Enseñanza de Ingeniería Armfield
Tecnología alimentaria
FT29 Unidad de extracción discontinua con disolventes y de eliminación del disolvente - Versión 3
La Unidad de extracción con disolventes de Armfield
es una unidad de suelo de proceso discontinuo, adecuada tanto para la
enseñanza como para la investigación. Capaz de llevar a
cabo una variedad de extracciones sólido/líquido, es especialmente
adecuada para la extracción de aceites comestibles de semillas
oleaginosas y para eliminar el disolvente, tanto de los sólidos
extraídos como de la miscela.
Especificación para pedidos
Unidad de extracción con disolventes discontinua, montada en el suelo, diseñada para permitir la enseñanza e investigación del principio de extracción sólido-líquido. Los principales recipientes de proceso y el bastidor de soporte están construidos en acero inoxidable, y otros materiales que están en contacto con el fluido de proceso incluyen vidrio de borosilicato, PTFE y PVDF.
El volumen total del recipiente de extracción es de 100 litros, que permite una capacidad de trabajo de sólidos de 25kg (asumiendo una densidad de 560kg/m3).
La capacidad del tanque de recogida de miscela/destilación es de 30 litros.
Los recipientes de extracción y de miscela incluyen la capacidad de adición de vapor directo e indirecto.
Los vapores de los recipientes de extracción y miscela son condensados en un condensador de disolvente que emplea un serpentín de transferencia térmica de 2,5m2 de área a través del cual circula el agua de refrigeración. El caudal de agua de refrigeración puede variarse entre 0 y 22 litros por minuto usando un caudalímetro de área variable.
El condensado entra en un tanque de separación de disolvente/agua en el que el disolvente y el agua son separados por gravedad para que el disolvente pueda ser reutilizado. La capacidad de la sección de almacenamiento de disolvente es de 16 litros.
El condensado de agua es recogido en un tanque de agua residual con capacidad para 15 litros.
Una bomba de vacío tipo diafragma de PTFE permite la operación a presión reducida hasta 100mbar.
Los modos de operación incluyen:-
• extracción mediante la recirculación de miscela
• extracción por lavado con disolvente limpio
• eliminación del disolvente del material después
de la extracción
• eliminación del disolvente de la miscela.
Todo el equipo eléctrico usado cumple el estándar correspondiente de ignifugación. Todos los principales recipientes de proceso están diseñados con arreglo a los estándares apropiados para recipientes a presión.
Se suministra un completo manual de instrucciones que detalla los procedimientos de instalación y puesta en marcha, así como procedimientos de operación recomendados.
ARRIBAPosibilidades de procesado
> operación de una versión a pequeña escala del
proceso industrial
> efecto del grado de pre-tratamiento de material sólido en
la eficacia de la extracción
> efecto del tipo de disolvente
> efecto de la velocidad de percolación del disolvente
> efecto de la temperatura y la presión de proceso
> efecto del tiempo de extracción y del tiempo de drenaje
> método y grado de recuperación del disolvente.
Descripción
Inspección del interior del recipiente extractor. Todos los recipientes, tubos, válvulas y accesorios que entran en contacto con los materiales de proceso están fabricados con acero inoxidable, salvo el condensador de disolvente, que es de vidrio de borosilicato. El bastidor de la unidad también es de acero inoxidable.
La unidad de extracción/eliminación de disolvente es un recipiente cilíndrico con tapa abisagrada que se utiliza para la carga del material de extracción. La base del recipiente está ligeramente inclinada hacia una puerta para facilitar la descarga de la harina después de la extracción y la eliminación del disolvente. El material queda elevado por encima de la base mediante una placa perforada cubierta por una malla fina entretejida, que permite que el disolvente se drene hasta el depósito de miscela al tiempo que se retienen los sólidos.
La base del recipiente está equipada con una caja de vapor para
administrar vapor indirecto para la calefacción de proceso. Se
inyecta vapor directo a velocidad variable a través de un tubo
de distribución situado sobre la malla. Un tubo de distribución
similar situado cerca de la parte superior del recipiente permite rociar
disolvente uniformemente sobre el lecho de material.
El tanque de miscela, situado directamente debajo del extractor para recoger el líquido drenado, es también un recipiente cilíndrico que incorpora una caja de vapor como base. Este recipiente también incorpora un tubo de distribución de vapor directo a través del cual el vapor puede ser dosificado a velocidad variable.
El vapor procedente de cualquiera de estos recipientes, o de ambos, producido en el proceso de eliminación de disolvente, es llevado por conductos al condensador de disolvente. El condensador es un tubo de vidrio cilíndrico inclinado que contiene una serpentín doble a través del cual pasa agua de refrigeración.
El condensado (normalmente una mezcla de disolvente y agua) se drena al tanque de separación de agua/disolvente, que está diseñado para permitir la separación completa de agua y disolvente mediante un proceso gravitacional.
(Nota: En este tanque, sólo es posible producir la separación de hexano u otros disolventes que tengan una gravedad específica similar a la del hexano).
El disolvente recuperado de este recipiente puede ser recirculado entonces, por la bomba de disolvente centrífuga, a una velocidad regulada a través de un caudalímetro de área variable. El agua sobrante rebosa a un tanque de agua residual, desde donde es desechada al final del proceso.
Una bomba de vacío de PTFE tipo diafragma permite la operación a una presión de sistema reducida. La salida de esta bomba es llevada por un conducto, a través de un parallamas, hasta un punto de ventilación adecuado.
