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TECNOLOGIA DEPROCESSAMENTO

DE ÓLEOS EGORDURAS VEGETAIS

E DERIVADOS

wWestfalia Separatordo Brasil Ltda.


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TECNOLOGIA DE PROCESSAMENTO DE ÓLEOS,

GORDURAS VEGETAIS E DERIVADOS

Relação de itens abordados:. Página

Prefácio 3Processo de Obtenção de Óleos e Gorduras Vegetais 4Decanters para a Clarificação de Óleos de Prensagem 13Planta para Extração de Óleo de Soja 22Degomagem 28 Neutralização de Óleos Comestíveis 39Cálculo de Dosagens no Refino - Sistemas de Dosagem 61Redução do Consumo de Água de Lavagem 66Winterização 76Cisão de Borra 88Perdas no Processo – Tratamento dos Efluentes 92Branqueamento Contínuo 101Desodorização 115Recuperação de Calor em Desodorizadores 128Recuperação de Ácidos Graxos - Tocoferóis 134Sistemas de Vácuo não Poluentes 139Hidrogenação 153Fracionamento 170Interesterificação 177Lecitinas 202Margarinas e Cremes Vegetais 211Maionese 222Proteína de Soja 228Óleo de Soja Epoxidado 252Estimativa de Custo para Processamento de Soja 257Diversos - Dados Técnicos, Tabelas e Gráficos 274


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PREFÁCIO DA 3A. EDIÇÃO

A partir de 1993 a Westfalia separator doBrasil, que já fornecia plantas completas deneutralização desde 1974, atendendo asolicital[ção do mercado brasileiro c, começoua atuar no fornecimento de refinarias completasna modalidade turn-key. Em função distoforam preparados artigos técnicos específicos para apresentação dos processos envolvidos.

Este livro procurou agrupar o material dedivulgação utilizado em palestras detreinamento e seminários dados pela WestfaliaSeparator.

Esta é a terceira revisão deste trabalho ondetentamos incorporar os assuntos que maisdespertam interesse dos clientes.

Mais uma vez recomendamos a leitura do livro:Pratical Handbook of Soybean Processing andUtilization de D. R. Ericson, Editor - publicadaem 1995 por AOCS PRESS e United SoybeanBoard, de onde alguns artigos tiveram origem.

Agradecemos a colaboração e autorização dada pelo engenheiro Klauss Peter Eickhoff,responsável pela área de Óleos Vegetais daWestfalia Separator – Alemanha, pelo eng.Sérgio Bloch da Westfalia SeparatorArgentina, pelo eng. Frank Weldkamp, diretortécnico da Lochen, Klaus Weber, ex-diretor daExtraktionstechnik e Krupp e, maisrecentemente, ao Eng. Holger Kirschbaum daLURGI - Life Science Division - Alemanha para a inclusão e divulgação de literaturatécnica de autoria própria assim como materialtécnico interno destas tradicionais companhias.


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TECNOLOGIA DE PROCESSAMENTO DEÓLEOS E GORDURAS VEGETAIS

PROCESSO DE OBTENÇÃODE ÓLEOS E GORDURAS VEGETAIS

I. Introdução:

As sementes de modo geral contém maior ou menor quantidade de óleo em suacomposição.

Dada a importância dos óleos vegetais na dieta humana, além das inúmerasaplicações industriais dos mesmos, foram desenvolvidos processos de extração e purificação destes óleos.

O processo completo consta de duas etapas:

a.) extração; b.) refinação.

Estas etapas podem ser executadas em unidades fabris conjugadas ouindependentes, dependendo somente de aspectos econômicos relativos às fontesde matéria-prima e dos centros consumidores.

O processo aqui descrito tem como base a soja, mas é válido para a maior partedas sementes oleaginosas comerciais (algodão, amendoim, palma, babaçu, milho,girassol, canola, etc.).

II. O Processo de Extração:

As sementes oleaginosas são constituídas por uma parte fibrosa e outra oleosa. Na soja, a fibra constitui cerca de 80%, e a parte oleosa 20%. Além disso, o grãode soja tem parcela de umidade de 12 a 15%.

A unidade de extração é constituída de:

II.1. Recebimento / Secagem / Estocagem:

Visto que a colheita de grãos é sazonal, com época determinada pelo clima daregião produtora, todo o produto a ser trabalhado no ano é recebido e

armazenado durante um curto período do ano.


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Para que o produto não sofra deterioração, deve ser seco até uma umidade pré-determinada, para ser armazenado sob condições controladas (para a soja: 12%).

A secagem é feita normalmente em secadores verticais tipo cascata, comutilização de gás quente de combustão.

Quando se recebem grãos muito úmidos, devido a chuvas na época da colheita,torna-se necessária a re-secagem ou seja o grão é seco, fica armazenado em silosverticais durante um determinado período para que se tenha uma migração daumidade para a superfície do grão e a mesma se estabilize. Em seguida o grão énovamente seco até a umidade desejada e só ai armazenado.

II.2. Pré-limpeza:

Dependendo do teor de impurezas presentes na semente, torna-se necessária a pré-limpeza antes da armazenagem, a fim de proteger os equipamentos da açãoerosiva de areia e pedras, e eliminar contaminantes (por exemplo, sementes degramíneas) que possam prejudicar a qualidade do produto. É também necessárioremover os grãos quebrados para evitar aquecimento durante a armazenagem,decorrente da oxidação.A pré limpeza é feita nas denominadas peneiras catadoras de pedras (pordiferença de peso) e nas peneiras classificadoras (por diferença de tamanho).

II.3. Preparação:

A preparação da semente para a extração pode variar bastante em função damatéria-prima. Vamos descrever o processo utilizado para soja em vista darelevância atual desta matéria-prima.

A soja passa inicialmente por moinhos quebradores (similares aos utilizados paramoagem de trigo), onde é reduzida, na primeira passagem a 1/2 grão, e nasegunda passagem a 1/4 de grão.

Quando se deseja produzir um farelo de alto teor protéico (HIPRO) ou para preparar o farelo para a produção de proteína isolada de soja, é feita a separaçãode casca entre a primeira e segunda quebra, através de separadores por aspiraçãotipo cascata e novamente, após a segunda quebra, uma nova separação de casca.

A seguir, a soja quebrada passa por uma peneira com aspiração, onde sãoseparados os finos (pó) e a casca residual (por aspiração).

O grão partido é posteriormente aquecido em cozinhadores até 60o Celsius eapós, laminado em lâminas com espessura de 0,2 mm. Este material já pode serenviado à etapa de extração.


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Para melhorar a capacidade de extração por solvente, é utilizada a técnica deexpandir a massa laminada. Isto é feito com a utilização de um expansor de grão, baseado no equipamento da Andersen (desenvolvido inicialmente para gemem demilho).

O equipamento consta basicamente de uma rosca extrusora com injeção de vapor.Esta rosca comprime a massa laminada contra uma placa perfurada, promovendouma compactação seguida de expansão, transformando os flocos em pelletsesponjosos.

Esta massa tem maior densidade aparente e maior capacidade de percolação,aumentando pois a capacidade do extrator. A massa é a seguir seca e resfriadaaté a temperatura de 50o Celsius.

II.4. Extração Propriamente Dita:

II.4.1. - Extração por solvente:

A extração por solvente é composta de:

Unidade de extração de óleo com solvente (hexana); Unidade de evaporação do solvente da miscela (= óleo + solvente); Unidade de dessolventização do farelo;

Unidade de condensação de hexana; Unidades complementares.

a.) Unidade de Extração:

Atualmente as unidades de extração trabalham todas de forma contínua.

Constam basicamente de uma tela filtrante sob a qual é depositada a massa,chuveiros de hexana/miscela na parte superior, e receptores na parte inferior paracoleta da miscela.

Os mais comuns atualmente são do tipo esteira contínua, com ou sem caçambas(Lurgi, De Smet, Crown), ou do tipo Rotocel/Carrossel (EMI, Krupp, French).

Para melhor efeito de extração, a miscela segue em contra corrente com a massa,ou seja, a miscela mais concentrada lava a massa com maior teor de óleo. Amiscela com baixa concentração lava a massa com menor teor de óleo, sendo quea massa à saída do extrator é lavada com hexana pura.

O farelo não deve conter mais que 1% de óleo após a extração.


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b.) Unidade de Evaporação:

A miscela concentrada passa pela unidade de evaporação, onde é feita aseparação do óleo da hexana. É constituída de evaporadores tubulares verticaisaquecidos a vapor.

c.) Unidade de Dessolventização:

O dessolventizador tem por finalidade eliminar toda a hexana absorvida pelofarelo, tostar o farelo de forma a diminuir sua atividade ureática, e finalmenteresfriá-lo, estabilizando sua umidade (na faixa de 12%).

É composto por diversos estágios sobrepostos, por onde o farelo passa em fluxodescendente ou em unidades separadas.

Os estágios são dotados de camisa de vapor e fundos duplos, nas etapas dedessolventização, tostagem e secagem, além da injeção de vapor vivo e deinjeção de ar frio na etapa de resfriamento.

A passagem entre estágios é feita através de bocais, e a movimentação interna por eixo dotado de raspadores em todos os estágios.

O processo é controlado de forma a evitar que o excesso de temperatura prejudique a qualidade do farelo, diminuindo o índice de proteína dispersável(IPD).

d.) Unidade de Condensação de Hexana:

Compõe-se de condensadores tubulares resfriados à água (ou a ar), que tem porfunção recuperar a hexana evaporada nos estágios de evaporação edessolventização. A aspiração dos gases provenientes do extrator e dodessolventizador é feita por sistema de vácuo por ejetores a vapor situados após aunidade de condensação.

O consumo de hexana no processo não deve superar 1 litro/ton. de soja.


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FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO DO PROCESSO DEEXTRAÇÃO DIRETA

1 - Secagem 2 - Armazenagem3 - Pré-limpeza 4 - Moinhos quebradores5 - Condicionador 6 - Laminador7 - Extrator 8 - Dessolventizador tostador9 - Destilação 10 - Degomagem

Anti

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II.5. Unidades Complementares:

Com a finalidade de melhorar a qualidade do óleo, existem unidadescomplementares à extração, como por exemplo as seções de filtração de miscelae degomagem do óleo bruto.

