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DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE DESCRIPCIN DEL PROCESO Y
EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
PLANTA DE EXTRACCIN
DE ACEITE VEGETAL POR SOLVENTE
DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE
Descripcin del proceso y Equipos Recomendaciones Operativas
DE SMET HYTECH
Curso Avanzado sobre Crushing de Semillas Oleaginosas, para
Supervisores y Operadores de la Industria
Organizado por ASAGA, en Rosario Santa Fe
4 al 7 de Agosto de 2008
Dictado por:
Marcelo Ferrero Mauro Rudi Ingeniera de Procesos De Smet
Hytech
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DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE DESCRIPCIN DEL PROCESO Y
EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
NDICE
I) PRIMERA PARTE: DESCRIPTIVA DEL PROCESO
1. INTRODUCCIN.
2. BASES DE DISEO.
3. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE LA DESTILERA.
4. DESCRIPCIN Y FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS.
II) SEGUNDA PARTE: OPERATIVA DEL PROCESO
5. OPERACIN NORMAL.
6. RECOMENDACIONES PARA LA PUESTA EN MARCHA Y PARADA DE
PLANTA.
7. DIAGRAMAS DE FLUJO.
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DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE DESCRIPCIN DEL PROCESO Y
EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
I) PRIMERA PARTE: DESCRIPTIVA DEL PROCESO
1. INTRODUCCIN
El diseo de la destilera de la planta de extraccin de aceite
vegetal por solvente se realiza a travs de una simulacin rigurosa
del proceso.
Los balances de masa y energa incluyen, adems de la destilacin
propiamente dicha, el Extractor, el Toaster, el proceso de
preparacin de semilla, el sector desgomado y el circuito de aceite
mineral para la recuperacin de solvente. Los balances incluyen los
fluidos de proceso: aceite vegetal, aceite mineral, solvente,
miscela, y tambin los de servicio: vapor, condensado y agua de
enfriamiento.
Mediante la simulacin del proceso se determinan las condiciones
ms adecuadas para el diseo de los equipos. Para ello se tienen en
cuenta distintos parmetros como los consumos de vapor, la
recirculacin de solvente, la circulacin de aceite mineral, etc., y
se realiza una optimizacin conjunta y global de consumos y tamao de
equipos.
En base a simulaciones para distintas condiciones operativas, se
realizan las especificaciones de:
- Vlvulas de control
- Bombas de proceso
- Eyectores
- Vlvulas de seguridad
- Dimetros de caera
- Trampas de vapor
- Otros (pulverizadores, etc.)
Para el diseo y/o especificacin se tienen en cuenta, mediante la
simulacin del proceso, diferentes condiciones operativas y
condiciones de emergencias (contingencias).
Los equipos se verifican en las siguientes condiciones:
- Condicin de Verano
- Condicin de Invierno
- Condicin de Arranque y Transitorios
- Contingencias
Las bombas y vlvulas de control se verifican y simulan en otras
condiciones, adems de las anteriormente enumeradas:
- Condicin normal (diseo)
- Condicin mxima (tpico: 120% de la capacidad de diseo, para
estados transitorios como puesta en marcha).
- Ensuciamiento previsto de equipos y/o filtros
- Condicin a baja carga de planta (tpico 50% de la capacidad de
diseo)
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
La optimizacin de las condiciones operativas de diseo y tamao de
los equipos, se basa en los siguientes principios:
- Mnimo mantenimiento logrado mediante minimizacin del nmero de
equipos en operacin.
- ptima relacin [tamao equipos]/[consumo de servicios].
- Minimizacin del ensuciamiento mediante el adecuado diseo.
- Simplicidad de operacin.
- Seguridad en la operacin de la planta.
2. BASES DE DISEO
La siguiente tabla muestra las variables de diseo ms importantes
de la planta:
Valor
Variable Unidad Nominal Mnimo Mximo
Caudal ton/da Lmina
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Materia Grasa % peso 20 Entrada de slidos al Extractor
Humedad % peso 10 Temperatura C 55 / 60 Salida de miscela del
Extractor a
Destilera Concentracin Aceite % peso 28/30
Salida de harina del Extractor a DT
Retencin Hexano % peso 30
Salida de Vapores del DT al Evaporador 60A Temperatura C
70/72
Caudal m3/h - - - Agua de Enfriamiento
Temperatura C 30 21 33
Vapor de Calefaccin Presin de suministro bar(g) 10 - -
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
3. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE DESTILACIN
Requisitos de operacin
Para alimentar la extraccin es necesario disponer en forma
continua de:
- Material bien preparado.
- Vapor saturado seco a 10 bar(g).
- Energa elctrica.
- Agua de enfriamiento adecuadamente tratada de manera de evitar
incrustaciones en los tubos.
- Aire comprimido para los circuitos neumticos e
instrumentos.
Una interrupcin en la alimentacin de uno o varios de estos
fluidos lleva necesariamente a una parada completa de la
Extraccin.
Circuito de manipuleo de material en proceso
Este circuito comprende todos los aparatos por los que pasa el
grano, desde la salida de la seccin de preparacin hasta la seccin
de pelleteado (o en su caso, granulado, embolsado o
almacenado).
Despus del laminado y/o prensado, un transportador lleva el
material o las tortas a la tolva del Extractor.
El pasaje del transportador a la tolva se realiza normalmente
por medio de una vlvula esclusa rotativa, que sirve como sello
entre el exterior y el interior del Extractor.
La harina desaceitada y escurrida que sale del Extractor a travs
de la tolva es recogida por un transportador (Horizontal-Vertical)
a cadena, que la conduce y descarga sobre el Desolventizador
Tostador (tem 70).
El Desolventizador-Tostador (tem 70) es un aparato cilndrico de
varios pisos. Cada piso lleva un doble fondo por el que circula
vapor de calefaccin, responsable de suministrar el calor indirecto
necesario para calentar la harina y provocar la evaporacin del
solvente. Los vapores de hexano generados salen por la parte
superior hacia los condensadores.
En el caso de la soja, la harina se somete a un tratamiento
llamado "tostado" que consiste en su coccin en atmsfera hmeda. A
este efecto, en una de las etapas del DT (Desolventizador-Tostador)
se inyecta vapor vivo que suministra el calor requerido para llevar
la temperatura a 100-105C y producir la evaporacin de casi la
totalidad del solvente contenido en la harina.
La coccin en atmsfera hmeda prosigue durante todo el pasaje de
harina por el Desolventizador-Tostador, al mismo tiempo que una
parte de la humedad incorporada se re-evapora.
La harina que sale del DT es evacuada por un transportador que
la deriva a los procesos posteriores.
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RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Destilacin de la miscela
El proceso de destilacin de la miscela y recuperacin del
solvente se inicia a la salida del Extractor (tem 3), desde el cual
la miscela es enviada al Tanque de Miscela (tem 17) que hace la
funcin de recipiente pulmn.
La bomba P-8 toma la miscela de este tanque y la enva hacia la
primera etapa de evaporacin en el Primer Evaporador Economizador
(tem 60A).
El caudal de miscela es regulado por la vlvula automtica FV-P8
que responde a un lazo de control de caudal.
En el equipo 60A, la miscela se concentra debido a la evaporacin
del solvente. Esta evaporacin se lleva a cabo a vaco y utilizando
como medio calefactor la gran masa de gases provenientes del DT.
Puesto que los gases del DT se generan como consecuencia de la
desolventizacin y tostado de la harina del Extractor, el equipo 60A
se considera un economizador ya que aprovecha esa corriente de
gases en lugar de utilizar vapor vivo como fuente de calor.