Cada recipiente está equipado con mirillas/indicadores de nivel con el fin de poder observar y monitorizar el proceso. Se suministran indicadores de presión y temperatura donde sea necesario, así como válvulas de muestreo y drenaje.
El hexano es el disolvente más utilizado en el proceso extractivo,
y debido a la naturaleza inflamable de este producto, el equipo eléctrico
se ha reducido al mínimo. En los casos en los que se utiliza equipo
eléctrico, éste cumple las normas de seguridad apropiadas.
Los principales recipientes de proceso han sido diseñados de acuerdo con la normativa apropiada para recipientes a presión soldados.
ARRIBAModos de operación
Extracción mediante recirculación de la miscela. Esto implica el cebar el tanque de miscela con disolvente limpio, luego bombear el disolvente al extractor donde se produce la percolación a través del lecho de material y se drena de nuevo al tanque en forma de miscela para su recirculación.
Extracción por lavado con disolvente limpio
A medida que se forma la miscela, el vapor admitido a la base del tanque de miscela hace que el disolvente se evapore. El vapor es condensado en el condensador de disolvente y vuelve al tanque de separación, desde donde es bombeado de nuevo al extractor.
Eliminación del disolvente del material después de la extracción
Cuando la extracción está completa, es necesario eliminar la acumulación estática de disolvente que queda en el material, y esto se hace con una combinación de vapor directo e indirecto y vacío. El disolvente se vaporiza y es condensado junto con el vapor directo, y la mezcla de condensado de disolvente y agua es separada y almacenada en el tanque de separación de agua/disolvente. Cuando el material queda libre de disolvente, es descargado a través de la puerta situada en la base del extractor.
Eliminación del disolvente de la miscela
La miscela es una mezcla de disolvente y aceite proveniente del material de extracción, que se acumula en el tanque de miscela durante el proceso. El disolvente y el aceite son separados con un método similar al usado para la eliminación de disolvente del material, usando una combinación de vapor directo e indirecto y vacío.
Para producir un aceite libre de disolventes, se necesita un mayor nivel de vacío que para la eliminación del disolvente del material.
Para cada modo de operación, es posible ajustar muchos parámetros de operación tales como temperatura de proceso, temperatura del disolvente, caudal de disolvente, caudal de vapor directo y presión del sistema, lo que permite un alto nivel de experimentación.
ARRIBAEspecificación técnica
A fin de permitir un alto nivel de experimentación, es posible utilizar una serie de disolventes líquidos que a menudo son inflamables. La unidad debe instalarse, por lo tanto, en un área designada como segura. Debe observarse la normativa local pertinente a la operación de este tipo de equipo.
Se ha especificado material eléctrico ignífugo compatible con la mayoría de los disolventes de uso común. Se ha incorporado la unión electrostática y es importante asegurarse de que el bastidor está correctamente conectado a tierra durante la instalación.
Los recipientes de extracción, miscela, separación de disolvente y agua residual están diseñados con arreglo al estándar BS5500 para recipientes a presión.
Recipiente de extracción:
Volumen: 100 litres
Capacidad del lote: 25kg suponiendo una densidad de 560kg/m3
Vapor directo: 0 - 7 kg/hora
Vapor indirecto: 0 - 3,5 bar
Tanque de miscela:
Volumen: 30 litros
Extracción mínima: 2 litros
Vapor directo: 0 - 4kg/hora
Vapor indirecto: 0 - 3,5 bar
Condensador de disolvente:
Capacidad de condensación: 2,5kW
Área de condensación: 2,5m2
Medio de refrigeración: agua
Rango de flujo del agua de refrigeración: 0 - 22 lpm
Tanque de separación de agua/disolvente:
Volumen de la sección de separación: 16 litros:
Volumen de la sección de almacenamiento de disolvente: 16 litros
Tanque de agua residual:
Volumen total: 15 litros
Bomba de vacío:
Tipo: De doble diafragma de PTFE
Accionamiento: Motor CA ignífugo
Presión de operación: 100mbar (máx).
Bomba de disolvente:
Tipo: centrífuga
Accionamiento: Motor CA ignífugo
Rango de flujo de disolvente 0-10 lpm.
| Material de extracción | Extracto | Disolvente |
|---|---|---|
| Semillas oleaginosas/tortas de prensa | Aceite comestible | Hexano |
| Corteza de árbol | Tanino | Agua |
| Solanio (una hierba) | Esteroide | Ácido sulfúrico diluido |
| Flor de piretro | Insecticida | Hexano |
| Hojas de té | Té | Agua |
| Germen de trigo | Aceite | Hexano |
| Salvado de arroz | Aceite | Hexano |
| Tallos de amapola | Morfina | Agua |
| Flores/frutas | Aceites esenciales | Hexano |
| Raíz de regaliz | Jugo de regaliz | Agua |
Requisitos
Suministro eléctrico:
FT29-C: 415V/3ph/50Hz, 1.0 amp.
FT29-D: 208V/3ph/60Hz, 2.0 amp.
FT29-E: 380V/3ph/50Hz, 1.5 amp.
FT29-F: 220V/3ph/60Hz, 2.0 amp.
Suministro de vapor:
20kg/hr @ Presión mínima 20kg/hora a 5,0 bar
Agua de refrigeración:
25 litros por minuto a una presión de 3,0 (mín.) - 5,0 (máx) bar
ARRIBAEspecificación de transporte
Volumen total: 5.8m3
Peso total: 880kg
Dimensiones totales
Altura: 1.75m
Anchura: 1.90m
Profundidad: 0.90m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
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