A filtração de miscela tem por finalidade eliminar as farinetas que passam pelo piso ou esteira filtrante do extrator e ficam na miscela. Estas farinetas, durante aevaporação, se incrustam nos evaporadores o que dificulta o processo tornandonecessário o aumento da temperatura dos mesmos. Isto, além de dar cor misintensa ao óleo, faz com que a qualidade tanto do óleo como da lecitina seja piores.

A degomagem tem por finalidade a extração da lecitina do óleo. A lecitina é umagente emulsificante que prejudica a qualidade do óleo e dificulta o processo derefinação do mesmo.

Sua separação é feita por hidratação com água quente e separação porcentrifugação sendo que o óleo degomado deve ser seco a vácuo e resfriado paraarmazenagem ou transporte.

A lecitina extraída pode ser adicionada ao farelo ou seca em evaporadores detambor rotativo ou de superfície raspada para utilização comestível oufarmacêutica.

O teor de gomas no óleo, após degomagem, deve situar-se na faixa máxima de 10a 15 p.p.m., dependendo do teor de fosfatídeos não hidratáveis contidos no óleos

Nota: Em vista do trabalho com hexana na extração, é extremamente importanteo aspecto de segurança na planta, que deve ser levado em conta em todas asfases, do projeto à operação.

III. Processamento através de pré prensagem

O método clássico de extração direta por solvente utiliza moinhos quebradores deeixo flutuante e moinhos laminadores para o pré tratamento antes da extração.

Adicionalmente expanders são integrados ao processo de pré tratamento de formaa obter-se um aumento de capacidade de produção na planta.

A aplicação de expander melhora a percolação do material no extrator e reduz aretenção de hexana após a extração.


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Além disso, vapor direto que é injetado no expander deve ser condensado esubseqüentemente eliminado. Isto requer considerável consumo de energia ecustos, que devem ser avaliados.

Alto conteúdo de água na extração pode resultar em alto conteúdo de óleo nofarelo.

Para sementes com alto teor de óleo como girassol, algodão, canola, oliva, éutilizado o processo de pré prensagem onde boa parte do óleo é extraídomecanicamente. Mesmo para a soja este processo pode ser utilizado apesar da pouca quantidade de óleo que é extraída nesta etapa.

A semente alimentada na prensa foi previamente limpa e pode ser aquecida atemperatura de 80oC. Na máquina a pressão e as forças do trabalho mecânico pré

tratam de tal forma que a extração por solvente que se segue reduz o conteúdo deóleo para um valor mínimo.

Além disso uma parte significativa do óleo é extraída mecanicamente no prétratamento o que favorece os resultados do pré tratamento mecânico da semente.

O processo não adiciona vapor na máquina.

Pelo trabalho mecânico a semente que alimenta a máquina é aquecida e portantoa torta deve posteriormente ser resfriada a cerca de 60oC para que não produza

evaporação de hexana no extrator. A geometria da rosca da prensa faz com que o produto conformado na saída da máquina tenha uma grande superfície.

Uma parte da umidade presente nos grãos de soja é evaporada por descompressãona saída da rosca de forma que os poros das células são abertos para asubsequente extração por solvente.

A temperatura da semente alimentada na máquina é decisiva para o consumo de potência (consumo específico por tonelada). Se a torta for usada como ração paraaves (com alto teor de óleo – sem se efetuar a extração por solvente), a atividade

ureática deve ser reduzida antes da prensa.A maior temperatura resultará também num menor consumo específico de potência.

Se a prensa for utilizada como unidade de preparação substituindo os moinhosquebradores e laminadores, a semente deve ser alimentada levemente aquecidade forma a criar altas forças de cizalhamento e atingir um melhor grau de preparação.


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FLUXO DE MATERIAL PARA PROCESSAMENTOEXTRAÇÃO DIRETA PRÉ PRENSAGEM

EXTRAÇÃO DIRETA

EXTRAÇÃO

AO DESSOLVENTIZADOR

EVAPORAÇÃODE MISCELA

PRÉ PRENSAGEM

AO DESSOLVENTIZADOR

EVAPORAÇÃODE MISCELA

EXTRAÇÃO

PRENSA

hexanamaterial sólido

óleoágua

DECANTER

HEXANAPREPARAÇÃO


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DECANTERS PARA A CLARIFICAÇÃO DE ÓLEOS DE PRENSAGEM

I. Sistema de tratamento para óleos de prensagem

Em plantas modernas a extração continua de óleos de sementes consistenormalmente de uma combinação de prensagem e extração por solventes. Assementes são inicialmente prensadas ate um certo teor de óleo e a seguir extraído por solvente até um teor residual de aproximadamente 1% de óleo no farelo.

A aplicação do decanter para clarificação do óleo de prensagem atinge osobjetivos de operação contínua e alta economia. Instalações de decanter paraclarificação do óleo de prensagem cumprem sua tarefa de forma mais simplesque instalações com filtros.

Características das instalações com decanter

Esta instalação para clarificação de óleo de prensagem com descarga contínua desólidos oferece as seguintes vantagens:

Alta economia Redução do volume de resíduo a ser disposto Economia de espaço de estocagem para o bolo do filtro

Baixos custos de operação e manutenção Drástica redução no espaço requerido quando da aplicação dos decanters Menores períodos de retorno de investimento Efeito de auto limpeza devido a descarga contínua de sólidos Operação simples Trabalho e custos de limpeza desnecessários Rápido ajuste dos parâmetros da máquina em caso de alterações de produto e

processo Modo de operação contínuo e automático

II. Extração e clarificação de óleos de prensagem

Visão geral do processo

A extração do óleo das sementes normalmente é feita em dois estágios: assementes são inicialmente pré-prensadas seguido da extração do óleo residual datorta. Após descascamento, quebra e condicionamento, a semente oleaginosa écontinuamente transportada para a prensa de operação continua.


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EXTRAÇÃO POR PRENSAGEM E

CLARIFICAÇÃO DO ÓLEO DE PRENSAGEM

(*) torta enviada para a extração por solvente(**) material sólido retornado para o condicionador

peneira

silo

moinhoquebrador

condicionador

prensa

telavibratória

trocadortrocadorde calor

tanque deretenção

decanter

trocadorde calor

secador

sistema devácuo

sólidos dodecanter **

óleo seco

torta *

sólidos **

água quente


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O óleo extraído na prensa é inicialmente pré clarificado em uma tela vibratória.O material separado na tela (grosso) pode ser reenviado a prensa ou adicionadoaos sólidos do decanter.

Para facilitar a separação das impurezas remanescentes é vantajosa a adição deágua quente. O volume depende basicamente do teor de sólidos do líquido que passou pela tela. É aproximadamente de 1% da vazão da bomba. A temperaturada água a ser adicionada deve ser de aproximadamente 95 graus centígrados.

A bomba, com variação contínua de velocidade, protegida contra desgaste enviaa mistura ao trocador de calor. Aqui a mistura é aquecida a uma temperatura deno mínimo 95 graus através de vapor. A mistura pré-tratada é enviada ao tanquede contato.

A adição previa de água ajuda a separação dos sólidos finos que então podem serseparados a seguir no decanter. Os sólidos separados são normalmentetransportados através de um transportador tipo rosca sem fim para a extração porsolvente.

O teor residual de sólidos no óleo clarificado é inferior a 0,5 % em volume.Afim de reduzir o conteúdo residual de água, a fase do óleo clarificado é enviadasob pressão em sistema fechado, através de um trocador de calor ao secador avácuo. A secagem do óleo para subsequente estocagem é recomendada afim de prevenir a pós-separação das gomas residuais e o aumento excessivo da acidez.

III. Máquinas e equipamentos para a clarificação de óleos de prensagem

DECANTERS

O decanter é uma centrífuga horizontal com transportador tipo rosca, com tamborcilindrico-cônico de parede fixa, para a separação contínua de sólidos emsuspensão.

O produto a ser processado entra na câmara de separação do tambor através dotubo central de alimentação; é então acelerado até a velocidade de operação. Aforça centrífuga faz com que as partículas solidas se depositem na parede dotambor em um tempo muito curto.

O tambor tem uma forma cilindrico-cônica. Esta forma foi escolhida pois aseção cilíndrica é bastante adequada para a clarificação do líquido e a seçãocônica do tambor é adequada a secagem dos sólidos.

A rosca sem fim gira a uma velocidade que é ligeiramente superior a velocidadedo tambor e transporta continuamente os sólidos separados para a extremidade

mais estreita do tambor. Devido a forma cônica do tambor, os sólidos são


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separados do líquido e todo líquido do sólido é removido quando os sólidos passam pela "zona de secagem" que não está em contato com o líquido.

Os sólidos são finalmente descarregados na câmara de coleta da carcaça atravésde aberturas no fundo do tambor. O líquido flue através das espirais da rosca atéa outra extremidade do tambor (em contra corrente).

As impurezas leves, ainda remanescentes no líquido, são separadas por forcacentrifuga no momento em que passam pela "zona de clarificação" e entãotransportadas pela rosca aos "orifícios de descarga de sólidos" juntamente com ossólidos coletados na região de admissão.

O líquido clarificado é descarregado da câmara de separação através de um discode regulagem intercambiável. O líquido é coletado por um rodete (bombacentrípeta) que mergulha no líquido em rotação em uma câmara separada dotambor e descarrega o líquido sob pressão.

A capacidade do decanter depende da facilidade com que o produto pode serclarificado, da concentração de sólidos contidos no produto, da umidade residualrequerida na descarga de sólidos e o conteúdo máximo permissível de sólidos nolíquido clarificado. A máquina pode ser ajustada para atingir o melhor dascondições requeridas.

O decanter é acionado por um motor trifásico de baixo nível de ruído. Umacoplamento hidráulico ajustável reduz a corrente de partida. Correias sãoutilizadas para a transmissão de potência. A rosca é acionada através de correiase engrenagem tipo ciclo (ciclo-redutor).

O sistema de monitorização do ciclo-redutor de acionamento assegura operaçãolivre de qualquer problema. O acionamento (motor e acoplamento) é instaladono decanter de forma compacta: é também isolado contra vibrações.