La miscela concentrada es tomada del domo del tem 60A (Domo
Separador 60B) mediante la bomba P-60 y es enviada hacia el
Economizador Aceite-Miscela (tem 81-P60/P22).
En ste ltimo la miscela se precalienta para luego entrar en la
ltima etapa de evaporacin en el Evaporador Final 18A. El
intercambio de calor se realiza con el aceite vegetal caliente
proveniente del Stripper de aceite vegetal (tem 22).
La miscela precalentada que sale del 81-P60/P22 ingresa
directamente al tem 18A para alcanzar la temperatura final de
evaporacin.
En el intercambiador de calor 18A, la miscela circula por el
lado tubo, calentndose mediante vapor de calefaccin, que condensa
del lado envolvente. La temperatura final de calentamiento es
lograda mediante la regulacin de la presin de vapor en el equipo a
travs de la vlvula de control TV-18A. Esta ltima es manipulada por
el control automtico de temperatura del equipo.
La vlvula de control LV-60B mantiene presurizado el circuito de
miscela aguas arriba de la misma, desde la descarga de la bomba
P-60. Esta presurizacin permite calentar la miscela en los primeros
2 pasos del tem 18A sin vaporizacin de solvente, para flashear a la
salida de la vlvula LV-60B e ingresar al ltimo paso de este equipo
a alta velocidad.
La vlvula de control LV-60B es manejada en forma automtica por
el control de nivel de lquido del Domo 60B.
Desde el evaporador 18A, la miscela sale a la temperatura final
de calentamiento y a una presin de vaco. Esta mezcla lquido-vapor
ingresa al separador del equipo, que se encuentra instalado en la
parte superior de la columna de stripping 22, conformando la unidad
Separador/Stripper de Aceite Vegetal (tem 18B/22).
En el Domo Separador 18B se separan los gases y la miscela,
drenando esta ltima por gravedad hacia el distribuidor de lquido de
alimentacin de la columna de Stripping 22.
En el Stripper de Aceite Vegetal la miscela ya concentrada se
pone en contacto directo con vapor de agua. De esta manera se logra
despojar el solvente del aceite cumpliendo con la especificacin de
concentracin de solvente en el fondo del stripper
El contenido final de solvente en el aceite depender, adems de
la temperatura y del vaco operativo, del caudal de vapor inyectado
al stripper.
El aceite terminado proveniente del stripper 22 se enva a la
Secadora (tem 506).
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RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Condensacin de vapores
Se pueden distinguir dos vas distintas de condensacin de los
vapores generados en la planta. La primera opera a vaco y condensa
los vapores que se generan en el proceso de concentracin de la
miscela, y la otra opera a presin atmosfrica y condensa los vapores
provenientes principalmente del Toaster, pero tambin se utiliza
para condensar los venteos del Extractor y dems recipientes que
operan a presin atmosfrica.
Tren atmosfrico de condensacin:
Los vapores provenientes del Toaster (tem 70) estn formados
principalmente por solvente y agua, con una composicin que depende
prcticamente slo de su temperatura. La presin operativa del DT es
muy cercana a la atmosfrica.
Estos vapores son enviados primeramente al Lavador de Gases (tem
29), donde se ponen en contacto directo con una lluvia de agua
caliente que retiene la mayor parte del contenido de slidos que
pudieran ser arrastrados desde el DT. Como el agua de lavado se
recircula, la misma se calienta y luego los gases del DT no
condensan en este equipo.
Los gases del DT ya lavados son enviados hacia el tem 60A, donde
condensan parcialmente transfiriendo calor latente a la miscela. La
mayor parte de los gases del DT condensa en este Economizador.
Los gases que no condensaron en Primer Evaporador 60A pasan al
Precalentador de Solvente (tem 20A). En este equipo los gases se
utilizan como medio de calefaccin para precalentar el solvente
proveniente de la bomba P-1, que es alimentado al extractor.
Los gases que no condensan en el tem 20A pasan al Condensador de
Gases del Extractor y DT (tem 20B/C). En este equipo de casco y
tubos se condensan contra agua de enfriamiento el resto de los
gases que no pudieron ser condensados en los recuperadores de calor
anteriores.
El equipo 20B/C tambin recibe los venteos del Extractor, de los
tanques 63, 502, 17, Tanque Hidratador 503B y Separador de solvente
32/34. Estos equipos, en condicin operativa normal, no generan un
caudal importante de gases de venteo. Sin embargo, en ciertas
contingencias los mismos podran producir un caudal apreciable de
gases para los que el equipo 20B/C est disponible y diseado para
condensar.
Los gases que no condensan en el tem 20B/C, principalmente aire
con un contenido de solvente que depende de la temperatura de
salida, pasan a la ltima etapa de condensacin en el Condensador
Final de Venteos (tem 20D).
En el equipo 20D se lleva a cabo la ltima etapa de condensacin
de solvente contra agua de enfriamiento, disminuyendo la
temperatura de los gases hasta prcticamente la temperatura
disponible del agua de enfriamiento. El objetivo es disminuir la
carga de solvente que pasa junto con el aire al ltimo equipo de
recuperacin de solvente: la Columna Absorbedora de Aceite Mineral
(tem 120).
En el tem 120, los gases pasan a travs de un relleno donde se
encuentran con una corriente de aceite mineral fro (en
contracorriente) que absorbe prcticamente todo el solvente
remanente, dejando el aire acondicionado para su venteo atmosfrico
final.
Los gases circulan a travs de todo el tren de condensacin
atmosfrico succionados por el Ventilador (tem 136), que provee la
despresurizacin requerida en el tope de la columna 120 para que el
DT no aumente su presin operativa por encima de la presin
atmosfrica.
En las sucesivas etapas de condensacin a travs de los equipos
60A, 20A, 20B/C y 20D se genera una mezcla de solvente y agua
condensados. Esta mezcla se encuentra a presin
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atmosfrica y drena por gravedad desde los equipos hasta el
Separador-Acumulador 32/34, donde el solvente es separado de la
fase acuosa.
El solvente libre de agua es enviado por la bomba P-1 desde el
Separador-Acumulador 32/34 hacia el Extractor siendo previamente
calentado. El precalentamiento se hace en el tem 20A, y luego, si
se requiere, se realiza el calentamiento final en el Calentador de
Solvente (tem 49).
Condensacin a vaco:
En el proceso de concentracin de la miscela a vaco se generan
vapores de solvente que deben ser condensados para poder recircular
el solvente al Extractor.
Los gases provenientes de los evaporadores tems 60B y 18B, y
strippers de aceite vegetal y mineral (tems 22 & 122
respectivamente) ingresan al Condensador de Vaco (tem 19), donde
son condensados utilizando agua de enfriamiento.
Los vapores que no condensan en el tem 19 son succionados por el
eyector 41/19, que genera el vaco requerido para las operaciones de
evaporacin y stripping.
Este eyector descarga sobre el Stripper de Efluente (tem 45)
aprovechndose esta corriente como fluido de despojamiento del
solvente que pueda traer el agua residual, y finalmente como fuente
de calor adicional en el tem 60A.
Los condensados de vaco del tem 19 son conducidos por drenaje
natural al Separador-Acumulador 32/34.
Recuperacin de solvente en el efluente gaseoso
Los gases que no pudieron ser condensados en el ltimo
condensador (equipo 20D) contienen todava una importante
concentracin de solvente. La mayor recuperacin posible de este
solvente tiene importancia tanto desde el punto de vista econmico
como de normativas de restricciones de emisin de gases.
