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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN
DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”
TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO
QUÍMICO
AUTORA: MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA
QUITO
2015
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN
DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”
TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO
QUÍMICO
AUTORA: MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA
TUTOR: ING. DIEGO EDUARDO MONTESDEOCA ESPÍN
QUITO
2015
iii
APROBACIÓN DEL TUTOR
Certifico que el trabajo de grado titulado “EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN
EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN ALCOPALMA”, me permito
certificar que el mismo es original y ha sido desarrollada por la señorita MAYRA
ALEJANDRA VELA CHAUCA, bajo mi dirección y conforme a todas las observaciones
realizadas, considero que el Trabajo de Grado reúne los requisitos necesarios.
En la ciudad de Quito, a los 30 días del mes de junio del 2015
Ing. Diego Eduardo Montesdeoca Espín
PROFESOR TUTOR
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA, en calidad de autora del trabajo de grado
realizada sobre EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE
CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”, por la presente autorizo a la
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me
pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y
demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Quito, 30 de junio del 2015
Mayra Alejandra Vela Chauca
CI: 1721816468
ale_may89@hotmail.com
v
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mi Dios
por mostrarme su amor, misericordia
y fidelidad, en el transcurso de mi carrera,
a mis padres que han sido mi guía,
y ejemplo, a mis hermanos
siempre están conmigo.
A todos quienes me apoyaron en la
realización de este trabajo.
Esto es para ustedes
con mucho cariño y respeto.
vi
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios porque cuando le llamé, me respondió, y aumentó mis fuerzas. Dios cumple
tu propósito en mí; porque tu amor y tu misericordia es para siempre; Gracias por permitirme
culminar un sueño más.
A mis padres Lourdes y Eduardo, por su apoyo incondicional, por sus palabras de aliento y
consejos sabios, me dieron fuerzas para continuar en todo el transcurso de mi carrera
universitaria.
A mis hermanos Marce y David por ser un gran ejemplo y apoyo en todas las áreas de mi vida.
A el Ingeniero Diego Montesdeoca, tutor de mi tesis por su dirección y guía en el desarrollo del
presente trabajo de grado.
Al Ingeniero Rommel Vargas, coordinador de Ancupa en todas las extractoras de aceite de
palma en el Ecuador, por darme la oportunidad de entrar en el mundo de las palmas y por el
convenio que se llevó a cabo con la Universidad Central del Ecuador.
Al Ingeniero Fernando Mejía, Gerente de Alcopalma, por abrirme las puertas en su prestigiosa
empresa para elaborar el presente trabajo de grado
Al Ingeniero Patricio Farias, Jefe de Operaciones en Alcopalma, por brindarme su apoyo por sus
consejos y por el tiempo que dedicó en enseñarme todo el proceso.
A mis amigos en Alcopalma, Don Richard, Leonardo y Freddy por su apoyo en la realización
de mi tesis.
A mis amigos, amigas, compañeros que me ayudaron. Realmente gracias
vii
CONTENIDO
pág.
LISTA DE FIGURAS…………………………...........................................................................xi
LISTA DE TABLAS ................................................................................................................... xii
LISTA DE GRAFICOS ............................................................................................................. xiii
LISTA DE ANEXOS ................................................................................................................. xiv
LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS .......................................................................... xv
RESUMEN ................................................................................................................................. xvi
ABSTRACT .............................................................................................................................. xvii
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1
1. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 3
1.1. Aceite de Palma Africana ...................................................................................................... 3
1.1.1. Palma aceitera.. .................................................................................................................. 3
1.1.3. Aceite de Palma. ................................................................................................................. 5
1.1.4. Producción nacional de aceite de Palma ........................................................................... 6
1.1.5. Extracción de aceite crudo de palma africana.. ................................................................. 6
1.2. Etapas del proceso de Extracción de Aceite de Palma .......................................................... 7
1.2.1. Esterilización.. .................................................................................................................... 7
1.2.2. Desfrutación. . .................................................................................................................... 7
1.2.3. Digestión y Prensado (Extracción). .................................................................................... 7
1.2.4. Clarificación.. ..................................................................................................................... 7
1.3. Separación Sólido-Líquido ................................................................................................. 8
viii
1.3.1. Definición. ........................................................................................................................... 9
1.3.2. Técnicas de Separación líquido-sólido.. ........................................................................... 10
1.4. La clarificación de aceite de palma ..................................................................................... 11
1.4.1. Generalidades del proceso.. .............................................................................................. 11
1.4.2. Licor de Prensa. ................................................................................................................ 11
1.4.3. Tipos de Clarificación de Aceite de palma ....................................................................... 12
1.5. Factores que influyen en el resultado de separación de aceite en la Clarificación ............. 14
1.5.1. Nivel de dilución. .............................................................................................................. 14
1.5.2. Viscosidad. ........................................................................................................................ 14
1.5.3. Temperaturas de Separación. ........................................................................................... 14
1.5.4. La concentración de sólidos en suspensión en el medio acuoso.. .................................... 15
1.5.5. Diferencia de densidad. ................................................................................................... 15
1.5.6. Tiempo de Residencia. ...................................................................................................... 15
1.5.7. Grado de madurez del fruto. ............................................................................................. 16
1.6. Control e Indicadores del proceso de clarificación. ............................................................ 16
1.6.1. Los indicadores de proceso de clarificación.. .................................................................. 16
1.6.2. Calidad de aceite de palma. .............................................................................................. 17
2. PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................................... 18
2.1. Extractora de Aceite de Palma Alcopalma .......................................................................... 18
2.1.1. Descripción de la Extractora de Aceite de Palma “Alcopalma” ..................................... 18
2.1.2. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A. ......................................... 19
2.1.3. Proceso de Clarificación de Aceite Rojo en Alcopalma S.A. ............................................ 20
2.1.4. Variables de Operación en el proceso de Clarificación en Alcopalma S.A. .................... 21
2.2. Materiales y Equipos ......................................................................................................... 22
2.3. Sustancias y Reactivos ........................................................................................................ 22
2.4. Procedimientos .................................................................................................................... 23
ix
2.4.1. Obtención del licor de prensa. .......................................................................................... 23
2.4.2. Dilución del licor de prensa ............................................................................................. 23
2.4.3. Toma de muestra del licor de prensa ................................................................................ 23
2.4.4. Determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos.. ................................... 23
2.4.5. Determinación del porcentaje de humedad en la fase liviana. ......................................... 24
2.4.6. Determinación de Impurezas por centrifugación.. ........................................................... 25
2.5. Diseño Experimental ........................................................................................................... 25
2.5.1. Diseño experimental seleccionado.................................................................................... 26
3. DATOS EXPERIMENTALES .............................................................................................. 28
3.1. Datos obtenidos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases (Tricánter) . 28
3.2. Datos experimentales de la extracción Soxhlet ................................................................... 30
3.3. Datos experimentales de la diferencia de pesos para el porcentaje de humedad en el
aceite liviano………………………...……………………………… .…… ….……………….31
4. CÁLCULOS........................................................................................................................... 32
4.1. Cálculo de la dilución de aceite. .......................................................................................... 32
4.2. Cálculo de las pérdidas de aceite en lodos secos ................................................................. 32
4.2.1. Cálculo del lodo seco no aceitoso..................................................................................... 32
4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso ............................................ 33
4.3. Cálculo de la humedad en la fase liviana ............................................................................ 33
4.4. Cálculo de Impurezas .......................................................................................................... 34
4.5. Determinación de las condiciones adecuadas ...................................................................... 34
5. RESULTADOS ...................................................................................................................... 35
5.1. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos ..................................... 35
5.2. Resultados de las Impurezas en el aceite liviano ................................................................. 36
5.3. Resultados de la humedad en el aceite liviano. ................................................................... 37
5.4. Superficie de respuesta obtenida ......................................................................................... 38
x
5.4.1. Efectos principales de las variables de respuesta............................................................. 38
5.4.2. Análisis estadístico de la variable de respuesta de las pérdidas de aceite ....................... 42
5.4.3. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de impurezas ................. 44
5.4.4. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de humedad ................... 47
5.4.5. Histograma de pérdidas de aceite en lodos secos en el año 2014 .................................... 48
5.4.6. Balance de masa del proceso de clarificación del aceite de palma.................................. 49
6. DISCUSIONES ...................................................................................................................... 51
7. CONCLUSIONES ................................................................................................................. 53
8. RECOMENDACIONES ........................................................................................... ............ 56
CITAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................................... 57
BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 59
ANEXOS..................................................................................................................................... 60
xi
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Palma de africana ........................................................................................................... 3
Figura 2. Fruto de la palma africana ............................................................................................. 4
Figura 3. Aceite de palma africana ................................................................................................ 5
Figura 4. Técnicas de separación líquido-sólido ........................................................................... 9
Figura 5. Decantador de tres fases (Tricánter) ............................................................................ 11
Figura 6. Fueras que actúan sobre las gotas de aceite para su clarificación ................................ 15
Figura 7. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite de palma ................................ 19
Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de clarificación de aceite en ALCOPALMA ............. 20
Figura 9. Diseño experimental para evaluar los factores y variables de respuesta ..................... 27
Figura 10. Balance de masa del proceso de clarificación de aceite rojo de palma ...................... 66
xii
LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Clarificación estática y Clarificación dinámica............................................................. 13
Tabla 2. Variables de operación del proceso de clarificación en ALCOPALMA ...................... 21
Tabla 3. Factores para el diseño experimental ............................................................................ 26
Tabla 4.Respuestas del diseño experimental ............................................................................... 26
Tabla 5. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 28
Tabla 6. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 29
Tabla 7. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 29
Tabla 8. Datos experimentales de la extracción Soxhlet ............................................................. 30
Tabla 9. Datos de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad del aceite liviano .... 31
Tabla 10. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos. .............................. 35
Tabla 11. Resultados de las impurezas en el aceite liviano ......................................................... 36
Tabla 12. Resultados del porcentaje de humedad en el aceite liviano ........................................ 37
Tabla 13. Análisis de varianza para las pérdidas de aceite de palma en lodos secos .................. 39
Tabla 14. Resultados del punto mínimo de pérdida de aceite en STATGRAPHICS ................. 41
Tabla 15. Análisis de la Varianza para el porcentaje de impurezas en el aceite liviano ............. 42
Tabla 16. Resultados del punto mínimo del porcentaje de impurezas en el programa
STATGRAPHIC ......................................................................................................................... 44
Tabla 17. Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad en el aceite liviano ................... 45
Tabla 18. Resultados de la minimización del porcentaje de humedad en el programa
STATGRAPHIC ......................................................................................................................... 47
Tabla 19. Balance másico para el proceso de clarificación de aceite de palmaBalance másico
para el proceso de clarificación de aceite de palma. ................................................................... 66
xiii
LISTA DE GRAFICOS
pág.
Gráfico 1. Porcentaje de pérdidas de aceite en función de dilución a diferente temperatura
y flujo ......................................................................................................................................... 36
Gráfico 2. Porcentaje de impurezas en el aceite liviano en función de la dilución a diferente
temperatura y flujo ...................................................................................................................... 37
Gráfico 3.Porcentaje de humedad en el aceite livaino en función de la dilución a diferente
temperatura y flujo ...................................................................................................................... 38
Gráfico 4. Efectos principales que intervienen en el porcentajede pérdidas de aceite ................ 40
Gráfico 5. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 10m3/h ....................... 40
Gráfico 6.Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 15 m3/h ...................... 41
Gráfico 7. Efectos principales que intervienen en las impurezas ................................................ 43
Gráfico 8. Superficie de respuesta de impurezas para el flujo de 10 m3/h ................................. 43
Gráfico 9. Superficie de respuesta de las impurezas para el flujo de 15 m3/h ............................ 44
Gráfico 10. Efectos principales que intervienen en la humedad ................................................. 46
Gráfico 11. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 10 m3/h ............................ 46
Gráfico 12. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 15 m3/h ............................. 47
Gráfico 13. Histograma de las pérdidas de aceite en lodos secos en Alcopalma el año 2014 .... 48
xiv
LISTA DE ANEXOS
pág.
