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Equipo de Hidrogenación

La Unidad de Hidrogenación de Armfield se utiliza para ajustar el grado de saturación de aceites comestibles. Diseñada como parte integral de la línea de procesado de aceites comestibles, puede utilizarse para trabajos de I+D, en la enseñanza o formación práctica.

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FT67

I+D en TECNOLOGÍA ALIMENTARIA a ESCALA MINIATURA
FT67 Unidad de Hidrogenación – Versión 1

La Unidad de Hidrogenación de Armfield es un recipiente de suelo de procesado discontinuo, que se utiliza para ajustar el grado de saturación de lotes de aceites comestibles de 25 litros.

Características

  • Recipiente de presión de acero inoxidable
  • Bomba de vacío de anillo líquido
  • Bomba de extracción
  • Filtros de hojas
  • Agitadores impulsados por aire
  • Serpentín de calentamiento de vapor y serpentín de enfriamiento integrados
  • Temperaturas de hasta 180°C
  • Controles seguros por zonas
  • Control preciso de la adición de hidrógeno

Ventajas

  • Sólo 25 litros de aceite a hidrogenar
  • Segura y fácil de usar
  • Malla de filtro reutilizable

Descripción

El recipiente de proceso principal está instalado en un bastidor de suelo de acero inoxidable que también aloja un tanque de mezclado de catalizador, una bomba de filtro, un filtro de hojas y una bomba de vacío. Todos los equipos que entran en contacto con el fluido de proceso están fabricados de acero inoxidable.

El recipiente de hidrogenación tiene una capacidad de lote de 25 litros. Es un recipiente cilíndrico vertical que incorpora un serpentín de refrigeración/calefacción por vapor, un collar de aspersión de hidrógeno gaseoso, un agitador de turbina de velocidad variable y un sistema de deflectores.

El ciclo de adición de hidrógeno provoca una reacción exotérmica y se mantiene la temperatura de operación haciendo circular agua de refrigeración dosificada a través del serpentín de refrigeración sumergido, eliminando de esta manera el exceso de calor de la reacción.

La calefacción inicial hasta alcanzar la temperatura de reacción se realiza mediante vapor, también en el serpentín sumergido. Una estación de control de la presión del vapor permite presiones de hasta 10.0 bar en el serpentín, pudiéndose obtener temperaturas de proceso de hasta 180°C.

El agitador de turbina es accionado por un motor neumático, a través de un sello mecánico en la tapa del recipiente. La velocidad rotacional se varía ajustando la presión del aire comprimido que propulsa el motor. Es posible obtener una velocidad máxima de 2500rpm*.

El mezclador de hélice del tanque de preparación del catalizador es accionado también por un motor neumático, y alcanza velocidades de hasta 850rpm*. Se utilizan motores neumáticos puesto que la presencia de hidrógeno gaseoso requiere mantener al mínimo el uso de componentes eléctricos. Solamente están accionadas por motor eléctrico la bomba de carga del filtro y la bomba de vacío de anillo líquido.

La bomba centrífuga de carga del filtro permite un filtrado eficiente del catalizador del aceite por el filtro de hojas, que es un filtro reutilizable que no requiere la sustitución del elemento filtrante. Si es necesario, puede mezclarse ayudante de filtración en forma de tierra de diatomeas en el tanque del catalizador, para ser añadido a la carga de aceite antes del filtrado.

El recipiente de proceso y el filtro están diseñados con arreglo al estándar BS 5500 para recipientes a presión. La bomba de vacío de anillo líquido permite obtener niveles de vacío de 65 mbar en el recipiente del reactor. Es necesario utilizar presiones de sistema reducidas para evitar la oxidación durante el ciclo de calefacción y para ayudar a eliminar cualquier agua presente en el aceite. Además, se utiliza la presión de aspiración para cargar el recipiente de aceite y para la adición de catalizador y ayudantes de filtración.

* - sin carga.