El Sistema de Recuperacin de Solvente consiste de un circuito
cerrado de aceite mineral que se utiliza para disminuir la
concentracin de solvente en los gases que se ventean.
Los gases provenientes del equipo 20D pasan a travs de la
Columna de Absorcin (tem 120) donde el solvente es retenido por el
aceite mineral fro. El aceite mineral es luego calentado (tem 181A
e tem 121) y despojado del solvente (tem 122), quedando de esta
manera regenerado ser enviado nuevamente hacia la absorcin (va tem
181A y 181B).
El solvente vaporizado en el stripper 122 es condensado en el
condensador de Vaco (tem 19).
4. DESCRIPCIN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS
tem 60A - Evaporador Economizador
Se utiliza un nico evaporador economizador que condensa casi
todo el vapor de agua y solvente proveniente del Toaster. El
condensado drena por gravedad hacia el Separador de Solvente
32/34.
En este evaporador economizador se evapora la mayor parte del
solvente contenido en la miscela, proveniente del Extractor.
Las condiciones operativas tpicas para el equipo son las
siguientes:
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RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Verano Invierno
Vaco de planta [mmHg] 410-450 550
Concentracin miscela salida [% p/p] 70%-80% 85-90%
El solvente evaporado en el equipo 60A representa
aproximadamente 85%-90% del total de solvente presente en la
miscela proveniente del Extractor, para condicin de Verano, y del
95% al 97% para condicin de Invierno o alto vaco de planta.
El equipo cuenta con bocas para la inspeccin del estado del mazo
de tubos, en la zona del anillo de entrada de vapores y en la zona
inferior de la placa tubular. Estas bocas pueden ser utilizadas
para limpieza del equipo mediante lavado hidrocintico.
Para la prevencin de acumulacin de suciedad en la placa tubular
inferior (partculas de harina, xidos, etc.), el equipo viene
provisto con un sistema de lavado in-situ, que utiliza condensado
proveniente de la bomba de condensados de vaco tem P-19, o solvente
de la bomba de solvente tem P-1.
tem 81-P60/P22 - Economizador Aceite-Miscela
El equipo permite precalentar la miscela proveniente del domo
60B, recuperando el calor del aceite proveniente del Stripper de
Aceite Vegetal tem 22.
La miscela se calienta sin vaporizacin, ya que la misma se
mantiene presurizada por la contrapresin que genera la vlvula de
control LV-60B.
La corriente de aceite proveniente del fondo del tem 22 se enfra
desde 100-105C hasta 70-75C, para ingresar luego al proceso de
desgomado.
tem 18A - Evaporador Final:
Este intercambiador de calor opera con vapor de agua como medio
calefactor para llevar a cabo la ltima etapa de evaporacin de
solvente de la miscela. Adems permite lograr la temperatura deseada
para el ingreso de la miscela al tem 22.
El equipo posee dos sectores de calentamiento de miscela
conectados en serie:
Un Sector de precalentamiento que trabaja presurizado, donde la
miscela se calienta sin vaporizacin, circulando a una velocidad
adecuada para evitar el ensuciamiento.
Un segundo sector que trabaja vaporizando a vaco, donde la
miscela ingresa con una importante vaporizacin, al salir del sector
de precalentamiento luego de sufrir una descompresin al atravesar
la vlvula LV-60B. En este sector se completa la evaporacin del
solvente de la miscela, llegando al 95-97% de concentracin de
miscela.
La temperatura de salida de la miscela del tem 18A es controlada
mediante un lazo de control que manipula la vlvula automtica de
vapor de calefaccin.
La presin de vapor de calefaccin normalmente oscila entre 0.5
-1.5 barg. La presin mxima recomendada es de 2.0 -2.5 barg para
evitar ensuciamiento prematuro de los tubos por alta temperatura en
la pared de los mismos.
Nota: el ensuciamiento de los tubos por alta temperatura de
pared se debe a la formacin de gomas y craqueo del aceite.
La otra implicancia directa de la temperatura (presin de vapor
calefactor) es el color final del aceite.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Para estados transitorios de operacin, el equipo podra llegar a
evaporar miscela con una concentracin mnima del orden de 50-65%,
operando a mayor presin de vapor (hasta 3.0 -3.5 barg) hasta tanto
se normalice la planta, sin esperarse inconvenientes de
ensuciamiento.
tem 18B/22 - Domo 18B / Stripper de Aceite Vegetal 22
Equipo de Platos de Disco y Anillo: Descripcin y funcionamiento
general.
El separador del Evaporador Final (tem 18B) y el Stripper de
Aceite Vegetal (tem 22) se encuentran montados formando un nico
conjunto denominado 18B/22. En la parte superior del equipo se
encuentra el Domo Separador 18B. Desde este separador lquido-vapor
salen los gases evaporados en el tem 18A y la miscela que luego
ingresa por gravedad al distribuidor de lquido del Stripper 22.
La columna de stripping 22 est compuesta por una zona superior
con platos de disco y anillo y una zona inferior inundada con
burbujeo.
En la parte inferior de la columna hay un distribuidor de vapor
(sparger) que permite generar una zona de burbujeo en el aceite.
Como vapor de stripping se reutiliza todo el vapor proveniente de
la descarga del eyector de la secadora tem 41/506, de manera que
los vapores ascienden pasando por todos los platos en
contracorriente con el aceite descendente.
Se puede adems inyectar al sparger un cierto caudal adicional de
vapor vivo, mediante regulacin de la vlvula globo ubicada
manual.
Tanto el nivel de lquido de la zona inundada como el caudal de
vapor adicional son variables operativas a ajustar empricamente,
pero dentro de ciertos rangos.
Puesta en marcha parada:
Inicialmente se sugiere lo siguiente para una puesta en
marcha:
- Vapor del Eyector 41/506: al 100% descargando totalmente hacia
el tem 22.
- By-pass de gases de platos del tem 22 totalmente cerrado.
- Temperatura aceite del tem 18B: 100-105C.
- Vapor vivo adicional: cerrado.
- Zona inundada: sin nivel (nivel de aceite debajo del
sparger).
Se recomienda que durante la puesta en marcha de la unidad, el
equipo opere sin nivel en la zona inundada, con el lazo de control
de nivel de fondo en manual. El objetivo es prevenir que durante
una reduccin del caudal de miscela o parada temporaria de planta (o
cualquier otra oscilacin importante en el caudal de alimentacin al
tem 22), quede aceite retenido en el fondo de la columna al que se
le continuara burbujeando vapor. Si esto ocurriera, el aceite podra
hidratarse con una importante e indeseable formacin de gomas que
podran ensuciar el fondo del equipo, bomba, filtro, etc.
En este sentido y con el mismo objetivo de prevenir
ensuciamiento para la operacin normal de la planta, se recomienda
implementar un enclavamiento del control de nivel del tem 22 con el
caudal de miscela. As, ante una reduccin del caudal de miscela del
Extractor por debajo del 25% del nominal, el lazo de control de
nivel de fondo del tem 22 debe pasar automticamente a posicin
manual (sin regulacin). En caso de no poder implementar este
enclavamiento por software, se recomienda poner un lmite mnimo de
carrera en el vstago de la vlvula de control.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
El objetivo es asegurar que el equipo se vace de aceite cuando
disminuye demasiado el caudal de miscela, para no operar con
elevados tiempos de residencia en la zona de burbujeo.
