Diseño industrial de una planta de extracción supercrítica multifuncional de materias primas agroalimentarias
Páginas: 5 (1194 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2013
RESUME
Diseño industrial de una planta de extracción supercrítica multifuncional de materias primas agroalimentarias
La Extracción con fluidos supercríticos ( SFE ) utilizando dióxido de carbono puede sustituir al proceso extracción con disolvente orgánico tradicional debido a varias ventajas esenciales como: no contamina el producto, propiedades de transporte favorables ( alta masay la difusividad térmica junto con bajas viscosidades ) , y los parámetros de disolvente son seleccionadas de acuerdo a las condiciones de funcionamiento empleadas. Una de las aplicaciones más importantes de los fluidos supercríticos es la extracción de compuestos naturales a partir de residuos en las industrias de alimentos, farmacéuticas y de cosméticos.
Es este documento se describe eldiseño industrial de una planta de extracción supercrítica multifuncional usando materias primas seleccionadas.
La primera de las materias primas seleccionadas fue de orujo de uva roja, el cual es un subproducto durante el proceso de vinificación, dando un concentrado rico en antocianinas también conocido como un colorante alimenticio y presenta propiedades antioxidantes y anticancerosas. Orujo deuva roja es también una fuente de resveratrol, que es de gran interés en el sector farmacéutico.
La segunda materia prima proviene de los residuos agrícolas del girasol y variedades de olivo. De las hojas de girasol es posible obtener un concentrado de sustancias bioactivas con propiedades herbicidas, mientras que las hojas de olivo pueden proporcionar un tocoferol ( vitamina A ) concentradoque es reconocido como un aditivo alimentario por sus propiedades antioxidantes.
Por último, las microalgas son consideradas tradicionalmente como auténticas fábricas de células y constituyen una fuente de pigmentos, clorofilas, carotenoides y ficobilines. También son ricos en
ácidos grasos poliinsaturados ( PUFA ), vitaminas y minerales que son indispensables para la salud.
Diseño de laplanta
La planta que se propone consta de tres recipientes de extracción que puede operar hasta 300 bar y 80 º C. Los extractores están conectados en serie para recuperar el disolvente después del proceso de extracción y para reducir al mínimo la pérdida de presión.
El solvente usado es CO2 de alta presión y co-solventes se usan agua y etanol, en la fabricación de la planta se usó acero inoxidable(SS-316L), las dimensiones de la planta de extracción permiten el procesamiento de aproximadamente 200 a 1.500 kg / día de materia prima.
La capacidad multifuncional de la planta permite que el proceso de extracción sea llevado a cabo de una manera estacional, minimizando así la necesidad de detener la producción.
En la figura 1 se presenta un diagrama del proceso de extracción supercrítica.La alimentación se carga en un sistema de cestas introducido en uno de los extractores (E-1, E-2, E-3). Los flujos de disolvente pasan a través de la materia prima. Después se detiene el flujo de disolvente y el CO2 restantes se dirige a la segunda extractora. Cuando la presión en el sistema es demasiado baja , el CO2 restante se redirige al tanque de recuperación de disolventes por elcompresor C-2.
El disolvente que es rico en extracto se dirige al separador S - 1 , donde la presión se reduce por un regulador de presión de la válvula BPR atrás y se ajusta la temperatura en el intercambiador de calor CC- 2 . La planta tiene un segundo separador ( S - 2 ) y el segundo intercambiador de calor ( CC- 3 ) para permitir el fraccionamiento del extracto resultante . Todo el material quese decanta en los separadores se conduce a un tanque o se envasa directamente.
El CO2 gasificado va desde el separador hasta el tanque de recuperación de disolventes por un filtro donde también recibe el CO2 de los extractores. El compresor C - 1 sube la presión del CO2 hasta 60 Bar y a 5 ºC para alimentar al tanque de proceso, seguidamente este CO2 se transporta por bombas B-1 a los...
Diseño industrial de una planta de extracción supercrítica multifuncional de materias primas agroalimentarias
La Extracción con fluidos supercríticos ( SFE ) utilizando dióxido de carbono puede sustituir al proceso extracción con disolvente orgánico tradicional debido a varias ventajas esenciales como: no contamina el producto, propiedades de transporte favorables ( alta masay la difusividad térmica junto con bajas viscosidades ) , y los parámetros de disolvente son seleccionadas de acuerdo a las condiciones de funcionamiento empleadas. Una de las aplicaciones más importantes de los fluidos supercríticos es la extracción de compuestos naturales a partir de residuos en las industrias de alimentos, farmacéuticas y de cosméticos.
Es este documento se describe eldiseño industrial de una planta de extracción supercrítica multifuncional usando materias primas seleccionadas.
La primera de las materias primas seleccionadas fue de orujo de uva roja, el cual es un subproducto durante el proceso de vinificación, dando un concentrado rico en antocianinas también conocido como un colorante alimenticio y presenta propiedades antioxidantes y anticancerosas. Orujo deuva roja es también una fuente de resveratrol, que es de gran interés en el sector farmacéutico.
La segunda materia prima proviene de los residuos agrícolas del girasol y variedades de olivo. De las hojas de girasol es posible obtener un concentrado de sustancias bioactivas con propiedades herbicidas, mientras que las hojas de olivo pueden proporcionar un tocoferol ( vitamina A ) concentradoque es reconocido como un aditivo alimentario por sus propiedades antioxidantes.
Por último, las microalgas son consideradas tradicionalmente como auténticas fábricas de células y constituyen una fuente de pigmentos, clorofilas, carotenoides y ficobilines. También son ricos en
ácidos grasos poliinsaturados ( PUFA ), vitaminas y minerales que son indispensables para la salud.
Diseño de laplanta
La planta que se propone consta de tres recipientes de extracción que puede operar hasta 300 bar y 80 º C. Los extractores están conectados en serie para recuperar el disolvente después del proceso de extracción y para reducir al mínimo la pérdida de presión.
El solvente usado es CO2 de alta presión y co-solventes se usan agua y etanol, en la fabricación de la planta se usó acero inoxidable(SS-316L), las dimensiones de la planta de extracción permiten el procesamiento de aproximadamente 200 a 1.500 kg / día de materia prima.
La capacidad multifuncional de la planta permite que el proceso de extracción sea llevado a cabo de una manera estacional, minimizando así la necesidad de detener la producción.
En la figura 1 se presenta un diagrama del proceso de extracción supercrítica.La alimentación se carga en un sistema de cestas introducido en uno de los extractores (E-1, E-2, E-3). Los flujos de disolvente pasan a través de la materia prima. Después se detiene el flujo de disolvente y el CO2 restantes se dirige a la segunda extractora. Cuando la presión en el sistema es demasiado baja , el CO2 restante se redirige al tanque de recuperación de disolventes por elcompresor C-2.
El disolvente que es rico en extracto se dirige al separador S - 1 , donde la presión se reduce por un regulador de presión de la válvula BPR atrás y se ajusta la temperatura en el intercambiador de calor CC- 2 . La planta tiene un segundo separador ( S - 2 ) y el segundo intercambiador de calor ( CC- 3 ) para permitir el fraccionamiento del extracto resultante . Todo el material quese decanta en los separadores se conduce a un tanque o se envasa directamente.
El CO2 gasificado va desde el separador hasta el tanque de recuperación de disolventes por un filtro donde también recibe el CO2 de los extractores. El compresor C - 1 sube la presión del CO2 hasta 60 Bar y a 5 ºC para alimentar al tanque de proceso, seguidamente este CO2 se transporta por bombas B-1 a los...
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