UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN

DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”

TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

QUÍMICO

AUTORA: MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA

QUITO

2015

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN

DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”

TRABAJO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

QUÍMICO

AUTORA: MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA

TUTOR: ING. DIEGO EDUARDO MONTESDEOCA ESPÍN

QUITO

2015

iii

APROBACIÓN DEL TUTOR

Certifico que el trabajo de grado titulado “EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN

EL PROCESO DE CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN ALCOPALMA”, me permito

certificar que el mismo es original y ha sido desarrollada por la señorita MAYRA

ALEJANDRA VELA CHAUCA, bajo mi dirección y conforme a todas las observaciones

realizadas, considero que el Trabajo de Grado reúne los requisitos necesarios.

En la ciudad de Quito, a los 30 días del mes de junio del 2015

Ing. Diego Eduardo Montesdeoca Espín

PROFESOR TUTOR

iv

AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL

Yo, MAYRA ALEJANDRA VELA CHAUCA, en calidad de autora del trabajo de grado

realizada sobre EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE

CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”, por la presente autorizo a la

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me

pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,

seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y

demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Quito, 30 de junio del 2015

Mayra Alejandra Vela Chauca

CI: 1721816468

ale_may89@hotmail.com

v

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mi Dios

por mostrarme su amor, misericordia

y fidelidad, en el transcurso de mi carrera,

a mis padres que han sido mi guía,

y ejemplo, a mis hermanos

siempre están conmigo.

A todos quienes me apoyaron en la

realización de este trabajo.

Esto es para ustedes

con mucho cariño y respeto.

vi

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios porque cuando le llamé, me respondió, y aumentó mis fuerzas. Dios cumple

tu propósito en mí; porque tu amor y tu misericordia es para siempre; Gracias por permitirme

culminar un sueño más.

A mis padres Lourdes y Eduardo, por su apoyo incondicional, por sus palabras de aliento y

consejos sabios, me dieron fuerzas para continuar en todo el transcurso de mi carrera

universitaria.

A mis hermanos Marce y David por ser un gran ejemplo y apoyo en todas las áreas de mi vida.

A el Ingeniero Diego Montesdeoca, tutor de mi tesis por su dirección y guía en el desarrollo del

presente trabajo de grado.

Al Ingeniero Rommel Vargas, coordinador de Ancupa en todas las extractoras de aceite de

palma en el Ecuador, por darme la oportunidad de entrar en el mundo de las palmas y por el

convenio que se llevó a cabo con la Universidad Central del Ecuador.

Al Ingeniero Fernando Mejía, Gerente de Alcopalma, por abrirme las puertas en su prestigiosa

empresa para elaborar el presente trabajo de grado

Al Ingeniero Patricio Farias, Jefe de Operaciones en Alcopalma, por brindarme su apoyo por sus

consejos y por el tiempo que dedicó en enseñarme todo el proceso.

A mis amigos en Alcopalma, Don Richard, Leonardo y Freddy por su apoyo en la realización

de mi tesis.

A mis amigos, amigas, compañeros que me ayudaron. Realmente gracias

vii

CONTENIDO

pág.

LISTA DE FIGURAS…………………………...........................................................................xi

LISTA DE TABLAS ................................................................................................................... xii

LISTA DE GRAFICOS ............................................................................................................. xiii

LISTA DE ANEXOS ................................................................................................................. xiv

LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS .......................................................................... xv

RESUMEN ................................................................................................................................. xvi

ABSTRACT .............................................................................................................................. xvii

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1

1. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 3

1.1. Aceite de Palma Africana ...................................................................................................... 3

1.1.1. Palma aceitera.. .................................................................................................................. 3

1.1.3. Aceite de Palma. ................................................................................................................. 5

1.1.4. Producción nacional de aceite de Palma ........................................................................... 6

1.1.5. Extracción de aceite crudo de palma africana.. ................................................................. 6

1.2. Etapas del proceso de Extracción de Aceite de Palma .......................................................... 7

1.2.1. Esterilización.. .................................................................................................................... 7

1.2.2. Desfrutación. . .................................................................................................................... 7

1.2.3. Digestión y Prensado (Extracción). .................................................................................... 7

1.2.4. Clarificación.. ..................................................................................................................... 7

1.3. Separación Sólido-Líquido ................................................................................................. 8

viii

1.3.1. Definición. ........................................................................................................................... 9

1.3.2. Técnicas de Separación líquido-sólido.. ........................................................................... 10

1.4. La clarificación de aceite de palma ..................................................................................... 11

1.4.1. Generalidades del proceso.. .............................................................................................. 11

1.4.2. Licor de Prensa. ................................................................................................................ 11

1.4.3. Tipos de Clarificación de Aceite de palma ....................................................................... 12

1.5. Factores que influyen en el resultado de separación de aceite en la Clarificación ............. 14

1.5.1. Nivel de dilución. .............................................................................................................. 14

1.5.2. Viscosidad. ........................................................................................................................ 14

1.5.3. Temperaturas de Separación. ........................................................................................... 14

1.5.4. La concentración de sólidos en suspensión en el medio acuoso.. .................................... 15

1.5.5. Diferencia de densidad. ................................................................................................... 15

1.5.6. Tiempo de Residencia. ...................................................................................................... 15

1.5.7. Grado de madurez del fruto. ............................................................................................. 16

1.6. Control e Indicadores del proceso de clarificación. ............................................................ 16

1.6.1. Los indicadores de proceso de clarificación.. .................................................................. 16

1.6.2. Calidad de aceite de palma. .............................................................................................. 17

2. PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................................... 18

2.1. Extractora de Aceite de Palma Alcopalma .......................................................................... 18

2.1.1. Descripción de la Extractora de Aceite de Palma “Alcopalma” ..................................... 18

2.1.2. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A. ......................................... 19

2.1.3. Proceso de Clarificación de Aceite Rojo en Alcopalma S.A. ............................................ 20

2.1.4. Variables de Operación en el proceso de Clarificación en Alcopalma S.A. .................... 21

2.2. Materiales y Equipos ......................................................................................................... 22

2.3. Sustancias y Reactivos ........................................................................................................ 22

2.4. Procedimientos .................................................................................................................... 23

ix

2.4.1. Obtención del licor de prensa. .......................................................................................... 23

2.4.2. Dilución del licor de prensa ............................................................................................. 23

2.4.3. Toma de muestra del licor de prensa ................................................................................ 23

2.4.4. Determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos.. ................................... 23

2.4.5. Determinación del porcentaje de humedad en la fase liviana. ......................................... 24

2.4.6. Determinación de Impurezas por centrifugación.. ........................................................... 25

2.5. Diseño Experimental ........................................................................................................... 25

2.5.1. Diseño experimental seleccionado.................................................................................... 26

3. DATOS EXPERIMENTALES .............................................................................................. 28

3.1. Datos obtenidos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases (Tricánter) . 28

3.2. Datos experimentales de la extracción Soxhlet ................................................................... 30

3.3. Datos experimentales de la diferencia de pesos para el porcentaje de humedad en el

aceite liviano………………………...……………………………… .…… ….……………….31

4. CÁLCULOS........................................................................................................................... 32

4.1. Cálculo de la dilución de aceite. .......................................................................................... 32

4.2. Cálculo de las pérdidas de aceite en lodos secos ................................................................. 32

4.2.1. Cálculo del lodo seco no aceitoso..................................................................................... 32

4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso ............................................ 33

4.3. Cálculo de la humedad en la fase liviana ............................................................................ 33

4.4. Cálculo de Impurezas .......................................................................................................... 34

4.5. Determinación de las condiciones adecuadas ...................................................................... 34

5. RESULTADOS ...................................................................................................................... 35

5.1. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos ..................................... 35

5.2. Resultados de las Impurezas en el aceite liviano ................................................................. 36

5.3. Resultados de la humedad en el aceite liviano. ................................................................... 37

5.4. Superficie de respuesta obtenida ......................................................................................... 38

x

5.4.1. Efectos principales de las variables de respuesta............................................................. 38

5.4.2. Análisis estadístico de la variable de respuesta de las pérdidas de aceite ....................... 42

5.4.3. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de impurezas ................. 44

5.4.4. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de humedad ................... 47

5.4.5. Histograma de pérdidas de aceite en lodos secos en el año 2014 .................................... 48

5.4.6. Balance de masa del proceso de clarificación del aceite de palma.................................. 49

6. DISCUSIONES ...................................................................................................................... 51

7. CONCLUSIONES ................................................................................................................. 53

8. RECOMENDACIONES ........................................................................................... ............ 56

CITAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................................... 57

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 59

ANEXOS..................................................................................................................................... 60

xi

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Palma de africana ........................................................................................................... 3

Figura 2. Fruto de la palma africana ............................................................................................. 4

Figura 3. Aceite de palma africana ................................................................................................ 5

Figura 4. Técnicas de separación líquido-sólido ........................................................................... 9

Figura 5. Decantador de tres fases (Tricánter) ............................................................................ 11

Figura 6. Fueras que actúan sobre las gotas de aceite para su clarificación ................................ 15

Figura 7. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite de palma ................................ 19

Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de clarificación de aceite en ALCOPALMA ............. 20

Figura 9. Diseño experimental para evaluar los factores y variables de respuesta ..................... 27

Figura 10. Balance de masa del proceso de clarificación de aceite rojo de palma ...................... 66

xii

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Clarificación estática y Clarificación dinámica............................................................. 13

Tabla 2. Variables de operación del proceso de clarificación en ALCOPALMA ...................... 21

Tabla 3. Factores para el diseño experimental ............................................................................ 26

Tabla 4.Respuestas del diseño experimental ............................................................................... 26

Tabla 5. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 28

Tabla 6. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 29

Tabla 7. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases ............................... 29

Tabla 8. Datos experimentales de la extracción Soxhlet ............................................................. 30

Tabla 9. Datos de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad del aceite liviano .... 31

Tabla 10. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos. .............................. 35

Tabla 11. Resultados de las impurezas en el aceite liviano ......................................................... 36

Tabla 12. Resultados del porcentaje de humedad en el aceite liviano ........................................ 37

Tabla 13. Análisis de varianza para las pérdidas de aceite de palma en lodos secos .................. 39

Tabla 14. Resultados del punto mínimo de pérdida de aceite en STATGRAPHICS ................. 41

Tabla 15. Análisis de la Varianza para el porcentaje de impurezas en el aceite liviano ............. 42

Tabla 16. Resultados del punto mínimo del porcentaje de impurezas en el programa

STATGRAPHIC ......................................................................................................................... 44

Tabla 17. Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad en el aceite liviano ................... 45

Tabla 18. Resultados de la minimización del porcentaje de humedad en el programa

STATGRAPHIC ......................................................................................................................... 47

Tabla 19. Balance másico para el proceso de clarificación de aceite de palmaBalance másico

para el proceso de clarificación de aceite de palma. ................................................................... 66

xiii

LISTA DE GRAFICOS

pág.

Gráfico 1. Porcentaje de pérdidas de aceite en función de dilución a diferente temperatura

y flujo ......................................................................................................................................... 36

Gráfico 2. Porcentaje de impurezas en el aceite liviano en función de la dilución a diferente

temperatura y flujo ...................................................................................................................... 37

Gráfico 3.Porcentaje de humedad en el aceite livaino en función de la dilución a diferente

temperatura y flujo ...................................................................................................................... 38

Gráfico 4. Efectos principales que intervienen en el porcentajede pérdidas de aceite ................ 40

Gráfico 5. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 10m3/h ....................... 40

Gráfico 6.Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 15 m3/h ...................... 41

Gráfico 7. Efectos principales que intervienen en las impurezas ................................................ 43

Gráfico 8. Superficie de respuesta de impurezas para el flujo de 10 m3/h ................................. 43

Gráfico 9. Superficie de respuesta de las impurezas para el flujo de 15 m3/h ............................ 44

Gráfico 10. Efectos principales que intervienen en la humedad ................................................. 46

Gráfico 11. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 10 m3/h ............................ 46

Gráfico 12. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 15 m3/h ............................. 47

Gráfico 13. Histograma de las pérdidas de aceite en lodos secos en Alcopalma el año 2014 .... 48

xiv

LISTA DE ANEXOS

pág.