Durante una parada temporaria, sin circulacin de aceite, ser
conveniente cortar el vapor al eyector 41/506, y el vapor
adicional, para evitar as "flasheos" violentos al poner nuevamente
en marcha la planta, y adems evitar formacin de gomas en el
equipo.
tem 506 - Secadora de Aceite:
La Secadora de Aceite (tem 506) consiste bsicamente en un tanque
flash con platos de rejas que le dan al aceite suficiente tiempo de
residencia para que, en las condiciones de presin y temperatura
previstas, se desprenda el agua contenida en el mismo. El equipo
trabaja a un vaco de 700/690 mmHg y temperaturas de 80-90 C.
Los vapores del equipo 506 son aspirados por el eyector 41/506,
cuya descarga de vapor es utilizada como vapor de stripping en el
tem 18B/22. De esta manera, el consumo de vapor de secado se
recupera totalmente y al mismo tiempo se reduce el efluente acuoso
generado en la planta, por reduccin del consumo de vapor
directo.
Sistema de vaco (condensador tem 19):
Una planta estndar cuenta con un solo sistemas de vaco, que
recibe los vapores provenientes de la evaporacin (tem 60A y 18A) y
los de stripping de aceite vegetal y mineral (tem 18B/22 y 122
respectivamente).
La condensacin de los vapores se realiza en el Condensador de
Vaco (tem 19), el cual est ligado al eyector 41/19 que succiona los
vapores no condensados y los impulsa al tem 45.
Es un equipo relativamente compacto, de baja prdida de carga y
alta eficiencia de condensacin, y utiliza agua proveniente
directamente del suministro de agua de enfriamiento.
Consiste bsicamente de dos sectores (uno superior y otro
inferior), la parte superior permite condensar la mayor parte del
caudal de vapores drenando el condensado por las dos salidas
ubicadas en los extremos. Los vapores que no condensaron entran a
la parte inferior, con salida de condensado por la conexin del
anillo central y salida de gases al eyector por un conexin
lateral.
El acercamiento ("approach") que se logra entre la temperatura
de salida de gases no condensados y la de entrada de agua de
enfriamiento, es de aproximadamente 1.5 - 3C. Por esta razn, se
debe tener en cuenta que para bajas temperaturas de agua de
enfriamiento (invierno) el solvente condensado podra salir con un
subenfriamiento importante y en consecuencia requerira un consumo
de energa adicional para calentarlo y poder enviarlo nuevamente al
Extractor.
Lo deseable es que la mnima temperatura de agua no sea inferior
a 19 - 22C, de manera que el vaco quede limitado y la concentracin
de miscela de salida del 60B no sea superior a 90%.
De todas formas, como recurso para limitar el vaco de planta a
no ms de 540/560 mmHg, el sistema dispone de un reciclo de gases al
eyector 41/19.
Por encima de estos valores no es recomendable operar la planta,
ya que, no slo no se produce mayor ahorro de vapor, sino que tambin
puede generar los siguientes inconvenientes: posibilidad de
arrastre en los domos (por alta velocidad de gases) y/o
probabilidad de generacin de espuma en el tem 18B por alta
concentracin de miscela de entrada al tem 18A (debido a la alta
capacidad de evaporacin del tem 60A).
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Si se observara un vaco superior al indicado, arrastre de
miscela al Separador 32/34, o presencia de espuma en el Domo 18B,
se recomienda limitar el mismo, manejando la vlvula de recirculacin
del eyector, o mediante estrangulacin parcial del vapor motriz del
eyector.
tem 32/34 - Separador Acumulador de Solvente
El equipo se compone de un primer sector (equipo 32) donde se
produce la separacin agua/solvente y un segundo sector (equipo 34)
que funciona como acumulador de solvente.
El sector de separacin posee un dispositivo interno (pack de
placas) por donde el fluido es forzado a pasar. Este interno est
especialmente diseado para permitir una separacin eficiente
evitando retro-mezclado por turbulencias.
El equipo posee una nica entrada para la mezcla agua-solvente,
que ingresa en un extremo del mismo, y se dirige al pack de placas,
donde se separa en dos fases.
El solvente (fase superior) desborda por encima del bafle
separador y pasa al compartimiento de acumulacin de solvente,
ubicado en el extremo opuesto al de alimentacin (sector 34).
El agua (fase inferior) drena por gravedad por el fondo del
equipo hacia el regulador de interfase.
El regulador de interfase es un pequeo recipiente externo a la
envolvente principal del equipo que permite, mediante un ajuste
manual, regular la altura de la interfase agua-solvente en el
interior del equipo. Desde este pequeo recipiente succiona la bomba
P-32 que enva el agua separada hacia el Stripper de Efluente (tem
45) va el Economizador Agua/Agua (tem 81-32/45).
El solvente ya libre de agua es succionado por la bomba P-1
desde las conexiones de salida de los Acumuladores de Solvente y es
enviado hacia el Precalentador de Solvente (tem 20A).
La envolvente del Separador-Acumulador 32/34 y el Regulador de
Interface estn provistos de una lnea de balance de gases entre
ambos que est conectada a su vez a una lnea de venteo de gases
hacia el Condensador del DT y Extractor (tem 20B/C).
El equipo posee adems una lnea de drenaje de solvente (por
rebalse) hacia el tanque de almacenamiento de solvente, para que en
caso de sobrellenado del mismo por alguna contingencia (parada de
P-1 o falla cerrada de LV-34) el nivel no supere un valor mximo
operativo.
El equipo posee un sistema de limpieza "in-situ" que permite
eliminar, en operacin normal, la harina y dems suciedad que pudiera
haberse acumulado en el fondo.
Las partculas slidas que puedan ingresar con la alimentacin se
separan en la zona de ingreso y luego en el pack, deslizndose por
las placas inclinadas y cayendo al fondo del recipiente. El
ensuciamiento acumulado deber ser eliminado para prevenir el
taponamiento del pack.
El sistema de limpieza posee picos adecuadamente espaciados que
inyectan agua de lavado (agua de enfriamiento) con un caudal
controlado (limitado) que permite remover la suciedad y toda la
fase acuosa sin perturbar la fase solvente, evitando en
consecuencia el mezclado solvente/agua. El agua sucia se drena
simultneamente a travs de mltiples conexiones.
Se recomienda generar una rutina de lavado de manera de
garantizar que se efecte peridicamente. De lo contrario se corre el
riesgo de que la acumulacin de suciedad sea importante y pueda
obturarse el pack con el consiguiente riesgo de perdida de
eficiencia de separacin.
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DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE DESCRIPCIN DEL PROCESO Y
EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
El sistema permite hacer una limpieza no slo del fondo, sino
tambin de toda la fase acuosa, por lo que en general permite adems
eliminar los residuos que se pudieran haber acumulado en la
interfase agua-solvente.
tem 20A - Precalentador de Solvente
Consiste de un equipo de casco y tubos, pasando los gases por el
casco y el solvente por los tubos, que permite utilizar los gases
que salen del 60A como medio calefactor para precalentar el
solvente a una temperatura cercana a la necesaria para ingreso al
extractor.
El circuito de solvente posee un by-pass para utilizar durante
la puesta en marcha. En tal situacin, dado que con la planta parada
pueden estar ingresando al 60A y luego al 20A los vapores del tem
45 (provenientes del eyector 41/19), el equipo puede calentarse por
encima de 65-66C, y en el momento de ser alimentado con solvente
puede producir transitoriamente una vaporizacin del mismo a la
entrada del extractor. No obstante podra haber una leve
presurizacin transitoria del extractor, tanto el tem 20B/C como la
caera entre ambos permiten manejar una gran cantidad de gases sin
comprometer mecnicamente al Extractor.
En la condicin de Diseo (verano), el caudal total de solvente
hacia el extractor se precalienta desde aproximadamente 40-43C
hasta 52-55C.