Um tipo diferente de acionamento é utilizado dependendo do tipo de decanter edo tipo de aplicação. Isto pode ser ilustrado através de dois exemplos:

O decanter com rosca de acionamento hidráulico é disponível como versãoespecial. Esta versão e recomendada quando uma concentração uniforme desólidos deve ser atingida na fase de descarga de sólidos em conjunto comflutuações de produção.

Com sistema de duplo acionamento o motor principal aciona o tambor e acarcaça do ciclo-redutor primário. Um ciclo-redutor secundário adicional e ummotor secundário permitem medição automática do torque e controle davelocidade diferencial.


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Este tipo de acionamento é recomendado:

Se a umidade residual na descarga de sólidos do decanter deve ser mantidanum valor mínimo.

Se a instalação deve trabalhar próximo do valor máximo da capacidade dedescarga de sólidos em conjunto com mínima velocidade diferencial.

Se um conteúdo uniforme de sólidos na descarga deve ser atingido emconjunto com flutuações de produção.

Se uma capacidade de produção maior que a conseguida com acionamentostandard do decanter deve ser atingida.

Dados da máquina:

A escolha do desenho mais adequado do tambor depende da característica do

produto, da eficiência requerida de clarificação, do grau de secagem e dacapacidade de produção.

Os seguintes fatores afetam a operação dos decanters: Velocidade do tambor Desenho do tambor (cone reto, tambor de cone escalonado) Desenho da rosca (passo e número de fios) Velocidade diferencial Ajuste do diâmetro do disco de regulagem (zona de secagem longa ou curta) Zona de alimentação (deslocamento do tubo de alimentação).

DECANTER CLARIFICADOR

1 - Alimentação de produto a ser clarificado2 - Saída da fase leve (líquida)3 - Saída da fase pesada (sólida)

TAMBOR

ROSCA

1

2

2

3

3


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SECADOR A VÁCUO

Sistemas de secagem encontram aplicação na evaporação da umidade residual doóleo de prensagem clarificado. O coração da planta é um secador de filme finoem que o óleo a ser seco flue através de uma válvula de contra pressão. Estaválvula fecha imediatamente quando cessa o fluxo de óleo, afim de prevenir aqueda do vácuo no secador.

Afim de facilitar a evaporação otimizada da umidade do óleo, o mesmo flue emfilme fino através de diversas cascatas. O óleo seco é descarregado do secadoratravés de uma bomba auto escorvante em que parte do fluxo é reciclado. Osecador é equipado com visor para inspeção visual do nível de óleo. O vácuo é produzido ou por um sistema de vácuo multi-estágio a vapor com condensadorde contato direto ou por bomba de vácuo de anel líquido com pré-condensador desuperfície.

Características: Operação contínua Evaporação otimizada da umidade residual Não há oxidação.

IV. Clarificação de óleo de palma

O óleo de palma é extraído de cachos de frutos frescos da palmeira existente principalmente na Malásia, África e América do Sul. A tecnologia deesmagamento envolve esterilizadores, digestores e prensas de rosca helicoidal.

Nos últimos anos novas tecnologias baseadas em decantadores centrífugos temsido introduzidas com o propósito de aumentar a tecnologia de extração no quediz respeito a eficiência, qualidade , simplicidade e poluição.

Com a introdução do processo de clarificação direta o estágio de clarificação foisimplificado e adicionalmente a quantidade de água efluente reduzida assim

como a DBO (demanda bioquímica de oxigênio) do efluente é drasticamentereduzida.

VANTAGENS DO PROCESSO DE CLARIFICAÇÃO DIRETA

O novo sistema oferece as seguintes vantagens:

1. Economia na operação e manutenção dos separadores de lodo visto estes nãoserem necessários.

2. Redução do tamanho do estágio de clarificação (economias no investimento

em edificações e estruturas).


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3. Redução em geral dos sólidos orgânicos no efluente. A DBO é reduzida porexemplo de 30.000 para 10.000. A quantidade de lodo em kg é drasticamentereduzida. Portanto uma significativa redução no investimento em tratamentode efluentes da planta pode ser esperada.

4. Operação simples no estágio de clarificação pois não são necessários tanquesde decantação.

5. Não é necessário água de diluição no estágio de clarificação.6. Diminuição das perdas por não necessidade de limpeza dos separadores.7. tempo de contato entre o óleo de palma quente e o ar/água é reduzido, o que

evita o aumento da acidez.

DESCRIÇÃO DO SISTEMA

Embora diferentes configurações sejam possíveis, nossa experiência e discussõescom os maiores consultores sobre óleo de palma e técnicos de esmagamentoresultaram no processo descrito abaixo. Veja descrito no fluxograma anexo:

óleo bruto vindo da prensa passa através de uma tela vibratória de onde é bombeado através de um hidrociclone separador de areia para o decanter de 3fases.

decantes separa o óleo bruto em óleo e lodo e aos mesmo tempo remove umaquantidade substancial de sólidos.

óleo é purificado em centrifugas auto limpantes na forma usual e em seguidaseco a vácuo e enviado aos tanques de estocagem.

No lodo apenas uma quantidade insignificante de óleo é transferido para osistema de tratamento de água efluente passando antes por um tanque desegurança (para recuperar eventuais perdas de óleos de vazamentos oulimpeza da planta).

Os sólidos (torta) é transportada e adicionada ao resíduo sólido da extração para disposição.

DECANTER WESTFALIA

Os modelos Westfalia mais utilizados para óleo de palma são:

para 15 a 20 ton/h de cachos frescos para 30 a 40 ton/h de cachos frescos

As características dos decanters Westfalia permitem que os mesmo mantenhamalta eficiência mesmo em baixas velocidades. Graças a isto, graças a suaconstrução reforçada e proteção contra desgaste é garantido um longo tempo detrabalho de 10 a 20 mil horas entre manutenções gerais.

A proteção contra desgaste é do tipo soldado o que permite ser feito o reparo dasroscas localmente.


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Adicionalmente os decanters Westfalia podem ser fornecido com sistema deduplo acionamento o que faz com que o equipamento possa operar com maioreficiência em qualquer circunstância.

DESEMPENHO DOS DECANTERS WESTFALIA

Lodo de saída do decanter contem menos de 1% de óleo o que significa queas perdas de óleo sejam inferiores a 0,5% com base na capacidade em cachosde frutos frescos.

Redução do conteúdo de sólidos na fase aquosa maior que 50%. A torta contém menos que 80% de água e menos que 2% de óleo (menos que

10% base seca) o que significa menos de 0,15% com base na capacidade emcachos de frutos frescos.

A capacidade de cada decanter é suficiente para cobrir uma vazão de até duas

vezes a vazão nominal ou seja, um decanter pode substituir duas máquinas seeventualmente necessário, no trabalho com eficiência reduzida. Isto significaque a plena capacidade de esmagamento pode ser mantida mesmo quando umdos equipamentos esteja em manutenção.

CLARIFICAÇÃO DE ÓLEO DE PALMA

Cachos de frutostanque intermediáriohidrociclone

tela vibratória

decanter

óleo clarificado(para a secagem)

centrífuga clarificadora

água sólidos

areia

sólidos

areia

água

óleo

tanque

aquecedor


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QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA

A concentração de impurezas do óleo bruto, assim como a dificuldade de suaremoção dependem da qualidade da matéria prima oleaginosa, das condições deestocagem da semente, das condições de extração e das condições de estocagemdo próprio óleo bruto.

De um modo geral, a deterioração oxidativa do óleo na semente evolui de forma paralela a sua degradação. Ambos os fenômenos são provocados por atividadeenzimática que é intensificada em determinadas condições de manuseio eestocagem de matéria prima.

É o que acontece por exemplo com umidade acima de 13% em temperaturaelevada.

Da mesma forma, grãos avariados e quebrados aumentam a atividade enzimática prejudicial à qualidade do óleo.

Como resultado o óleo bruto apresentará elevada acidez livre, elevados índicesoxidativos e elevado conteúdo de gomas não hidratáveis. Um óleo bruto comestas características é difícil de ser degomado. O óleo refinado resultante podeter sua qualidade comprometida, especialmente a estabilidade.

Em casos mais extremos de deterioração, são necessárias condições maisenérgicas de refinação que podem compensar apenas parcialmente a qualidadeinferior do óleo bruto, com as correspondentes perdas adicionais de refino.

Também as condições climáticas desfavoráveis podem levar a colheita de sojaimatura: o óleo bruto correspondente se caracteriza por um alto conteúdo deferro, clorofila e ácidos graxos oxidados e é muito difícil de ser degomado.

As impurezas contaminantes da soja – gramíneas em geral – também contribuem para o aumento das impurezas do óleo bruto, particularmente a clorofila e produtos de oxidação.

O quadro abaixo apresenta um resumo dos vários fatores acima mencionados queinfluem na qualidade do óleo bruto.

FATORES Aumento de:Impurezas produtos de oxidação, clorofilaGrãos imaturos clorofila, ferroGrãos avariados ou quebrados(carga, transporte, descarga)

acidez, gomas não hidratáveis, produtosde oxidação

Estocagem

(tempo, temperatura, umidade)

acidez, gomas não hidratáveis, produtos

de oxidação


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PLANTA PARA EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE SOJA

1. Introdução

A planta descrita neste capítulo (ver Fig. 1) é projetada para produzir óleo bruto,farelo de alto teor protéico, lecitina bruta e cascas torradas de soja

O óleo de soja bruto é fornecido a refinarias; o óleo refinado é usado naculinária, saladas e em margarinas, maionese e gorduras. Farelo de alto teor protéico é fornecido para fabrica de rações e utilizado em ração animal. Farelosde alto índice de proteína dispersável e baixa contaminação bacteriológica podemser usados para produção de proteína texturizada, concentrada ou isolada que sãoformuladas em alimentos para consumo humano. A lecitina é utilizada comoemulsificante em margarinas, chocolates, biscoitos, achocolatados e outros produtos. Cascas são vendidas para fábricas de rações e incorporadas comofibras em rações.

2. Tamanho do mercado

O consumo anual de óleo de soja se situa entre 26 kg/capita nos Estados Unidos,17 kg/capita no Brasil, até 6 kg/capita na China.

(A produção de soja nos Estados Unidos na safra 93/94 foi de quase 50 milhõesde toneladas e o consumo de óleo de aproximadamente 6 milhões. A produçãode óleo de soja no Brasil neste mesmo período foi de pouco mais de 24 milhõesde toneladas).

