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En el presente artículo se resaltara la gran importancia que tienen los aislamientos térmicos en la industria de extracción del aceite de palma y su correcta utilización en el manejo de los procesos y equipos que intervienen en ella

  1. ETAPAS DEL PROCESO:

 El proceso de extracción del aceite de palma consiste en la extracción mecánica del aceite de palma y palmiste y comprende las siguientes etapas:

1.1   Esterilización

1.2   Desfrutacion

1.3   Digestión

1.4   Prensado

1.5   Clarificación

1.6   Desfibracion

1.7   Extracción palmiste

1.8   Tratamiento de aguas

1.9   Calderas

1.10 Generación

1.11 Efluentes

1.12 Otros procesos

 

  1. QUE OBJETIVOS SE LOGRAN CON UN BUEN AISLAMIENTO TERMICO

Un buen aislamiento térmico de los equipos y de las tuberías de vapor permite que se alcancen los siguientes objetivos:

2.1 Atender los picos de producción que se presentan principalmente durante los meses de marzo, abril y mayo que hay buena cosecha de RFF (racimos de fruta fresca).

2.2 Reducción de las pérdidas de aceite crudo y de los tiempos perdidos en la operación.

2.3 Mejorar la calidad del aceite crudo en la planta de beneficio con destino a las plantas refinadoras donde mediante otros procesos industriales se desarrollan una serie de productos con destino al consumo humano, sector automotriz, etc. y

2.4 Conseguir altos índices de eficiencia y productividad que garanticen bajos costo de operación dando como resultado la estabilidad y crecimiento continuo de la empresa.

  1. PROCESOS TERMICOS EN LA EXTRACCION DEL ACEITE DE PALMA:

 Los procesos térmicos que se llevan a cabo en una planta de beneficio de aceite son los siguientes:

3.1 Esterilización: se efectúa mediante autoclaves a las cuales se le inyecta vapor hasta temperaturas de 140 ºC. El consumo de vapor en la esterilización depende en alto grado del buen aislamiento de la autoclave y de las tuberías que transportan el vapor de agua, considerándose que debe ser de aprox 180 Kgs/ton de RFF y el tiempo de la misma depende de la calidad del vapor inyectado.

 3.2 Digestión y prensado:Este proceso se realiza en unos cilindros verticales que cuentan con un eje central, equipado con cuatro grupos de paletas que giran a pocas revoluciones y cuatro entradas de vapor directo para mantener una temperatura de operación de 90 a 95 ºC. En esta etapa se pretende el acondicionamiento de la fruta para facilitar el prensado. Los frutos dentro del digestor deben alcanzar una temperatura de alrededor de 90 a 95°C, con el fin de disminuir la viscosidad del líquido aceitoso y facilitar su evacuación durante el prensado. En la medida en que los digestores estén mejor aislados habrá menores perdidas de calor y por ende menor consumo de vapor.

3.3 Clarificación: La clarificación es el proceso mediante el cual se separa y purifica el aceite de la mezcla líquida extraída en la prensa, la cual contiene aceite, agua, lodos livianos (compuestos por pectinas y gomas) y lodos pesados (compuestos por tierra, arenas y otras impurezas). Para lograr dicha separación se aprovecha las características de inmiscibilidad entre el agua y el aceite y se debe mantener una temperatura del medio entre 90-95 ºC, la cual se consigue inyectando vapor de buena calidad mediante un serpentín de calentamiento indirecto y un buen aislamiento térmico.

3.4 Desfibracion:La sección de recuperación de almendras o “palmistería” tiene por objeto efectuar la ruptura de la cáscara de las nueces y obtener la recuperación de las almendras también denominadas en forma general como “palmiste”. Las almendras recuperadas en los equipos de separación (columna neumática e hidrociclón), son transportadas hacia los silos de secado en donde deben tener una permanencia suficiente para reducir la humedad hasta un 6 – 7%.  Estos equipos cumplen una función muy importante en la calidad del producto, por las siguientes razones: las almendras húmedas se vuelven mohosas después de un tiempo relativamente corto y cuando las almendras se almacenan en estado húmedo, la acidez del aceite obtenido de ellas se incrementa con mayor rapidez.

La temperatura del secado se debe ajustar para el caso del silo de almendras húmedas (provenientes del sistema de hidrociclones) alrededor de los 70º C en la parte superior y 50º C en la parte inferior, mientras que en el caso del silo de almendras semisecas (provenientes de la separación neumática) en alrededor de 60º C en la parte superior y 50º C en la parte inferior.  Se debe tener cuidado en todo caso que no sea mayor de 70º C, pues entonces se produce un oscurecimiento del palmiste y una degradación de su calidad.

Los silos secadores de almendras son equipos de construcción relativamente simple, provistos de un soplado de aire caliente cuya temperatura se regula automáticamente en los radiadores – intercambiadores al vapor por los que pasa el aire y deben estar aislados térmicamente en todas sus paredes para aumentar la eficiencia del secado.