En condiciones de mayor vaco (invierno) el precalentamiento del
solvente es menor que en verano (aprox. 50C), por dos motivos:
a) El mayor vaco disponible en planta logra mayor concentracin
de miscela de salida del tem 60A, con mayor condensacin de vapores
proveniente del DT, reducindose la cantidad de gases disponibles
para el 20A.
b) El solvente proveniente del tem 32/34 se encuentra a una
menor temperatura con respecto a la condicin diseo (verano), por
menor temperatura de agua de enfriamiento.
tem 49 - Calentador de Solvente
Este equipo de casco y tubos permite calentar con vapor de
calefaccin el solvente que se enva al Extractor.
Posee la capacidad para un calentamiento rpido del extractor en
puesta en marcha, y tambin ser requerido para proporcionar un leve
calentamiento en caso que el solvente de salida del tem 20A no
alcanzase la temperatura deseada de entrada al Extractor. En
invierno puede ser necesario un mayor calentamiento ya que el
solvente proveniente del tem 32/34 est a menor temperatura.
A modo de orientacin puede indicarse que, para la puesta en
marcha de la planta, el equipo puede calentar el caudal nominal de
solvente desde 25-30 C hasta 50-60 C.
tem 20B/C - Condensador de gases del DT / Extractor
Este condensador es un equipo de casco y tubos que se compone
bsicamente de dos equipos funcionales.
El equipo 20B condensa los gases provenientes del Toaster (tem
70) y el equipo 20C condensa los venteos provenientes del Extractor
(tem 3), Separador-Acumulador de Solvente (tem 32/34), Tanques de
Solvente (tem 63), Tanque de miscela (tem 17), etc.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Esta unidad utiliza agua de torre como medio de enfriamiento en
arreglo en serie con el tem 19 y recibiendo el agua que proviene
del mismo.
El ingreso de gases al equipo 20C se hace en forma
independiente, de manera de independizar los gases del DT de los
provenientes del Extractor y dems recipientes. Aproximadamente 2/3
del rea total de intercambio funciona como 20B y 1/3 como 20C.
En condicin operativa normal el equipo condensa prcticamente la
totalidad del caudal de gases que ingresa, (provenientes
fundamentalmente del DT) para condicin de Diseo-Verano, logrando
una aproximacin ("approach") de 2 - 4C entre el agua que ingresa y
los condensados que salen del equipo. El lado envolvente de este
equipo est diseado para tener muy baja prdida de carga en condicin
operativa normal.
El equipo 20C est diseado para la condensacin de un importante
caudal de gases de solvente provenientes del Extractor, en caso de
que se produzca una importante vaporizacin de solvente en este
ltimo. La prdida de carga del equipo y lnea de venteo del Extractor
no compromete a este ltimo.
Si bien este equipo 20B/C recibe los gases del DT y de otros
recipientes, estos ltimos no quedan directamente vinculados al DT
ya que las lneas de gases se conectan al equipo en zonas
diferentes. En caso de presurizacin del DT, el sector 20B del
equipo condensa la mayor parte de los gases provenientes del mismo,
por lo que no puede transmitir presin hacia los otros recipientes
(Extractor, etc.). De esta manera, el Extractor y el resto de los
equipos no se veran afectados en forma apreciable por una
presurizacin del DT.
tem 20D - Condensador Final de Venteos
Este intercambiador de casco y tubos realiza la ltima etapa de
condensacin de los gases que son venteados como efluente
gaseoso.
En condiciones de Diseo-Verano se consigue enfriar los gases con
una aproximacin de 1-2C respecto del agua de entrada.
tem 45 - Stripper de Seguridad para Efluente
El tem 45 es una columna de stripping del efluente lquido
proveniente del Separador de Solvente 32/34.
La funcin del equipo consiste en vaporizar cualquier posible
presencia de solvente en la fase acuosa proveniente del equipo
32/34.
El Separador de Solvente opera con elevada eficiencia de
separacin y en condiciones normales operativas no deberan existir
fugas de solvente. An as, el Stripper 45 est diseado para poder
vaporizar y enviar hacia el tem 60A el solvente que pudiera
ingresar con el agua que drena del tem 32. La capacidad de
evaporacin de solvente de la mezcla solvente/agua es, desde un
contenido de trazas hasta un contenido relativamente alto de
solvente.
El equipo est provisto de platos de rejas, diseados para darle
al lquido que ingresa por el tope un tiempo de residencia
suficiente y un buen contacto vapor-lquido, que asegure
fundamentalmente una buena transferencia de calor.
Como fuente de calor se aprovecha la descarga permanente de
gases del eyectore 41/19. De esta manera el equipo 45 dispone de
una fuente continua de calor latente (vapor de agua) para
calentar/vaporizar fluidos.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
En condiciones operativas normales, el vapor de agua de descarga
del eyectores 41/19 condensa parcialmente, y calienta el agua
alcanzndose aproximadamente 97-101C en el fondo del equipo, y 85-95
C en el tope. La mayor parte de los gases de los eyectores pasan a
travs del equipo sin condensar y son aprovechados como fuente de
calor para evaporar solvente de la miscela en el tem 60A.
Se dispone adems de un ingreso de vapor adicional mediante una
vlvula manual ubicada en el by-pass de la vlvula de control
automtico TV-45, disponible para ser utilizado en caso que se den
uno o ms de los siguientes escenarios:
- Cuando se saca de servicio el tem 81-32/45, lo que trae por
consecuencia una menor temperatura de alimentacin del agua al tem
45.
- Cuando por alguna anormalidad o contingencia operativa ingrese
una gran cantidad de solvente con el agua al tem 45.
- Cuando el caudal de efluente aumente respecto a su caudal de
diseo (ms del 20-30%), particularmente si se aumenta la temperatura
de operacin del DT, con mayor contenido de vapor de agua en los
gases, convirtindose finalmente en efluente acuoso.
- Menor caudal de vapor del eyector 41/19 respecto del valor de
diseo.
Para hacer frente al mayor requerimiento de energa que puede
derivarse de alguno de los escenarios antes enunciados, se cuenta
con la vlvula manual de vapor adicional que se debe ajustar de
manera de lograr un valor objetivo de temperatura en el tope del
tem 45 de 90-95 C, siendo el valor mnimo recomendable de 85-90
C.
Adicionalmente, el equipo cuenta con una vlvula de control
automtica TV-45 que responde a un controlador de temperatura que
controla la temperatura de fondo del equipo.
Nota: Cabe aclarar que si bien la operacin de la planta puede
continuar con la bomba P-32 fuera de servicio, se recomienda
solucionar el inconveniente dado que para esta situacin los platos
del tem 45 no operan normalmente, y no se aprovecha el vapor
proveniente del eyector 41/19.
El efluente lquido sale del equipo por rebalse hacia el
Economizador Agua-Agua 81-32/45 y luego circula hacia el drenaje
final. Tambin el equipo dispone de un rebalse de emergencia ante la
contingencia de sobrellenado por bloqueo accidental de la salida
normal de lquido, o elevada prdida de carga por ensuciamiento en el
economizador 81-32/45.
tem 81-32/45 - Economizador Agua-Agua del 45
Es un intercambiador de casco y tubos formado por carcazas
iguales conectadas en serie, que permiten recuperar energa de la
purga continua del tem 45, precalentando la alimentacin de este
ltimo a travs de la bomba P-32, y bajando la temperatura de
efluente. Esta recuperacin de energa se traduce en un ahorro de
vapor de calentamiento en el tem 45.