3. Considerações Econômicas

Uma planta de extração de óleo com capacidade de 2.000 ton/dia tem um custooperacional de aproximadamente US$15/ton; representa um alto custo deinvestimento, pois requer que todo o equipamento elétrico seja a prova deexplosão devido aos vapores altamente explosivos de hexana, sempre presentesna área de processo. Todos os equipamentos devem atender a NFPA Classe II,Divisão 1 ou NP65 Standards.

O custo dos equipamentos é apresentado na Tabela 2. A planta requeroperadores treinados e um bom sistema de controle para minimizar o perigo douso do solvente (hexana) e para garantir que os consumos e garantias necessáriosà operação econômica da planta e custo de produção sejam atingidos.


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Os pontos chave que afetam a lucratividade na operação são:

- preço da soja- custo do transporte- preço da eneregia elétrica- custo do combustível- custo da hexana

As utilidades requeridas são óleo combustível, água e energia elétrica, comomostrado na Tabela 3.

O processo gera 2.000 m3 de efluente líquido por dia, a 50oC. A água seapresenta com cor acastanhada e pode conter 100 mg/l de sólidos em suspensão,50 mg/l de óleo e 500 mg/l de DBO5. Este efluente é tratado no sistema detratamento de água incluído no projeto.

Tabela 1. Custo da plantaEdificações e instalações auxiliares* 10.000.000Instalações de estocagem 15.000.000Equipamentos e instalações

equipamentos (custo CIF) 8.100.000Fretes 100.000montagem mecânica 400.000instalações hidráulicas 800.000instalações elétricas 600.000

Detalhamento do projeto fluxogramas e lay-out de equipamentos 400.000especificações e desenhos eletromecânicos 250.000comissionamento e treinamento 150.000engenharia civil e gerenciamento da construção 50.000gerenciamento do projeto 150.000

Custo total da planta, exceto terreno 36.000.000

*Incluindo: subestação elétrica, tratamento de água, gerador de vapor, tratamentode efluentes, estocagem de combustível, oficinas de manutenção, laboratório decontrole de qualidade.

O custo dos equipamentos principais (US$ 8.100.000) está descrito e valorizadoindividualmente na tabela 2, apresentada a seguir.


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Tabela 2. Custo dos equipamentosItem Equipamento Preço US$

1 tombador de caminhões 150.0002 secagem 900.0003 pré-limpeza 900.0004 ressecagem 700.0005 limpeza 150.0006 quebra 150.0007 descascamento 800.0008 condicionamento 150.0009 laminação 500.00010 extração 700.00011 recuperação de solvente 650.00012 dessolventização/secagem/resfriamento 700.00013 peletização de farelo 400.00014 carregamento a granel de farelo 150.00015 degomagem do óleo 300.00016 secagem de lecitina 250.00017 equipamento de transporte 200.000

Total F.O.B. 7.750.000Frete até porto de embarque + containers 100.000Frete marítimo e seguro 250.000

Total CIF no destino 8.100.000

Os custos mais elevados de operação são os relativos à própria soja e ao óleocombustível como mostrado na Tabela 4.

A planta requer uma construção de aproximadamente 3.000 m2, e um terreno nãourbano de aproximadamente 50.000 m2.

4. Impacto social

Esta planta irá empregar na área produtiva cerca de 63 pessoas:

30 operadores não especializados6 operadores especializados13 mecânicos e eletricistas de manutenção3 técnicos de controle de qualidade9 supervisores1 gerente1 superintendente

mais o pessoal administrativo e de contabilidade requerido pela empresa.


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5. Bases do projeto da planta

Esta planta foi projetada para processar 2.000 ton de soja/dia contendo 18% deóleo, 12% de umidade, 15% de grãos danificados. Irá produzir 1.600 ton/dia defarelo com 44% de proteína ou 1.440 ton/dia de farelo com 49% de proteína ou oequivalente a 1.200 ton/dia de proteína concentrada a 85%, 340 ton de óleo brutode soja, 14 ton de lecitina bruta, 160 ton de cascas.

Tabela 3. UtilidadesItem Equipamento Água Combustível Solvente Energia

m /h (óleo) (hexana) (elétrica)20oC MJ/h kg/h kWh

1 caldeira 60,0 66.5002 torre resfriam.3 extração 1004 processo 0.8

Total 60,8 66.500 100 2.500

Tabela 4. Custos de operação - Base: 7.200 horas por ano; capacidade anual de processamento de 600.000 ton. de soja.

Item Consumo por hora

Custo$ / ano

Custo$ / ton soja

soja 83,4 t 144.000.000 240

combustíveis 66.500 MJ 4.800.000 8,0energia elétrica 2.500 kW 1.800.000 3,0água 60 m 432.000 0,7hexana 100 kg 216.000 0,3 peças de manutenção 600.000 1,0tratamento efluente 500.000 0,8materiais auxiliares 320.000 0,5mão de obra 1.800.000 3,0

Total de custosdiretos de operação 154.468.000 257,3

6. Descrição do processo

Esta planta para processamento de soja consiste das seguintes etapas:

1. Sistema de descarga de caminhões2. Sistema de estocagem para 90 dias de esmagamento com a planta operando a

90% de sua capacidade máxima. Isto inclui secagem, pré-limpeza,ressecagem e limpeza.

3. Equipamento de preparação: quebra, descascamento, condicionamento e

laminação.


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4. Equipamentos de extração para produzir óleo bruto e farelo por extração porsolvente e recuperação do solvente para re-uso.

5. Tratamento e equipamento para carregamento a granel e/ou ensaque de farelo peletizado.

6. Equipamento para degomagem do óleo bruto, incluindo secagem de lecitina esecagem e resfriamento do óleo degomado.

A soja recebida na planta é removida dos caminhões através de um tombador para uma moega de recepção. Desta, a soja é transferida para um silo pulmão doqual os grãos são levados a uma seção de pré-limpeza onde as impurezas sãoremovidas. Subseqüentemente, as sementes são secas, se necessário, antes deserem transferidas aos silos de estocagem.

A soja vinda dos silos é ou: a) seca e aquecida, se forem descascadas para obter-se farelo de alta proteína, ou b) diretamente enviada à preparação. Na seção de preparação a soja é pesada e limpa em separadores gravimétricos, por peneiramento e removidas as partículas metálicas através de separadormagnético.

No caso da produção de proteína para uso humano, os grãos quebrados sãoremovidos por equipamento específico e transferidos para silo intermediário deforma a ser processado posteriormente para ração animal . Em seguida, os grãossão quebrados em moinhos de rolos estriados.

Na produção de farelo de alta proteína, as cascas são separadas dos grãos após aquebra por meio de separadores por aspiração, e as cascas, após moídas, sãoenviadas a uma seção de tostagem, resfriadas e transportadas a um silo de casca.A soja descascada é condicionada e laminada.

No processo de extração, o óleo é extraído da soja laminada em um extratorcontínuo por percolação, usando hexana como solvente. A solução de óleo emsolvente, chamada miscela gorda, é então transferida a um sistema derecuperação de solvente, no qual o solvente é removido, deixando o óleototalmente livre do mesmo; os vapores de solvente são condensados e retornamao processo.

O farelo com solvente é enviado ao sistema de dessolventização no qual ou poraquecimento com vapor direto e indireto ou por flasheamento e tratamento aquente sob vácuo, o solvente é removido do farelo. Durante a dessolventização oíndice de proteína dispersável é controlado.

O farelo dessolventizado é seco e resfriado e transferido para a seção detratamento onde é moído, estocado em silos e finalmente ensacado e embarcado.


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O óleo bruto é misturado com uma determinada percentagem de água quente paraflocular os fosfatideos, que são a seguir removidos em uma centrífuga; o óleo éentão seco e resfriado e transferido ao tanque de estocagem de óleo.

A lecitina bruta separada é seca, sob vácuo e aquecimento suave e então resfriadae embalada em latões ou tambores.

Fig. 1 Fluxograma de processo


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DEGOMAGEM

OS DIFERENTES PROCESSOS DE DEGOMAGEM

A maior parte dos óleos contem fosfolipídeos, também conhecidos comofosfatídeos ou simplesmente gomas. Estes fosfatídeos são excelentes agentesemulsificantes e também aumentam as perdas durante o processo de refino. Osfosfatídeos também estão ligados com parte dos metais existentes no óleo bruto.Por esta razão, ambos os constituintes, gomas e metais, são responsáveis pela baixa estabilidade dos óleos desodorizados ou refinados fisicamente.

Existem dois tipos de gomas, as hidratáveis e as não hidratáveis.

Os diferentes tipos de óleos e gorduras contém quantidades variáveis defosfolipídeos. Alguns óleos com seus conteúdos típicos de gomas são listados natabela 1. Quando da determinação do conteúdo de fosfatídeos, é analisado oconteúdo de fósforo no óleo e expresso em ppm. Este valor multiplicado pelofator 25,4 nos dá o conteúdo de fosfatídeos no óleo. Este fator é derivado darelação entre o peso específico do fósforo e dos fosfatídeos.

Tipo de óleo Fosfatídeos (ppm P)Óleo de soja 700 - 1000Óleo de canola 450 - 500Óleo de milho 250 - 300Óleo de girassol 300 - 1000Óleo de arroz 450 - 700Óleo de palma 20 - 30

A composição típica dos fosfatídeos do óleo de soja bruto é mostrada na tabela 2.

Fosfolipídeo PorcentagemFosfaditil colina (PC) 22

Fosfaditil etanolamina (PE) 23Fosfaditil serina (PS) 2Fosfaditil inositol (PI) 20Ácido fosfatídeo (PA) 5Fitoglicolipídeos (PGL) 13Outros fosfolipídeos 15

Os fosfatídeos hidratáveis podem ser facilmente removidos pela adição de umvolume de água equivalente ao volume de gomas. As gomas hidratáveis são

insolúveis no óleo e podem ser separadas.

Tabela 1:

Conteúdo típico de gomas

de alguns óleos brutos.

Tabela 2:

Composição dosfosfatídeos (sem o óleo) para óleo de soja.


