripciones del proceso de desolventización y de los distintos equipos existentes (Sipos y White, 1961; Kemper, 2005). Sin embargo, existen muy pocos trabajos que abordan el modelado matemático de desolventizadores industriales. Uno de los modelos más completos es el de dobleescala propuesto por Cardarelli y colaboradores (Cardarelli, 1998, Cardarelli y col., 2002), en el cual se modela la sección en donde ocurre la desorción del solvente adsorbido en el sólido, proceso controlado por difusión. En dicho modelo la sección del equipo es representada como un lecho de partículas esféricas homogéneas descendiendo a contracorriente con el vapor ascendente. El perfil de concentraciones a escala lecho es estimado a partir deresultados obtenidos a escala partícula. Este modelo no incluye las etapas de pre-desolventizado, secado y enfriado de los equipos modernos.En 2003 Pramparo y col. plantearon un modelo semiempírico del equipo completo, en el cual algunos parámetros fueron estimados a partir de información deplanta, tales como la relación entre el contenido de hexano en el vapor con la concentración de hexano en el sólido.Por otro lado Paraíso y col. (2008) presentaron un modelo matemático basado en el conocido modelo deabsorbedor formulado por Burningham y Otto. En esteenfoque, el desolventizador es considerado como una columna con etapas para las cuales son resueltos los balances macroscópicos de masa y energía. Si bien el modelo de Cardarelli tiene en cuenta las velocidades del sólido y del vapor, las geometrías del equipo y de la partícula y las isotermas de sorción, entreotros parámetros, el mismo sólo es aplicable a una parte del equipo, y no tiene en cuenta el balance de energía. Por su parte, entre otras desventajas, el modelo de Paraíso no considera las características geométricas deldesolventizador, las propiedades del sólido, ni los fenómenos de transporte involucrados. Finalmente, el modelo de Pramparo y col. requiere de información de planta para ser utilizado. En conclusión, ninguno de los modelos mencionadospuede ser aplicado directamente para la simulación de un desolventizador industrial completo, ni en la optimización de un equipo existente o en el diseño óptimo de uno nuevo. El objetivo general de esta línea de investigación esdesarrollar un modelo para la simulación de un desolventizador industrial que incluya todas las secciones del equipo real y que pueda ser empleado en modooptimización para asistir en su diseño y operación.