ANEXO A. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma ........................................ 61

ANEXO B. Proceso de clarificación de aceite de palma en Alcopalma ..................................... 63

ANEXO C. Derrames de licor de prensa durante el proceso de clarificación en Alcopalma ..... 66

ANEXO D. Materiales y equipos utilizados para la experimentación ........................................ 67

ANEXO E. Análisis en el laboratorio de las diferentes muestras ............................................... 70

xv

LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS

F: Flujo de alimentación al decantador de tres fases

T: Temperatura

D: Dilución

H: Humedad

I: Impurezas

P: Pérdidas de aceite en lodos secos

Ac: Aceite de palma

Ll: lodos ligeros

Lp: Lodos pesados

: Lodo seco no aceitoso

: Peso de lodo seco aceitoso

: Aceite Extraído

Volaceite:Volumen de aceite

Volagua:Volumen de agua

xvi

EVALUACIÓN DEL NIVEL DE DILUCIÓN EN EL PROCESO DE

CLARIFICACIÓN DE ACEITE ROJO EN “ALCOPALMA”

RESUMEN

Se realizó un estudio del nivel adecuado de dilución del licor de prensas, que ingresa al

decantador durante el proceso de clarificación del aceite de palma en la extractora Alcopalma.

Para lo cual se trabajó con cuatro valores de dilución: 0,5; 1; 1,5 y 2 %Vol aceite/%Vol agua, dos

de temperatura: 90 y 95°C y dos de flujo de alimentación: 10 y 15 m3/h. Utilizando tres métodos

experimentales extracción Soxhlet, secado por estufa y centrifugación, se determinó el

porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos, el porcentaje de humedad e impurezas en el

aceite liviano, respectivamente.

Mediante un software estadístico, se analizaron los resultados aplicando el método de superficie

de respuesta y se encontraron las condiciones adecuadas para minimizar los porcentajes de

aceite en lodos, de humedad e impurezas del aceite.

Se concluye que el factor más importante para un proceso de clarificación eficiente es el nivel

de dilución a las condiciones de 95°C y 15 m3/h con una dilución de 2 %Vol aceite/ %Vol agua.

PALABRAS CLAVES: /ACEITE DE PALMA/ CLARIFICACIÓN / LICOR DE PRENSA/

DILUCIÓN/ INDUSTRIA DEL ACEITE/

xvii

DILUTION LEVEL ASSESSMENT IN THE PROCESS OF CLARIFICATION OF OIL

RED "ALCOPALMA"

ABSTRACT

A study of the appropriate level of dilution liquor presses, entering the decanter during the

clarification process the palm oil extractor was carried Alcopalma SA

For which we worked with four values of dilution: 0.5; 1; 1.5 to 2% Vol oil /% Vol water, two

temperature: 90 to 95 ° C and two feed flow: 10 to 15 m3 / h. Using three experimental methods

Soxhlet extraction, centrifugation and drying oven, the percentage of oil leaks in dry sludge, the

moisture and impurities in the light, respectively oil was determined.

Using a statistical software, the results were analyzed using the method and response surface

suitable to minimize the percentage of oil sludge, moisture and impurities found oil conditions.

We conclude that the most important factor to have a clarification efficient process is the level

of dilution to the conditions of 95 ° C and 15 m3 / h with a dilution of 2% Vol oil / % Vol water.

KEYWORDS: / PALM OIL / CLARIFICATION / LIQUOR PRESS / DILUTION / OIL

INDUSTRY/

1

INTRODUCCIÓN

Las extractoras de aceite de palma africana tienen como finalidad extraer la máxima cantidad de

aceite rojo, palmiste y torta de palmiste, a partir del fruto de palma, para lograr este objetivo se

requiere que los procesos como es la esterilización, desfrutación, digestión, prensado,

clarificación y palmistería sean eficientes.

Uno de los procesos en los que se determina la calidad del aceite extraido y requiere de una

operación eficiente para evitar las pérdidas del producto, es la etapa de Clarificación en la que

se separa y se purifica el aceite de la mezcla líquida extraída en las prensas. El licor de prensa

que entra al proceso de clarificación contiene un porcentaje de aceite, lodos y agua, las cuales a

través del proceso de decantación son separadas. Para ello se realiza una adición de agua que

diluye el licor de prensa con el fin de incrementar las velocidades de separación, disminuir la

concentración de los sólidos en suspensión y favorecer el transporte de la mezcla en el proceso

de clarificación.

Actualmente las extractoras de aceite de palma se manejan bajo condiciones de operación que

deben proporcionar una buena separación de aceite crudo. En Alcopalma existen pérdidas de

aceite rojo, derrames de aceite, incremento de pérdidas de aceite en los efluentes. Esto se da

porque no existe una correcta separación de las fases ya que no se han controlado bien ciertos

parámetros, los mismos que se desea conocer sus condiciones adecuadas de operación; dando

importancia a que hay en la empresa un nivel incontrolado de agua con que se diluye el licor de

prensas que va a ser clarificado, siendo este uno de los factores más importantes de separación

de aceite, agua, lodo pesado y lodo ligero.

En el presente trabajo tuvo como interés, evaluar el nivel de dilución y las variables como

temperatura y flujo de entrada al decantador; determinar la influencia del nivel de dilución en

las pérdidas de aceite en los lodos, humedad e impurezas del aceite de fase liviana a la salida del

tricánter; realizar un análisis del estado actual del proceso de clarificación de aceite rojo de

palma en la Extractora; obtener información de los equipos y las variables de operación en el

proceso de clarificación, ALCOPALMA S.A. La evaluación motivo de estudio se realizó desde

la alimentación del licor de prensa hasta decantador de tres fases (tricánter) en el proceso de

clarificación.

2

Con los resultados se conoce el nivel de dilución apropiado con el cual se propone mejoras a la

empresa para evitar pérdidas de aceite, derrames de licor de prensa, altas impurezas y

humedades.

Los ensayos se evaluaron bajo un diseño experimental multifactorial, lo que permitió generar

datos para la construcción de gráficos de superficie de respuesta, lo que permitió identificar las

condiciones adecuadas de dilución, temperatura y flujos para tener menor pérdidas de aceite en

lodos, y una mejor calidad de aceite.

Como resultado de este trabajo de investigación se concluye que al obtener las condiciones

adecuadas de operación, se propone la empresa ALCOPALMA S.A trabajar con los factores

identificados para que tenga un beneficio en brindar una buena calidad del producto y menor

cantidad de pérdidas de aceite en el proceso de clarificación.

3

1. MARCO TEÓRICO

1.1. Aceite de Palma Africana

1.1.1. Palma aceitera. La palma aceitera es una planta tropical, que se desarrolla en climas

cálidos, con temperaturas mínimas superiores a 19°C, la palma de aceite se da como resultado

de la combinación de la especie africana Elaeis guineensis y de la palma nativa o americana

Elaeis oleífera. La palma africana tiene orígenes variados, con características diferentes en

tamaño, grosor y forma de racimos. Las variedades pueden ser distintas dependiendo de los

objetivos de mejoramiento, con diferentes rendimientos y tasas de extracción de aceite.

La palma aceitera es un cultivo medianamente tardío y de largo rendimiento. Su producción se

inicia, bajo condiciones ideales de clima y manejo al tercer año y su vida productiva, depende

de la altura que alcance y la factibilidad de poder cosechar la fruta. [1]

Figura 1. Palma de africana

4

1.1.2. Fruto de la Palma de Aceite. Los frutos de la palma aceitera son de forma ovoide, y

cuentan con un peso aprox. de 5 a 12 gramos. Es de color verdoso o negro rojizo en la parte

superior; la inferior es siempre amarilla.

El exocarpio es liso, duro y brillante. El mesocarpio es un tejido fibroso de color amarillento

rico en aceite y contiene de un 45 a 50 por ciento de su peso en aceite, un 15 a 20 por ciento de

fibras y solubilizadas en agua, albúminas, materias pécticas, azúcares y sales; la nuez o semilla

está compuesta por un cuesco lignificado (Endocarpio). El endocarpio o cáscara protege la

almendra la cual consta de capas de endospermo aceitoso o palmiste.

Los frutos insertados en las espiguillas que rodean el raquis son de forma helicoidal y

conforman los racimos.

Figura 2. Fruto de la palma africana

Fuente: ORELLANA, Yefferson. Palma africana atrae [en línea].Esmeraldas, 2012

[Fecha de consulta: 23 Abril 2015].

Disponible en: < http://elagroenlaradio.blogspot.com/2012_11_01_archive.html#!/tcmbck>

Exocarpio

Almendra

Endocarpio

Mesocarpio

5

1.1.3. Aceite de Palma. El aceite rojo de palma es la materia prima principal de la palma

africana que totaliza el 20-25% del peso de los racimos, se obtiene de la pulpa del fruto o

mesocarpio que es de color anaranjado tal como se observa en la figura 3, mientras que el aceite

de nuez o aceite de palmiste, se obtiene de la semilla blanca del fruto y se encuentra en una baja

proporción en los frutos y corresponde a los denominados aceites láuricos. [2]

Figura 3. Aceite de palma africana

Fuente: ACEPALMA. Aceite de palma alto oleico [en línea]. Bogotá, 2013.

[Fecha de consulta: 23 Abril 2015].

Disponible en:< http://www.co.all.biz/aceite-de-palma-alto-olico-g9082#.VbmmRbN_Okp>

1.1.3.1. Características del aceite de palma. El aceite se caracteriza por su color rojizo, debido

al contenido de carotenoides (0,05-0,20 %) que posee. Se puede blanquear hasta un color

amarillo semejante al de otros aceites vegetales por hidrogenación, también se puede decolorar

por tratamiento con tierras decolorantes a altas temperaturas, o por oxidación con aire o con

agentes químicos. Tiene un color agradable, característico, es muy estable a la oxidación y no

posee propiedades secantes. Su consistencia y punto de fusión depende de su contenido en

ácidos grasos libres.

El aceite crudo de palma, a la temperatura ambiente es semisólido, está constituido por una

parte sólida (estearina) y una parte líquida (oleína) cada una de las cuales ofrece grandes

beneficios y usos. Su alto contenido de elementos antioxidantes como la vitamina E y de

Betacaroteno (precursor de la vitamina A), lo han llevado a ser considerado como un milagro

6

que puede hacer frente al proceso de envejecimiento, contribuir a la pérdida de grasa y combatir

las cardiopatías.

1.1.3.2. Usos del aceite de palma. El aceite de palma es una materia prima que se utiliza en la

fabricación de jabones y detergentes, grasas lubricantes y secadores metálicos, destinados a la

producción de pintura, barnices y tinta.

El aceite de palma se utiliza en distintas preparaciones sin necesidad de hidrogenarse, se lo

emplea como aceite de cocina, para elaborar productos de panadería, pastelería, confitería,

heladería, sopas instantáneas, salas, diversos platos congelados y deshidratdados, cremas no

lácteas que se mezclan con el café.