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Os fosfatídeos não hidratáveis são sais de ferro, sódio e magnésio do ácidofosfatídico e somente podem ser condicionados a uma fase hidratável e portantoinsolúvel no óleo, por tratamento com um ácido concentrado. O conteúdo degomas não hidratáveis é muito diferente nos diversos óleos e também depende daqualidade das sementes das quais o óleo foi extraído. O conteúdo de fosfatídeosnão hidratáveis cresce, por exemplo, durante a estocagem nas sementesdanificadas ou úmidas.

Dependendo do método de refino aplicado, diferentes métodos de degomagemsão utilizados. O refino físico, em particular, requer quase 100% de remoção dosfosfatídeos. Por este motivo, alguns processos, bastante complicados foramdesenvolvidos. Em seguida serão descritos os diferentes processos que podemser oferecidos pela Westfalia.

1 . DEGOMAGEM COM ÁGUA

A degomagem com água é a forma mais simples de redução de fosfatídeos.Entretanto, apenas as gomas hidratáveis podem ser removidos com este método.Se o óleo for a seguir refinado quimicamente, este processo é normalmenteadequado pois os fosfatídeos não hidratáveis são removidos com a borra durantea neutralização dos ácidos graxos livres com soda cáustica.

Complementarmente, a degomagem com água deve sempre ser aplicada se alecitina deve ser recuperada o que é o caso normal do óleo de soja.

óleo bruto

água quente

óleode omado

gomas

Fig, 1 – Instalação de degomagem com água


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A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma instalação contínua dedegomagem com água. O óleo bruto que pode ser um óleo somente de extraçãoou uma mistura de óleo de prensagem e extração, é inicialmente aquecido até atemperatura ótima de processo. Aqui um compromisso deve ser atingido comrespeito à temperatura ótima de degomagem e de separação. Uma baixatemperatura irá produzir uma melhor degomagem, mas, a custa de maiores perdas de óleo nas gomas. A uma alta temperatura as perdas serão reduzidas,mas mais gomas permanecerão em solução e não serão separadas no processo. Atemperatura ótima de processo demonstrou ser na faixa de 70 a 80oC.

Um volume de água quente correspondente ao conteúdo de gomas é adicionadoao óleo aquecido e de e ser intensivamente misturado com o óleo. A WestfaliaSeparator desenvolveu um misturador centrífugo para esta finalidade comexcelentes resultados. Ele mistura tão intensamente que ocorre a hidrataçãoexpontânea dos fosfatídeos como resultado da fina dispersão da água no óleo.Por esta razão, o tanque de hidratação mostrado na figura 1 entre o misturador e oseparador não é normalmente requerido. Se solicitado pelo cliente, ou se forutilizado um misturador menos intensivo, o tanque com agitação pode serutilizado com um tempo de residência de aproximadamente 10 a 30 minutos.

As gomas hidratadas, uma pasta muito viscosa, é agora separada do óleo em umseparador de pratos. Modernamente são aplicadas centrífugas auto limpantes,que, se dotadas de sistema clean-in-place, praticamente nunca necessitam delimpeza manual. Esta máquina oferece ainda a vantagem de que os sólidosseparados no tambor podes ser descarregados separadamente das gomas atravésdas descargas parciais. Isto é uma vantagem se as gomas devem ser secas evendidas como lecitina, pois serão mais puras e portanto mais valiosas.

Se as gomas forem adicionadas ao farelo no tostador, centrífugas de parede fixaserão uma solução mais econômica. Fornecendo um óleo de boa qualidade comnão mais de 0,1% de sólidos, estas máquinas podem funcionar por 1 a 2 semanasantes de ser necessária a limpeza manual. As gomas viscosas arrastam a maior parte dos sólidos com elas.

Se o óleo degomado for para venda ou estocagem, é recomendado a secagem domesmo. Após a separação, o conteúdo de água pode ainda chegar a 0,3 - 0,4% oque pode resultar numa subsequente hidratação de parte das gomas durante umlongo período de estocagem.

Com a degomagem aquosa somente os fosfatídeos hidratáveis podem serremovidos. Não é possível remover os não hidratáveis. Como já foimencionado, seu conteúdo depende da qualidade do óleo bruto, não é possíveldefinir ou prever o conteúdo absoluto do residual de gomas no óleo degomado. No caso do óleo de soja ele irá flutuar entre 80 e 250 ppm de fósforo. O primeiro

número, porém, somente é atingível com óleo de sementes de primeira linha,


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como o encontrado normalmente na América do Norte e também na América doSul.

A tabela 3 mostra alguns óleos com seu conteúdo típico de gomas após adegomagem com água. Estes dados se baseiam em refinarias européias.

Tipo de óleo Fosfatídeos (ppm P)Óleo de Soja 150 - 200Óleo de colsa 150 - 200Óleo de girassol 80 - 120

2. DEGOMAGEM ÁCIDA

Como mencionado anteriormente, somente os fosfatídeos hidratáveis podem serremovidos com instalações de degomagem com água. Se quisermos removertambém gomas não hidratáveis, estas devem ser condicionadas para uma formahidratável. Isto significa que os complexos metal/fosfatídeo são cindidos atravésde ácidos em sais metálicos insolúveis em óleo e ácido fosfatídico. O ácidofosfórico demonstrou ser a melhor alternativa entre os vários ácidos. Deve-seressaltar que somente ácido fosfórico recuperado termicamente é usado poiscontém menor quantidade de cloretos e portanto é menos corrosivo. Ácidoclorídrico e sulfúrico são comparativamente mais agressivos e causam reaçõessecundárias indesejáveis no óleo. Se for utilizado ácido cítrico para a

degomagem, as gomas separadas podem ser utilizadas como lecitina em certascondições.

A seguir são apresentadas as descrições de diferentes processos de degomagemácida.

2.1 DEGOMAGEM ÁCIDA SIMPLES

O processo de degomagem ácida simples ilustrado na figura 2 é somenteaplicado atualmente para óleos que tem conteúdo de fosfatídeos relativamente

baixo, porém contém outras impurezas, como pigmentos coloridos, proteínas,etc. Óleo de palma, óleo de coco, palmiste e oliva são os que pertencem a estacategoria, porém, gorduras animais também são representadas. Antes do refinofísico ou hidrólise, estes produtos devem ser degomados com ácido e lavados deforma a serem processados economicamente no estagio subsequente de branqueamento.

Dependendo do produto e requerimentos, este tratamento pode reduzir oconsumo de terra de branqueamento em até 30% o que significa um rápidoretorno do investimento. É de conhecimento geral que os custos de operação de

plantas de branqueamento são altos tanto devido ao custo de aquisição das terrascomo o custo para dispor do material exaurido. É também demostrado que a

Tabela 3 Conteúdo típico degomas de alguns óleos


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estabilidade à oxidação de óleos pré-tratados desta forma é substancialmentemelhor do que os degomados via seca.

Fig. 2: Instalação de degomagem ácida simples

O óleo bruto é inicialmente aquecido a 80 - 90oC com vapor saturado e a seguir éadicionado 0,1 a 0,3% em volume de ácido fosfórico concentrado, usualmente a75%. Após intensiva mistura do ácido com o óleo em um misturador centrífugo,segue-se um tempo de reação de cerca de 5 minutos. Finalmente é adicionada aoóleo 2 a 5 % de água quente e intensivamente misturada em um segundomisturado centrífugo. Óleos e gorduras com um conteúdo baixo de fósforo podem ser alimentados diretamente ao separador centrífugo; no caso de óleoscom um conteúdo alto de fosfatídeos, é recomendado incorporar-se um tanque deresidência com cerca de 20 minutos de tempo de retenção e agitação, após aadição da água.

A centrífuga utilizada na separação das gomas deve ser preferivelmente umacentrífuga auto limpante, pois os sólidos do óleo bruto e os produtos precipitados pelo ácido (por exemplo proteínas) podem rapidamente bloquear os tambores dosseparadores de parede fixa.

Antes da estocagem ou de processamentos subsequentes, o óleo degomado deveser seco a vácuo. A disposição das gomas ácidas deve ser discutida para cadacaso individual. Em alguns casos, é possível adicionar-se ao farelo, isto é, odestinado a ração animal, se a plantas for equipada com uma instalação deextração e a legislação específica assim o permitir.

óleoóleo

bruto

Goma

água quenteDosagem deácido fosfórico


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2.2 DEGOMAGEM ESPECIAL

O processo de degomagem especial (que as vezes é chamado de degomagemintensiva ou refino ácido) foi desenvolvido para óleos com altos teores defosfatídeos como óleo de soja, de colsa, girassol ou milho. O processo foiinicialmente descoberto por acaso. Posteriormente as reações químicas foraminvestigadas mais extensivamente.

A grande vantagem deste processo é que instalações deste tipo podem serutilizadas tanto para a degomagem intensiva como para o refino alcalinoconvencional. Esta instalação é ilustrada esquematicamente na figura 3.

Fig. 3: Processo de degomagem especial

O óleo bruto é inicialmente aquecido até a temperatura de 70oC. Em seguida éadicionado 0,1 a 0,3% em volume de ácido concentrado que deve ser distribuídono óleo tão finamente quanto possível. Tanto ácido fosfórico a 75 - 85% comoácido cítrico a 50% produzem ótimos resultados. Misturadores centrífugosWestfalia provaram ser excelentes para misturar o ácido com o óleo.

Para intensificar a reação entre o ácido e os fosfatídeos, segue-se um tempo dereação de 3 a 5 minutos em um tanque simples. Neste caminho, os fosfatídeos/complexos metálicos são cindidos em sais de metais insolúveis e fosfatídeos emsua forma ácida.Subseqüentemente, uma pequena quantidade de soda cáustica diluída éadicionada para neutralizar o ácido adicionado. Desta forma são produzidos oscomponentes hidratáveis que podem ser precipitados pela adição de 2% de água eentão separados em centrífugas.

O grau de neutralização do ácido dosado é de decisiva importância para ofuncionamento e eficiência da planta. Se o grau de neutralização é muito baixo, a

Ácido Soda

Vácuo

Água

leo bruto

gua


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viscosidade das gomas é tão alta que a descarga contínua dos separadorescentrífugos é freqüentemente problemática. Se o grau de neutralização é muitoalto, parte dos ácidos graxos serão neutralizados. Os sabões formados facilitam adescarga das gomas da centrífuga mas aumentam drasticamente as perdas devidoà emulsificação.