ANEXO A. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma ........................................ 61
ANEXO B. Proceso de clarificación de aceite de palma en Alcopalma ..................................... 63
ANEXO C. Derrames de licor de prensa durante el proceso de clarificación en Alcopalma ..... 66
ANEXO D. Materiales y equipos utilizados para la experimentación ........................................ 67
ANEXO E. Análisis en el laboratorio de las diferentes muestras ............................................... 70
xv
LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS
F: Flujo de alimentación al decantador de tres fases
T: Temperatura
D: Dilución
H: Humedad
I: Impurezas
P: Pérdidas de aceite en lodos secos
Ac: Aceite de palma
Ll: lodos ligeros
Lp: Lodos pesados
: Lodo seco no aceitoso
: Peso de lodo seco aceitoso
: Aceite Extraído
Volaceite:Volumen de aceite
Volagua:Volumen de agua
xvi
EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE
CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”
RESUMEN
Se realizó un estudio del nivel adecuado de dilución del licor de prensas, que ingresa al
decantador durante el proceso de clarificación del aceite de palma en la extractora Alcopalma.
Para lo cual se trabajó con cuatro valores de dilución: 0,5; 1; 1,5 y 2 %Vol aceite/%Vol agua, dos
de temperatura: 90 y 95°C y dos de flujo de alimentación: 10 y 15 m3/h. Utilizando tres métodos
experimentales extracción Soxhlet, secado por estufa y centrifugación, se determinó el
porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos, el porcentaje de humedad e impurezas en el
aceite liviano, respectivamente.
Mediante un software estadístico, se analizaron los resultados aplicando el método de superficie
de respuesta y se encontraron las condiciones adecuadas para minimizar los porcentajes de
aceite en lodos, de humedad e impurezas del aceite.
Se concluye que el factor más importante para un proceso de clarificación eficiente es el nivel
de dilución a las condiciones de 95°C y 15 m3/h con una dilución de 2 %Vol aceite/ %Vol agua.
PALABRAS CLAVES: /ACEITE DE PALMA/ CLARIFICACIÓN / LICOR DE PRENSA/
DILUCIÓN/ INDUSTRIA DEL ACEITE/
xvii
DILUTION LEVEL ASSESSMENT IN THE PROCESS OF CLARIFICATION OF OIL
RED "ALCOPALMA"
ABSTRACT
A study of the appropriate level of dilution liquor presses, entering the decanter during the
clarification process the palm oil extractor was carried Alcopalma SA
For which we worked with four values of dilution: 0.5; 1; 1.5 to 2% Vol oil /% Vol water, two
temperature: 90 to 95 ° C and two feed flow: 10 to 15 m3 / h. Using three experimental methods
Soxhlet extraction, centrifugation and drying oven, the percentage of oil leaks in dry sludge, the
moisture and impurities in the light, respectively oil was determined.
Using a statistical software, the results were analyzed using the method and response surface
suitable to minimize the percentage of oil sludge, moisture and impurities found oil conditions.
We conclude that the most important factor to have a clarification efficient process is the level
of dilution to the conditions of 95 ° C and 15 m3 / h with a dilution of 2% Vol oil / % Vol water.
KEYWORDS: / PALM OIL / CLARIFICATION / LIQUOR PRESS / DILUTION / OIL
INDUSTRY/
1
INTRODUCCIÓN
Las extractoras de aceite de palma africana tienen como finalidad extraer la máxima cantidad de
aceite rojo, palmiste y torta de palmiste, a partir del fruto de palma, para lograr este objetivo se
requiere que los procesos como es la esterilización, desfrutación, digestión, prensado,
clarificación y palmistería sean eficientes.
Uno de los procesos en los que se determina la calidad del aceite extraido y requiere de una
operación eficiente para evitar las pérdidas del producto, es la etapa de Clarificación en la que
se separa y se purifica el aceite de la mezcla líquida extraída en las prensas. El licor de prensa
que entra al proceso de clarificación contiene un porcentaje de aceite, lodos y agua, las cuales a
través del proceso de decantación son separadas. Para ello se realiza una adición de agua que
diluye el licor de prensa con el fin de incrementar las velocidades de separación, disminuir la
concentración de los sólidos en suspensión y favorecer el transporte de la mezcla en el proceso
de clarificación.
Actualmente las extractoras de aceite de palma se manejan bajo condiciones de operación que
deben proporcionar una buena separación de aceite crudo. En Alcopalma existen pérdidas de
aceite rojo, derrames de aceite, incremento de pérdidas de aceite en los efluentes. Esto se da
porque no existe una correcta separación de las fases ya que no se han controlado bien ciertos
parámetros, los mismos que se desea conocer sus condiciones adecuadas de operación; dando
importancia a que hay en la empresa un nivel incontrolado de agua con que se diluye el licor de
prensas que va a ser clarificado, siendo este uno de los factores más importantes de separación
de aceite, agua, lodo pesado y lodo ligero.
En el presente trabajo tuvo como interés, evaluar el nivel de dilución y las variables como
temperatura y flujo de entrada al decantador; determinar la influencia del nivel de dilución en
las pérdidas de aceite en los lodos, humedad e impurezas del aceite de fase liviana a la salida del
tricánter; realizar un análisis del estado actual del proceso de clarificación de aceite rojo de
palma en la Extractora; obtener información de los equipos y las variables de operación en el
proceso de clarificación, ALCOPALMA S.A. La evaluación motivo de estudio se realizó desde
la alimentación del licor de prensa hasta decantador de tres fases (tricánter) en el proceso de
clarificación.
2
Con los resultados se conoce el nivel de dilución apropiado con el cual se propone mejoras a la
empresa para evitar pérdidas de aceite, derrames de licor de prensa, altas impurezas y
humedades.
Los ensayos se evaluaron bajo un diseño experimental multifactorial, lo que permitió generar
datos para la construcción de gráficos de superficie de respuesta, lo que permitió identificar las
condiciones adecuadas de dilución, temperatura y flujos para tener menor pérdidas de aceite en
lodos, y una mejor calidad de aceite.
Como resultado de este trabajo de investigación se concluye que al obtener las condiciones
adecuadas de operación, se propone la empresa ALCOPALMA S.A trabajar con los factores
identificados para que tenga un beneficio en brindar una buena calidad del producto y menor
cantidad de pérdidas de aceite en el proceso de clarificación.
3
1. MARCO TEÓRICO
1.1. Aceite de Palma Africana
1.1.1. Palma aceitera. La palma aceitera es una planta tropical, que se desarrolla en climas
cálidos, con temperaturas mínimas superiores a 19°C, la palma de aceite se da como resultado
de la combinación de la especie africana Elaeis guineensis y de la palma nativa o americana
Elaeis oleífera. La palma africana tiene orígenes variados, con características diferentes en
tamaño, grosor y forma de racimos. Las variedades pueden ser distintas dependiendo de los
objetivos de mejoramiento, con diferentes rendimientos y tasas de extracción de aceite.
La palma aceitera es un cultivo medianamente tardío y de largo rendimiento. Su producción se
inicia, bajo condiciones ideales de clima y manejo al tercer año y su vida productiva, depende
de la altura que alcance y la factibilidad de poder cosechar la fruta. [1]
Figura 1. Palma de africana
4
1.1.2. Fruto de la Palma de Aceite. Los frutos de la palma aceitera son de forma ovoide, y
cuentan con un peso aprox. de 5 a 12 gramos. Es de color verdoso o negro rojizo en la parte
superior; la inferior es siempre amarilla.
El exocarpio es liso, duro y brillante. El mesocarpio es un tejido fibroso de color amarillento
rico en aceite y contiene de un 45 a 50 por ciento de su peso en aceite, un 15 a 20 por ciento de
fibras y solubilizadas en agua, albúminas, materias pécticas, azúcares y sales; la nuez o semilla
está compuesta por un cuesco lignificado (Endocarpio). El endocarpio o cáscara protege la
almendra la cual consta de capas de endospermo aceitoso o palmiste.
Los frutos insertados en las espiguillas que rodean el raquis son de forma helicoidal y
conforman los racimos.
Figura 2. Fruto de la palma africana
Fuente: ORELLANA, Yefferson. Palma africana atrae [en línea].Esmeraldas, 2012
[Fecha de consulta: 23 Abril 2015].
Disponible en: < http://elagroenlaradio.blogspot.com/2012_11_01_archive.html#!/tcmbck>
Exocarpio
Almendra
Endocarpio
Mesocarpio
5
1.1.3. Aceite de Palma. El aceite rojo de palma es la materia prima principal de la palma
africana que totaliza el 20-25% del peso de los racimos, se obtiene de la pulpa del fruto o
mesocarpio que es de color anaranjado tal como se observa en la figura 3, mientras que el aceite
de nuez o aceite de palmiste, se obtiene de la semilla blanca del fruto y se encuentra en una baja
proporción en los frutos y corresponde a los denominados aceites láuricos. [2]
Figura 3. Aceite de palma africana
Fuente: ACEPALMA. Aceite de palma alto oleico [en línea]. Bogotá, 2013.
[Fecha de consulta: 23 Abril 2015].
Disponible en:< http://www.co.all.biz/aceite-de-palma-alto-olico-g9082#.VbmmRbN_Okp>
1.1.3.1. Características del aceite de palma. El aceite se caracteriza por su color rojizo, debido
al contenido de carotenoides (0,05-0,20 %) que posee. Se puede blanquear hasta un color
amarillo semejante al de otros aceites vegetales por hidrogenación, también se puede decolorar
por tratamiento con tierras decolorantes a altas temperaturas, o por oxidación con aire o con
agentes químicos. Tiene un color agradable, característico, es muy estable a la oxidación y no
posee propiedades secantes. Su consistencia y punto de fusión depende de su contenido en
ácidos grasos libres.
El aceite crudo de palma, a la temperatura ambiente es semisólido, está constituido por una
parte sólida (estearina) y una parte líquida (oleína) cada una de las cuales ofrece grandes
beneficios y usos. Su alto contenido de elementos antioxidantes como la vitamina E y de
Betacaroteno (precursor de la vitamina A), lo han llevado a ser considerado como un milagro
6
que puede hacer frente al proceso de envejecimiento, contribuir a la pérdida de grasa y combatir
las cardiopatías.
1.1.3.2. Usos del aceite de palma. El aceite de palma es una materia prima que se utiliza en la
fabricación de jabones y detergentes, grasas lubricantes y secadores metálicos, destinados a la
producción de pintura, barnices y tinta.
El aceite de palma se utiliza en distintas preparaciones sin necesidad de hidrogenarse, se lo
emplea como aceite de cocina, para elaborar productos de panadería, pastelería, confitería,
heladería, sopas instantáneas, salas, diversos platos congelados y deshidratdados, cremas no
lácteas que se mezclan con el café.
Además el aceite de palma africana sirve para la fabricación de productos oleoquímicos como
son los ácidos grasos, compuestos del nitrógeno, elementos en que se utilizan para la producción
de jabones, detergentes, lubricantes para pintura, barnices, gomas y tinta. En los últimos años se
ha estado utilizando como biocombustible. [3]
1.1.4. Producción nacional de aceite de Palma. “En el Ecuador la cadena productiva del
aceite de palma provee la materia prima para las 40 plantas extractoras que operan en el país
con más de 280000 hectáreas sembradas, la producción de aceite de palma ha crecido de forma
sostenida, convirtiéndose en el segundo cultivo perenne más extenso del Ecuador. El 45% de la
producción nacional de aceite de palma, cubre plenamente la demanda de aceites y grasas
vegetales.
