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Minimizar el consumo de energía en el refinado de aceite vegetal

Antecedentes

Una empresa líder a nivel mundial en el refinado de aceites vegetales (aceite de palma, aceite de soja, aceite de colza, aceite de girasol, entre otros) se ha puesto en contacto con SACOME para diseñar y fabricar una planta para el tratamiento térmico de 45.000 kg / h de diferentes tipos de aceites vegetales. Una de las principales preocupaciones de nuestro cliente era reducir en lo posible el consumo de energía. Con esto en mente, nuestro personal técnico se involucró al máximo en el diseño de los equipos, prestando especial atención a la sección de recuperación de calor. Propusimos a nuestro cliente diferentes alternativas con el fin de conseguir un tiempo de recuperación de la inversión mínimo. Además, nuestro Departamento Técnico propuso un diseño hecho a medida, que incluía un aislamiento cerrado para reducir las pérdidas de calor al ambiente, de esta manera se reduce el consumo de energía. Además de centrarnos en la recuperación de calor, en las siguientes secciones entraremos en los detalles del diseño de intercambiadores de calor tubulares para el proceso de refinado aceites vegetales.

La solución

No es necesario hacer hincapié en la importancia crítica del consumo de energía en los costes del refinado de aceite vegetal. El uso de energía de forma eficiente era la mayor preocupación para nuestro cliente; la recuperación de energía y la reducción de los consumos fueron el objetivo principal de nuestros intercambiadores de calor tubulares.

En este sentido, nuestro departamento técnico comprobó diferentes alternativas y aconsejó a nuestro cliente para conseguir una recuperación de la inversión lo más corta posible. Por otra parte, nuestros ingenieros verificaron las diferentes fases de la operación, como la puesta en marcha y la parada de mantenimiento. Todo lo anterior, junto las condiciones de trabajo restrictivas debido a las altas temperaturas y presiones, nos llevan a usar intercambiadores de calor tubulares con tubos corrugados como mejor opción desde el punto de vista térmico y mecánico.

Proceso

Los aceites comestibles se pueden obtener de una amplia variedad de semillas, granos y frutos secos, siendo esencial su refinado para permitir que puedan ser utilizados con fines culinarios. Los aceites y grasas vegetales contienen algunas impurezas, siendo algunos ejemplos: humedad, lecitinas, sólidos insolubles, ácidos grasos, ceras y metales como sodio, potasio, magnesio o calcio. Color, olor y sabor son también características que deben ser tenidas en cuenta para obtener una óptima calidad en el aceite. El proceso de refinado comprende varios pasos, tales como blanqueado (eliminación de pigmentos) y desodoración (eliminación de olor y sabor), pero también otras etapas como desgomado (eliminación de las encías hidratables y no hidratables, es decir, la lecitina), la neutralización (para eliminar ácidos grasos), y desparafinado (eliminación de ceras). En todas estas fases están implicados cambios importantes de temperatura (desde la temperatura ambiente hasta 300 ºC).

Debido a las importantes temperaturas alcanzados a lo largo del proceso (cerca de 300 ºC), una de las características clave de este proyecto era recuperar la mayor cantidad de energía posible con el intercambiador de calor de tubo corrugado, minimizando el consumo de calor.

Proceso de refinado de aceites vegetales

Especificaciones de producto

El intercambiador de calor de este proyecto tuvo que procesar diferentes tipos de aceite vegetal durante su ciclo de producción. El aceite vegetal es un compuesto orgánico formado de triglicéridos extraídos de una planta.

En este sentido, SACOME tiene cientos de referencias en el proceso no sólo de numerosos tipos de aceites vegetales, sino también de grasas animales y sus derivados, tales como:

  • Aceite de palma
  • Aceite de soja, colza / canola
  • Aceite de oliva
  • Aceite de girasol
  • Aceite de linaza
  • Aceite de coco
  • Ácidos grasos
  • Lecitina
  • Grasas animales
  • Biodiesel
  • Derivados de pescado en base de aceite.

Este gran número de referencias en el tratamiento de aceites vegetales  y grasas animales nos ha traído un amplio conocimiento del proceso y de los diferentes productos que se pueden procesar. Además de las dificultades para el cálculo térmico con fluidos que tienen tan baja conductividad y una viscosidad media, otros muchos detalles han de tenerse en cuenta durante la etapa de diseño. Por ejemplo, algunos tipos de aceites vegetales se pueden polimerizar después de las altas temperaturas alcanzadas durante la desodorización, dando lugar a un alto ensuciamiento e incluso a la obstrucción de las vías de paso. También fue clave elegir adecuadamente el orden en que se procesan los diferentes aceites, algunos de ellos, a procesar los últimos, pueden hacer un efecto de auto-limpieza en lado producto.

SACOME puede proporcionarle una amplia experiencia sobre el proceso de los aceites vegetales, grasas animales y sus derivados.

Diseño de los intercambiadores de calor tubulares

Para este proyecto hemos suministrado nuestro intercambiador tubular SACOME I-TFM-I, cuyas características principales detallamos a continuación:

Geometría Multitubular

La geometría multitubular consiste en un haz de tubos donde el aceite crudo se procesa en el lado tubos y el aceite refinado se procesa en el lado carcasa.

Intercambiador tubular industrial multitubular SACOME

Corrugación de los tubos del intercambiador

Los tubos interiores del intercambiador de calor se corrugan con el fin de aumentar la turbulencia del producto, reduciendo así el riesgo de ensuciamiento y aumentando la eficiencia térmica.

 

Intercambiadores de Calor de tubo corrugado SACOME

Placa tubular con bridas o soldada
Dependiendo de la función del intercambiador de calor podemos ofrecer una placa tubular bridada. Esta opción permite una fácil extracción de las reducciones para revisión y limpieza de los tubos interiores del intercambiador tubular.
Juntas
A diferencia de otras geometrías (como intercambiadores de calor de placas), los costes de mantenimiento en nuestros intercambiadores de calor tubulares son mínimos, siendo las únicas juntas las de interconexiones entre los módulos.
Autodrenabilidad en lado tubos
Puesto que esta planta tuvo que procesar diferentes tipos de aceites comestibles, era un requisito que el producto que queda en el intercambiador tubular pudiera recuperarse fácilmente después de la parada de producción.
Haz de tubos extraíble
Dentro de nuestra gama de intercambiadores tubulares para el tratamiento de aceites vegetales, tenemos también el intercambiador de tubular I-TFM-D, en el que el haz de tubos se puede quitar fácilmente para permitir un fácil acceso a la coraza, siendo una geometría ideal para procesar el aceite en ambos canales.
Bastidor cerrado y aislado

Debido a las altas temperaturas alcanzadas (cerca de 300 ºC) era una necesidad primordial para el ahorro energético.

Intercambiadores de Calor Tubulares montados sobre bastidor

El proyecto en cifras

Caudal de Proceso (Kg/h)

Temperatura diseño (°C)

Presión de diseño (bar)

Recuperación (kcal/h)

Espacio ocupado en planta (mm)

¿Necesita realizar el tratamiento de aceites vegetales, grasas animales y sus derivados?

Nuestro Departamento Técnico le brindará el soporte necesario

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