Um grau de neutralização de 70% provou ser excelente para o funcionamento dainstalação.

Um misturador centrífugo deve ser usado novamente para misturar óleo e soda.Um misturador estático pode ser usado para adicionas água de hidratação. Ahidratação se processa em cerca de 20 minutos em um tanque de retençãoequipado com agitadores e bafles. Tanto centrífugas de parede fixa como autolimpantes são usadas para separar as gomas, embora a última seja a maisindicada.

Como o óleo que sai da centrífuga ainda contém 0,3 a 0,5% de umidade, estedeve ser seco a vácuo antes da estocagem. Se o óleo for imediatamente branqueado, isto não é sempre necessário.

As gomas separadas não podem ser usadas como lecitina para consumo humanovisto que são desnaturadas devido aos produtos químicos adicionados.Entretanto, é possível adicioná-las ao farelo.

Se a planta existente é uma linha combinada com um refino alcalino, então oúltimo estágio de lavagem é integrado. Neste caso, ele pode ser utilizado paralavar o óleo degomado pois isto pode reduzir substancialmente o conteúdo defósforo. De um lado, isto é atribuído à lavagem das partículas muito finas defosfatideos que não são separadas no separador centrífugo e de outro lado, devidoa remoção do elemento fósforo devido a incompleta separação do ácidofosfórico. A análise dos fosfatídeos não pode precisar o motivo desta redução.

Neste processo, um conteúdo de fósforo residual abaixo de 30 ppm pode seratingido se o óleo não degomado de soja ou colsa for processado. No caso deóleo de girassol e de milho valores consideravelmente melhores foramalcançados.

2.3 SUPER/UNI DEGOMAGEM

A remoção dos fosfatídeos pode também ser alcançada pelo processo desuper/uni degomagem, patenteado pela UNILEVER ou pela top-degomagem, patenteado pela VANDEMOORTELE.

Estes processos tem as seguintes características:


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Refinação alcalina simplificada com considerável redução na poluiçãoambiental.

Mínimo uso de terra clarificante para o refino físico. Hidrogenação sem prévio refino.

Após o aquecimento do óleo bruto com vapor, é possível, no caso particular deóleos de baixa qualidade, adicionar fosfatídeos especialmente modificados que promoverão subseqüentemente a hidratação das gomas. Com óleo de qualidadenormal, ácido cítrico concentrado é usado diretamente.

Após mistura intensiva, o óleo é alimentado em um primeiro tanque de retenção.Após resfriamento e adição de água para hidratação. O óleo é alimentado em umtanque agitado para umectação das gomas. É, então, aquecido e enviado aoseparador para remoção das mesmas.

O óleo tratado desta forma tem ainda um conteúdo residual de fósforo, o que nãoé o suficiente para o refino físico.

Se um conteúdo inferior de fósforo for desejado, o óleo é resfriadoimediatamente após a separação e uma pequena quantidade de soda cáustica éadicionada. Após um certo tempo de reação forma-se um aglomerado que podeser removido por centrifugação após aquecimento. Adicionalmente à remoçãodas gomas, as ceras (por exemplo, no caso do óleo de girassol) podem serremovidas se o óleo não for aquecido antes da separação.

Fig. 4: Processo super-uni degumming (patenteado pela Unilever)

Ácido

VácuoSoda

leo bruto

Lecitinamodificada

gua quente


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2.4 TOP DEGOMAGEM

Neste processo, o óleo bruto ou degomado com água é intensivamente misturadocom uma pequena quantidade de ácido diluído.

Após um certo tempo de reação, é efetuada a neutralização parcial do ácidoadmitido, com soda diluída. Os fosfatídeos então hidratados são separados emum primeiro separador, com perda de óleo tão pequena quanto possível.

Para a separação das partículas residuais finais de fosfatídeos, o óleo éalimentado em uma segunda centrífuga após adição de uma pequena quantidadede água. Uma centrífuga auto-limpante de alta eficiência é usada para estaaplicação.

As gomas separadas com alto teor de óleo são recicladas através do óleo bruto oualimentadas diretamente no primeiro separador.

Após secagem final, é obtido um óleo que tem baixa umidade residual, baixoconteúdo de fósforo e ferro. Este processo oferece a vantagem de altorendimento, baixos custos de operação e investimentos, além de eliminar problemas de poluição.

cido Soda

Vácuo

Água

leo bruto

Fig. 5: Processo top-degumming (patenteado pela VANDEMOORTELE)


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2.5 – DEGOMAGEM ENZI MAX

No processo de degomagem contínua EnziMax, patenteado pela Lurgi, sãoutilizados ácido cítrico e solução de soda cáustica para serem adicionados ao óleo previamente degomado, ajustando-se o pH para 5. o óleo passa a seguir por ummisturador intensivo na temperatura de 606C.

A conversão dos fosfolipídeos não hidratáveis em hidratáveis é obtida pelo efeitoda enzima fosfolipase A2 que, após a separação das gomas e da água de processoem uma centrífuga, é reciclada. O óleo degomado desta forma pode ser refinadofisicamente desde que passe antes pela etapa de branqueamento contínuo.

Este processo pode ser utilizado param todo tipo de óleo fornecendo um óleoantes do refino físico com conteúdo de fósforo extremamente baixo (~5 p.p.m.).

Fig. 6: Degomagem EnzyMax

Dosagem desoda diluída

Dosagem deácido cítrico

Dosagemde Enzima

Reatorde Enzima

Óleo bruto

leodegomado

Vapor


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DADOS DE PERFORMANCE NO PROCESSO DE DEGOMAGEM

DEGOMAGEM COM ÁGUA

Garantia para o conteúdo de fósforo residual:

Máximo 0,1% dos fosfatídeos hidratáveis + todos os fosfatídeos não hidratáveis.

Obs.: Quando da determinação do conteúdo de fosfatídeos, é analisado o conteúdo defósforo no óleo é expresso em ppm. Este valor multiplicado por 25,4 nos dá o conteúdode fosfatídeos no óleo.

Garantia nas perdas de óleo:

Mínimo 65% de insolúveis em acetona na gomas (base seca) ouMáximo de 35 % de óleo nas gomas (base seca).

Dados de processo:

O óleo é aquecido a 70 – 80oC. É adicionado ~2% de água quente desmineralizada emisturada em um misturador centrífugo. Após a mistura o óleo é enviado diretamente àcentrífuga separadora.

Tempo de contato: alguns clientes preferem utilizar em lugar do misturador centrífugo,um tanque de hidratação após a adição da água. O tempo de residência deve ser de 20minutos. O tanque deve ser dotado de agitador para evitar a decantação das gomas

hidratadas.

DEGOMAGEM – COMPARATIVO DE RESULTADOS

Degomagem com água: redução até 150 - 200 ppm P em um estágiotempo de retenção de 5 a 20 min

Degomagem ácida simples: redução até 80 ppm P em um estágiotempo de retenção de ~ 5 + 20 min

Degomagem especial: redução até 30 ppm P em dois estágiostempo de retenção de ~ 5 + 20 min

Super/Uni Degomagem: redução até 30 ppm P com um estágioredução até 10 ppm com dois estágiostempo de retenção de~ 5,5 horas

Top Degomagem: redução até 10 ppm P com dois estágiostempo de retenção de ~ 5 + 6 min


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O PROCESSO DE NEUTRALIZAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

A neutralização alcalina do óleo vegetal consiste em fazer reagirem os ácidosgraxos livres, responsáveis pela acidez do óleo, com uma solução de sodacáustica. Estes ácidos graxos serão então transformados em sabões que serãoremovidos do óleo neutro por processo físico. Neste processo consegue-setambém uma remoção de fosfatídeos não hidratáveis.

A separação dos sabões, a princípio realizada por simples decantação em tachos,hoje é feita em separadores centrífugos e de forma contínua.

O processo básico (utilizando o óleo de soja como exemplo) consiste em umaquecimento do óleo até cerca de 85C, pré-tratamento com ácido fosfórico(85% de concentração) para possibilitar a eliminação dos fosfatídeosremanescentes, a neutralização com soda cáustica diluída (16 a 20 Bé) e aseparação dos sabões.

A quantidade de ácido a ser utilizada pode variar entre 0,05 e 0,2%, dependendoda qualidade o óleo de soja (degomado) ou seja, do teor de fósforo residual.

A quantidade de soda a ser dosada é calculada de forma a neutralizar a acidezmineral (do ácido fosfórico), os ácidos graxos livres e ainda de um excesso desoda necessária a formação de eletrólito que favorece a separação dos sabões eevita a formação de emulsões. O excesso de soda pode variar entre 15 a 30% para

os óleos de baixa acidez (até 1%) e de 30 a 50% para os óleos de alta acidez.A mistura de ácido fosfórico assim como a da soda com o óleo é feita emmisturadores dinâmicos intensivos de curto tempo de contato. Para o óleo desoja, onde é desejado um tempo de contato maior, devido à baixa acidez, éutilizado um tanque de contato após o misturador, com permanência de 5 a 7minutos em agitação lenta.

Com referência ao excesso de soda podemos citar que para um óleo de soja com~1% de acidez neutralizado com soda cáustica na concentração de ~20 Bé:

a) excesso de 0 a 5%:O óleo não é neutro; há tendência a formação de emulsão;o controle de processo é difícil havendo tendência de quebra de selagem nacentrífuga. A acidez da matéria graxa da borra é da ordem de 50% ou menos(baixa).

b) excesso de 5 a 15%: O óleo é neutro (acidez menor que 0,07%); a borraapresenta superfície dura e lisa com reação neutra à fenolftaleina. A acidez damatéria graxa se situa entre 60 e 70%.


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c) excesso de 15 a 30%: A borra apresenta consistência pastosa nãocompletamente fluida reagindo lentamente à fenolftaleina com coloraçãovermelha. A acidez da matéria graxa se situa próximo a 70%.

d) excesso de 30 a 50%: A borra apresenta uma consistência bastante fluidareagindo rapidamente à fenolftaleina (vermelho intenso). A acidez da matériagraxa se situa entre 80 a 90% e o teor de sabões no óleo neutro se apresentaelevado.

e) excesso maior que 50%: A parece a formação da terceira fase (soluçãoconcentrada de eletrólitos). O teor de sabões no óleo neutro é alto.