Por sus cualidades alimenticias y beneficios a la salud, el aceite de palma se ha posicionado
como parte fundamental de la dieta de los ecuatorianos”. [4]
1.1.5. Extracción de aceite crudo de palma africana. La Extracción de aceite de palma es la
separación aceite rojo de la fibra o aceite de palmiste de la nuez provenientes del fruto de palma
por medio de procesos mecánicos.
En cualquier tipo de proceso los pasos principales requeridos son los siguientes: Separación de
los frutos individuales del racimo, ablandamiento de la pulpa de la fruta, extracción del líquido
aceitoso, purificación del aceite. [5]
7
1.2. Etapas del proceso de Extracción de Aceite de Palma
1.2.1. Esterilización. Es la etapa más importante del proceso debido a la influencia de los
frutos en la que se trata el fruto con vapor húmedo a alta temperatura.
El proceso de esterilización tiene los siguientes propósitos: inactiva las encimas que
incrementan los ácidos grasos y la pérdida de aceite, facilita la separación de los racimos,
ablanda los tejidos del mesocarpio para lograr un fácil rompimiento de las celdas que contienen
aceite durante los procesos de digestión y prensado, coagula las proteínas que se encuentran en
las celdas que contienen el aceite en el fruto de palma y descomposición del material
mucilaginoso (gomas) para evitar soluciones coloidales en el aceite crudo, dificultando el
proceso de clarificación.
1.2.2. Desfrutación. La desfrutación es el proceso en el que se separa los frutos del raquis en
tambor rotatorio desfrutador para una buena separación inciden algunos factores como el grado
de maduración del fruto, la dosificación de racimos, y las dimensiones del equipo.
1.2.3. Digestión y Prensado (Extracción): La extracción es la etapa del proceso donde los
frutos separados se descargan en unos recipientes verticales con chaqueta de vapor (digestores).
En el proceso de prensado los frutos son tratados mecánicamente para convertirlos en una masa
aceitosa homogénea que es alimentada a la prensa de extracción de aceite, donde se extrae la
fase aceitosa en la sección de clarificación. La torta remanente de la prensa es transportada a
otros procesos de recuperación de nueces.
1.2.4. Clarificación. La clarificación es el proceso de separación y purificación del aceite de
palma que sale del proceso de prensado, puede hacerse mediante una separación estática o
dinámica por diferencia de densidades, posterior a esta etapa el aceite liviano va a un proceso de
secado en la que se quita la mayor cantidad de agua o humedad e impurezas, el aceite una vez
terminado se almacena en taques de almacenamiento para luego ser distribuido a las diferentes
industrias aceiteras.
1.2.5. Palmistería. El proceso de palmistería es donde se realiza la extracción de aceite de
palmiste proveniente de las nueces del proceso de prensado. Se separa por procesos mecánicos
la almendra de la nuez, de las fibras y el cuesco y se obtiene aceite y palmiste.
8
Consiste en la recuperación de las nueces de la fase sólida restante del proceso de prensado.
Para ello la mezcla de fibras (mesocarpio del fruto) y las nueces son llevadas hasta el
desfibrador que consiste en una columna de aire la cual arrastra las fibras hasta un ciclón donde
se separan.
Las fibras son llevadas por medio de transportadores de tornillo sinfín hasta las calderas, donde
se utilizan como combustible. El pericarpio de las nueces es quebrado por medio de quebradores
rotatorios de barras que hacen friccionar las nueces con las paredes dentadas del mismo.
Para separar las almendras de las cáscaras se utilizan separadores neumáticos en serie, que
operan bajo el mismo principio del desfibrador. El coquito obtenido es llevado hacia un silo de
secado. [6]
1.3. Separación Sólido-Líquido
1.3.1. Definición. “La separación sólido-líquido es una operación para separar usando fuerzas
físico-mecánicas y no fuerzas moleculares o químicas ni difusión. Estas fuerzas fisicoquímicas
actúan sobre partículas, líquidos o mezclas de partículas y líquidos, y no necesariamente sobre
moléculas individuales.
Las fuerzas físico-mecánicas incluyen la gravitación y la centrifugación, las fuerzas mecánicas
propiamente dichas y las fuerzas cinéticas causadas por flujos. Las corrientes de partículas o
fluidos se separan debido a los diferentes efectos que sobre ellas producen estas fuerzas.” [7].
La técnica más adecuada a usar dependerá de: la concentración de los sólidos, la velocidad de la
alimentación, del tamaño y la naturaleza de las partículas sólidas.
9
1.3.2. Técnicas de Separación líquido-sólido.
Figura 4. Técnicas de separación líquido-sólido
La finalidad de la separación puede ser:
Para liberar un líquido de partículas sólidas.
Para separar dos líquidos mutuamente insolubles con diferentes densidades, mientras que
se eliminan los sólidos presentes al mismo tiempo.
Para separar y concentrar las partículas sólidas de un líquido. [8]
1.3.2.1. Sedimentación. La sedimentación es un proceso en el que una suspensión diluida por
gravedad en un fluido claro y en una suspensión de mayor concentración de sólidos. Una
sedimentación gravitacional ofrece economía, simplificación y confiabilidad, siendo un proceso
efectivo.
1.3.2.2. La separación por gravedad. La separación por gravedad aprovecha la fuerza de
gravedad para separar los sólidos presentes en un fluido. Es importante que la densidad del
sólido sea mayor que la del fluido. Una mezcla líquida en un recipiente estacionario se borrará
lentamente a medida que las partículas pesadas van hacia la parte inferior del recipiente bajo la
influencia de la gravedad. La separación continua y sedimentación se pueden lograr en un
tanque de ajuste que tiene salidas dispuestas a la diferencia en la densidad de los líquidos.
10
Las partículas más pesadas en la mezcla líquida se conforman y forman una capa de sedimento
en el fondo del tanque.
1.3.2.3. La separación centrífuga. En un recipiente que gira rápidamente, la fuerza de la
gravedad se sustituye por la fuerza centrífuga, que puede ser miles de veces mayor.
La separación y la sedimentación es continua y pasa muy rápidamente. La fuerza centrífuga en
el recipiente separador puede actuar en unos pocos segundos lo que se lleva muchas horas en un
tanque bajo la influencia de la gravedad. La eficiencia de la separación se ve influenciada por
los cambios en la viscosidad (temperatura de separación) en el rendimiento. [9]
1.3.2.4. Clarificadores. Son equipos que intervienen en el proceso de sedimentación los
mismos que eliminan una pequeña cantidad de sólidos finos para conseguir un efluente líquido
transparente.
1.3.3. Decantador de tres fases. El decantador de tres fases o tricánter hace posible la
clarificación y la separación de los sólidos suspendidos simultáneamente, la parte escencial de
un tricánter es el rotor, el cual consiste en un tambor cilíndrico-cónico, con tornillo sinfín
transportador incorporado, que gira con una velocidad diferencial. El producto entra al rotor por
un tubo de alimentación central, el producto pasa al tambor, dónde tiene lugar la separación por
fuerza centrífuga.
El producto se separará en una fase líquida ligera (aceite), una fase líquida pesada (agua
aceitosa) y la fase sólida (torta). La velocidad del rotor es de 3000 a 4000 rpm que genera una
alta fuerza centrífuga.
En el decantador de tres fases la descarga se hace por gravedad, la fase acuosa se descarga
mediante una palanca excéntrica con presión o por gravedad. Finalmente el tornillo sinfín
transporta los sólidos a la parte cónica para su descarga. [10]
11
Figura 5. Decantador de tres fases (Tricánter)
1.4. La clarificación de aceite de palma
1.4.1. Generalidades del proceso. La clarificación de aceite de palma africana es un conjunto
de operaciones unitarias que tienen como objetivo separar y purificar la fase aceitosa del líquido
crudo el aceite de la mezcla líquida extraída en la prensa, aceite, agua, lodos livianos
(compuestos por pectinas y gomas) y lodos pesados(compuesto por tierra, arenas y otras
impurezas).
La clarificación del aceite requiere de una operación muy eficiente y confiable para evitar, a
toda costa, la pérdida del producto que se ha procurado extraer con los mayores rendimientos en
las etapas anteriores del proceso [11]
1.4.2. Licor de Prensa. El licor de prensa es la mezcla de aceite, lodos ligeros, lodos pesados
que tiene una determinada composición volumétrica que se genera exactamente durante el
proceso de prensado mecánico del fruto, en donde se extrae el aceite del mesocarpio (fase
continua) con cantidades variables de impureza vegetal que s presenta como sólidos insolubles
(fase dispersa), los cuales a través del proceso de decantación son retirados del sistema.
12
El licor de prensa es uno de los parámetros que se miden y se controla, en este punto se adiciona
agua al proceso con el fin de mejorar las condiciones de viscosidad y densidad de la mezcla de
tal forma que se optimice la separación de aceite.
El licor de prensa diluido es un fluido viscoso, el cual es sometido a esfuerzos cortantes que
tiende a disminuir su viscosidad, factor crucial para incrementar la velocidad de separación de la
gota de aceite según lo indica la ecuación de Stokes que describe la mecánica de fluidos, que el
licor de prensas diluido es un fluido aceitoso disperso en un medio de fluidos o lodos. [12]
Fórmula de Stokes
(1)
Donde:
Velocidad de ascenso de la gota de aceite
Fuerza de Gravedad
Densidad del lodo
Densidad del aceite
Diámetro de la partícula de aceite
Viscosidad del fluido.
1.4.3. Tipos de Clarificación de Aceite de palma. La clarificación ha sido una de las áreas
más estudiadas en el proceso de extracción de aceite de palma. Puede hacerse mediante una
separación estática en tanques circulares verticales con o sin agitación, en tanques
cuadrangulares horizontales o también puede hacerse por una separación dinámica de fases por
diferencia de densidades, tales como centrifugas o decanters
1.4.3.1. Clarificación estática. La clarificación estática es el procedimiento convencional para
la separación del aceite del agua y los sólidos suspendidos con el tanque de clarificación, el
aceite crudo es calentado tanto por introducción de vapor que facilita la separación por
gravedad. En el clarificador se deja un tiempo de residencia de 4-6 horas de proceso. Este
procedimiento, sin embargo, tiene solo una eficiencia de separación cercana al 50 %,
dependiendo del tiempo de retención aplicados en el clarificador.
13
El aceite separado que flota en la parte superior del clarificador es recogido por un sistema de
embudo y enviado al sistema de purificación.
1.4.3.2. Clarificación dinámica. La clarificación dinámica es un proceso de separación
mecánica la principal característica de este método simple es la separación mediante
sedimentación por gravedad. Si se usan centrífugas, la gravedad es sustituida por la fuerza
centrifuga de hasta diez mil veces la fuerza de gravedad. La separación por medio de decanters
es llevada a cabo de forma más rápida y eficiente que usando la sedimentación por gravedad. En
muchos procesos, la separación mecánica es responsable de la calidad de los productos finales,
eficiencia de la producción y compatibilidad con el medio ambiente.
El licor de prensa pasa por un desarenador y llega a un tanque pulmón, de allí pasa directamente
al tricánter donde se separan tres fases. La razón del tanque pulmón e solo darle cabeza al
equipo y hacer más homogénea la alimentación.