Además el aceite de palma africana sirve para la fabricación de productos oleoquímicos como

son los ácidos grasos, compuestos del nitrógeno, elementos en que se utilizan para la producción

de jabones, detergentes, lubricantes para pintura, barnices, gomas y tinta. En los últimos años se

ha estado utilizando como biocombustible. [3]

1.1.4. Producción nacional de aceite de Palma. “En el Ecuador la cadena productiva del

aceite de palma provee la materia prima para las 40 plantas extractoras que operan en el país

con más de 280000 hectáreas sembradas, la producción de aceite de palma ha crecido de forma

sostenida, convirtiéndose en el segundo cultivo perenne más extenso del Ecuador. El 45% de la

producción nacional de aceite de palma, cubre plenamente la demanda de aceites y grasas

vegetales.

Por sus cualidades alimenticias y beneficios a la salud, el aceite de palma se ha posicionado

como parte fundamental de la dieta de los ecuatorianos”. [4]

1.1.5. Extracción de aceite crudo de palma africana. La Extracción de aceite de palma es la

separación aceite rojo de la fibra o aceite de palmiste de la nuez provenientes del fruto de palma

por medio de procesos mecánicos.

En cualquier tipo de proceso los pasos principales requeridos son los siguientes: Separación de

los frutos individuales del racimo, ablandamiento de la pulpa de la fruta, extracción del líquido

aceitoso, purificación del aceite. [5]

7

1.2. Etapas del proceso de Extracción de Aceite de Palma

1.2.1. Esterilización. Es la etapa más importante del proceso debido a la influencia de los

frutos en la que se trata el fruto con vapor húmedo a alta temperatura.

El proceso de esterilización tiene los siguientes propósitos: inactiva las encimas que

incrementan los ácidos grasos y la pérdida de aceite, facilita la separación de los racimos,

ablanda los tejidos del mesocarpio para lograr un fácil rompimiento de las celdas que contienen

aceite durante los procesos de digestión y prensado, coagula las proteínas que se encuentran en

las celdas que contienen el aceite en el fruto de palma y descomposición del material

mucilaginoso (gomas) para evitar soluciones coloidales en el aceite crudo, dificultando el

proceso de clarificación.

1.2.2. Desfrutación. La desfrutación es el proceso en el que se separa los frutos del raquis en

tambor rotatorio desfrutador para una buena separación inciden algunos factores como el grado

de maduración del fruto, la dosificación de racimos, y las dimensiones del equipo.

1.2.3. Digestión y Prensado (Extracción): La extracción es la etapa del proceso donde los

frutos separados se descargan en unos recipientes verticales con chaqueta de vapor (digestores).

En el proceso de prensado los frutos son tratados mecánicamente para convertirlos en una masa

aceitosa homogénea que es alimentada a la prensa de extracción de aceite, donde se extrae la

fase aceitosa en la sección de clarificación. La torta remanente de la prensa es transportada a

otros procesos de recuperación de nueces.

1.2.4. Clarificación. La clarificación es el proceso de separación y purificación del aceite de

palma que sale del proceso de prensado, puede hacerse mediante una separación estática o

dinámica por diferencia de densidades, posterior a esta etapa el aceite liviano va a un proceso de

secado en la que se quita la mayor cantidad de agua o humedad e impurezas, el aceite una vez

terminado se almacena en taques de almacenamiento para luego ser distribuido a las diferentes

industrias aceiteras.

1.2.5. Palmistería. El proceso de palmistería es donde se realiza la extracción de aceite de

palmiste proveniente de las nueces del proceso de prensado. Se separa por procesos mecánicos

la almendra de la nuez, de las fibras y el cuesco y se obtiene aceite y palmiste.

8

Consiste en la recuperación de las nueces de la fase sólida restante del proceso de prensado.

Para ello la mezcla de fibras (mesocarpio del fruto) y las nueces son llevadas hasta el

desfibrador que consiste en una columna de aire la cual arrastra las fibras hasta un ciclón donde

se separan.

Las fibras son llevadas por medio de transportadores de tornillo sinfín hasta las calderas, donde

se utilizan como combustible. El pericarpio de las nueces es quebrado por medio de quebradores

rotatorios de barras que hacen friccionar las nueces con las paredes dentadas del mismo.

Para separar las almendras de las cáscaras se utilizan separadores neumáticos en serie, que

operan bajo el mismo principio del desfibrador. El coquito obtenido es llevado hacia un silo de

secado. [6]

1.3. Separación Sólido-Líquido

1.3.1. Definición. “La separación sólido-líquido es una operación para separar usando fuerzas

físico-mecánicas y no fuerzas moleculares o químicas ni difusión. Estas fuerzas fisicoquímicas

actúan sobre partículas, líquidos o mezclas de partículas y líquidos, y no necesariamente sobre

moléculas individuales.

Las fuerzas físico-mecánicas incluyen la gravitación y la centrifugación, las fuerzas mecánicas

propiamente dichas y las fuerzas cinéticas causadas por flujos. Las corrientes de partículas o

fluidos se separan debido a los diferentes efectos que sobre ellas producen estas fuerzas.” [7].

La técnica más adecuada a usar dependerá de: la concentración de los sólidos, la velocidad de la

alimentación, del tamaño y la naturaleza de las partículas sólidas.

9

1.3.2. Técnicas de Separación líquido-sólido.

Figura 4. Técnicas de separación líquido-sólido

La finalidad de la separación puede ser:

Para liberar un líquido de partículas sólidas.

Para separar dos líquidos mutuamente insolubles con diferentes densidades, mientras que

se eliminan los sólidos presentes al mismo tiempo.

Para separar y concentrar las partículas sólidas de un líquido. [8]

1.3.2.1. Sedimentación. La sedimentación es un proceso en el que una suspensión diluida por

gravedad en un fluido claro y en una suspensión de mayor concentración de sólidos. Una

sedimentación gravitacional ofrece economía, simplificación y confiabilidad, siendo un proceso

efectivo.

1.3.2.2. La separación por gravedad. La separación por gravedad aprovecha la fuerza de

gravedad para separar los sólidos presentes en un fluido. Es importante que la densidad del

sólido sea mayor que la del fluido. Una mezcla líquida en un recipiente estacionario se borrará

lentamente a medida que las partículas pesadas van hacia la parte inferior del recipiente bajo la

influencia de la gravedad. La separación continua y sedimentación se pueden lograr en un

tanque de ajuste que tiene salidas dispuestas a la diferencia en la densidad de los líquidos.

10

Las partículas más pesadas en la mezcla líquida se conforman y forman una capa de sedimento

en el fondo del tanque.

1.3.2.3. La separación centrífuga. En un recipiente que gira rápidamente, la fuerza de la

gravedad se sustituye por la fuerza centrífuga, que puede ser miles de veces mayor.

La separación y la sedimentación es continua y pasa muy rápidamente. La fuerza centrífuga en

el recipiente separador puede actuar en unos pocos segundos lo que se lleva muchas horas en un

tanque bajo la influencia de la gravedad. La eficiencia de la separación se ve influenciada por

los cambios en la viscosidad (temperatura de separación) en el rendimiento. [9]

1.3.2.4. Clarificadores. Son equipos que intervienen en el proceso de sedimentación los

mismos que eliminan una pequeña cantidad de sólidos finos para conseguir un efluente líquido

transparente.

1.3.3. Decantador de tres fases. El decantador de tres fases o tricánter hace posible la

clarificación y la separación de los sólidos suspendidos simultáneamente, la parte escencial de

un tricánter es el rotor, el cual consiste en un tambor cilíndrico-cónico, con tornillo sinfín

transportador incorporado, que gira con una velocidad diferencial. El producto entra al rotor por

un tubo de alimentación central, el producto pasa al tambor, dónde tiene lugar la separación por

fuerza centrífuga.

El producto se separará en una fase líquida ligera (aceite), una fase líquida pesada (agua

aceitosa) y la fase sólida (torta). La velocidad del rotor es de 3000 a 4000 rpm que genera una

alta fuerza centrífuga.

En el decantador de tres fases la descarga se hace por gravedad, la fase acuosa se descarga

mediante una palanca excéntrica con presión o por gravedad. Finalmente el tornillo sinfín

transporta los sólidos a la parte cónica para su descarga. [10]

11

Figura 5. Decantador de tres fases (Tricánter)

1.4. La clarificación de aceite de palma

1.4.1. Generalidades del proceso. La clarificación de aceite de palma africana es un conjunto

de operaciones unitarias que tienen como objetivo separar y purificar la fase aceitosa del líquido

crudo el aceite de la mezcla líquida extraída en la prensa, aceite, agua, lodos livianos

(compuestos por pectinas y gomas) y lodos pesados(compuesto por tierra, arenas y otras

impurezas).

La clarificación del aceite requiere de una operación muy eficiente y confiable para evitar, a

toda costa, la pérdida del producto que se ha procurado extraer con los mayores rendimientos en

las etapas anteriores del proceso [11]

1.4.2. Licor de Prensa. El licor de prensa es la mezcla de aceite, lodos ligeros, lodos pesados

que tiene una determinada composición volumétrica que se genera exactamente durante el

proceso de prensado mecánico del fruto, en donde se extrae el aceite del mesocarpio (fase

continua) con cantidades variables de impureza vegetal que s presenta como sólidos insolubles

(fase dispersa), los cuales a través del proceso de decantación son retirados del sistema.

12

El licor de prensa es uno de los parámetros que se miden y se controla, en este punto se adiciona

agua al proceso con el fin de mejorar las condiciones de viscosidad y densidad de la mezcla de

tal forma que se optimice la separación de aceite.

El licor de prensa diluido es un fluido viscoso, el cual es sometido a esfuerzos cortantes que

tiende a disminuir su viscosidad, factor crucial para incrementar la velocidad de separación de la

gota de aceite según lo indica la ecuación de Stokes que describe la mecánica de fluidos, que el

licor de prensas diluido es un fluido aceitoso disperso en un medio de fluidos o lodos. [12]

Fórmula de Stokes

(1)

Donde:

Velocidad de ascenso de la gota de aceite

Fuerza de Gravedad

Densidad del lodo

Densidad del aceite

Diámetro de la partícula de aceite

Viscosidad del fluido.

1.4.3. Tipos de Clarificación de Aceite de palma. La clarificación ha sido una de las áreas

más estudiadas en el proceso de extracción de aceite de palma. Puede hacerse mediante una

separación estática en tanques circulares verticales con o sin agitación, en tanques

cuadrangulares horizontales o también puede hacerse por una separación dinámica de fases por

diferencia de densidades, tales como centrifugas o decanters

1.4.3.1. Clarificación estática. La clarificación estática es el procedimiento convencional para

la separación del aceite del agua y los sólidos suspendidos con el tanque de clarificación, el

aceite crudo es calentado tanto por introducción de vapor que facilita la separación por

gravedad. En el clarificador se deja un tiempo de residencia de 4-6 horas de proceso. Este

procedimiento, sin embargo, tiene solo una eficiencia de separación cercana al 50 %,

dependiendo del tiempo de retención aplicados en el clarificador.

13

El aceite separado que flota en la parte superior del clarificador es recogido por un sistema de

embudo y enviado al sistema de purificación.

1.4.3.2. Clarificación dinámica. La clarificación dinámica es un proceso de separación

mecánica la principal característica de este método simple es la separación mediante

sedimentación por gravedad. Si se usan centrífugas, la gravedad es sustituida por la fuerza

centrifuga de hasta diez mil veces la fuerza de gravedad. La separación por medio de decanters

es llevada a cabo de forma más rápida y eficiente que usando la sedimentación por gravedad. En

muchos procesos, la separación mecánica es responsable de la calidad de los productos finales,

eficiencia de la producción y compatibilidad con el medio ambiente.