3.5 Extracción palmiste:el palmiste o almendra representa aproximadamente entre el 4 y 6% del peso del racimo de fruta fresca. Constituye por tanto, un producto importante del proceso de extracción del fruto de la palma.  Tiene un contenido total entre 47 y 50% de un aceite de características diferentes de las del aceite rojo de palma y se asemeja al aceite de coco. El aceite de la almendra se puede obtener mediante extracción por presión o también mediante extracción con disolventes especiales.

Una vez el palmiste se transporta hacia la planta de extracción, se le somete a una etapa de preparación antes del proceso de prensado, que consiste en un acondicionamiento de humedad y de temperatura. La humedad debe estar entre 4 y 5 % y la temperatura entre 60 y 70°C.

El acondicionamiento se realiza en un silo secador vertical de sección cuadrada, aislado térmicamente.  La parte inferior está constituida por cuatro tolvas en forma tronco piramidal con un sistema de descarga compuesto por dos transportadores sinfín.  El silo está provisto de un dispositivo de calefacción constituido por un ventilador centrífugo, tres intercambiadores de calor que funcionan con vapor saturado a baja presión y tres conductos para entrada de aire caliente al silo.

3.6 Calderas (producción de vapor):el proceso de la extracción del aceite de palma necesita una cantidad importante de vapor, especialmente para la esterilización y para el calentamiento en las demás etapas de ese proceso.  El vapor requerido para estos procesos es vapor de baja presión (entre 3 y 4 bar).  Sin embargo, para la producción de la fuerza motriz (en forma de energía eléctrica), las turbinas requieren vapor de mayor presión (20 a 22 bar), usualmente recalentado.

La producción de este vapor es asegurada de manera muy amplia por la combustión de las fibras y cáscaras de desecho que representan aproximadamente entre un 19% y un 20% del peso de los racimos frescos.

Para producir un vapor de buena calidad y de bajo costo se requiere que todos los equipos de la caldera como economizador, sobrecalentador, tanque de condensados, tuberías de vapor y de condensados, etc., estén correctamente aislados para minimizar las pérdidas de calor al exterior.

 

  1. CUIDADOS AL INSTALAR AISLAMIENTOS TERMICOS EN PLANTAS DE EXTRACCION DE ACEITE:

 Se deberán tener en cuenta las siguientes observaciones al instalar aislamientos térmicos en las tuberías y equipos de proceso de plantas de extracción de aceite:

4.1 Elija el espesor óptimo del aislamiento térmico:

 El espesor optimo o recomendado del aislamiento se selecciona mediante un software de transferencia de calor (suministrado en forma gratuita por nuestra empresa SIS SA) con las siguientes variables

Temperatura del proceso (ºC)

Tipo de área a aislar (equipo o tubería)

Material de la chaqueta exterior (aluminio, acero inoxidable, PRFV, etc)

Temperatura ambiente (ºC)

Orientación del equipo (vertical u horizontal)

                                                 

A continuación se anexan 2 ejemplos para equipos de proceso y tuberías de conducción de vapor:

4.1.1 Equipo de proceso:

Para este caso de un equipo vertical que opera a 150 ºC, el espesor recomendado del aislamiento térmico será de 3” con lo cual se tiene una temperatura exterior de 41.4 ºC, unas pérdidas de calor de 56 watt/m2 y una eficiencia del aislamiento del 97%.

4.1.2 Tuberías de conducción de vapor

Para este caso se trata de una tubería horizontal que transporta vapor a 3.5 psig (150 ºC), el espesor recomendado del aislamiento térmico será de 2” con lo cual se tiene una temperatura exterior de 41 ºC, unas pérdidas de calor de 26 watt/ml y una eficiencia del aislamiento del 93%.

4.2 Puentes Térmicos:

 Corte los puentes térmicos entre el equipo y la chaqueta metálica exterior colocando papel cerámico en los herrajes que sostienen el aislamiento y la chaqueta como se muestra en la foto anexa:

 

 

4.3 Espesor del aislamiento térmico:

 

No utilice aislamientos que se deformen o descuelguen con el tiempo pues al disminuir su espesor aumentan las pérdidas de calor de acuerdo con la Ley de Fourier (Q = K*A*(T1-T2)/espesor)

 

 

4.4 Conductividad térmica (K):

Utilice aislamientos térmicos que tengan baja conductividad térmica (K), solicite a su proveedor o al fabricante de los mismos la ficha técnica para estar seguro de que cumple con el propósito para el cual se va a utilizar.

4.5 Aislamientos que producen oxidación en el equipo aislado:

Asegúrese que el aislamiento térmico a utilizar no tenga mallas de retención que se oxiden o contenido de cloruros que produzcan efectos corrosivos en la superficie aislada como las fotos que se muestran a continuación:

 

4.6 Aislamientos que absorben agua:

 No utilice aislamientos que absorban agua rápidamente, porque se pierde su poder aislante, esta prueba la puede hacer sumergiendo los aislamientos en agua y ver el tiempo que demora cada uno en atrapar el agua suficiente para hundirse en el agua.

4.7 Aislamientos que no suelten material sin fibrar:

Utilice aislamientos que no suelten material sin fibrar, ya que con la vibración terminan volviendo a su estado natural, haga la prueba colocándolos sobre una hoja de papel y observe si desprenden material arenoso sobre la misma.