El menor tiempo de residencia en sistema de clarificación dinámica tiene un beneficio en la
calidad del aceite. El tiempo de retención en el decánter es de segundos, comparado con las
cinco horas en el clarificador estático. [13]
Tabla 1. Clarificación estática y Clarificación dinámica
CLARIFICACIÓN DINÁMICA
CLARIFICACIÓN ESTÁTICA
Es un proceso más rápido y eficiente
Largo tiempo de proceso de materia prima
hasta el producto final
Su inversión inicial es alta Bajo costo
Su control de operación es fácil Difícil de controlar
Bajos costos de energía y mantenimiento Alto consumo de energía y mantenimiento
Operación continua Operación discontinua
Produce menor cantidad de aguas residuales Producción alta de aguas residuales
Proceso automatizado, que reduce los
requerimientos del personal
Necesita más personal para el control del
proceso
14
1.5. Factores que influyen en el resultado de separación de aceite en la Clarificación
1.5.1. Nivel de dilución. El nivel de dilución es uno de los parámetros de operación de mayor
importancia en la clarificación, el nivel de dilución es la relación volumétrica (% Vol aceite/%
Vol agua), cuya relación está directamente relacionada con el potencial de aceite de racimos y
de las condiciones de operación en la planta. Al adicionar agua caliente al proceso permite
mejorar las condiciones de viscosidad y densidad de la mezcla de tal forma que se optimice la
separación del aceite
Por lo anterior es necesario establecer el nivel de dilución adecuado ante las variaciones en las
características del fruto y la capacidad del procesamiento, para garantizar una alta recuperación
de aceite en el proceso de clarificación. Esto garantiza una dilución adecuada y ajustada a las
condiciones reales de procesamiento.
Permite una rápida separación de aceite.
Un incremento en la eficiencia del proceso
La reducción de pérdidas
Se usará equipos más pequeños de clarificación y la reducción del impacto ambiental por la
disminución en el consumo de agua en el proceso.
Se evita capas de lodos superficiales sobre el aceite y taponamientos en las tuberías. [14]
1.5.2. Viscosidad. La viscosidad es la propiedad de un fluido que da lugar a fuerzas que se
oponen al movimiento relativo de capas adyacentes en el fluido, estas fuerzas se originan de las
que existen entre moléculas del fluido y son de carácter similar a las fuerzas cortantes de los
sólidos, un fluido puede diferenciarse de un sólido por su comportamiento cuando se somete a
un esfuerzo (fuerza por unidad de área) o fuerza aplicada. Entre mayor sea la viscosidad del
medio acuoso mayor será el coeficiente o grado de fricción que se opone a la separación del
aceite. [15]
1.5.3. Temperaturas de Separación. La temperatura es de primordial importancia debido a su
relación intrínseca con la viscosidad del aceite que influye en su recuperación como lo muestra
la ley de Stokes. A medida que aumenta la temperatura, la viscosidad disminuye y por
consiguiente la fricción de la gota de aceite, permitiendo mayor velocidad de acescenso de la
gota de aceite para su eficiente clarificación. Los excesos de temperatura ocasionan daños de
tipo fisicoquímicos y dificultan el proceso de clarificación. [16]
Temperatura alta = viscosidad baja = fricción baja = la gota SUBE
15
Temperatura baja = viscosidad alta = fricción alta = la gota NO SUBE
Para algunos tipos de proceso de líquidos de alta temperatura que separa normalmente
aumentará la capacidad de separación. La temperatura influye en la viscosidad del aceite y la
densidad y debe mantenerse constante a lo largo de la separación. [17]
Figura 6. Fuerzas que actúan sobre las gotas de aceite para su clarificación
1.5.4. La concentración de sólidos en suspensión en el medio acuoso. La concentración de
sólidos en suspensión en un medio acuoso es el llamado sólidos no aceitosos que influye sobre
la viscosidad, mientras mayor sea la concentración, mayor será la viscosidad del medio, la
viscosidad del medio de hace baja con agua, si la viscosidad se hace muy baja que ascienden en
el medio materias mucilaginosas que se encuentran en el líquido, y forman la tercera capa entre
el aceite y el agua, que evita la separación posterior de las dos fases principales.
1.5.5. Diferencia de densidad. Cuanto mayor es la diferencia de densidad entre dos líquidos,
el más fácil la separación. La diferencia de densidad se puede aumentar por calentamiento
1.5.6. Tiempo de Residencia. Para determinar el tiempo de residencia en clarificación, se
necesita conocer el flujo volumétrico del licor de prensa diluido y la capacidad de los equipos,
el tiempo de residencia se estima con la siguiente relación:
16
ó
(2)
1.5.7. Grado de madurez del fruto. El grado de madurez es uno de los factores que dificultan
la clarificación. El fruto verde ocasiona la formación de una tercera capa o capa intermedia entre
el aceite y las aguas lodosas. Esta capa está constituida por sustancias coloidales y mucílagos
(almidones, pectinas y otros carbohidratos) que causan dificultades y ocasionan aumentos de
pérdidas de aceite en la clarificación. [18]
1.6. Control e Indicadores del proceso de clarificación.
Una clarificación donde no son separadas en forma adecuada las impurezas y el agua
provenientes del licor de prensa y si se deja salir aceite libre con estas impurezas o en el agua,
tienen gran incidencia en las pérdidas de aceite que se presentan en esta etapa del proceso
Pérdidas de aceite en lodos, éste sale con los lodos de las centrífugas o decanters
Pérdidas en aguas de desecho por escapes o purgas mal realizadas.
Con la descarga de los lodos de la centrífuga escapa un aceite residual compuesto por gotas de
aceite pequeñísimas, que no alcanzan a experimentar la suficiente fuerza de separación y gotas
de aceite que se encuentran ocluidas en desechos celulares.
Se cuantifica los siguientes parámetros: Aceite en sólidos secos no aceitosos (A/SSNA).
En este caso las variables de control son:
la cantidad de agua adicionada
la temperatura.
1.6.1. Los indicadores de proceso de clarificación. Los indicadores deben medir los procesos
frete a las metas propuestas, analiza las causas de sus variaciones y en función de su
comportamiento, establece medidas para que las variables entren dentro de los parámetros
establecidos. Los indicadores del proceso de clarificación son.
% Humedad del aceite de palma crudo
% Impurezas del aceite de palma crudo
% Pérdidas de aceite en lodos
17
% Acidez de aceite de palma crudo
La norma permite un contenido máximo de aceite en los lodos de (0.4-0.5 %). [19]
1.6.2. Calidad de aceite de palma. La calidad de aceite crudo de palma es una exigencia para
fabricar productos blandos, incoloros e inodoros que el consumidor pueda utilizar directamente,
sin necesidad de una refinación adicional. Para que el consumidor pueda utilizar el producto sin
procesamiento adicional, el producto debe tener buena estabilidad, para evitar oxidación y
reversión del color, en la calidad de aceite se busca principalmente
Baja acidez (ácidos grasos libres)
Baja humedad (un 0,19% es óptimo)
Bajas impurezas
Buena blanqueabilidad
Oxidación mínima
Bajo contenido de monoglicóridos y diclóridos
Alto contenido de antioxidantes naturales [20]
18
2. PARTE EXPERIMENTAL
2.1. Extractora de Aceite de Palma Alcopalma
2.1.1. Descripción de la Extractora de Aceite de Palma “Alcopalma”
RAZÓN SOCIAL: ALCOPALMA S.A.
ACTIVIDADES PRINCIPALES: es una empresa agroindustrial dedicada a la extracción de
aceite de palma africana.
Alcopalma tiene proveedores del fruto de la palma africana, que a través de procesos extrae y
comercializa el aceite rojo de palma, aceite y torta de palmiste y presta servicios de asesoría
para el desarrollo y administración de cultivos de palma.
Alcopalma trabaja mediante procesos de calidad que respetan el medio ambiente, generando
rentabilidad para sus accionistas, oportunidades de crecimiento integral para sus trabajadores y
también progreso, riqueza y desarrollo para sus proveedores de fruto y para la comunidad de su
zona de influencia
UBICACIÓN: se encuentra ubicada en el kilómetro 34 vía Santo Domingo- Esmeraldas, La
Concordia, Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador.
MISIÓN
“Alcopalma trabaja mediante procesos de calidad que respetan el medio ambiente, generando
rentabilidad para sus accionistas, oportunidades de crecimiento integral para sus trabajadores y
también progreso, riqueza y desarrollo para sus proveedores de fruto y para la comunidad de su
zona de influencia”.
VISIÓN
“Alcopalma será la mejor empresa ecuatoriana en el negocio agroindustrial de la palma
aceitera. Será una empresa integrada con intereses en toda la cadena de producción a través de
inversiones directas o alianzas estratégicas en el cultivo, extracción y refinación de aceite de
palma y se distinguirá por la calidad y eficiencia en el manejo de sus plantaciones y extractoras
así también por tener la más exitosa comunidad de proveedores de fruto en Ecuador “. [21]
19
2.1.2. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A.
Figura 7. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite de palma
Pesado de la Fruta
•Se pesan los camiones llenos de fruto de palma y luego cuando están vacíos para obtener el peso neto del fruto (por diferencia de pesos)
Esterilización de la fruta
•Se tratan los frutos con vapor de agua en autoclaves por un tiempo determinado de cocción y de temperatura.
Desfrutado
•El desfrutador de tambor rotatorio, por un proceso mecánico, separa los frutos del raquis
Clarificación
•Se separa y purifica el aceite extraído en la prensa. Para una buena sepraración se aprovechan las características de inmiscibilidad entre el agua y el aceite.
Prensado
•Se realiza por medio de una prensa continua con sistema de tornillos, en la que se extrae el aceite de las fibras con ayuda de la Presión.
Digestión
•Se macera el fruto por medio de agitación circular, con presión y temperatura. Esto ayuda a que el aceite se desprendan del fruto .
Secado al vacío
•La fase liviana (la que contiene el aceite de palma) va a un secador al vacío que elimina la humedad en una unidad de vacío.
Almacenado
•El producto final se almacenado en tanques de almacenaiento.
20
2.1.3. Proceso de Clarificación de Aceite Rojo en Alcopalma S.A.
2.1.3.1. Descripción del Proceso de Clarificación en Alcopalma
Para la separación de aceite rojo se añade agua caliente al crudo y luego se pasan por un tamiz
vibratorio para separar los sólidos de gran tamaño como mugre, fibras y fragmentos de
pericarpios de la fase líquida, el aceite luego de tamizado, aun contiene sólidos de pequeño
tamaño y agua.
Después de haber tamizado la mezcla se procede a elevar la temperatura de la mezcla llevándola
a 95– 98 grados, por medio de un recalentador que se instala a la entrada al clarificador, luego
de calentado el aceite pasa al tanque , el pre-clarificador cuenta además con serpentines de
vapor que logran mantener las temperaturas y así lograr una separación eficiente , a través de
una bomba el licor es enviado a los desarenadores donde se separa parte de la arena que
contiene el licor , luego va hacia el decantador de tres fases donde se separa fase liviana, fase
pesada, lodos, la fase pesada va directamente a la recuperación en una centrífuga, la fase liviana
a un secador al vacío que le elimina la humedad en una unidad de vacío, para luego ser
almacenado a una humedad no mayor al 0.20 % y una temperatura no mayor de 50 grados.
Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de clarificación de aceite rojo de palma en
ALCOPALMA
Licor
de
Raquis
Agua
Secado
Aceite rojo
terminado
Desarenado Decantado
Sedimentado
Fase
Liviana
Centrifugado
Fase Pesada
Lodos Agua
Lodos
Recuperado
Tamizado
Pre-
clarificado
Licor
de
Prensa
Licor de Prensas
Diluido
21
2.1.4. Variables de Operación en el proceso de Clarificación en Alcopalma S.A.
Tabla 2. Variables de operación del proceso de clarificación en ALCOPALMA
NÚMERO EQUIPO VARIABLE RANGOS
1 TAMIZ CIRCULAR
VIBRATORIO
2 Malla Malla1=20 Mhz
Malla 2=30 Mhz
1
PRECLARIFICADOR 1
Temperaturas
(80-90)°C
Nivel de Caudal Medio
3
DESARENADOR
Temperatura (80-90)°C
Tiempo de
Residencia
(10-15)s
Tiempo de lavado 10 segundos
1 TANQUE PULMÓN AL
TRICÁNTER
Temperatura (90-98)°C
Nivel tanque Medio
1 PRE-CLARIFICADOR 2
(Fase Pesada)
Temperatura (90-98)°C
Nivel tanque Medio
1 SECADOR 1
(Fase Liviana)
Temperatura (90-98)°C
1
SECADOR AL VACÍO
Temperatura (80-90)°C
Humedad 15%
1 TANQUE PULMÓN A
LA CENTRIFUGA
Nivel Medio
Temperatura (95-98)°C
1 CENTRÍFUGA Boquillas (1.8-2)mm
Flujo de Agua 15%
Flujo de fase pesada (12-13)m3/h
Temperatura (95-98)°C
1 DECANTADOR Flujo de entrada (10-15)m3/h
Temperatura (95-98)
Dilución 1:1
22
2.2. Materiales y Equipos
Vasos de precipitación 50, 100 mL
Soporte Universal
Balanza analítica (A± 0.001g) (R:0-300 g)
Termómetro (A±0.1°C) (R:0-150 °C)
Equipo de extracción soxhlet
Cápsula de Porcelana
Mortero
Decantador de tres fases (Tricanter) ALFA LAVAL
Tubos de ensayo para centrífuga (A=0,1 ml) (R:1-10 ml)
Centrífuga (A=1 rpm) (R:0-33) rpm
Horno Microondas
Pinza para cápsulas de porcelana
Papel filtro
Algodón
Recipientes metálicos
Medidor de caudal (A±2m3/h) (R:1-30 m
3/h)
Probeta (A±0.1mL) (R:0-100 mL)
Cronómetro (A±0.01 s)
Flexómetro (R: 0-3 m)
Soporte Universal
Gafas
Mascarilla
Guantes
Malla de cerámica
Desecador con sílice
2.3. Sustancias y Reactivos
Formol
Licor diluido de Prensa
Agua
23
2.4. Procedimientos
2.4.1. Obtención del licor de prensa. El licor de prensa que sale del proceso de prensado se
mezcla con el licor de raquis y los condensados que salen del proceso de esterilización, el cual
contiene lodos ligeros, lodos livianos, aceite, y otros residuos del fruto de palma.
2.4.2. Dilución del licor de prensa
a) Se abre la válvula de agua (condensados del proceso de esterilización) para que el licor de
prensa se diluya.
b) Se regula la válvula de acuerdo al nivel de dilución que se desee obtener.
c) Se regula la válvula del caudal de entrada.
d) Se observa el valor del caudal que se desea obtener
e) Se aumenta o se disminuye la cantidad de vapor manipulando la válvula de entrada de
vapor al tanque de alimentación al decantador de tres fases (tricánter).
f) Se observa en el medidor de temperatura el valor que se quiere obtener.
2.4.3. Toma de muestra del licor de prensa
a) Se utiliza un vaso metálico y se toma la muestra del licor diluido de prensa, una vez que
esté a las condiciones de operación requeridas.
b) Se homogeniza toda la muestra y pone 10 ml de la muestra en dos tubos de ensayo para
centrífuga.
c) Se pone las muestras en la centrífuga a una velocidad de 30 rpm y un tiempo de 6 minutos.
d) Se observa y se anota la cantidad de lodos ligeros, lodos pesados, aceite y agua que hay en
la muestra centrifugada.
2.4.4. Determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos. La extracción de
aceite por soxhlet sirve para determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos y así
conocer las pérdidas de aceite.
a) Se toma una muestra de aproximadamente 300g de lodo seco a la salida del decantador de
tres fases
24
b) Pesar una cápsula limpia y seca con papel filtro y algodón y anotar estos datos.
c) Pesar 200 g de la muestra de lodos en la cápsula de porcelana.
d) Se lleva la cápsula a un horno microondas y se seca la muestra por 10 minutos.
e) Se tritura la muestra con el mortero hasta que los sólidos queden muy finos
f) Se seca la muestra triturada hasta alcanzar peso constante, luego se introduce la cápsula en
el desecador hasta que se obtenga un enfriamiento completo aproximadamente 30 minutos.
g) Se limpia el mortero y la cápsula con el algodón y se dobla el papel filtro e introducir en el
extractor.
h) Se pesa un balón de 250 ml limpio y bien seco y anotar el peso.
i) Se agrega 150 a 200 ml de solvente al extractor, se abre el paso del agua y se enciende la
estufa para iniciar el proceso de extracción que dura aproximadamente 4 horas hasta que el
solvente esté completamente translúcido.
j) Se apaga la estufa, se cierra el paso de agua y se separa cuidadosamente el balón del
extractor, se retira el dedal y se recupera el solvente.
k) Se deja calentar el balón con la muestra de aceite hasta la eliminación completa del
solvente, luego se lo deja enfriar en el desecador con sílica gel para retirar totalmente la
humedad.
l) Se pesa el balón en la balanza analítica, y se registra el valor.
2.4.5. Determinación del porcentaje de humedad en la fase liviana. La determinación de la
humedad en el aceite liviano sirve para conocer la cantidad de agua que contiene esta fase
liviana, si tiene más humedad es de menor calidad.
a) Se toma una muestra en un recipiente de la fase liviana a la salida del decantador de tres
fases (tricánter)
b) Se homogeniza la muestra hasta que se distribuya el agua uniformemente.
c) Se pesa 20 g de la muestra en un vaso de precipitación previamente secado, pesado y
enfriado en un secador
d) Se calienta la muestra agitando manualmente de manera suave para evitar salpicaduras las
que pueden resultar de una rápida ebullición de la humedad
e) Se retira el vaso de precipitación cuando cese las burbujas de vapor y salga el vapor la
temperatura no debe exceder los 130 °C.
f) Se deja enfriar a temperatura ambiente en un desecador y se pesa.
25
2.4.6. Determinación de Impurezas por centrifugación. Éste método determina la presencia
de impurezas mediante el empleo de fuerzas centrífugas, la impureza es la presencia de
sustancias no deseadas en el aceite.
a) Se toma la muestra en un recipiente de la fase liviana que sale del decantador de tres fases
(tricánter)
b) Se llena dos tubos de centrífuga hasta 10ml con la muestra de la fase liviana.
c) Se homogeniza la muestra, ésta debe estar en estado líquido, caso contrario calentarla hasta
fundirla completamente.
d) Encender la centrífuga y colocar los tubos dentro del lugar indicado y en posición opuesta,
equilibrando la carga dentro del equipo.
e) Se pone una velocidad a 30 rpm y 6 minutos.
f) Se observa la separación de las dos fases
2.5. Diseño Experimental
El diseño experimental es la aplicación del método científico a un proceso, metodología que
contiene un conjunto de técnicas de estadística e ingeniería, que permiten comprender mejor
situaciones complejas de la relación causa-efecto.
En todo proceso intervienen distintos tipos de variables o factores.
Variable de respuesta.- La variable de respuesta da a conocer el efecto o resultado de una
prueba experimental, dando a conocer la característica de la calidad de un producto o el
desempeño de un proceso. Se denotan con la letra y.
Factores controlables.- Los factores controlables son variables de proceso que se
controlan y manipulan su nivel durante el proceso de operación.
Niveles y tratamientos.- Un nivel es un valor que se le asigna a cada factor estudiado en
un diseño experimental. El tratamiento es la combinación de niveles de todos los factores.
26
2.5.1. Diseño experimental seleccionado. Se diseñó la parte experimental en la que se estableció
tres variables independientes del proceso: Dilución, temperatura y flujo de entrada, las variables se
las estableció con el objetivo de encontrar la condición a la que se obtiene un menor porcentaje de
pérdidas de aceite, y si influye o no en las impurezas y en la humedad del aceite liviano, la dilución
se encuentra dentro del rango de 0,5-2 % Vol Aceite/%Vol Agua, la temperatura va del 90-95°C, y
el flujo de alimentación está dentro del rango (10-15 )m3/h; los rangos definidos están dentro de los
parámetros que se permite trabajar en la empresa.
2.5.1.1. Datos para el diseño factorial. El propósito del estudio de un diseño factorial es
analizar el efecto de los factores sobre las variables de respuesta. Para el estudio se creó un
diseño experimental multifactorial en la que se analizará todas las posibles combinaciones que
pueden formarse con los niveles de los factores a investigar mediante el uso del software
estadístico STATGRAPHICS Centurion XVI.II.
Tabla 3. Factores para el diseño experimental
Factores Bajo Alto Niveles Unidades
Dilución 0,5 2,0 4 %V aceite/%Vagua
Temperatura 90,0 95,0 2 °C
Flujo 10,0 15,0 2 m3/h
Tabla 4. Respuestas del diseño experimental
Respuestas Unidades
Perdidas aceite %
Humedad %
Impurezas %
27
Figura 9. Diseño experimental para evaluar los factores y variables de respuesta
MUESTRA
DE LICOR
DE
PRENSA
F1
F2
F1
F2
D1
0.5
T1
T2
F1
F2
F1
F2
D2
T1
T2
F1
F2
F1
F2
D3
T1
T2
F1
F2
F1
F2
D4
T1
T2
28
3. DATOS EXPERIMENTALES
3.1. Datos obtenidos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases (Tricánter)
Tabla 5. Datos recopilados del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases
PRUEBA 1
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15
T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95
Ac, [% V] 26 22 23 21 29 30 31 30 34 32 33 29 34 32 32 38
Ll, [% V] 4 5 4 5 5 7 7 7 7 7 7 5 6 7 5 7
Agua, [% V] 48 42 42 40 30 29 29 35 22 22 23 20 16 17 16 19
Lp, [%V] 22 31 31 34 36 34 33 28 37 39 37 46 44 44 47 36
Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
29
Tabla 6. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases
PRUEBA 2
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15
T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95
Ac, [% V] 21 26 27 23 32 29 35 32 28 33 31 34 34 30 38 35
Ll, [% V] 6 3 3 4 5 7 4 7 7 7 7 5 6 7 5 7
Agua, [% V] 43 47 41 45 33 29 34 30 30 21 22 25 17 16 18 17
Lp, [%V] 30 24 29 28 30 35 27 31 35 39 40 36 43 47 39 41
Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Tabla 7. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases
PRUEBA 3
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15
T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95
Ac [% V] 23 21 20 21 33 32 33 30 34 33 33 32 33 32 37 35
Ll, [% V] 4 4 4 5 5 7 5 7 6 7 7 7 7 7 5 7
Agua, [% V] 49 41 41 40 30 31 32 28 25 22 23 22 16 17 20 17
Lp, [%V] 24 34 35 34 32 30 30 35 35 38 37 39 44 44 38 41
Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
30
3.2. Datos experimentales de la extracción Soxhlet
Tabla 8. Datos experimentales de la extracción Soxhlet
Dilución Temperatura Flujo Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3
[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] P.L.S. A [g] A.E
P.L.S. A
[g] A.E
P.L.S. A
[g] A.E
0,5 90 10 5,37 0,73 5,05 0,61 5,74 0,67
0,5 90 15 5,62 0,67 5,47 0,61 5,52 0,60
0,5 95 10 5,46 0,80 5,24 0,69 5,71 0,67
0,5 95 15 5,73 0,76 5,27 0,64 5,78 0,72
1 90 10 5,15 0,58 5,01 0,55 6,02 0,69
1 90 15 5,4 0,58 5,10 0,56 5,98 0,68
1 95 10 5,5 0,64 5,52 0,63 5,74 0,64
1 95 15 5,13 0,53 5,39 0,57 6,08 0,64
1,5 90 10 5,41 0,57 5,72 0,62 5,39 0,57
1,5 90 15 5,37 0,56 5,82 0,60 5,42 0,55
1,5 95 10 5,02 0,51 4,91 0,49 5,24 0,54
1,5 95 15 5,07 0,53 5,87 0,60 6,08 0,63
2 90 10 5,43 0,52 6,09 0,59 6,42 0,63
2 90 15 5,87 0,55 5,78 0,55 5,72 0,56
2 95 10 5,96 0,52 5,89 0,54 5,79 0,53
2 95 15 5,11 0,41 6,07 0,54 5,75 0,52
31
3.3. Datos experimentales de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad en el
aceite liviano
Tabla 9. Datos de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad del aceite liviano
D T F PP 1 PP 2 PP 3
[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [g] [g] [g]