El licor de prensa pasa por un desarenador y llega a un tanque pulmón, de allí pasa directamente

al tricánter donde se separan tres fases. La razón del tanque pulmón e solo darle cabeza al

equipo y hacer más homogénea la alimentación.

El menor tiempo de residencia en sistema de clarificación dinámica tiene un beneficio en la

calidad del aceite. El tiempo de retención en el decánter es de segundos, comparado con las

cinco horas en el clarificador estático. [13]

Tabla 1. Clarificación estática y Clarificación dinámica

CLARIFICACIÓN DINÁMICA

CLARIFICACIÓN ESTÁTICA

Es un proceso más rápido y eficiente

Largo tiempo de proceso de materia prima

hasta el producto final

Su inversión inicial es alta Bajo costo

Su control de operación es fácil Difícil de controlar

Bajos costos de energía y mantenimiento Alto consumo de energía y mantenimiento

Operación continua Operación discontinua

Produce menor cantidad de aguas residuales Producción alta de aguas residuales

Proceso automatizado, que reduce los

requerimientos del personal

Necesita más personal para el control del

proceso

14

1.5. Factores que influyen en el resultado de separación de aceite en la Clarificación

1.5.1. Nivel de dilución. El nivel de dilución es uno de los parámetros de operación de mayor

importancia en la clarificación, el nivel de dilución es la relación volumétrica (% Vol aceite/%

Vol agua), cuya relación está directamente relacionada con el potencial de aceite de racimos y

de las condiciones de operación en la planta. Al adicionar agua caliente al proceso permite

mejorar las condiciones de viscosidad y densidad de la mezcla de tal forma que se optimice la

separación del aceite

Por lo anterior es necesario establecer el nivel de dilución adecuado ante las variaciones en las

características del fruto y la capacidad del procesamiento, para garantizar una alta recuperación

de aceite en el proceso de clarificación. Esto garantiza una dilución adecuada y ajustada a las

condiciones reales de procesamiento.

Permite una rápida separación de aceite.

Un incremento en la eficiencia del proceso

La reducción de pérdidas

Se usará equipos más pequeños de clarificación y la reducción del impacto ambiental por la

disminución en el consumo de agua en el proceso.

Se evita capas de lodos superficiales sobre el aceite y taponamientos en las tuberías. [14]

1.5.2. Viscosidad. La viscosidad es la propiedad de un fluido que da lugar a fuerzas que se

oponen al movimiento relativo de capas adyacentes en el fluido, estas fuerzas se originan de las

que existen entre moléculas del fluido y son de carácter similar a las fuerzas cortantes de los

sólidos, un fluido puede diferenciarse de un sólido por su comportamiento cuando se somete a

un esfuerzo (fuerza por unidad de área) o fuerza aplicada. Entre mayor sea la viscosidad del

medio acuoso mayor será el coeficiente o grado de fricción que se opone a la separación del

aceite. [15]

1.5.3. Temperaturas de Separación. La temperatura es de primordial importancia debido a su

relación intrínseca con la viscosidad del aceite que influye en su recuperación como lo muestra

la ley de Stokes. A medida que aumenta la temperatura, la viscosidad disminuye y por

consiguiente la fricción de la gota de aceite, permitiendo mayor velocidad de acescenso de la

gota de aceite para su eficiente clarificación. Los excesos de temperatura ocasionan daños de

tipo fisicoquímicos y dificultan el proceso de clarificación. [16]

Temperatura alta = viscosidad baja = fricción baja = la gota SUBE

15

Temperatura baja = viscosidad alta = fricción alta = la gota NO SUBE

Para algunos tipos de proceso de líquidos de alta temperatura que separa normalmente

aumentará la capacidad de separación. La temperatura influye en la viscosidad del aceite y la

densidad y debe mantenerse constante a lo largo de la separación. [17]

Figura 6. Fuerzas que actúan sobre las gotas de aceite para su clarificación

1.5.4. La concentración de sólidos en suspensión en el medio acuoso. La concentración de

sólidos en suspensión en un medio acuoso es el llamado sólidos no aceitosos que influye sobre

la viscosidad, mientras mayor sea la concentración, mayor será la viscosidad del medio, la

viscosidad del medio de hace baja con agua, si la viscosidad se hace muy baja que ascienden en

el medio materias mucilaginosas que se encuentran en el líquido, y forman la tercera capa entre

el aceite y el agua, que evita la separación posterior de las dos fases principales.

1.5.5. Diferencia de densidad. Cuanto mayor es la diferencia de densidad entre dos líquidos,

el más fácil la separación. La diferencia de densidad se puede aumentar por calentamiento

1.5.6. Tiempo de Residencia. Para determinar el tiempo de residencia en clarificación, se

necesita conocer el flujo volumétrico del licor de prensa diluido y la capacidad de los equipos,

el tiempo de residencia se estima con la siguiente relación:

16

ó

(2)

1.5.7. Grado de madurez del fruto. El grado de madurez es uno de los factores que dificultan

la clarificación. El fruto verde ocasiona la formación de una tercera capa o capa intermedia entre

el aceite y las aguas lodosas. Esta capa está constituida por sustancias coloidales y mucílagos

(almidones, pectinas y otros carbohidratos) que causan dificultades y ocasionan aumentos de

pérdidas de aceite en la clarificación. [18]

1.6. Control e Indicadores del proceso de clarificación.

Una clarificación donde no son separadas en forma adecuada las impurezas y el agua

provenientes del licor de prensa y si se deja salir aceite libre con estas impurezas o en el agua,

tienen gran incidencia en las pérdidas de aceite que se presentan en esta etapa del proceso

Pérdidas de aceite en lodos, éste sale con los lodos de las centrífugas o decanters

Pérdidas en aguas de desecho por escapes o purgas mal realizadas.

Con la descarga de los lodos de la centrífuga escapa un aceite residual compuesto por gotas de

aceite pequeñísimas, que no alcanzan a experimentar la suficiente fuerza de separación y gotas

de aceite que se encuentran ocluidas en desechos celulares.

Se cuantifica los siguientes parámetros: Aceite en sólidos secos no aceitosos (A/SSNA).

En este caso las variables de control son:

la cantidad de agua adicionada

la temperatura.

1.6.1. Los indicadores de proceso de clarificación. Los indicadores deben medir los procesos

frete a las metas propuestas, analiza las causas de sus variaciones y en función de su

comportamiento, establece medidas para que las variables entren dentro de los parámetros

establecidos. Los indicadores del proceso de clarificación son.

% Humedad del aceite de palma crudo

% Impurezas del aceite de palma crudo

% Pérdidas de aceite en lodos

17

% Acidez de aceite de palma crudo

La norma permite un contenido máximo de aceite en los lodos de (0.4-0.5 %). [19]

1.6.2. Calidad de aceite de palma. La calidad de aceite crudo de palma es una exigencia para

fabricar productos blandos, incoloros e inodoros que el consumidor pueda utilizar directamente,

sin necesidad de una refinación adicional. Para que el consumidor pueda utilizar el producto sin

procesamiento adicional, el producto debe tener buena estabilidad, para evitar oxidación y

reversión del color, en la calidad de aceite se busca principalmente

Baja acidez (ácidos grasos libres)

Baja humedad (un 0,19% es óptimo)

Bajas impurezas

Buena blanqueabilidad

Oxidación mínima

Bajo contenido de monoglicóridos y diclóridos

Alto contenido de antioxidantes naturales [20]

18

2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1. Extractora de Aceite de Palma Alcopalma

2.1.1. Descripción de la Extractora de Aceite de Palma “Alcopalma”

RAZÓN SOCIAL: ALCOPALMA S.A.

ACTIVIDADES PRINCIPALES: es una empresa agroindustrial dedicada a la extracción de

aceite de palma africana.

Alcopalma tiene proveedores del fruto de la palma africana, que a través de procesos extrae y

comercializa el aceite rojo de palma, aceite y torta de palmiste y presta servicios de asesoría

para el desarrollo y administración de cultivos de palma.

Alcopalma trabaja mediante procesos de calidad que respetan el medio ambiente, generando

rentabilidad para sus accionistas, oportunidades de crecimiento integral para sus trabajadores y

también progreso, riqueza y desarrollo para sus proveedores de fruto y para la comunidad de su

zona de influencia

UBICACIÓN: se encuentra ubicada en el kilómetro 34 vía Santo Domingo- Esmeraldas, La

Concordia, Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador.

MISIÓN

“Alcopalma trabaja mediante procesos de calidad que respetan el medio ambiente, generando

rentabilidad para sus accionistas, oportunidades de crecimiento integral para sus trabajadores y

también progreso, riqueza y desarrollo para sus proveedores de fruto y para la comunidad de su

zona de influencia”.

VISIÓN

“Alcopalma será la mejor empresa ecuatoriana en el negocio agroindustrial de la palma

aceitera. Será una empresa integrada con intereses en toda la cadena de producción a través de

inversiones directas o alianzas estratégicas en el cultivo, extracción y refinación de aceite de

palma y se distinguirá por la calidad y eficiencia en el manejo de sus plantaciones y extractoras

así también por tener la más exitosa comunidad de proveedores de fruto en Ecuador “. [21]

19

2.1.2. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A.

Figura 7. Diagrama de flujo del proceso de extracción de aceite de palma

Pesado de la Fruta

•Se pesan los camiones llenos de fruto de palma y luego cuando están vacíos para obtener el peso neto del fruto (por diferencia de pesos)

Esterilización de la fruta

•Se tratan los frutos con vapor de agua en autoclaves por un tiempo determinado de cocción y de temperatura.

Desfrutado

•El desfrutador de tambor rotatorio, por un proceso mecánico, separa los frutos del raquis

Clarificación

•Se separa y purifica el aceite extraído en la prensa. Para una buena sepraración se aprovechan las características de inmiscibilidad entre el agua y el aceite.

Prensado

•Se realiza por medio de una prensa continua con sistema de tornillos, en la que se extrae el aceite de las fibras con ayuda de la Presión.

Digestión

•Se macera el fruto por medio de agitación circular, con presión y temperatura. Esto ayuda a que el aceite se desprendan del fruto .

Secado al vacío

•La fase liviana (la que contiene el aceite de palma) va a un secador al vacío que elimina la humedad en una unidad de vacío.

Almacenado

•El producto final se almacenado en tanques de almacenaiento.

20

2.1.3. Proceso de Clarificación de Aceite Rojo en Alcopalma S.A.

2.1.3.1. Descripción del Proceso de Clarificación en Alcopalma

Para la separación de aceite rojo se añade agua caliente al crudo y luego se pasan por un tamiz

vibratorio para separar los sólidos de gran tamaño como mugre, fibras y fragmentos de

pericarpios de la fase líquida, el aceite luego de tamizado, aun contiene sólidos de pequeño

tamaño y agua.

Después de haber tamizado la mezcla se procede a elevar la temperatura de la mezcla llevándola

a 95– 98 grados, por medio de un recalentador que se instala a la entrada al clarificador, luego

de calentado el aceite pasa al tanque , el pre-clarificador cuenta además con serpentines de

vapor que logran mantener las temperaturas y así lograr una separación eficiente , a través de

una bomba el licor es enviado a los desarenadores donde se separa parte de la arena que

contiene el licor , luego va hacia el decantador de tres fases donde se separa fase liviana, fase

pesada, lodos, la fase pesada va directamente a la recuperación en una centrífuga, la fase liviana

a un secador al vacío que le elimina la humedad en una unidad de vacío, para luego ser

almacenado a una humedad no mayor al 0.20 % y una temperatura no mayor de 50 grados.

Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de clarificación de aceite rojo de palma en

ALCOPALMA

Licor

de

Raquis

Agua

Secado

Aceite rojo

terminado

Desarenado Decantado

Sedimentado

Fase

Liviana

Centrifugado

Fase Pesada

Lodos Agua

Lodos

Recuperado

Tamizado

Pre-

clarificado

Licor

de

Prensa

Licor de Prensas

Diluido

21

2.1.4. Variables de Operación en el proceso de Clarificación en Alcopalma S.A.

Tabla 2. Variables de operación del proceso de clarificación en ALCOPALMA

NÚMERO EQUIPO VARIABLE RANGOS

1 TAMIZ CIRCULAR

VIBRATORIO

2 Malla Malla1=20 Mhz

Malla 2=30 Mhz

1

PRECLARIFICADOR 1

Temperaturas

(80-90)°C

Nivel de Caudal Medio

3

DESARENADOR

Temperatura (80-90)°C

Tiempo de

Residencia

(10-15)s

Tiempo de lavado 10 segundos

1 TANQUE PULMÓN AL

TRICÁNTER

Temperatura (90-98)°C

Nivel tanque Medio

1 PRE-CLARIFICADOR 2

(Fase Pesada)

Temperatura (90-98)°C

Nivel tanque Medio

1 SECADOR 1

(Fase Liviana)

Temperatura (90-98)°C

1

SECADOR AL VACÍO

Temperatura (80-90)°C

Humedad 15%

1 TANQUE PULMÓN A

LA CENTRIFUGA

Nivel Medio

Temperatura (95-98)°C

1 CENTRÍFUGA Boquillas (1.8-2)mm

Flujo de Agua 15%

Flujo de fase pesada (12-13)m3/h

Temperatura (95-98)°C

1 DECANTADOR Flujo de entrada (10-15)m3/h

Temperatura (95-98)

Dilución 1:1

22

2.2. Materiales y Equipos

Vasos de precipitación 50, 100 mL

Soporte Universal

Balanza analítica (A± 0.001g) (R:0-300 g)

Termómetro (A±0.1°C) (R:0-150 °C)

Equipo de extracción soxhlet

Cápsula de Porcelana

Mortero

Decantador de tres fases (Tricanter) ALFA LAVAL

Tubos de ensayo para centrífuga (A=0,1 ml) (R:1-10 ml)

Centrífuga (A=1 rpm) (R:0-33) rpm

Horno Microondas

Pinza para cápsulas de porcelana

Papel filtro

Algodón

Recipientes metálicos

Medidor de caudal (A±2m3/h) (R:1-30 m

3/h)

Probeta (A±0.1mL) (R:0-100 mL)

Cronómetro (A±0.01 s)

Flexómetro (R: 0-3 m)

Soporte Universal

Gafas

Mascarilla

Guantes

Malla de cerámica

Desecador con sílice

2.3. Sustancias y Reactivos

Formol

Licor diluido de Prensa

Agua

23

2.4. Procedimientos

2.4.1. Obtención del licor de prensa. El licor de prensa que sale del proceso de prensado se

mezcla con el licor de raquis y los condensados que salen del proceso de esterilización, el cual

contiene lodos ligeros, lodos livianos, aceite, y otros residuos del fruto de palma.

2.4.2. Dilución del licor de prensa

a) Se abre la válvula de agua (condensados del proceso de esterilización) para que el licor de

prensa se diluya.

b) Se regula la válvula de acuerdo al nivel de dilución que se desee obtener.

c) Se regula la válvula del caudal de entrada.

d) Se observa el valor del caudal que se desea obtener

e) Se aumenta o se disminuye la cantidad de vapor manipulando la válvula de entrada de

vapor al tanque de alimentación al decantador de tres fases (tricánter).

f) Se observa en el medidor de temperatura el valor que se quiere obtener.

2.4.3. Toma de muestra del licor de prensa

a) Se utiliza un vaso metálico y se toma la muestra del licor diluido de prensa, una vez que

esté a las condiciones de operación requeridas.

b) Se homogeniza toda la muestra y pone 10 ml de la muestra en dos tubos de ensayo para

centrífuga.

c) Se pone las muestras en la centrífuga a una velocidad de 30 rpm y un tiempo de 6 minutos.

d) Se observa y se anota la cantidad de lodos ligeros, lodos pesados, aceite y agua que hay en

la muestra centrifugada.

2.4.4. Determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos. La extracción de

aceite por soxhlet sirve para determinar la cantidad de aceite que contienen los lodos secos y así

conocer las pérdidas de aceite.

a) Se toma una muestra de aproximadamente 300g de lodo seco a la salida del decantador de

tres fases

24

b) Pesar una cápsula limpia y seca con papel filtro y algodón y anotar estos datos.

c) Pesar 200 g de la muestra de lodos en la cápsula de porcelana.

d) Se lleva la cápsula a un horno microondas y se seca la muestra por 10 minutos.

e) Se tritura la muestra con el mortero hasta que los sólidos queden muy finos

f) Se seca la muestra triturada hasta alcanzar peso constante, luego se introduce la cápsula en

el desecador hasta que se obtenga un enfriamiento completo aproximadamente 30 minutos.

g) Se limpia el mortero y la cápsula con el algodón y se dobla el papel filtro e introducir en el

extractor.

h) Se pesa un balón de 250 ml limpio y bien seco y anotar el peso.

i) Se agrega 150 a 200 ml de solvente al extractor, se abre el paso del agua y se enciende la

estufa para iniciar el proceso de extracción que dura aproximadamente 4 horas hasta que el

solvente esté completamente translúcido.

j) Se apaga la estufa, se cierra el paso de agua y se separa cuidadosamente el balón del

extractor, se retira el dedal y se recupera el solvente.

k) Se deja calentar el balón con la muestra de aceite hasta la eliminación completa del

solvente, luego se lo deja enfriar en el desecador con sílica gel para retirar totalmente la

humedad.

l) Se pesa el balón en la balanza analítica, y se registra el valor.

2.4.5. Determinación del porcentaje de humedad en la fase liviana. La determinación de la

humedad en el aceite liviano sirve para conocer la cantidad de agua que contiene esta fase

liviana, si tiene más humedad es de menor calidad.

a) Se toma una muestra en un recipiente de la fase liviana a la salida del decantador de tres

fases (tricánter)

b) Se homogeniza la muestra hasta que se distribuya el agua uniformemente.

c) Se pesa 20 g de la muestra en un vaso de precipitación previamente secado, pesado y

enfriado en un secador

d) Se calienta la muestra agitando manualmente de manera suave para evitar salpicaduras las

que pueden resultar de una rápida ebullición de la humedad

e) Se retira el vaso de precipitación cuando cese las burbujas de vapor y salga el vapor la

temperatura no debe exceder los 130 °C.

f) Se deja enfriar a temperatura ambiente en un desecador y se pesa.

25

2.4.6. Determinación de Impurezas por centrifugación. Éste método determina la presencia

de impurezas mediante el empleo de fuerzas centrífugas, la impureza es la presencia de

sustancias no deseadas en el aceite.

a) Se toma la muestra en un recipiente de la fase liviana que sale del decantador de tres fases

(tricánter)

b) Se llena dos tubos de centrífuga hasta 10ml con la muestra de la fase liviana.

c) Se homogeniza la muestra, ésta debe estar en estado líquido, caso contrario calentarla hasta

fundirla completamente.

d) Encender la centrífuga y colocar los tubos dentro del lugar indicado y en posición opuesta,

equilibrando la carga dentro del equipo.

e) Se pone una velocidad a 30 rpm y 6 minutos.

f) Se observa la separación de las dos fases

2.5. Diseño Experimental

El diseño experimental es la aplicación del método científico a un proceso, metodología que

contiene un conjunto de técnicas de estadística e ingeniería, que permiten comprender mejor

situaciones complejas de la relación causa-efecto.

En todo proceso intervienen distintos tipos de variables o factores.

Variable de respuesta.- La variable de respuesta da a conocer el efecto o resultado de una

prueba experimental, dando a conocer la característica de la calidad de un producto o el

desempeño de un proceso. Se denotan con la letra y.

Factores controlables.- Los factores controlables son variables de proceso que se

controlan y manipulan su nivel durante el proceso de operación.

Niveles y tratamientos.- Un nivel es un valor que se le asigna a cada factor estudiado en

un diseño experimental. El tratamiento es la combinación de niveles de todos los factores.

26

2.5.1. Diseño experimental seleccionado. Se diseñó la parte experimental en la que se estableció

tres variables independientes del proceso: Dilución, temperatura y flujo de entrada, las variables se

las estableció con el objetivo de encontrar la condición a la que se obtiene un menor porcentaje de

pérdidas de aceite, y si influye o no en las impurezas y en la humedad del aceite liviano, la dilución

se encuentra dentro del rango de 0,5-2 % Vol Aceite/%Vol Agua, la temperatura va del 90-95°C, y

el flujo de alimentación está dentro del rango (10-15 )m3/h; los rangos definidos están dentro de los

parámetros que se permite trabajar en la empresa.

2.5.1.1. Datos para el diseño factorial. El propósito del estudio de un diseño factorial es

analizar el efecto de los factores sobre las variables de respuesta. Para el estudio se creó un

diseño experimental multifactorial en la que se analizará todas las posibles combinaciones que

pueden formarse con los niveles de los factores a investigar mediante el uso del software

estadístico STATGRAPHICS Centurion XVI.II.

Tabla 3. Factores para el diseño experimental

Factores Bajo Alto Niveles Unidades

Dilución 0,5 2,0 4 %V aceite/%Vagua

Temperatura 90,0 95,0 2 °C

Flujo 10,0 15,0 2 m3/h

Tabla 4. Respuestas del diseño experimental

Respuestas Unidades

Perdidas aceite %

Humedad %

Impurezas %

27

Figura 9. Diseño experimental para evaluar los factores y variables de respuesta

MUESTRA

DE LICOR

DE

PRENSA

F1

F2

F1

F2

D1

0.5

T1

T2

F1

F2

F1

F2

D2

T1

T2

F1

F2

F1

F2

D3

T1

T2

F1

F2

F1

F2

D4

T1

T2

28

3. DATOS EXPERIMENTALES

3.1. Datos obtenidos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases (Tricánter)

Tabla 5. Datos recopilados del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases

PRUEBA 1

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15

T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95

Ac, [% V] 26 22 23 21 29 30 31 30 34 32 33 29 34 32 32 38

Ll, [% V] 4 5 4 5 5 7 7 7 7 7 7 5 6 7 5 7

Agua, [% V] 48 42 42 40 30 29 29 35 22 22 23 20 16 17 16 19

Lp, [%V] 22 31 31 34 36 34 33 28 37 39 37 46 44 44 47 36

Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

29

Tabla 6. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases

PRUEBA 2

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15

T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95

Ac, [% V] 21 26 27 23 32 29 35 32 28 33 31 34 34 30 38 35

Ll, [% V] 6 3 3 4 5 7 4 7 7 7 7 5 6 7 5 7

Agua, [% V] 43 47 41 45 33 29 34 30 30 21 22 25 17 16 18 17

Lp, [%V] 30 24 29 28 30 35 27 31 35 39 40 36 43 47 39 41

Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Tabla 7. Datos del licor de prensa a la entrada del decantador de tres fases