Los equipos son de baja prdida de carga del lado tubos para
permitir que el lquido de salida del tem 45 pueda fluir por drenaje
natural, sin requerir una bomba adicional.
Los equipos pueden bypasearse temporariamente en caso de
limpieza en operacin, ya que el tem 45 tiene la posibilidad de
utilizar vapor directo extra para calentar. Sin embargo, no se
recomienda la operacin continua con el by-pass abierto ya que el
ahorro de energa debido al intercambio calrico es muy
importante.
Para confirmar que el equipo opera satisfactoriamente (con
adecuada recuperacin de energa) se debe verificar que la
temperatura de tope del tem 45 sea superior a 90-95C con la vlvula
automtica TV-45 y su by-pass cerrados (condicin normal). Una mala
transferencia del tem 81-32/45 puede deberse a ensuciamiento de los
cuerpos o presencia de burbujas de aire dentro
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
del equipo. Ambas causas pueden resolverse (limpieza o venteo
del equipo) con planta en marcha.
tem 46B - Tanque Flash
El equipo cumple los siguientes objetivos:
- Abatir o condensar el vapor flash que se genera en la
descompresin atmosfrica de los condensados de planta (descargas de
trampas de vapor), recuperando ste caudal como condensado que
retorna a caldera y precalentando parte del caudal de agua tratada
de reposicin de caldera (el caudal necesario para producir el
abatimiento del vapor flash).
- Permitir un venteo de vapor para garantizar que ante la
presencia de solvente en el condensado por alguna anormalidad en la
destilera, pueda salir del equipo como vapor de solvente evitando
la presencia del mismo en la zona de caldera.
- Producir el desaireado del agua de alimentacin (eliminacin de
oxgeno) para disminuir la corrosin que produce el oxgeno en agua a
elevada temperatura, brindando mayor proteccin al tem 46B y a todo
el sistema aguas abajo del mismo.
El equipo posee un recipiente de separacin de vapor/condensado,
y una columna superior rellena para lograr el desaireado del agua
de alimentacin.
Adems posee un venteo permanente limitado a travs de una placa
orificio de restriccin de caudal, y posee dos vlvulas
autorreguladoras para mantener el recipiente presurizado. Una
vlvula evita que la presin suba por encima de un valor mximo
(0.4/0.5 barg), venteando el equipo ante exceso de vapor flash, y
la segunda permite el ingreso de vapor de agua ante una
despresurizacin del equipo por debajo de 0.1/0.2 barg, que podra
ser causada por defecto de vapor flash, entrada de solvente, o
exceso de agua de alimentacin.
Este vapor alimentado en la segunda vlvula no representa un
aumento en el consumo de vapor de la planta, ya que precalienta el
agua de reposicin de caldera en una etapa previa al desaireador de
la misma, por lo que el vapor consumido en el tem 46B es vapor que
no se consume en el desaireador.
Circuito de Aceite Mineral Recuperacin de solvente
El circuito de recuperacin de solvente en aire venteado se
presenta como un conjunto casi autnomo, incluido en la Destilera
pero que, desde el punto de vista operativo, constituye
prcticamente un servicio de la Destilacin.
Consiste en un circuito cerrado de aceite mineral en el que se
establece una recirculacin con el objetivo de absorber el solvente
presente en el aire de venteo de planta.
Esta absorcin se lleva a cabo en la Absorbedora de Aceite
Mineral (tem 120). El aceite rico se despoja luego de solvente en
un Stripper de Aceite Mineral (tem 122) para regenerarlo y volver a
enviarlo al tem 120.
La absorcin se realiza a presin levemente inferior a la
atmosfrica y a temperatura cercana a la ambiente, mientras que el
stripping (despojamiento) se lleva a cabo operando con el vaco de
planta y a una temperatura de 95-100C.
Los equipos son diseados para operar con un aceite tipo ISO 22
(con una viscosidad cinemtica de 22 cSt a 100F). Este tipo de
aceite es de baja viscosidad y presenta mejor absorcin de hexanos
que los aceites de mayor viscosidad.
Adems de las columnas de absorcin y de stripping, se utilizan
intercambiadores de calor para lograr las distintas temperaturas a
las que se operan las columnas.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
En el Economizador Aceite/Aceite (tem 181A), el aceite caliente
del tem 122 (aceite pobre) se enfra precalentando la salida de
aceite del tem 120 (aceite rico). El aceite de alimentacin de la
columna 122 se termina de calentar en el Calentador de Aceite
Mineral (tem 121) mediante vapor de calefaccin.
El aceite que se alimenta a la columna 120 es enfriado
finalmente con agua en el Enfriador de Aceite Mineral (tem
181B).
1. tem 120 - Absorbedora de Aceite Mineral
La Absorbedora de Aceite Mineral es una columna rellena con Pall
Rings de 1" de polipropileno acero inoxidable.
El diseo del distribuidor de entrada de aceite asegura una
uniforme distribucin del aceite a travs del relleno, lo cual
permite asegurar un adecuado contacto entre las fases lquida y
gaseosa, obteniendo as una eficiente absorcin.
La columna posee dos sectores de relleno con anillos y un
redistribuidor de lquido intermedio.
El aceite rico en solvente que sale por el fondo de la columna
120 es succionado por la bomba P-120.
Los equipos estn preparados para poder operar con distintos
caudales de recirculacin de aceite, dentro de un cierto rango.
El caudal de aceite de diseo es un valor que surge de una
optimizacin de consumos de vapor y prdidas de solvente, por lo que
es el caudal operativo recomendado.
2. tem 122 - Stripper de Aceite Mineral
El Stripper de Aceite Mineral es una columna rellena con Pall
Rings de 1" de Acero Inoxidable.
El diseo del distribuidor de entrada de aceite asegura una
uniforme distribucin del aceite a travs del relleno, lo cual
permite asegurar un adecuado contacto entre las fases lquida y
gaseosa, obteniendo as una eficiente regeneracin del aceite.
En condiciones de diseo, el equipo opera con el vaco disponible
de planta y una temperatura de 95-100C. En estas condiciones
operativas, el aceite de fondo es regenerado logrndose un contenido
de solvente de aproximadamente 0.05 - 0.1% msico (500 - 1000
ppm).
El equipo est diseado para operar adecuadamente con el vaco
operativo de planta sin producir arrastre de aceite por el tope
para el caudal de vapor de diseo.
Como dispositivo de seguridad para aquellas condiciones de alto
vaco o caudal de vapor excesivo, la planta cuenta con un Separador
de Seguridad (tem 122B) para retener el posible arrastre de aceite
mineral. El drenaje de este dispositivo est conectado a la succin
de la bomba P-122.
3. tem 121 - Calentador de Aceite Mineral
Es un intercambiador de casco y tubos que permite el
calentamiento final del aceite antes de ingresar al tem 122.
Como medio calefactor se utiliza vapor de agua. La temperatura
de calentamiento de diseo para el aceite es de 95-100C y no se
recomienda operar a mayores temperaturas ya que el aceite mineral
se degrada con mayor rapidez, y se incrementa en consecuencia la
velocidad de ensuciamiento en todos los equipos.
4. tem 181-A/B - Economizador Aceite/Aceite y Enfriador de
Aceite Mineral
Los dos equipos conforman una sola unidad de cuatro envolventes
en serie. Las dos primeras (de abajo hacia arriba) conforman el tem
181A y las otras dos el tem 181B.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
El tem 181A es un intercambiador de casco y tubos formado por
dos envolventes iguales conectadas en serie. Por el lado envolvente
circula el aceite mineral pobre proveniente de la bomba P-122, que
se enfra primeramente intercambiando calor con el aceite rico
proveniente de la bomba P-120 que circula por el lado tubos. A
continuacin, en el tem 181B, se utiliza agua de enfriamiento de
torre para el enfriamiento final del aceite antes de su alimentacin
al tem 120.