0,5 90 10 1,49 1,046 1,178
1 90 10 0,36 0,41 0,32
1,5 90 10 0,11 0,16 0,27
2 90 10 0,099 0,108 0,1
0,5 90 15 1,04 0,778 0,894
1 90 15 0,156 0,196 0,15
1,5 90 15 0,134 0,158 0,196
2 90 15 0,0794 0,088 0,098
0,5 95 10 0,62 0,846 0,778
1 95 10 0,174 0,15 0,124
1,5 95 10 0,106 0,136 0,112
2 95 10 0,088 0,07 0,094
0,5 95 15 0,488 0,712 0,268
1 95 15 0,186 0,188 0,176
1,5 95 15 0,078 0,09 0,068
2 95 15 0,078 0,066 0,068
32
4. CÁLCULOS
4.1. Cálculo de la dilución de aceite.
ó
Cálculo modelo:
4.2. Cálculo de las pérdidas de aceite en lodos secos
4.2.1. Cálculo del lodo seco no aceitoso
Cálculo modelo:
(3)
(4)
33
Siendo:
: Lodo seco no aceitoso
: Peso de lodo seco aceitoso
: Aceite Extraído
4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso
Cálculo modelo:
%
Siendo:
: Porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso
4.3. Cálculo de la humedad en la fase liviana
Cálculo modelo:
(5)
(6)
34
Siendo:
: Diferencia de pesos
: Peso de la muestra
4.4. Cálculo de Impurezas
Cálculo modelo:
Siendo:
: Volumen de impureza
: Volumen total
4.5. Determinación de las condiciones adecuadas
Para establecer las condiciones adecuadas de operación se utilizó una técnica de superficie de
respuesta a través del programa STATGRAPHICS, además se verificó los efectos más
importantes de las variables sobre la superficie de respuesta.
(7)
35
5. RESULTADOS
5.1. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos
Tabla 10. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos.
% Pérdidas de Aceite en lodos seco no aceitoso
D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio
[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]
0,5 90 10 15,76 13,66 13,17 14,20
1 90 10 12,72 12,3 13,05 12,69
1,5 90 10 11,89 12,18 11,76 11,94
2 90 10 10,59 10,75 10,88 10,74
0,5 90 15 13,49 12,65 12,27 12,80
1 90 15 12,13 12,34 12,89 12,45
1,5 90 15 11,64 11,49 11,3 11,48
2 90 15 10,4 10,6 10,8 10,60
0,5 95 10 17,25 15,26 13,32 15,28
1 95 10 13,21 12,86 12,58 12,88
1,5 95 10 11,34 11,21 11,45 11,33
2 95 10 9,6 10,11 10 9,90
0,5 95 15 15,21 13,82 14,21 14,41
1 95 15 11,46 11,8 11,67 11,64
1,5 95 15 11,67 11,45 11,53 11,55
2 95 15 8,7 10,1 9,9 9,57
36
Gráfico 1. Porcentaje de pérdidas de aceite en función de la dilución a diferente
temperatura y flujo
5.2. Resultados de las Impurezas en el aceite liviano
Tabla 11. Resultados de las impurezas en el aceite liviano
% Impurezas de Aceite Liviano
D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio
[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]
0,5 90 10 3,0 2,5 2,8 2,77
1 90 10 0,9 0,9 0,9 0,90
1,5 90 10 0,4 0,3 0,4 0,37
2 90 10 0,2 0,3 0,2 0,23
0,5 90 15 1,8 1,7 1,8 1,77
1 90 15 0,7 0,8 0,8 0,77
1,5 90 15 0,4 0,4 0,4 0,40
2 90 15 0,2 0,2 0,2 0,20
0,5 95 10 1,3 1,5 1,5 1,43
1 95 10 0,3 0,5 0,4 0,40
1,5 95 10 0,2 0,2 0,3 0,23
2 95 10 0,1 0,1 0,1 0,10
0,5 95 15 1,0 1,2 1,3 1,17
1 95 15 0,3 0,4 0,5 0,40
1,5 95 15 0,2 0,1 0,2 0,17
2 95 15 0,1 0,1 0,1 0,10
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
0.5 1 1.5 2
% P
érd
ida
s d
e a
ceit
e
Dilución ( %Vac/%V agua) T=90°C;F=10m^3/h "T=90°C;F=15m^3/h "T=95°C;F=10m^3/h "T=95°C;F=15m^3/h
37
Gráfico 2. Porcentaje de impurezas en el aceite liviano en función de la dilución a
diferente temperatura y flujo
5.3. Resultados de la humedad en el aceite liviano.
Tabla 12. Resultados del porcentaje de humedad en el aceite liviano
% Humedad en Aceite liviano
D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio
[%Volaceite/%Volagua] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]
0,5 90 10 7,5 5,23 5,89 6,21
1 90 10 1,81 2,05 1,6 1,82
1,5 90 10 0,55 0,8 1,35 0,90
2 90 10 0,495 0,54 0,5 0,51
0,5 90 15 5,21 3,89 4,47 4,52
1 90 15 0,78 0,98 0,75 0,84
1,5 90 15 0,67 0,79 0,98 0,81
2 90 15 0,397 0,44 0,49 0,44
0,5 95 10 3,1 4,23 3,89 3,74
1 95 10 0,87 0,75 0,62 0,75
1,5 95 10 0,53 0,68 0,56 0,59
2 95 10 0,44 0,35 0,47 0,42
0,5 95 15 2,44 3,56 1,34 2,45
1 95 15 0,93 0,94 0,88 0,92
1,5 95 15 0,39 0,45 0,34 0,39
2 95 15 0,39 0,33 0,34 0,35
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.5 1 1.5 2 2.5
% I
mp
ure
zas
Dilución ( %Vac/%V agua)
T=90°C;F=10m^3/h T=90°C;F=15m^3/h
T=95°C;F=10m^3/h T=95°C;F=15m^3/h
38
Gráfico 3.Porcentaje de humedad en el aceite liviano en función de la dilución a diferente
temperatura y flujo
5.4. Superficie de respuesta obtenida
5.4.1. Efectos principales de las variables de respuesta. Los principales efectos de las
variables de respuesta son características que tienen los diseños factoriales, donde se muestra la
influencia de cada factor en las variables de respuesta. La superficie de respuesta nos ayuda a
interpretar de un forma visual y calcular los efectos más importantes de las variables de
respuesta que son pérdidas de aceite en los lodos secos, humedad e impurezas en el aceite
liviano, lo que nos permitirá establecer las condiciones adecuadas de operación.
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
0 0.5 1 1.5 2 2.5
% H
um
ed
ad
Dilución ( %Vac/%V agua)
T=90°C ; F=10 m^3/h T=90°C ;F=15 m^3/h
T=95°C; F=10m^3/h T=95°C;F=15 m^3/h
39
5.4.2. Análisis estadístico de la variable de respuesta de las pérdidas de aceite
a) Análisis de la varianza en las pérdidas de aceite
Tabla 13. Análisis de varianza para las pérdidas de aceite de palma en lodos secos
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
A:Dilución 108,851 3 108,851 214,35 0,0000
B:Temperatura 0,0295021 1 0,0295021 0,06 0,8108
C:Flujo 3,78002 1 3,78002 7,44 0,0096
AA 0,877502 1 0,877502 1,73 0,1966
AB 5,18322 1 5,18322 10,21 0,0028
AC 0,51245 1 0,51245 1,01 0,3215
BC 0,00046875 1 0,00046875 0,00 0,9759
Error total 19,2976 38 0,507831
Total (corr.) 139,87 47
R2 = 86,20 %
La ecuación obtenida para el porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos es la siguiente:
% Pérdidas de aceite = -8,15625 + 16,7798*D + 0,29025*T - 0,158417*F + (8)
0,540833*D2 - 0,235133*D*T + 0,0739333*D*F- 0,0005*T*F
Donde:
D: Dilución, Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]
T: Temperatura [°C]
F: Flujo [m3/h]
40
b) Análisis de los efectos principales de la pérdida de aceite
Gráfico 4. Efectos principales que intervienen en el porcentaje de pérdidas de aceite
c) Superficies de respuesta para las pérdidas de aceite
Gráfico 5. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 10m3/h
Gráfica de Efectos Principales para Pérdidas de aceite
10
11
12
13
14
15
Pérd
idas d
e a
ceit
e
Dilución
0,5 2,0
Temperatura
90,0 95,0
Flujo
10,0 15,0
Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=10,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2
Dilución
9091
9293
9495
Temperatura
8,7
10,7
12,7
14,7
16,7
18,7
Pé
rd
ida
s d
e a
ce
ite
Pérdidas de aceite8,7-9,7
9,7-10,710,7-11,711,7-12,7
12,7-13,713,7-14,7
14,7-15,715,7-16,7
16,7-17,717,7-18,7
41
Gráfico 6. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 15 m3/h
e) Minimización de las pérdidas de aceite de palma en el proceso de clarificación con el
programa STATGRAPHICS
Tabla 14. Resultados del punto mínimo de pérdida de aceite en el programa
STATGRAPHICS
Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2
Dilución
9091
9293
9495
Temperatura
8,7
10,7
12,7
14,7
16,7
18,7
Pé
rd
ida
s d
e a
ce
ite
Pérdidas de aceite8,7-9,7
9,7-10,710,7-11,711,7-12,7
12,7-13,713,7-14,7
14,7-15,715,7-16,7
16,7-17,717,7-18,7
Factor
Valor mínimo
Observado
Valor Máximo
Observado
Punto
Observado
DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 2,0
TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 95,0
FLUJO [m3/h]
10,0 15,0 15,0
Respuesta PÉRDIDAS DE ACEITE [%] 8,7 17,25 9,67
42
5.4.3. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de impurezas
a) Análisis de la varianza en las pérdidas de aceite
Tabla 15. Análisis de la Varianza para el porcentaje de impurezas en el aceite liviano
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
A:Dilución 15,5143 3 15,5143 495,43 0,0000
B:Temperatura 2,22741 1 2,22741 71,13 0,0000
C:Flujo 0,464133 1 0,464133 14,82 0,0004
AA 3,3075 1 3,3075 105,62 0,0000
AB 1,29654 1 1,29654 41,40 0,0000
AC 0,520802 1 0,520802 16,63 0,0002
BC 0,0954083 1 0,0954083 3,05 0,0890
Error total 1,18997 38 0,0313151
Total (corr.) 24,6194 47
R2 = 95,1665 porciento
La ecuación obtenida para el porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos es la siguiente:
% Impurezas = 34,7617 - 15,4517*D - 0,322333*T - 0,792333*F+ 1,05*D2 + (9)
0,1176*D *T + 0,0745333*D*F + 0,00713333*T*F
Donde:
D: Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]
T: Temperatura [°C]
F: Flujo [m3/h]
43
b) Análisis de los efectos principales de las impurezas
Gráfico 7. Efectos principales que intervienen en las impurezas
c) Superficies de respuesta para las impurezas
Gráfico 8. Superficie de respuesta de impurezas para el flujo de 10 m3/h
0,5
TEMPERATURA
95,0 15,010,0
Gráfica de Efectos Principales para IMPUREZAS
0
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
IMP
UR
EZ
AS
DILUCION
2,0 90,0
FLUJO
Superficie de Respuesta EstimadaFLUJO=10,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2DILUCION
9091
9293
9495
TEMPERATURA
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
IMP
UR
EZ
AS
IMPUREZAS0,0-0,30,3-0,60,6-0,90,9-1,21,2-1,51,5-1,81,8-2,12,1-2,42,4-2,72,7-3,0
44
Gráfico 9. Superficie de respuesta de las impurezas para el flujo de 15 m3/h
e) Minimizar impurezas en el aceite liviano.