PRUEBA 3

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

F, [m3/h] 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15 10 15

T, [ °C] 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95 90 90 95 95

Ac [% V] 23 21 20 21 33 32 33 30 34 33 33 32 33 32 37 35

Ll, [% V] 4 4 4 5 5 7 5 7 6 7 7 7 7 7 5 7

Agua, [% V] 49 41 41 40 30 31 32 28 25 22 23 22 16 17 20 17

Lp, [%V] 24 34 35 34 32 30 30 35 35 38 37 39 44 44 38 41

Total, [%V] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

30

3.2. Datos experimentales de la extracción Soxhlet

Tabla 8. Datos experimentales de la extracción Soxhlet

Dilución Temperatura Flujo Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3

[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] P.L.S. A [g] A.E

P.L.S. A

[g] A.E

P.L.S. A

[g] A.E

0,5 90 10 5,37 0,73 5,05 0,61 5,74 0,67

0,5 90 15 5,62 0,67 5,47 0,61 5,52 0,60

0,5 95 10 5,46 0,80 5,24 0,69 5,71 0,67

0,5 95 15 5,73 0,76 5,27 0,64 5,78 0,72

1 90 10 5,15 0,58 5,01 0,55 6,02 0,69

1 90 15 5,4 0,58 5,10 0,56 5,98 0,68

1 95 10 5,5 0,64 5,52 0,63 5,74 0,64

1 95 15 5,13 0,53 5,39 0,57 6,08 0,64

1,5 90 10 5,41 0,57 5,72 0,62 5,39 0,57

1,5 90 15 5,37 0,56 5,82 0,60 5,42 0,55

1,5 95 10 5,02 0,51 4,91 0,49 5,24 0,54

1,5 95 15 5,07 0,53 5,87 0,60 6,08 0,63

2 90 10 5,43 0,52 6,09 0,59 6,42 0,63

2 90 15 5,87 0,55 5,78 0,55 5,72 0,56

2 95 10 5,96 0,52 5,89 0,54 5,79 0,53

2 95 15 5,11 0,41 6,07 0,54 5,75 0,52

31

3.3. Datos experimentales de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad en el

aceite liviano

Tabla 9. Datos de las diferencias de pesos para el porcentaje de humedad del aceite liviano

D T F PP 1 PP 2 PP 3

[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [g] [g] [g]

0,5 90 10 1,49 1,046 1,178

1 90 10 0,36 0,41 0,32

1,5 90 10 0,11 0,16 0,27

2 90 10 0,099 0,108 0,1

0,5 90 15 1,04 0,778 0,894

1 90 15 0,156 0,196 0,15

1,5 90 15 0,134 0,158 0,196

2 90 15 0,0794 0,088 0,098

0,5 95 10 0,62 0,846 0,778

1 95 10 0,174 0,15 0,124

1,5 95 10 0,106 0,136 0,112

2 95 10 0,088 0,07 0,094

0,5 95 15 0,488 0,712 0,268

1 95 15 0,186 0,188 0,176

1,5 95 15 0,078 0,09 0,068

2 95 15 0,078 0,066 0,068

32

4. CÁLCULOS

4.1. Cálculo de la dilución de aceite.

ó

Cálculo modelo:

4.2. Cálculo de las pérdidas de aceite en lodos secos

4.2.1. Cálculo del lodo seco no aceitoso

Cálculo modelo:

(3)

(4)

33

Siendo:

: Lodo seco no aceitoso

: Peso de lodo seco aceitoso

: Aceite Extraído

4.2.2. Cálculo del porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso

Cálculo modelo:

%

Siendo:

: Porcentaje de aceite en sólido seco no aceitoso

4.3. Cálculo de la humedad en la fase liviana

Cálculo modelo:

(5)

(6)

34

Siendo:

: Diferencia de pesos

: Peso de la muestra

4.4. Cálculo de Impurezas

Cálculo modelo:

Siendo:

: Volumen de impureza

: Volumen total

4.5. Determinación de las condiciones adecuadas

Para establecer las condiciones adecuadas de operación se utilizó una técnica de superficie de

respuesta a través del programa STATGRAPHICS, además se verificó los efectos más

importantes de las variables sobre la superficie de respuesta.

(7)

35

5. RESULTADOS

5.1. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos

Tabla 10. Resultados de las pérdidas de aceite en lodos secos no aceitosos.

% Pérdidas de Aceite en lodos seco no aceitoso

D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]

0,5 90 10 15,76 13,66 13,17 14,20

1 90 10 12,72 12,3 13,05 12,69

1,5 90 10 11,89 12,18 11,76 11,94

2 90 10 10,59 10,75 10,88 10,74

0,5 90 15 13,49 12,65 12,27 12,80

1 90 15 12,13 12,34 12,89 12,45

1,5 90 15 11,64 11,49 11,3 11,48

2 90 15 10,4 10,6 10,8 10,60

0,5 95 10 17,25 15,26 13,32 15,28

1 95 10 13,21 12,86 12,58 12,88

1,5 95 10 11,34 11,21 11,45 11,33

2 95 10 9,6 10,11 10 9,90

0,5 95 15 15,21 13,82 14,21 14,41

1 95 15 11,46 11,8 11,67 11,64

1,5 95 15 11,67 11,45 11,53 11,55

2 95 15 8,7 10,1 9,9 9,57

36

Gráfico 1. Porcentaje de pérdidas de aceite en función de la dilución a diferente

temperatura y flujo

5.2. Resultados de las Impurezas en el aceite liviano

Tabla 11. Resultados de las impurezas en el aceite liviano

% Impurezas de Aceite Liviano

D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

[%Volagua/%Volaceite] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]

0,5 90 10 3,0 2,5 2,8 2,77

1 90 10 0,9 0,9 0,9 0,90

1,5 90 10 0,4 0,3 0,4 0,37

2 90 10 0,2 0,3 0,2 0,23

0,5 90 15 1,8 1,7 1,8 1,77

1 90 15 0,7 0,8 0,8 0,77

1,5 90 15 0,4 0,4 0,4 0,40

2 90 15 0,2 0,2 0,2 0,20

0,5 95 10 1,3 1,5 1,5 1,43

1 95 10 0,3 0,5 0,4 0,40

1,5 95 10 0,2 0,2 0,3 0,23

2 95 10 0,1 0,1 0,1 0,10

0,5 95 15 1,0 1,2 1,3 1,17

1 95 15 0,3 0,4 0,5 0,40

1,5 95 15 0,2 0,1 0,2 0,17

2 95 15 0,1 0,1 0,1 0,10

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

0.5 1 1.5 2

% P

érd

ida

s d

e a

ceit

e

Dilución ( %Vac/%V agua) T=90°C;F=10m^3/h "T=90°C;F=15m^3/h "T=95°C;F=10m^3/h "T=95°C;F=15m^3/h

37

Gráfico 2. Porcentaje de impurezas en el aceite liviano en función de la dilución a

diferente temperatura y flujo

5.3. Resultados de la humedad en el aceite liviano.

Tabla 12. Resultados del porcentaje de humedad en el aceite liviano

% Humedad en Aceite liviano

D T F Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Promedio

[%Volaceite/%Volagua] [°C] [m3/h] [%] [%] [%] [%]

0,5 90 10 7,5 5,23 5,89 6,21

1 90 10 1,81 2,05 1,6 1,82

1,5 90 10 0,55 0,8 1,35 0,90

2 90 10 0,495 0,54 0,5 0,51

0,5 90 15 5,21 3,89 4,47 4,52

1 90 15 0,78 0,98 0,75 0,84

1,5 90 15 0,67 0,79 0,98 0,81

2 90 15 0,397 0,44 0,49 0,44

0,5 95 10 3,1 4,23 3,89 3,74

1 95 10 0,87 0,75 0,62 0,75

1,5 95 10 0,53 0,68 0,56 0,59

2 95 10 0,44 0,35 0,47 0,42

0,5 95 15 2,44 3,56 1,34 2,45

1 95 15 0,93 0,94 0,88 0,92

1,5 95 15 0,39 0,45 0,34 0,39

2 95 15 0,39 0,33 0,34 0,35

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 0.5 1 1.5 2 2.5

% I

mp

ure

zas

Dilución ( %Vac/%V agua)

T=90°C;F=10m^3/h T=90°C;F=15m^3/h

T=95°C;F=10m^3/h T=95°C;F=15m^3/h

38

Gráfico 3.Porcentaje de humedad en el aceite liviano en función de la dilución a diferente

temperatura y flujo

5.4. Superficie de respuesta obtenida

5.4.1. Efectos principales de las variables de respuesta. Los principales efectos de las

variables de respuesta son características que tienen los diseños factoriales, donde se muestra la

influencia de cada factor en las variables de respuesta. La superficie de respuesta nos ayuda a

interpretar de un forma visual y calcular los efectos más importantes de las variables de

respuesta que son pérdidas de aceite en los lodos secos, humedad e impurezas en el aceite

liviano, lo que nos permitirá establecer las condiciones adecuadas de operación.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

0 0.5 1 1.5 2 2.5

% H

um

ed

ad

Dilución ( %Vac/%V agua)

T=90°C ; F=10 m^3/h T=90°C ;F=15 m^3/h

T=95°C; F=10m^3/h T=95°C;F=15 m^3/h

39

5.4.2. Análisis estadístico de la variable de respuesta de las pérdidas de aceite

a) Análisis de la varianza en las pérdidas de aceite

Tabla 13. Análisis de varianza para las pérdidas de aceite de palma en lodos secos

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

A:Dilución 108,851 3 108,851 214,35 0,0000

B:Temperatura 0,0295021 1 0,0295021 0,06 0,8108

C:Flujo 3,78002 1 3,78002 7,44 0,0096

AA 0,877502 1 0,877502 1,73 0,1966

AB 5,18322 1 5,18322 10,21 0,0028

AC 0,51245 1 0,51245 1,01 0,3215

BC 0,00046875 1 0,00046875 0,00 0,9759

Error total 19,2976 38 0,507831

Total (corr.) 139,87 47

R2 = 86,20 %

La ecuación obtenida para el porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos es la siguiente:

% Pérdidas de aceite = -8,15625 + 16,7798*D + 0,29025*T - 0,158417*F + (8)

0,540833*D2 - 0,235133*D*T + 0,0739333*D*F- 0,0005*T*F

Donde:

D: Dilución, Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]

T: Temperatura [°C]

F: Flujo [m3/h]

40

b) Análisis de los efectos principales de la pérdida de aceite

Gráfico 4. Efectos principales que intervienen en el porcentaje de pérdidas de aceite

c) Superficies de respuesta para las pérdidas de aceite

Gráfico 5. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 10m3/h

Gráfica de Efectos Principales para Pérdidas de aceite

10

11

12

13

14

15

Pérd

idas d

e a

ceit

e

Dilución

0,5 2,0

Temperatura

90,0 95,0

Flujo

10,0 15,0

Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=10,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2

Dilución

9091

9293

9495

Temperatura

8,7

10,7

12,7

14,7

16,7

18,7

Pé

rd

ida

s d

e a

ce

ite

Pérdidas de aceite8,7-9,7

9,7-10,710,7-11,711,7-12,7

12,7-13,713,7-14,7

14,7-15,715,7-16,7

16,7-17,717,7-18,7

41

Gráfico 6. Superficie de respuesta de pérdidas de aceite para el flujo de 15 m3/h

e) Minimización de las pérdidas de aceite de palma en el proceso de clarificación con el

programa STATGRAPHICS

Tabla 14. Resultados del punto mínimo de pérdida de aceite en el programa

STATGRAPHICS

Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2

Dilución

9091

9293

9495

Temperatura

8,7

10,7

12,7

14,7

16,7

18,7

Pé

rd

ida

s d

e a

ce

ite

Pérdidas de aceite8,7-9,7

9,7-10,710,7-11,711,7-12,7

12,7-13,713,7-14,7

14,7-15,715,7-16,7

16,7-17,717,7-18,7

Factor

Valor mínimo

Observado

Valor Máximo

Observado

Punto

Observado

DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 2,0

TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 95,0

FLUJO [m3/h]