II) OPERATIVA DEL PROCESO
1. OPERACION NORMAL
A continuacin se detallan los criterios operativos ms
importantes que se deben tener en cuenta en la operacin de la
planta.
Extraccin y Tanque de Miscela (tem 17)
La operacin del Extractor ser de acuerdo a la produccin de la
planta, en lo que hace al grano en s mismo, tratamiento de la
semilla, altura y percolabilidad del lecho, granulometra, velocidad
del lecho, etc.
La capacidad del Tanque de Miscela (tem 17) determina la
capacidad de pulmn de miscela para desacoplar el extractor con la
destilera.
El Tanque de Miscela debe absorber las oscilaciones del caudal
del extractor, alimentando la destilera con bajas
perturbaciones.
El caudal de miscela alimentado a la destilera es manejado por
un lazo de control de caudal que acta sobre la vlvula FV-P8 de
alimentacin de miscela al tem 60A.
El caudal de miscela objetivo ("set-point del controlador) es
funcin de la concentracin de miscela deseada. A mayor caudal, menor
concentracin de miscela. Por el contrario, a menor caudal, mayor
concentracin de la misma.
De esta manera, en la medida que no vare el caudal de
alimentacin de slidos al extractor, un caudal constante de miscela
implicar una composicin de miscela aproximadamente constante.
El solvente que ingresa al tem 32/34 (solvente destilado de la
miscela (condensado de vaco) ms solvente del desolventizado de la
harina en el DT (condensado atmosfrico)) se enva nuevamente al
extractor, mediante la vlvula LV-34 operada por el controlador de
nivel de solvente del tem 32/34.
Evaporacin y Stripping de la miscela
Se recomienda mantener la temperatura de salida del tem 22 en un
valor de 95-105C, regulando el set-point del lazo de control de
temperatura del tem 18A, segn el contenido de hexano residual que
se busque.
El vapor de pre-stripping inyectado en la lnea de entrada al tem
22 se utiliza de la misma manera y como variable adicional para
reducir el contenido residual de hexano.
Se prev el funcionamiento de la zona inundada con un nivel que
debe poder observarse dentro de la zona de los visores inferiores.
El lazo automtico de control nivel ser el encargado de mantener
este nivel de zona inundada.
Se debe operar con el vapor del eyector 41/506 como fuente
principal de fluido de stripping. El by-pass del sparger/zona
inundada y el by-pass total del stripper deben encontrarse
totalmente
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
cerrados, slo se deben utilizar para casos de excesiva prdida de
carga en el sparger (posible ensuciamiento). En este caso primero
se debera recurrir a abrir el by-pass del sparger y como recurso
alternativo se cuenta con el by-pass total.
La placa orificio de restriccin de caudal instalada en la lnea
de by-pass del sparger permite by-pasear hasta el 50% del caudal
total de vapor de stripping. Este recurso se encuentra disponible
en caso que la contrapresin del eyector 41/506 supere 480/500
mmHg(abs), comprometiendo el vaco de la secadora tem 506. El
by-pass total posee una placa orificio que est dimensionada para
permitir tambin un by-pass de 50% de caudal de vapor de
stripping.
El caudal de vapor del eyector 41/506 normalmente representa
entre el 85 y 90 % del vapor total necesario, por lo que el 10 o 15
% restante se debe completar con el vapor adicional disponible. Sin
embargo, dependiendo de la temperatura, puede ocurrir que con alto
vaco (condicin invierno) el vapor del eyector sea suficiente para
lograr la especificacin de fondo, sin necesitar del agregado de
vapor adicional.
La alimentacin de vapor total al equipo debe ajustarse
experimentalmente, dependiendo del vaco disponible, de la
temperatura de calentamiento del aceite, de la especificacin de
aceite deseada.
Se debe efectuar un seguimiento de los ensayos de "flash-point"
del aceite de fondo para verificar la calidad del aceite. En el
caso que se requiera reducir el contenido de solvente de fondo, se
cuenta con la temperatura de salida del tem 18A como variable de
ajuste final. En tal sentido se podr operar el equipo aumentando
esta temperatura a 105-110C y de ser necesario transitoriamente
hasta 115-120C sin esperarse inconvenientes con el ensuciamiento
del tem 18A. Sin embargo, por razones de mantenimiento preventivo
del Stripper 22, es conveniente dar siempre mayor prioridad a la
utilizacin de vapor directo frente a la temperatura de
calentamiento. Es decir, es recomendable operar a la menor
temperatura posible (siempre controlando el "flash point" del
aceite de fondo), pero nunca menor de 90-95C para evitar riesgos de
condensacin de agua.
El equipo se disea para trabajar con platos inundados en la zona
inferior de burbujeo, dependiendo del set-point elegido para el
LIC-22, ser el nmero de platos que quedarn inundados.
Circuito de Aceite Mineral
El control de las variables operativas del circuito de aceite
mineral es de fundamental importancia para garantizar los siguiente
objetivos:
- Controlar las prdidas de solvente dentro de los valores
especificados.
- Minimizar del deterioro del aceite mineral por exceso de
temperatura.
- Lograr un ptimo consumo de vapor.
Caudal de aceite y de aire
Se debe fijar y mantener el caudal de aceite mineral en su valor
normal o nominal para mantener una buena eficiencia de absorcin de
solvente.
El caudal de aire es una indicacin de como opera el sistema de
succin de aire. Tanto el DT como el Extractor debern tener una leve
depresin (-20 / 0 mmH2O (g)).
Para el control de presin del DT se utiliza la velocidad del
ventilador 136 como variable manipulada. Para el control de presin
del Extractor se utiliza la vlvula de succin de gases automtica
ubicada en la lnea de venteo.
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Esta lnea de venteo posee un sello lquido, que funciona como
vlvula de seguridad, ante una presurizacin del Extractor. El sello
abre y permite ventear un gran volumen de gases por cualquier
contingencia.
El sello debe mantenerse con un pequeo caudal de solvente para
prevenir que el mismo se rompa y funcione como un by-pass de la
vlvula de control de presin.
El caudal de aire de venteo que succiona el ventilador 136
debera estar comprendido en 1.0 - 2.0 m3/Ton semilla procesada. Si
el sistema posee adecuada hermeticidad, es esperable que el caudal
est en 1.3-1.5 m3/Ton semilla, permitiendo maximizar la recuperacin
de solvente y evitando a su vez la posibilidad de prdidas de
vapores de solvente en planta.
Valores superiores a 2.0 m3/Ton indicaran entrada extra de aire
por problemas de hermeticidad del sistema y podran comprometer el
circuito de recuperacin de solvente.
Finalmente las pautas a seguir se pueden resumir de la siguiente
manera:
- Tratar de mantener una leve depresin en el DT y Extractor, con
un caudal de aire venteado de 1 a 1.5 m3/Ton semilla, mximo 2
m/Ton.
- Ante la duda de cul es la condicin ms conveniente, se
recomienda operar a alto caudal de aire de venteo, pero dentro del
mximo permitido por el circuito, para evitar emisin de solvente en
planta.
El circuito de aceite mineral posee un sobre diseo suficiente
para puesta en marcha y/o parada de planta, pudiendo manejar un
caudal de aire transitoriamente superior al de diseo, prximo a la
inundacin de la columna de Absorcin 120, pero en estas condiciones,
el contenido de solvente en aire podra ser superior al especificado
para diseo del circuito.