Tabla 16. Resultados del punto mínimo del porcentaje de impurezas en el programa
STATGRAPHIC
Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2
Dilución
9091
9293
9495
Temperatura
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Imp
ure
za
s
Impurezas0,0-0,3
0,3-0,60,6-0,90,9-1,2
1,2-1,51,5-1,8
1,8-2,12,1-2,4
2,4-2,72,7-3,0
Factor
Valor mínimo
Observado
Valor Máximo
Observado
Punto
mínimo
DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 1,99326
TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 94,78
FLUJO [m3/h]
10,0 15,0 14,534
Respuesta IMPUREZAS [%] 0,1 0,3 0,1
45
5.4.4. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de humedad
a) Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad
Tabla 17. Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad en el aceite liviano
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
A:Dilución 83,5133 3 83,5133 213,02 0,0000
B:Temperatura 7,79402 1 7,79402 19,88 0,0001
C:Flujo 3,32222 1 3,32222 8,47 0,0060
AA 25,349 1 25,349 64,66 0,0000
AB 6,68468 1 6,68468 17,05 0,0002
AC 3,0727 1 3,0727 7,84 0,0080
BC 0,386643 1 0,386643 0,99 0,3269
Error total 14,8973 38 0,392035
Total (corr.) 145,16 47
R2 = 89,7373 porciento
La ecuación obtenida para el porcentaje de humedad en el aceite liviano es la siguiente:
% Humedad = 74,7191 - 36,5896*D - 0,674467*T - 1,65983*F + 2,90683*D2 + (10)
0, 267027*D*T + 0, 18104*D*F+ 0, 01436*T*F
Donde:
D: Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]
T: Temperatura [°C]
F: Flujo [m3/h]
46
b) Análisis de los efectos principales de la humedad
Gráfico 10. Efectos principales que intervienen en la humedad
c) Superficies de respuesta para la humedad
Gráfico 11. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 10 m3/h
Gráfica de Efectos Principales para Humedad
0
1
2
3
4
5
Hu
med
ad
Dilución
0,5 2,0
Temperatura
90,0 95,0
Flujo
10,0 15,0
Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=10,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2
Dilución
9091
9293
9495
Temperatura
-0,1
1,9
3,9
5,9
7,9
Hu
me
da
d
Humedad-0,1-0,7
0,7-1,51,5-2,32,3-3,1
3,1-3,93,9-4,7
4,7-5,55,5-6,3
6,3-7,17,1-7,9
47
Gráfico 12. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 15 m3/h
e) Condiciones para minimizar por el porcentaje de humedad en el aceite liviano.
Tabla 18. Resultados de la minimización del porcentaje de humedad en el programa
STATGRAPHIC
Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0
0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2
Dilución
9091
9293
9495
Temperatura
-0,1
1,9
3,9
5,9
7,9
Hu
me
da
d
Humedad-0,1-0,7
0,7-1,51,5-2,32,3-3,1
3,1-3,93,9-4,7
4,7-5,55,5-6,3
6,3-7,17,1-7,9
Factor
Valor mínimo
Observado
Valor Máximo
Observado
Punto
mínimo
DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 2,0
TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 95,0
FLUJO [m3/h]
10,0 15,0 15,0
Respuesta HUMEDAD [%] 0,33 7,5 0,3
48
5.4.5. Histograma de pérdidas de aceite en lodos secos en el año 2014
Gráfico 13. Histograma de las pérdidas de aceite en lodos secos en Alcopalma en el año
2014
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Meses del año 2014
Po
rce
nta
je d
e p
érd
idas
de
ace
ite
en
lod
os
seco
s
Pérdidas de aceite en el año 2014
49
5.4.6. Balance de masa del proceso de clarificación del aceite de palma
Figura 10. Balance de masa del proceso de clarificación de aceite rojo de palma
13,61 Ton/h 31,54 TFF
40,4% Aceite
35,9% Lodos 41,04% Aceite 14,02 Ton/h
23,7% Agua 36,33% Lodos
22,63% Agua
Clarificador
2,9% Aceite 1,97 Ton/h
96,6% Lodos 99,56% Aceite
0,5% Agua 0,90 Ton/h 0,07% Lodos
0,1% Aceite 0,4% Agua
48,2% Lodos
51,7% Agua
11,14 Ton/h
0,410 Ton/h
Recuperadora
16,7% Aceite
82,6% Lodos
0,7% Agua
10,74 Ton/h
0,1% Aceite
18,7% Lodos
81,2% Agua
0,46
%aceite/TFF
0,08
TOTAL % aceite/TFF
0,54
%aceite/TFF
Tanque de aceite crudo
Decantador de 3 fases
50
Tabla 19. Balance másico para el proceso de clarificación de aceite de palmaBalance
másico para el proceso de clarificación de aceite de palma.
Condiciones de Operación
T=95°C
F= 15m3/h
FLUJO MÁSICO
CORRIENTE COMPONENTE Kg/h Ton/h %
CRUDO
ACEITE 5501.94 5.50 40.44
LODOS 4882.82 4.88 35.89
AGUA 3221.42 3.22 23.68
TOTAL 13606.18 13.61 100.00
ENTRADA
ACEITE 5755.20 5.76 41.04
LODOS 5095.20 5.10 36.33
AGUA 3173.64 3.17 22.63
TOTAL 14024.04 14.02 100.00
FASE LIVIANA
ACEITE 1963.46 1.96 99.56
LODOS 1.35 0.00 0.07
AGUA 7.38 0.01 0.37
TOTAL 1972.19 1.97 100.00
FASE PESADA
ACEITE 14.98 0.01 0.13
LODOS 5366.85 5.37 48.17
AGUA 5759.93 5.76 51.70
TOTAL 11141.76 11.14 100.00
RECUPERADO
ACEITE 68.43 0.07 16.67
LODOS 338.92 0.34 82.59
AGUA 3.02 0.00 0.74
TOTAL 410.37 0.41 100.00
EFLUENTE
ACEITE 11.44 0.01 0.11
LODOS 2010.34 2.01 18.72
AGUA 8716.28 8.72 81.17
TOTAL 10738.06 10.74 100.00
LODOS SECOS
ACEITE 26.10 0.03 2.90
LODOS 869.40 0.87 96.60
AGUA 4.50 0.00 0.50
TOTAL 900.00 0.90 100.00
51
6. DISCUSIONES
Al realizar el análisis del estado actual de la extractora Alcopalma se puede observar que ha
existido derrames de aceites e incremento de pérdidas de aceite en los efluentes porque no se
ha trabajado bajo condiciones de operación adecuadas , las mismas que han sido realizadas
de manera empírica sin tener un nivel de dilución apropiado.
En este estudio al observar los resultados obtenidos se puede se evidenciar la importancia
de la dilución en el proceso de clarificación de aceite de palma con el fin de evitar pérdidas
de aceite, derrames de licor de prensa, altas impurezas y humedades. Se observa la
influencia de la temperatura y el flujo, variables que se seleccionó debido a que se pueden
controlar y analizar el efecto que tienen al combinarlas con la dilución a la entrada del
decantador de tres fases (tricánter).
La determinación de las pérdidas de aceite en lodos secos provenientes del decantador de
tres fases se lo realizó por el método de extracción soxhlet, en la que se evidencia que al
repetir el mismo experimento se obtienen resultados de aumento o disminución en las
pérdidas que son poco significantes (véase tabla 10), esto nos muestra que existieron
errores sistemáticos al momento de realizar la experimentación con éste método. Otro
factor que interviene en el resultado se debe a que el licor de prensa proviene de procesos
anteriores, uno de los procesos más importantes es la esterilización, debido a que si no hay
un eficiente proceso de cocción de la fruta en relación a su madurez, no llegará a
descomponerse el material mucilaginoso (gomas) las mismas que forman soluciones
coloidales en el aceite crudo provocando la dificultad del proceso de clarificación.
Al hacer la dilución en el licor de prensa existió una dificultad cuando se obtenía más
aceite que agua en el licor de prensa, ya que éste presentaba una característica muy viscosa
en el proceso, lo cual tenía como desventaja la presencia de derrames de licor de prensa en
el tamiz circular vibratorio (Véase Anexo C), el mismo que necesitaba ser cambiado el
numero de malla el tamiz o aumentar las vibraciones mecánicas para que se separe la parte
líquida y sólida del licor con facilidad.
52
Los datos históricos de pérdidas de aceite en el año 2014 (véase Gráfico 13)
correspondientes al promedio semanal de las muestras de lodos secos fueron tomados del
histograma de los archivos de la empresa, cabe mencionar que estos datos se obtuvieron sin
el conocimiento de las variables que afectan a dichos resultados. En contraste, con lo
realizado en el presente trabajo, la determinación de pérdidas es más confiables (Véase
Tabla 10), ya que se midieron individualmente en cada muestra y se analizaron bajo
parámetros estadísticos.
Para la evaluación de las impurezas de la fase liviana que sale del decantador de tres fases,
existe resultados poco precisos (Véase Tabla 11), esto se debió a que este método de
medición depende en gran medida de la lectura correcta de los datos de pruebas de
centrifugación y de la visualización que se tenga del incremento o disminución de la
cantidad de impurezas que está presente en el aceite liviano. Otro aspecto que afectó los
resultados del desarrollo de las pruebas de centrifugación es que la muestra se debe
homogenizar correctamente, procurando que la temperatura del licor de prensa se mantenga
en un rango de (90-95) °C, caso contrario se debe calentar la muestra. Si no se mantiene a
esta condición, la mezcla cambia sus propiedades físicas generando falsos resultados en la
separación.
La pantalla de la cámara de calentamiento de la estufa donde se realizó las pruebas de
humedad, no permitía ver con claridad el desprendimiento de vapor lo que pudo ocacionar
un sobrecalentamiento de la muestra, se debe controlar la temperatura al dejar enfriar la
muestra luego que se evapora el agua.
53
7. CONCLUSIONES
Al realizar el análisis del nivel de dilución apropiado de licor de prensa variando la
temperatura y el flujo de entrada, se concluye que la dilución es el factor más relevante
que influye sobre las variables de respuesta que son las pérdidas de aceite en lodos secos,
humedad e impurezas en el aceite liviano.
En la Tabla 9 se observa que hay una disminución del porcentaje de pérdidas de aceite
que experimentan los lodos secos a medida que se aumenta el nivel de dilución en el licor
de prensa.
Para el caso de las impurezas observadas en la Tabla 10, se determinó que el porcentaje de
pérdidas va en disminución conforme se reduce la cantidad de agua presente en el licor de
prensa.
Al determinar el porcentaje de humedad del aceite en la fase liviana, siendo ésta una
variable de importancia en la calidad del aceite, se concluye que el factor con mayor
importancia frente la temperatura y el flujo de alimentación al decantador de tres fases, es
el nivel de dilución, que al aumentarlo disminuye la humedad.
Al observar el gráfico 1 que indica pérdidas de aceite en función de la dilución, nos
muestra que todas las gráficas tienen la misma tendencia; eso significa que al variar los
flujos y las temperaturas en estos rangos de operación no inciden relevantemente en la
variable dependiente.
En el gráfico 2 se muestra que las curvas tienen la misma tendencia al variar la
temperatura y el flujo de alimentación, dándonos a conocer que no influye el flujo a la
temperatura de 90°C, ya que se observa que a esa temperatura las dos curvas se
sobreponen, lo mismo ocurre en el caso de las curvas a 95°C.
54
Se concluye que en la clarificación se debe controlar la cantidad de agua que entra al
proceso, ya que si es mínima, la empresa tendrá beneficios con bajas pérdida de aceite en
los lodos secos, bajas impurezas y humedades en el aceite liviano y terminado
Al hacer el análisis del estado actual del proceso de clarificación de aceite rojo de palma
en la extractora Alcopalma S.A, se determinó que la empresa ha estado obteniendo
pérdidas altas de aceite a la salida del decantador de tres fases, sin el conocimiento de los
factores que afectan las dichas variables, las mismas que ahora ya pueden ser controladas.