10,0 15,0 15,0

Respuesta PÉRDIDAS DE ACEITE [%] 8,7 17,25 9,67

42

5.4.3. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de impurezas

a) Análisis de la varianza en las pérdidas de aceite

Tabla 15. Análisis de la Varianza para el porcentaje de impurezas en el aceite liviano

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

A:Dilución 15,5143 3 15,5143 495,43 0,0000

B:Temperatura 2,22741 1 2,22741 71,13 0,0000

C:Flujo 0,464133 1 0,464133 14,82 0,0004

AA 3,3075 1 3,3075 105,62 0,0000

AB 1,29654 1 1,29654 41,40 0,0000

AC 0,520802 1 0,520802 16,63 0,0002

BC 0,0954083 1 0,0954083 3,05 0,0890

Error total 1,18997 38 0,0313151

Total (corr.) 24,6194 47

R2 = 95,1665 porciento

La ecuación obtenida para el porcentaje de pérdidas de aceite en lodos secos es la siguiente:

% Impurezas = 34,7617 - 15,4517*D - 0,322333*T - 0,792333*F+ 1,05*D2 + (9)

0,1176*D *T + 0,0745333*D*F + 0,00713333*T*F

Donde:

D: Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]

T: Temperatura [°C]

F: Flujo [m3/h]

43

b) Análisis de los efectos principales de las impurezas

Gráfico 7. Efectos principales que intervienen en las impurezas

c) Superficies de respuesta para las impurezas

Gráfico 8. Superficie de respuesta de impurezas para el flujo de 10 m3/h

0,5

TEMPERATURA

95,0 15,010,0

Gráfica de Efectos Principales para IMPUREZAS

0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

IMP

UR

EZ

AS

DILUCION

2,0 90,0

FLUJO

Superficie de Respuesta EstimadaFLUJO=10,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2DILUCION

9091

9293

9495

TEMPERATURA

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

IMP

UR

EZ

AS

IMPUREZAS0,0-0,30,3-0,60,6-0,90,9-1,21,2-1,51,5-1,81,8-2,12,1-2,42,4-2,72,7-3,0

44

Gráfico 9. Superficie de respuesta de las impurezas para el flujo de 15 m3/h

e) Minimizar impurezas en el aceite liviano.

Tabla 16. Resultados del punto mínimo del porcentaje de impurezas en el programa

STATGRAPHIC

Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2

Dilución

9091

9293

9495

Temperatura

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Imp

ure

za

s

Impurezas0,0-0,3

0,3-0,60,6-0,90,9-1,2

1,2-1,51,5-1,8

1,8-2,12,1-2,4

2,4-2,72,7-3,0

Factor

Valor mínimo

Observado

Valor Máximo

Observado

Punto

mínimo

DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 1,99326

TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 94,78

FLUJO [m3/h]

10,0 15,0 14,534

Respuesta IMPUREZAS [%] 0,1 0,3 0,1

45

5.4.4. Análisis estadístico de la variable de respuesta del porcentaje de humedad

a) Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad

Tabla 17. Análisis de la varianza en el porcentaje de humedad en el aceite liviano

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

A:Dilución 83,5133 3 83,5133 213,02 0,0000

B:Temperatura 7,79402 1 7,79402 19,88 0,0001

C:Flujo 3,32222 1 3,32222 8,47 0,0060

AA 25,349 1 25,349 64,66 0,0000

AB 6,68468 1 6,68468 17,05 0,0002

AC 3,0727 1 3,0727 7,84 0,0080

BC 0,386643 1 0,386643 0,99 0,3269

Error total 14,8973 38 0,392035

Total (corr.) 145,16 47

R2 = 89,7373 porciento

La ecuación obtenida para el porcentaje de humedad en el aceite liviano es la siguiente:

% Humedad = 74,7191 - 36,5896*D - 0,674467*T - 1,65983*F + 2,90683*D2 + (10)

0, 267027*D*T + 0, 18104*D*F+ 0, 01436*T*F

Donde:

D: Dilución, [%Vol aceite/%Volagua]

T: Temperatura [°C]

F: Flujo [m3/h]

46

b) Análisis de los efectos principales de la humedad

Gráfico 10. Efectos principales que intervienen en la humedad

c) Superficies de respuesta para la humedad

Gráfico 11. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 10 m3/h

Gráfica de Efectos Principales para Humedad

0

1

2

3

4

5

Hu

med

ad

Dilución

0,5 2,0

Temperatura

90,0 95,0

Flujo

10,0 15,0

Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=10,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2

Dilución

9091

9293

9495

Temperatura

-0,1

1,9

3,9

5,9

7,9

Hu

me

da

d

Humedad-0,1-0,7

0,7-1,51,5-2,32,3-3,1

3,1-3,93,9-4,7

4,7-5,55,5-6,3

6,3-7,17,1-7,9

47

Gráfico 12. Superficie de respuesta de la humedad para el flujo de 15 m3/h

e) Condiciones para minimizar por el porcentaje de humedad en el aceite liviano.

Tabla 18. Resultados de la minimización del porcentaje de humedad en el programa

STATGRAPHIC

Superficie de Respuesta EstimadaFlujo=15,0

0,5 0,8 1,1 1,4 1,7 2

Dilución

9091

9293

9495

Temperatura

-0,1

1,9

3,9

5,9

7,9

Hu

me

da

d

Humedad-0,1-0,7

0,7-1,51,5-2,32,3-3,1

3,1-3,93,9-4,7

4,7-5,55,5-6,3

6,3-7,17,1-7,9

Factor

Valor mínimo

Observado

Valor Máximo

Observado

Punto

mínimo

DILUCIÓN [%Vaceite/Vagua] 0,5 2,0 2,0

TEMPERATURA [°C] 90,0 95,0 95,0

FLUJO [m3/h]

10,0 15,0 15,0

Respuesta HUMEDAD [%] 0,33 7,5 0,3

48

5.4.5. Histograma de pérdidas de aceite en lodos secos en el año 2014

Gráfico 13. Histograma de las pérdidas de aceite en lodos secos en Alcopalma en el año

2014

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Meses del año 2014

Po

rce

nta

je d

e p

érd

idas

de

ace

ite

en

lod

os

seco

s

Pérdidas de aceite en el año 2014

49

5.4.6. Balance de masa del proceso de clarificación del aceite de palma

Figura 10. Balance de masa del proceso de clarificación de aceite rojo de palma

13,61 Ton/h 31,54 TFF

40,4% Aceite

35,9% Lodos 41,04% Aceite 14,02 Ton/h

23,7% Agua 36,33% Lodos

22,63% Agua

Clarificador

2,9% Aceite 1,97 Ton/h

96,6% Lodos 99,56% Aceite

0,5% Agua 0,90 Ton/h 0,07% Lodos

0,1% Aceite 0,4% Agua

48,2% Lodos

51,7% Agua

11,14 Ton/h

0,410 Ton/h

Recuperadora

16,7% Aceite

82,6% Lodos

0,7% Agua

10,74 Ton/h

0,1% Aceite

18,7% Lodos

81,2% Agua

0,46

%aceite/TFF

0,08

TOTAL % aceite/TFF

0,54

%aceite/TFF

Tanque de aceite crudo

Decantador de 3 fases

50

Tabla 19. Balance másico para el proceso de clarificación de aceite de palmaBalance

másico para el proceso de clarificación de aceite de palma.

Condiciones de Operación

T=95°C

F= 15m3/h

FLUJO MÁSICO

CORRIENTE COMPONENTE Kg/h Ton/h %

CRUDO

ACEITE 5501.94 5.50 40.44

LODOS 4882.82 4.88 35.89

AGUA 3221.42 3.22 23.68

TOTAL 13606.18 13.61 100.00

ENTRADA

ACEITE 5755.20 5.76 41.04

LODOS 5095.20 5.10 36.33

AGUA 3173.64 3.17 22.63

TOTAL 14024.04 14.02 100.00

FASE LIVIANA

ACEITE 1963.46 1.96 99.56

LODOS 1.35 0.00 0.07

AGUA 7.38 0.01 0.37

TOTAL 1972.19 1.97 100.00

FASE PESADA

ACEITE 14.98 0.01 0.13

LODOS 5366.85 5.37 48.17

AGUA 5759.93 5.76 51.70

TOTAL 11141.76 11.14 100.00

RECUPERADO

ACEITE 68.43 0.07 16.67

LODOS 338.92 0.34 82.59

AGUA 3.02 0.00 0.74

TOTAL 410.37 0.41 100.00

EFLUENTE

ACEITE 11.44 0.01 0.11

LODOS 2010.34 2.01 18.72

AGUA 8716.28 8.72 81.17

TOTAL 10738.06 10.74 100.00

LODOS SECOS

ACEITE 26.10 0.03 2.90

LODOS 869.40 0.87 96.60

AGUA 4.50 0.00 0.50

TOTAL 900.00 0.90 100.00

51

6. DISCUSIONES

Al realizar el análisis del estado actual de la extractora Alcopalma se puede observar que ha

existido derrames de aceites e incremento de pérdidas de aceite en los efluentes porque no se

ha trabajado bajo condiciones de operación adecuadas , las mismas que han sido realizadas

de manera empírica sin tener un nivel de dilución apropiado.

En este estudio al observar los resultados obtenidos se puede se evidenciar la importancia

de la dilución en el proceso de clarificación de aceite de palma con el fin de evitar pérdidas

de aceite, derrames de licor de prensa, altas impurezas y humedades. Se observa la

influencia de la temperatura y el flujo, variables que se seleccionó debido a que se pueden

controlar y analizar el efecto que tienen al combinarlas con la dilución a la entrada del

decantador de tres fases (tricánter).

La determinación de las pérdidas de aceite en lodos secos provenientes del decantador de

tres fases se lo realizó por el método de extracción soxhlet, en la que se evidencia que al

repetir el mismo experimento se obtienen resultados de aumento o disminución en las

pérdidas que son poco significantes (véase tabla 10), esto nos muestra que existieron

errores sistemáticos al momento de realizar la experimentación con éste método. Otro

factor que interviene en el resultado se debe a que el licor de prensa proviene de procesos

anteriores, uno de los procesos más importantes es la esterilización, debido a que si no hay

un eficiente proceso de cocción de la fruta en relación a su madurez, no llegará a

descomponerse el material mucilaginoso (gomas) las mismas que forman soluciones

coloidales en el aceite crudo provocando la dificultad del proceso de clarificación.

Al hacer la dilución en el licor de prensa existió una dificultad cuando se obtenía más

aceite que agua en el licor de prensa, ya que éste presentaba una característica muy viscosa

en el proceso, lo cual tenía como desventaja la presencia de derrames de licor de prensa en

el tamiz circular vibratorio (Véase Anexo C), el mismo que necesitaba ser cambiado el

numero de malla el tamiz o aumentar las vibraciones mecánicas para que se separe la parte

líquida y sólida del licor con facilidad.

52

Los datos históricos de pérdidas de aceite en el año 2014 (véase Gráfico 13)

correspondientes al promedio semanal de las muestras de lodos secos fueron tomados del

histograma de los archivos de la empresa, cabe mencionar que estos datos se obtuvieron sin

el conocimiento de las variables que afectan a dichos resultados. En contraste, con lo

realizado en el presente trabajo, la determinación de pérdidas es más confiables (Véase

Tabla 10), ya que se midieron individualmente en cada muestra y se analizaron bajo

parámetros estadísticos.