Temperatura de calentamiento de aceite
La temperatura de salida de aceite del tem 121 se regula en
forma automtica con el vapor de calefaccin, fijando el set-point
del lazo de control (TIC-121) en 95-100C para condicin verano y
90-95C para invierno.
Vapor de stripping
En la puesta en marcha conviene que el vapor de stripping sea
mnimo y se incremente lentamente siguiendo los siguientes
pasos:
-Variar la presin de vapor de stripping (manmetro ubicado en la
lnea de entrada de vapor) hasta alcanzar en el fondo del tem 122
una concentracin de solvente de 0.5 -1.0 % p/p (500 - 1000
ppm).
- Monitorear el contenido de solvente en el aire de venteo hasta
lograr que el mismo alcance la especificacin.
- Verificar que no haya arrastre de aceite mineral en el
stripper 122.
Nota: a mayor caudal de vapor de stripping menor contenido de
solvente en el aire venteado.
Se debe tener en cuenta que un excesivo caudal de vapor y/o
aceite mineral junto con un elevado vaco puede provocar arrastre de
aceite mineral por el tope de la columna, disminuyendo la
eficiencia del "stripping" y existiendo posibilidad de prdidas de
aceite mineral. Este posible arrastre podra observarse en el visor
del Separador de Seguridad (tem 122B).
Se recomienda controlar peridicamente que no exista arrastre en
la columna de Stripping 122. En caso de existir, se deber disminuir
el caudal de vapor directo, hasta que deje de observarse
arrastre.
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RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Enfriamiento del aceite
El equipo 181B se alimentar con agua de enfriamiento proveniente
directamente de la torre de enfriamiento.
Verificar que el salto trmico del agua en el tem 181B no sea
superior a 5-7C (valores superiores indican menor caudal de agua
que el requerido).
Verificar que la diferencia de temperaturas ("approach") entre
el aceite de salida y el agua de entrada no sea superior a 2-4C
(valores superiores indican ensuciamiento u otro problema en el
equipo).
Si la disponibilidad de agua es mayor que la mnima requerida, se
aconseja hacer circular mayor caudal de agua en el equipo.
2. RECOMENDACIONES PARA LA PUESTA EN MARCHA Y PARADA DE
PLANTA
A continuacin se presentan las recomendaciones ms importantes
que se deben tener en cuenta en los procedimientos de puesta en
marcha y/o parada de planta.
Puesta en marcha de la destilacin
En el momento en que llega solvente al Tanque de Miscela 17,
purgar las bombas P-22 y P-60.
Purgar el aire de los sistemas de calefaccin y verificar donde
se hayan previsto purgadores de aire automticos. Asegurar el buen
funcionamiento de las trampas de vapor.
Asegurar que el caudal de agua de enfriamiento que pasa a travs
de los condensadores sea el normal.
Poner en servicio el eyector 41/19 con un vaco de
aproximadamente 420/ 480 mmHg.
Cuando el Tanque de Miscela 17 est lleno hasta la mitad con
miscela y mientras la harina no salga del DT, abrir lentamente la
vlvula de impulsin de la bomba P-8 de manera de enviar
aproximadamente 1/4 del caudal normal de operacin. Con este caudal
puede evaporarse todo el solvente de la miscela con el tem 18A sin
evaporacin en el tem 60A.
Cuando llegue miscela al tem 18A, habilitar el vapor a este
equipo, colocando el lazo de control en modo automtico. El
set-point de temperatura del tem 18A (lazo de control TIC-18) se
puede fijar inicialmente en aproximadamente 100-105C.
Cuando haya nivel en el fondo de la columna 22, arrancar la
bomba P-22, abrir la recirculacin de aceite hacia el tanque 17 y
asegurar que la vlvula de salida hacia desgomado o secado (en caso
de no haber desgomado) est cerrada.
Habilitar el vapor al eyector 41/506.
Nota: es altamente recomendable que el tem 18B/22 no est
recibiendo vapor del eyector 41/506, o vapor adicional al sparger
al momento de ingresar la miscela del Domo 18B, para evitar una
evaporacin violenta (por alta temperatura del acero del equipo) con
riesgo de arrastre de miscela en el domo.
Habilitar lentamente el vapor adicional al sparger del tem
18B/22, regulando la vlvula globo para obtener la presin de vapor
deseada.
Es conveniente controlar el vaco de la evaporacin mediante la
recirculacin en el eyector 41/19. El objetivo es lograr un vaco de
aproximadamente 420 / 480 mmHg en la entrada al tem 19.
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DESTILACIN Y RECUPERACIN DE SOLVENTE DESCRIPCIN DEL PROCESO Y
EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
Controlar la calidad de aceite a la salida del tem 18B/22.
Cuando el aceite est en especificacin podr enviarse desde all hacia
el Desgomado o Secado (si la planta no contase con Desgomado).
A medida que se incremente el caudal de miscela desde el tanque
17 (una vez que el DT est en operacin), se deber incrementar
paulatinamente el caudal de vapor directo al tem 18B/22 hasta
llegar al valor normal operativo. El caudal de vapor al sparger
debe ser ajustado en funcin del solvente residual deseado en el
aceite.
Una vez lograda la operacin del Extractor a carga cercana a la
nominal, se deben ajustar las distintas variables operativas segn
los siguientes criterios:
- Se aumenta paulatinamente el caudal de miscela de la bomba P-8
(primero en modo manual y luego mediante el control automtico de
caudal de miscela que opera la vlvula FV-P8).
- El Evaporador Final 18A debe operar a no ms de 100-105C,
utilizando el control automtico de temperatura (TIC-18A).
- La presin de vapor en el equipo 18A no debera superar los
2.0-2.5 bar(g), para una concentracin de miscela a la entrada del
orden del 70-80%.
- El vaco de planta no deber superar los 550 mmHg. Para lograr
dicho objetivo, especialmente en condiciones de Invierno, bajo
caudal de miscela o corte de miscela, se recomienda monitorear en
forma continua el vaco y utilizar, de ser necesario, el control de
vaco por recirculacin en el eyector 41/19.
Parada de la destilacin
Cuando el DT no descarga ms harina:
Abrir la vlvula de retorno de aceite terminado desde el equipo
18B/22 hacia el tanque de miscela 17. Para permitir al tanque 17 la
recepcin de este aceite es necesario prolongar la operacin de
destilacin de manera que el nivel en el tanque 17 no sobrepase la
mitad de la altura de ste en el momento que se inicie la parada de
la destilacin.
Tngase en cuenta que la temperatura del aceite de retorno podr
producir un calentamiento y evaporacin en el tanque 17, por lo que
se recomienda efectuar esta operacin en forma lenta y evitar as una
rpida elevacin de presin en el sistema.
Cortar la alimentacin de vapor a los equipos 18A, 18B/22 y
521.
Cortar la alimentacin de vapor motriz de los eyectores 41/19 y
41/506.
Cortar la alimentacin de vapor de inyeccin al tem 18B/22
(sparger y alimentacin).
Cuando la temperatura de la miscela que sale del tem 18B/22 haya
descendido a 50C, cerrar la vlvula de alimentacin de miscela al tem
60A.
Cuando la bomba P-22 no descargue ms, parar las bombas P-1, y
P-22 de la destilacin cuidando de cerrar las vlvulas de
impulsin.
3. DIAGRAMAS DE FLUJO
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EQUIPOS
RECOMENDACIONES OPERATIVAS
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RECOMENDACIONES OPERATIVAS