Modos de Operación

Para aumentar el grado de saturación de los aceites comestibles con el fin de ajustar sus características físicas, es necesario mezclar el aceite con hidrógeno gaseoso en presencia de un catalizador bajo condiciones de proceso muy controladas. Cuando la reacción está completa, el catalizador debe ser eliminado completamente mediante una operación de filtrado eficiente.

La unidad de hidrogenación logra esto usando un impulsor de turbina de velocidad variable y un sistema de deflectores que permiten la mezcla eficiente de gas y líquido y un control preciso de los parámetros de proceso pertinentes.

El aceite es calentado hasta alcanzar la temperatura de reacción deseada, y a continuación se añade hidrógeno gaseoso hasta que llene el espacio de vapor con la presión requerida. El progreso de la reacción es monitorizado mediante muestreos regulares, y se detiene el proceso cuando se ha alcanzado el grado de saturación deseado.

El proceso de filtración

Se utiliza un filtro de presión tipo hoja para filtrar y eliminar el catalizador. Debido a las pequeñas cantidades de catalizador que se utilizan, a menudo se añade al aceite tierra de diatomeas como ayudante de filtración. Este tipo de filtro es el habitualmente utilizado en el sector para este propósito, y ofrece una forma cómoda de familiarización con la secuencia de operación de este tipo de filtros.

Rendimiento

Como guía del rendimiento de la unidad de hidrogenación, en condiciones típicas y usando un 0.05-0.1% de níquel activo e hidrógeno puro, el índice de yodo (grado de saturación) del aceite de semilla de algodón se verá reducido de 108 a 70 en 40-60 minutos.

Especificaciones de la Unidad

Todo el equipo eléctrico usado en la unidad es ignífugo homologado, adecuado para el uso en un área Zona 1, es decir, un área en la cual es probable que se forme una mezcla explosiva de gas-aire en la operación normal. Debido al uso del hidrógeno gaseoso, la unidad de hidrogenación debe instalarse en una zona designada como segura.

Debe observarse la normativa local pertinente a la operación de este tipo de equipo.

Recipiente de hidrogenación:
Volumen total: 46.0l
Volumen de trabajo: 25.0l
Área del serpentín de enfriamiento/calefacción: 0.08m2
Temperatura máxima de operación: 180°C
Presión de operación normal: 0.7 bar 65 mbar
Presión máxima de operación: 2 bar
Accionamiento del agitador: Motor neumático/caja de engranajes
Velocidad máxima: 2500rpm
Tanque de catalizador:
Volumen: 4.0l
Mexclador: Accionamiento neumático, hasta 850rpm
Bomba de filtro:
Tipo: Centrífuga
Impulsor: Cerrado
Capacidad: 100 l/min a 2.75 bar
Bomba de vacío de anillo líquido:
Capacidad: 66.0 m3/hr
Sellante: Agua
Caudal de sellante: 6.0 l/min
Presión de operación normal: 65 mbar
Filtro de hojas:
Material: Acero inoxidable
Volumen del filtro: 3.8l
Capacidad de la torta de filtración: 1.0l
Área de filtración: 0.09m2
Tamiz del filtro: Malla 110 (alambre de 0.3mm)
Presión máxima: 3.0 bar

Requisitos

Suministro eléctrico:
FT67-C: 415V 3ph 50Hz 6.5kW
FT67-D: 208V 3ph 60Hz 8.5kW
FT67-E: 380V 3ph 50Hz 6.5kW
FT67-F: 220V 3ph 60Hz 8.5kW
Suministro de vapor:
Presión mínima: 100.0 kg/hr 10.0 bar
Aire comprimido:
25.0 lps 6.0 bar mín 10.0 bar máx
Agua de refrigeración:
20.0 l/min 3.0 bar mín 5.0 bar máx

Especificación de Transporte

Volumen: 2.5m3
Peso bruto: 500kg

Dimensiones Totales

Altura: 1.85m
Anchura: 1.25m
Profundidad: 0.95m