No caso de óleos de alta acidez como por exemplo do óleo de algodão ou domilho, é recomendada uma menor temperatura de neutralização, da ordem de65oC, maior concentração na soda e maior excesso sendo neste casodesnecessário o uso do tanque de contato.

Após a neutralização óleo neutro possui ainda alto conteúdo de sabões quedevem ser removidos (400 a 700 ppm de sabões). Dependendo do conteúdoresidual de sabões requerido, um ou dois estágios de lavagem, serão necessários.

Em caso de óleo bruto com cor elevada, como óleo de semente de algodão, o primeiro estágio pode também ser usado como um estágio de pré-refino paraclarear o óleo. Neste caso, um segundo tratamento com lixívia é necessário.

Quando os óleos neutralizados forem diretamente hidrogenados, constatou-se ser particularmente indicado o uso de acidificação (fraca) da água de lavagem, o que permite a remoção quase total do sabão residual (que prejudica o catalisador dehidrogenação).

O óleo neutro tem ainda uma umidade residual (0,5%) após a separação final,que é reduzida no secador à vácuo.


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INSTALAÇÃO CONTÍNUA DE REFINO WESTFALIA

Descrição do funcionamento

As instalações de refinação da Westfalia são plantas de funcionamento contínuoem todas as etapas do processo, nas quais se podem trabalhar todos os tipos deóleos e gorduras vegetais ou animais, excetuando-se o óleo de rícino (mamona).

O óleo ou a gordura passam pelas seguintes etapas de processo:

1a Etapa: Condicionamento e neutralização2a Etapa: Segunda refinação ou primeira lavagem3a Etapa: Primeira ou segunda lavagem e secagem

O fluxograma anexo (Fig. 1) ilustra o desenvolvimento do processo.

A condição imprescindível para o funcionamento normal de toda instalaçãocontínua de refinação é que o produto se encontre limpo e seco. Os filtros deentrada da instalação não tem por objetivo limpar a matéria prima, porém apenasevitar danos aos equipamentos e instrumentos de dosagem e mediçãoincorporados à instalação.

1a Etapa: Condicionamento e neutralização:

O óleo bruto a neutralizar é retirado do depósito de armazenagem através de umfiltro duplo reversível mediante uma bomba positiva de vazão ajustável atravésde variador de freqüência. A vazão de produto pré determinado é medido econtrolado através de um medidor de vazão mássico instalado na linha de óleo bruto. A vazão de entrada é indicada digitalmente e totalizada no sistema decontrole.

O óleo é aquecido até a temperatura requerida ao processo através de um

trocador de calor a placas e por meio de vapor saturado a 3 bar, 133C. Ocontrole da temperatura é feito através de um transmissor de temperatura,controlador e válvula controladora de vazão de vapor, o que garante umatemperatura constante em todo o processo.

a) Condicionamento

A bomba de alimentação da planta é projetada de forma a levar o óleo através dotrocador a placas até o primeiro misturador. Este equipamento é um misturadorcentrífugo que funciona segundo o princípio de rodete centrípeto, projetado por

Westfalia especificamente para este processo. Seu volume reduzido garante umaótima distribuição do agente precipitante no óleo ou gordura.


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Para o condicionamento pode ser empregado o ácido fosfórico concentrado que é pressurizado através de uma bomba positiva do tanque de armazenagem ao pontode dosagem com sistema de retorno a pressão constante. Um medidor de vazãoindutivo e uma válvula controladora de agulha controlam com precisão adosagem do ácido proporcionalmente à vazão de produto. Através do sistema decontrole a vazão de ácido pode ser ajustada instantaneamente com a planta emoperação.

Este sistema propicia uma dosagem segura e contínua visto que qualqueralteração nas condições de dosagem é detectada através do medidor indutivo.

O ácido (aproximadamente 0,05 a 0,3% do fluxo de óleo bruto) é misturado como óleo no misturador que o envia ao tanque de contato aonde permanece por 3 a 5minutos.

b) Neutralização

O óleo passa do tanque de contato ao misturador da etapa de neutralização.

A soda cáustica necessária à neutralização é dosada através de sistema similar aode dosagem de ácido e injetada na tubulação de entrada do misturador de soda.

A soda cáustica utilizada é normalmente concentrada (50%) e sua diluição até aconcentração adequada é feita em linha. A água de diluição também é controladaatravés por uma válvula de agulha e a mistura da soda concentrada com a água dediluição é feita através de um misturador estático tipo Sulzer.

Desta forma podemos não só controlar a concentração da soda, sua vazão e oexcesso necessários a cada tipo de óleo e acidez como alterá-losinstantaneamente com a planta em operação.

A solução se mistura com o óleo no misturador centrífugo igual ao misturadorutilizado na etapa de condicionamento sendo enviado a um tanque de contatoóleo-soda (para o caso de óleos de baixa acidez) ou diretamente para a centrífuga.

Esta centrífuga é equipada com tambor de pratos para alta vazões e foiespecialmente projetada para a separação de substâncias pastosas (borras,lecitinas) dos óleos comestíveis, dispondo também de rodetes (bombascentrípetas) especiais.

Tanto as borras (sabões) separadas do óleo como o próprio óleo purificado saemdo tambor sob pressão, pressionados pelos rodetes centrípetos. Graças a estesdispositivos o óleo centrifugado não entra praticamente em contato com o ar

externo, pois o rodete estacionário forma um selo hidráulico ao submergir nolíquido que gira com o tambor.


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De outro lado, o grau de separação pode ser otimizado durante o processo,estrangulando a válvula incorporada na linha de saída de óleo (para as máquinasde parede fixa) ou alterando a posição do rodete (nas máquinas de descargaautomática dotadas de “fine tuner”).

Tanto o estrangulamento efetuado na linha de saída como o ajuste do rodete nãoalteram a pressão de alimentação da centrífuga, sendo pois desnecessário o usode bombas compensadoras de pressão.

A Westfalia possui para esta etapa de processo dois diferentes tipos decentrífugas (de parede fixa e a auto deslodante). Na maioria dos caso érecomendada uma centrífuga de descarga automática (auto deslodante), principalmente para óleos que devam sofrer condicionamento devido a presençade fosfatídeos (gomas).

O princípio de funcionamento do tambor é ilustrado no esquema anexo (Fig. 2).

O tambor é equipado com um pistão interno de deslocamento axial, que é pressionado durante o serviço contra a junta da tampa pelo líquido de fechamento(água), obtendo-se desta forma o fechamento hermético do tambor.

Deve-se praticar uma descarga parcial quando o material precipitado que não sedescarrega com a borra, ou as impurezas do óleo bruto encham o espaço deacumulação de lodos, até o ponto de obstruir a descarga continua dos sabões.

Nas descargas parciais, o pistão axial desce rapidamente e deixa livre os orifícios para a descarga de sólidos. Imediatamente são expulsas as partículas mais pesadas, assim como uma parte mínima dos sabões. Nestas descargas nãoocorrem perdas de óleo. Por esta razão também não se interrompe o processodurante as descargas parciais. A freqüência com que se efetuam as descargas parciais depende do tipo e das características do produto, assim como dascondições de processo.

A totalidade do ciclo de descarga é controlado mediante um programador. Ostempos ajustados neste último para separação e descarga parcial podem adaptar-se sem dificuldade às necessidades específicas, com ajuda dos correspondentestemporizadores.

Naturalmente, também pode ser executada uma descarga total do tamboracionando-se o circuito correspondente. Porém antes de se provocar umadescarga total é necessário interromper a alimentação, visto que, como seu próprio nome indica, durante a descarga total se expulsa todo o conteúdo dotambor.


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Especificamente nas máquinas dotadas de rodete com ajuste fino (fine tuner) estaoperação é substituída pelo reposicionamento automático do rodete antes dadescarga de forma a que o óleo refinado ocupe apenas uma pequena porção dotambor e então executada a descarga (de forma a eliminar a perda do óleo contidono tambor). O programador de descargas faz parte integrante do fornecimento dacentrífuga.

A borra separada no processo é enviada a um tanque depósito de onde se enviaatravés de uma bomba positiva ao tratamento posterior.

O óleo neutro separado é bombeado pela própria centrífuga, através do rodete, àsegunda etapa do processo.

Quando se processa unicamente óleos que não necessitam de condicionamentoácido (óleo de coco, palma, palmiste) também pode ser utilizada uma centrífugado tipo parede fixa mostrada no esquema anexo (Fig. 3). Nas centrífugas destetipo os componentes pesados dos óleos são lançados contra a parede do tambor.Uma vez cheia a câmara de lodos, esta obstrui a saída da borra, sendo necessário parar a centrífuga, desmontar o tambor e limpá-lo manualmente.

As centrífugas deste tipo vem dotadas de um dispositivo de diluição de borrascom a finalidade de facilitar, durante a operação a expulsão dos sabões separadose afim de diluir o excesso de lixívia que pode acumular-se na parte periférica dotambor. Com uma válvula de agulha manual e um medidor de vazão se dosa aquantidade de água quente a ser enviada à parte periférica do tambor, antes do prato separador, sem que isto afete a eficiência dos pratos separadores.

2a Etapa: Segunda refinação ou primeira lavagem

Este estágio pode ser usado tanto para re-refino como para lavagem.

a) Re-refinoO óleo bruto quando de alta acidez ou cor (por exemplo, óleo de algodão)algumas vezes requer o re-refino ou seja, um segundo tratamento com solução desoda cáustica. O óleo é aquecido até a temperatura requerida no trocador a placas. A temperatura é mantida constante através do sistema de controle damesma forma como na etapa de neutralização. Do aquecedor, o óleo vai aomisturador onde a mistura com a solução alcalina tem lugar. Este misturadoenvia o óleo à segunda centrífuga. O sistema de dosagem de solução alcalina éidêntico ao das etapas de condicionamento e neutralização.

Os sabões separados são enviados para o tanque de borra . O óleo é bombeado pelo rodete da centrífuga ao próximo estágio.