Al obtener los resultados de pérdidas de aceite, impurezas y humedad, se concluye que para
mejorar los resultados en el proceso de clarificación de aceite de palma se debe utilizar la
menor cantidad de agua en el licor de prensa y tener una alta temperatura de 95°C, además
de controlar todas las variables del proceso.
Observando los resultados de la humedad del aceite liviano en función de la dilución las
tendencias de las muestras son similares (Véase Gráfico 3). Al incrementar la cantidad de
agua en el licor de prensa, se observa que la humedad también aumenta en valores
significativos. Se debe tomar en cuenta que la humedad con la que sale el aceite liviano
afectará en el producto final (aceite terminado); se puede controlar disminuyendo la
cantidad de agua en el proceso de secado, pero aún así se verá afectado el producto final.
Para la humedad, se determinó la cantidad de agua presente en el aceite liviano, (Véase
tabla 12) se puede ver que los valores son semejantes, pero en el caso de la primera
combinación de humedad , existió una diferencia poco significante en los resultados 7,5%
en la prueba 1; 5,23% en la prueba 2 y 5,85% en la prueba 3.
Se determinó que para el caso de minimizar pérdidas de aceite rojo se debe trabajar con un
nivel de dilución de 2% Vaceite/%Vagua,, a una temperatura de 95°C, y el flujo de
alimentación debe ser igual a 15 m3/h.
Al evaluar la superficie de respuesta de cada una de las variables se observa que la forma
de la superficie es distinta para cada caso, por esta razón los puntos mínimos son
diferentes dependiendo de cada variable y de las condiciones con las que se opera.
De acuerdo a los puntos mínimos obtenidos para cada variable de respuesta se concluye
que el nivel de dilución es el que más influye ya que tiene un valor de 2% Vaceite/%Vagua
55
para todas las variables, de esta forma se comprueba que el licor de prensa tiene que tener
una menor cantidad de agua, para mejores resultados.
Al observar los gráficos de los efectos principales para las variables se puede observar que
la temperatura y el flujo de entrada no tienen una incidencia significante en la variación de
las variables de respuesta bajo los rangos con los que se opera en la empresa.
Para el caso de las impurezas, los valores para minimizarlas en un 0,1% son: el nivel de
dilución en 1,99 % Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 94°C, y el flujo en 15 m3/h
Se determinó para la variable de respuesta humedad que los puntos óptimos para tener un
valor menor de humedad es 1,987 % Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 94,99°C,
y el flujo en 14,98 m3/h
Se obtiene que los valores que permiten minimizar las tres variables de salida son 1,998 %
Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 95°C, y el flujo en 15 m3/h.
En las gráficas de los efectos obtenidos para cada variable de respuesta, se puede observar
que tienen un comportamiento lineal; la curvatura es poco pronunciada para la temperatura
y el flujo para las tres variables de respuesta. Pero en el caso de las impurezas, la curva del
flujo tiene tendencia a ser una recta constante. El gráfico (Ver gráfico 4) indica cual es el
efecto de cada variable (dilución, temperatura y flujo) en función de la variable de
respuesta (Pérdidas de aceite), si la recta tiene mayor longitud con respecto a la otra, será
la variable de mayor influencia. Para todas las variables de respuesta se observa que la que
más influye es la variable de dilución.
En la superficie de respuesta se observa que las pérdidas de aceite, las impurezas y la
humedad tienen un comportamiento diferente. Sin embargo, lo importante de evaluar a
través de la gráfica es ver cuáles son los valores apropiados de los factores de dilución,
temperatura y flujo para las variables de respuesta, y analizar las ecuaciones obtenidas en
cada uno de los comportamientos, en las que se obtienen ecuaciones cuadráticas. Los
valores de R2 para el % pérdidas de aceite es de 86,20%, el valor para el % de impurezas es
de 95,16% y para el % de humedad es de 89,74%, lo que nos indica que los tres modelos
son recomendables para hacer una optimización (pues los valores de R2 son mayores al
70%).
56
8. RECOMENDACIONES
Se recomienda hacer un estudio en otras extractoras de aceite de palma que trabajen con
clarificación estática, para que se pueda medir y comprobar que tanto en la clarificación
dinámica y clarificación estática el nivel de dilución influye en la separación del aceite de
palma, analizando otras variables de operación como es la velocidad de separación,
tiempos de residencia, viscosidad del aceite.
Para la empresa Alcopalma se recomienda hacer uso de este estudio en el control de las
variables de operación adecuadas para que el proceso tenga menos pérdidas de aceite en
lodos secos, menos impurezas, y un menor porcentaje de humedad.
Para la extractora se recomienda poner mayor énfasis en los equipos que están siendo
cuello de botella en el proceso de extracción, como es el caso del tamiz que tiene
problemas con separar el licor de prensa al ser diluido, lo que se provocó derrames y por
lo tanto también hay pérdidas de aceite, por lo tanto se debe llevar un mantenimiento de
cada equipo y hacer un plan preventivo.
Se recomienda que en la planta de extracción, en el proceso de clarificación que se
implemente un control fijo y adecuado en el proceso, que esté por escrito para evitar que se
trabaje empíricamente y ocasionando un mala calidad en el aceite terminado y pérdidas de
aceite.
Al obtener la información de los equipos y las variables de operación que nos muestra la
tabla 2, se concluye que las pérdidas se han ocasionado también debido a que en la
extractora Alcopalma no se trabaja bajo todos los rangos de operación establecidos, por lo
tanto se debe controlar cada variable en cada equipo ya que todas las variables afectan a la
calidad del producto final.
57
CITAS BIBLIOGRÁFICAS
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23-33, abril 2014.
[2] MORÁN, Oscar. y RAMÍREZ,Alcívar. Productos de la palma africana y su control.
Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, (223): 3-16, agosto 1993.
[3] NARANJO,Susana. Propiedades del aceite de palma, un milagro para la salud. Ecuador
país palmicultor, (23): 83-84, abril 2014.
[4] NARANJO,Francisco. Antecedentes del cultivo de palma aceitera. Palma Ecuado,(23):13-
22, abril 2014.
[5] DÁVILA,Francisco. Extracción de aceite, valorizando el fruto de la tierra. Ecuador país
palmicultor,(23): 61-73, abril 2014.
[6] CALA, Germán y BERNAL, Guillermo. Procesos modernos de extracción de aceite de
palma, Editorial Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite, Bogotá, p.146
[7] GEANKOPOLIS, Christie. Procesos de transporte y Operaciones Unitarias. Tercera
edición. Editorial Continental S.A. México, 1998, p. 993
[8] SINNOTT, Ray y TOWLER, Gavin. Diseño en Ingeniería Química, Editorial
Reverté,Barcelona, 2012, p. 1274
[9] LÓPEZ, J., et al. Introducción a los procesos de operaciones unitarias y los fenómenos de
transporte, Editorial Reverté, Bogotá, 2004. p.82
[10] STEIGER, Wolfgang y RACHERSEDER,Karl. Decanter in the direct clarification of oil
palm. Palm oil mill and refinery,(28): 138-142, junio 2007.
[11] BERNAL, Guillermo. Descripción general del proceso eficiente de clarificación de aceite
de palma y de sus condiciones de operación. Palmas,(12): 112-117, diciembre 1991.
58
[12] RINCÓN,S., RUEDA,L., YÁNEZ,E. y GARCÍA,J. Metodología de las pruebas de
sedimentación para el estudio del proceso de clarificación de aceite crudo de palma.
Ceniavances,(155): 1-4, noviembre 2007.
[13] DIAZ Rodríguez, Oscar. Estudio del nivel de dilución apripiado del licor de prensa en el
proceso de extracción de aceite de palma apoyado en el diseño y evalución de un sistema de
control automático.Trabajo de grado.Ingeniero Químico. Universidad Industrial de
Santander, Escuela de Ingeniería Química. Bucaramanga .2005. 65 p.
[14] YÁNEZ E.,DÍAZ,O., GARCÍA, J., GRANADOS J. y E. CASTILLO. Determinación del
nivel apripiado de dilución apropiado en el proceso de clarificación y diseño de un sistema
de control automático. Palmas, (4): 21-30, octubre 2008.
[15] GEANKOPOLIS, Op .Cit., p.125
[16] NIETO, D., YÁNEZ , E. y GARCÍA, J. Preclarificador de aceite crudo de palma diseño y
operación. Cenipalma,(29): 3-57, diciembre 2011.
[17] DELGADO, Francisco. Palma de aceite,. [En línea]. Santa María. [Fecha de consulta: 05
de Abril 2015`. Disponible en: < : http://cultivopalma.webcindario.com/clarifica.htm.
[18] GARCÍA, J., CADENA, O. y RODRÍGUEZ, N.Influencia de las diferentes fases (aceite-
agua-lodos) en el comportamiento de la clarificación. Palmas,(21): 334-339, marzo 2000.
[19] FEDEPALMA. Aceite crudo de palma.Requisitos de calidad para obtener buenos productos
refinados, Revista Palmas, (3):69-77. 1992.
[20] NARANJO, Op.Cit., p.84
[21] TEOBROMA. Extractora de Aceite de palma. La Concordia [En línea] [Fecha de consulta:
23 marzo 2015]. Disponible en: < http://www.teobroma.com/>.
59
BIBLIOGRAFÍA
GEANKOPOLIS, Christie. Procesos de transporte y operaciones unitarias.Editorial
continental S.A. de C.V. México, 1998. 992 p
SIERRA G. y MARROQUÍN R. Procesos modernos de extracción de aceite de palma,
Bogotá, Colombia: Ed., 2012. 157p.
ORTIZ, Rubén y FERNÁNDEZ, Olman. El cultivo de la palma de aceitera, Asociación de
editoriale Universitarias, Ed.1994. 208 p
SINNOTT, Ray y TOWLER, Gavin. Diseño en Ingeniería Química, Editorial
Reverté,Barcelona, 2012, 1274 p.
60
ANEXOS
61
ANEXO A. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A.
Figura A.1. Recepción de la fruta de la palma africana
Figura A.2. Esterilización de los frutos en Alcopalma
62
Figura A.3. Proceso de desfrutación de la palma africana
Figura A.4. Proceso de digestión y prensado de la palma africana
63
ANEXO B. Proceso de clarificación de aceite de palma en Alcopalma
Figura B.1. Tamizado del licor de prensa en Alcopalma
Figura B.2. Almacenamiento del licor de prensa en tanques de alimentación al decantador
de tres fases
64
Figura B.3. Decantación del licor de prensa en el decantador de tres fases
Figura B.4. Almacenamiento del aceite liviano en tanques.
65
Figura B.5. Centrifugación de la fase pesada que sale del decantador
Figura B.6. Secado del aceite liviano que proviene del decantador de tres fases.
66
Figura B.7. Almacenamiento del aceite terminado en Alcoplama
ANEXO C. Derrames de licor de prensa durante el proceso de clarificación en
Alcopalma
Figura C.1. Derrames de licor de prensa en el proceso de clarificación.
67
ANEXO D. Materiales y equipos utilizados para la experimentación
Figura D.1. Centífuga tipo champion S-33.
Figura D.2. Equipo de extracción Soxhlet para ensayos de pérdidas de aceite.
68
Figura D.3. Horno microondas para secar muestras.
Figura D.4. Cápsula de porcelana, espátula y mortero.
69
Figura D.5. Desecador con sílica gel.
Figura D.6. Balanza analítica.
70
ANEXO E. Análisis en el laboratorio de las diferentes muestras
Figura E.1 Muestra de aceite liviano para obtener el porcentaje de humedad e impurezas.
Figura E.2. Análisis de las impurezas en el aceite liviano
71
Figura E.3. Análisis de la humedad del aceite liviano por diferencia de pesos
Figura E.4. Calentamiento del aceite liviano para obtener el porcentaje de humedad.
72
Figura E.5. Lodos secos en Alcopalma S.A.
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