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b) LavagemA grande maioria dos óleos não requer o re-refino de forma que o segundoestágio pode ser usado como lavagem. Neste caso o óleo e aquecido no trocadora placas até a temperatura de lavagem. A água de lavagem abrandada (máximo 6graus ingleses de dureza) é dosada na linha de óleo através de sistema similar aoutilizado para o ácido/soda e vai ao misturador. O misturador envia a misturaóleo/água a centrífuga onde a água e os sabões são separados do óleo. Estasolução pode ser utilizada para diluir a borra ou enviada a um tanque dedecantação. O óleo lavado é bombeado pelo rodete da centrífuga para o estágioseguinte.

3a Etapa: Primeira ou segunda lavagem e secagem

a) Primeira ou segunda lavagemO óleo vindo do estágio anterior sofre processo idêntico ao descrito no item 2b,recebendo uma dosagem de água, passando pelo misturador e pela centrífuga. Oóleo lavado é bombeado pelo rodete da centrífuga para o estágio seguinte.

Um segundo medidor de vazão mássico mede a vazão de óleo antes da etapaseguinte (secagem) de forma a possibilitar o acompanhamento do rendimento da planta.

b) Secagem

O óleo lavado é enviado ao secador a vácuo. Nesta linha existe uma válvula decontra-pressão de forma a impedir que o óleo seja aspirado pelo vácuo existenteno secador. Um distribuidor especial no secador faz com que o óleo flua emsentido descendente em cascata. Desta forma a evaporação da água é acelerada.O óleo coletado no fundo do secador é bombeado para o tanque de óleo semi-refinado ou para o processo subseqüente através de uma bomba. Um controle denível incorporado ao secador garante um nível constante de óleo no mesmo.

O vácuo necessário a secagem é produzido por um sistema de ejetores a vapor demúltiplos estágios. Para atingir-se um nível ótimo de operação econômica, osistema é dimensionado para as condições específicas de cada planta (pressão devapor, temperatura da água).

Condicionamento Neutralização 1a

. Lavagem

Secagema vácuo

2a

. Lavagem


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NEUTRALIZAÇÃO DO ÓLEO BRUTO (NÃO DEGOMADO)

Este processo começou a ser utilizado no refino do óleo de soja, principalmente,nos Estados Unidos. O processo é uma combinação de degomagem eneutralização e apresenta bons resultados principalmente com óleo de soja de baixa acidez.

A adição de uma pequena quantidade de ácido fosfórico (0,1% @ 50% deconcentração) no tanque de estocagem de óleo bruto da planta é recomendado para melhor remoção dos fosfatídeos. Em alguns casos, o ácido é dosado no óleoantes do tanque de estocagem dotado de agitação. Entretento um método maisefetivo é adicionar o ácido no óleo e passá-lo através de um misturadorcentrífugo. A mistura intensiva irá reduzir o tempo de contato necessário paraalguns minutos.

O óleo bruto é colocado diretamente em contato com a soda cáustica paraneutralização dos ácidos graxos livres e remoção das gomas. Após certo tempode reação (de 6 a 15 min. dependendo das características do óleo). Segue-se umaquecimento até a temperatura de separação ( = 80oC), o sabão gerado é, então,separado na centrífuga.

O óleo neutro é, então, aquecido até a temperatura de lavagem ( = 95oC) emisturado com a quantidade requerida de água quente (5 a 10%) no estágio

seguinte de lavagem. A umidade residual do óleo é reduzida em um secador avácuo.

Neutralização Lavagem

Secagema vácuo


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NEUTRALIZAÇÃO FASE MISCELA

O refino na fase miscela é um tipo especial de neutralização projetado primariamente para óleos de algodão. Entretanto, é atualmente utilizado paraalguns outros tipos de óleos. Devido ao alto conteúdo de gossipol, o óleo dealgodão é muito difícil de refinar. Se o óleo e excessivamente aquecido, ogossipol pode fazer com que o óleo fique quase negro e esta cor para serremovida trará um grande grau de dificuldade e perdas significativas derendimento.

Na refinação fase miscela, o óleo está dissolvido na hexana e a neutralização éfeita na instalação de extração, ou seja, antes de o óleo ser aquecido no estágio deevaporação do solvente.

Um fato importante para este processo e particularmente, no ajuste da centrífugaé manter a concentração da miscela constante.

O usual é atingir-se uma concentração de 50 - 60 de óleo na miscela.. Existemdois métodos para se fazer este ajuste. Se a planta for refinar exclusivamente oóleo obtido por extração ou o processo for a extração direta, a planta de refino éinstalada após o primeiro evaporador do estágio de destilação. Este e operado deforma que a miscela seja obtida na concentração adequada.

Se o óleo for obtido também por prensagem, este pode ser misturado na proporção adequada com a miscela diretamente obtida do extrator, antes doestágio de destilação.

A miscela bruta é resfriada (ou aquecida) até a temperatura ideal, abaixo do ponto de ebulição da hexana. Se o conteúdo de fosfatídeos no óleo for muitoalto, uma pequena quantidade de ácido fosfórico deverá ser adicionada emisturada com a miscela através de um misturador dinâmico intensivo. Devidoà hexana, somente misturadores na versão hermética podem ser usados para estecaso.

Normalmente não é necessário um tempo de retenção após esta mistura intensiva.Em seqüência deve ser adicionada a quantidade de soda requerida para aneutralização dos ácidos graxos livres do óleo. Misturadores estáticos sãogeralmente adequados para este estagio. Após a mistura, a miscela passa por umou mais tanques de retenção dotados de agitação em várias câmaras. Um tempode residência de aproximadamente 6 minutos é normalmente suficiente. Amiscela é a seguir enviada à centrífuga e pode eventualmente ser aquecida serequerido.

Os sabões são separados na centrífuga e a separação é virtualmente perfeita emvista da grande diferença de peso específico entre a miscela e os sabões. Isto


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resulta num conteúdo de sabões no óleo neutro menor que 100 ppm após adestilação da hexana, ou seja, isto significa que o óleo não precisa ser lavado. Oóleo neutro nos sabões é também menor que o resultante no métodoconvencional de refino.

A desvantagem deste método é que os sabões também contém, naturalmente,uma certa quantidade de hexana e não podem ser cindidos em seguida pelosistema convencional. A hexana deveria ser removida preliminarmente e este éum processo bastante complicado. O método mais econômico é enviar os sabõescom hexana diretamente ao tostador com o farelo, embora este procedimento nãoseja permitido em alguns países.

Devido ao risco de explosão, somente máquinas inertizáveis são usadas neste processo. Isto significa que a maquina não só atende os requisitos de proteçãocontra explosão como também recebe a injeção de gás inerte na região datransmissão, rolamentos e tambor, em pressão ligeiramente maior que aatmosférica.

Miscela

Miscelaneutra

Borra


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DIMINUIÇÃO DA INFLUÊNCIA DA CLOROFILA NO PROCESSOVISANDO FACILITAR OU EVITAR O BRANQUEAMENTO.

O tratamento da clorofila é possível se na etapa de condicionamento ácidosubstituirmos os ácidos convencionais por um ácido extremamente agressivo aeste elemento: o ácido sulfúrico (H2SO4).

Para isto é indispensável se ter uma umidade muito baixa no óleo a ser processado (menor que 0,01%) para que se evite corrosão, não diluindo ouabaixando a concentração do ácido.

Caso uma planta convencional seja utilizada para este processo, algumasmudanças fundamentais deverão ser efetuadas, tais como:

Análise e controle da umidade. Sistema de dosagem eficiente e seguro para o ácido sulfúrico a 96% de

concentração. Tempo de reação de 30 minutos em tanque em material resistente à

corrosão. Misturador de materiais especiais, tais como Hastelloy C4.

Após a adição do álcali, ou seja, da neutralização do H2SO4 o perigo da corrosãodiminui e a planta poderá ser convencional. Isto indica que as tubulações e osequipamentos em contato com o produto devem ser em inoxidável nesta etapa de

tratamento.Quanto aos níveis de abaixamento da coloração devido à clorofila, não existe umíndice específico para este processo porém isto ocorre e de maneira significativa,evitando o uso de terras especiais para óleos mais difíceis ou até possibilitando aeliminação do branqueamento.

H2SO4 NaOH

leo neutro e seco

Para o branqueamento

Clorofila


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EQUIPAMENTOS WESTFALIA UTILIZADOS NANEUTRALIZAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

1. CENTRÍFUGA DE DESCARGA AUTOMÁTICA

1 Painel de controle 14 Canal do dispositivo de diluição2 Descarga da fase pesada 15 Câmara de sólidos3 Alimentação 16 Orifício de descarga de sólidos4 Descarga da fase leve 17 Pistão axial5 Dispositivo de diluição - fase pesada 18 Câmara de fechamento6 Rodete de ajuste fino da fase pesada 19 Válvula do tambor7 Rodete da fase leve 20 Água de abertura8 Distribuidor 21 Água de fechamento9 Selo de vapor 22 Pistão dosador10 Alimentação hidroermética 23 Controlador pneumático11 Jogo de pratos 24 Alimentação de água12 Canal de ascenção 25 Água de resfriamento

13 Disco separador

3 4

5

141310

9

6

11

87

12

2

25

17 18

21

20

19

15

Figura 1

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24

23

21

1


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Esquema de ligação de centrífuga automática

2. CENTRÍFUGA DE PAREDE FIXA

1 Alimentação2 Jogo de pratos3 Rodete da fase leve4 Rodete da fase pesada5 Saída da fase leve6 Saída da fase pesada7 Câmara de sólidos

8 Dispositivo de diluição

Figura 2

1

456

3

7

2

8

DESCARGADE

SÓLIDOS

FINE TUNER

DESCARGA

DA FASE PESADA

ALIMENTAÇÃODE PRODUTO

DESCARGADA FASE LEVE

ÁGUA DEFLUSH


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3. MISTURADOR CENTRÍFUGO

Esquema de instalação de misturador

5

1

4

6

3

2

1. Alimentação2. Tambor do misturador3. Rodete4. Descarga5. Carcaça6. Dreno

Figura 3

dreno

válvula decontra pressão

flexível

flexível

manômetro

visor

Figura 4

entrada de produto

saida de

produto


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RENDIMENTO NA REFINAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS

1. Fator de Perda ou Fator de Refino:

Relacionamento das perdas com a acidez livre do óleo bruto submeti

85196322-oleos-e-derivados-1.pdf

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