Para la evaluación de las impurezas de la fase liviana que sale del decantador de tres fases,

existe resultados poco precisos (Véase Tabla 11), esto se debió a que este método de

medición depende en gran medida de la lectura correcta de los datos de pruebas de

centrifugación y de la visualización que se tenga del incremento o disminución de la

cantidad de impurezas que está presente en el aceite liviano. Otro aspecto que afectó los

resultados del desarrollo de las pruebas de centrifugación es que la muestra se debe

homogenizar correctamente, procurando que la temperatura del licor de prensa se mantenga

en un rango de (90-95) °C, caso contrario se debe calentar la muestra. Si no se mantiene a

esta condición, la mezcla cambia sus propiedades físicas generando falsos resultados en la

separación.

La pantalla de la cámara de calentamiento de la estufa donde se realizó las pruebas de

humedad, no permitía ver con claridad el desprendimiento de vapor lo que pudo ocacionar

un sobrecalentamiento de la muestra, se debe controlar la temperatura al dejar enfriar la

muestra luego que se evapora el agua.

53

7. CONCLUSIONES

Al realizar el análisis del nivel de dilución apropiado de licor de prensa variando la

temperatura y el flujo de entrada, se concluye que la dilución es el factor más relevante

que influye sobre las variables de respuesta que son las pérdidas de aceite en lodos secos,

humedad e impurezas en el aceite liviano.

En la Tabla 9 se observa que hay una disminución del porcentaje de pérdidas de aceite

que experimentan los lodos secos a medida que se aumenta el nivel de dilución en el licor

de prensa.

Para el caso de las impurezas observadas en la Tabla 10, se determinó que el porcentaje de

pérdidas va en disminución conforme se reduce la cantidad de agua presente en el licor de

prensa.

Al determinar el porcentaje de humedad del aceite en la fase liviana, siendo ésta una

variable de importancia en la calidad del aceite, se concluye que el factor con mayor

importancia frente la temperatura y el flujo de alimentación al decantador de tres fases, es

el nivel de dilución, que al aumentarlo disminuye la humedad.

Al observar el gráfico 1 que indica pérdidas de aceite en función de la dilución, nos

muestra que todas las gráficas tienen la misma tendencia; eso significa que al variar los

flujos y las temperaturas en estos rangos de operación no inciden relevantemente en la

variable dependiente.

En el gráfico 2 se muestra que las curvas tienen la misma tendencia al variar la

temperatura y el flujo de alimentación, dándonos a conocer que no influye el flujo a la

temperatura de 90°C, ya que se observa que a esa temperatura las dos curvas se

sobreponen, lo mismo ocurre en el caso de las curvas a 95°C.

54

Se concluye que en la clarificación se debe controlar la cantidad de agua que entra al

proceso, ya que si es mínima, la empresa tendrá beneficios con bajas pérdida de aceite en

los lodos secos, bajas impurezas y humedades en el aceite liviano y terminado

Al hacer el análisis del estado actual del proceso de clarificación de aceite rojo de palma

en la extractora Alcopalma S.A, se determinó que la empresa ha estado obteniendo

pérdidas altas de aceite a la salida del decantador de tres fases, sin el conocimiento de los

factores que afectan las dichas variables, las mismas que ahora ya pueden ser controladas.

Al obtener los resultados de pérdidas de aceite, impurezas y humedad, se concluye que para

mejorar los resultados en el proceso de clarificación de aceite de palma se debe utilizar la

menor cantidad de agua en el licor de prensa y tener una alta temperatura de 95°C, además

de controlar todas las variables del proceso.

Observando los resultados de la humedad del aceite liviano en función de la dilución las

tendencias de las muestras son similares (Véase Gráfico 3). Al incrementar la cantidad de

agua en el licor de prensa, se observa que la humedad también aumenta en valores

significativos. Se debe tomar en cuenta que la humedad con la que sale el aceite liviano

afectará en el producto final (aceite terminado); se puede controlar disminuyendo la

cantidad de agua en el proceso de secado, pero aún así se verá afectado el producto final.

Para la humedad, se determinó la cantidad de agua presente en el aceite liviano, (Véase

tabla 12) se puede ver que los valores son semejantes, pero en el caso de la primera

combinación de humedad , existió una diferencia poco significante en los resultados 7,5%

en la prueba 1; 5,23% en la prueba 2 y 5,85% en la prueba 3.

Se determinó que para el caso de minimizar pérdidas de aceite rojo se debe trabajar con un

nivel de dilución de 2% Vaceite/%Vagua,, a una temperatura de 95°C, y el flujo de

alimentación debe ser igual a 15 m3/h.

Al evaluar la superficie de respuesta de cada una de las variables se observa que la forma

de la superficie es distinta para cada caso, por esta razón los puntos mínimos son

diferentes dependiendo de cada variable y de las condiciones con las que se opera.

De acuerdo a los puntos mínimos obtenidos para cada variable de respuesta se concluye

que el nivel de dilución es el que más influye ya que tiene un valor de 2% Vaceite/%Vagua

55

para todas las variables, de esta forma se comprueba que el licor de prensa tiene que tener

una menor cantidad de agua, para mejores resultados.

Al observar los gráficos de los efectos principales para las variables se puede observar que

la temperatura y el flujo de entrada no tienen una incidencia significante en la variación de

las variables de respuesta bajo los rangos con los que se opera en la empresa.

Para el caso de las impurezas, los valores para minimizarlas en un 0,1% son: el nivel de

dilución en 1,99 % Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 94°C, y el flujo en 15 m3/h

Se determinó para la variable de respuesta humedad que los puntos óptimos para tener un

valor menor de humedad es 1,987 % Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 94,99°C,

y el flujo en 14,98 m3/h

Se obtiene que los valores que permiten minimizar las tres variables de salida son 1,998 %

Vaceite/%Vagua, el valor de la temperatura en 95°C, y el flujo en 15 m3/h.

En las gráficas de los efectos obtenidos para cada variable de respuesta, se puede observar

que tienen un comportamiento lineal; la curvatura es poco pronunciada para la temperatura

y el flujo para las tres variables de respuesta. Pero en el caso de las impurezas, la curva del

flujo tiene tendencia a ser una recta constante. El gráfico (Ver gráfico 4) indica cual es el

efecto de cada variable (dilución, temperatura y flujo) en función de la variable de

respuesta (Pérdidas de aceite), si la recta tiene mayor longitud con respecto a la otra, será

la variable de mayor influencia. Para todas las variables de respuesta se observa que la que

más influye es la variable de dilución.

En la superficie de respuesta se observa que las pérdidas de aceite, las impurezas y la

humedad tienen un comportamiento diferente. Sin embargo, lo importante de evaluar a

través de la gráfica es ver cuáles son los valores apropiados de los factores de dilución,

temperatura y flujo para las variables de respuesta, y analizar las ecuaciones obtenidas en

cada uno de los comportamientos, en las que se obtienen ecuaciones cuadráticas. Los

valores de R2 para el % pérdidas de aceite es de 86,20%, el valor para el % de impurezas es

de 95,16% y para el % de humedad es de 89,74%, lo que nos indica que los tres modelos

son recomendables para hacer una optimización (pues los valores de R2 son mayores al

70%).

56

8. RECOMENDACIONES

Se recomienda hacer un estudio en otras extractoras de aceite de palma que trabajen con

clarificación estática, para que se pueda medir y comprobar que tanto en la clarificación

dinámica y clarificación estática el nivel de dilución influye en la separación del aceite de

palma, analizando otras variables de operación como es la velocidad de separación,

tiempos de residencia, viscosidad del aceite.

Para la empresa Alcopalma se recomienda hacer uso de este estudio en el control de las

variables de operación adecuadas para que el proceso tenga menos pérdidas de aceite en

lodos secos, menos impurezas, y un menor porcentaje de humedad.

Para la extractora se recomienda poner mayor énfasis en los equipos que están siendo

cuello de botella en el proceso de extracción, como es el caso del tamiz que tiene

problemas con separar el licor de prensa al ser diluido, lo que se provocó derrames y por

lo tanto también hay pérdidas de aceite, por lo tanto se debe llevar un mantenimiento de

cada equipo y hacer un plan preventivo.

Se recomienda que en la planta de extracción, en el proceso de clarificación que se

implemente un control fijo y adecuado en el proceso, que esté por escrito para evitar que se

trabaje empíricamente y ocasionando un mala calidad en el aceite terminado y pérdidas de

aceite.

Al obtener la información de los equipos y las variables de operación que nos muestra la

tabla 2, se concluye que las pérdidas se han ocasionado también debido a que en la

extractora Alcopalma no se trabaja bajo todos los rangos de operación establecidos, por lo

tanto se debe controlar cada variable en cada equipo ya que todas las variables afectan a la

calidad del producto final.

57

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

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23-33, abril 2014.

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Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, (223): 3-16, agosto 1993.

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país palmicultor, (23): 83-84, abril 2014.

[4] NARANJO,Francisco. Antecedentes del cultivo de palma aceitera. Palma Ecuado,(23):13-

22, abril 2014.

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palmicultor,(23): 61-73, abril 2014.

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palma, Editorial Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite, Bogotá, p.146

[7] GEANKOPOLIS, Christie. Procesos de transporte y Operaciones Unitarias. Tercera

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Reverté,Barcelona, 2012, p. 1274

[9] LÓPEZ, J., et al. Introducción a los procesos de operaciones unitarias y los fenómenos de

transporte, Editorial Reverté, Bogotá, 2004. p.82

[10] STEIGER, Wolfgang y RACHERSEDER,Karl. Decanter in the direct clarification of oil

palm. Palm oil mill and refinery,(28): 138-142, junio 2007.

[11] BERNAL, Guillermo. Descripción general del proceso eficiente de clarificación de aceite

de palma y de sus condiciones de operación. Palmas,(12): 112-117, diciembre 1991.

58

[12] RINCÓN,S., RUEDA,L., YÁNEZ,E. y GARCÍA,J. Metodología de las pruebas de

sedimentación para el estudio del proceso de clarificación de aceite crudo de palma.

Ceniavances,(155): 1-4, noviembre 2007.

[13] DIAZ Rodríguez, Oscar. Estudio del nivel de dilución apripiado del licor de prensa en el

proceso de extracción de aceite de palma apoyado en el diseño y evalución de un sistema de

control automático.Trabajo de grado.Ingeniero Químico. Universidad Industrial de

Santander, Escuela de Ingeniería Química. Bucaramanga .2005. 65 p.

[14] YÁNEZ E.,DÍAZ,O., GARCÍA, J., GRANADOS J. y E. CASTILLO. Determinación del

nivel apripiado de dilución apropiado en el proceso de clarificación y diseño de un sistema

de control automático. Palmas, (4): 21-30, octubre 2008.

[15] GEANKOPOLIS, Op .Cit., p.125

[16] NIETO, D., YÁNEZ , E. y GARCÍA, J. Preclarificador de aceite crudo de palma diseño y

operación. Cenipalma,(29): 3-57, diciembre 2011.

[17] DELGADO, Francisco. Palma de aceite,. [En línea]. Santa María. [Fecha de consulta: 05

de Abril 2015`. Disponible en: < : http://cultivopalma.webcindario.com/clarifica.htm.

[18] GARCÍA, J., CADENA, O. y RODRÍGUEZ, N.Influencia de las diferentes fases (aceite-

agua-lodos) en el comportamiento de la clarificación. Palmas,(21): 334-339, marzo 2000.

[19] FEDEPALMA. Aceite crudo de palma.Requisitos de calidad para obtener buenos productos

refinados, Revista Palmas, (3):69-77. 1992.

[20] NARANJO, Op.Cit., p.84

[21] TEOBROMA. Extractora de Aceite de palma. La Concordia [En línea] [Fecha de consulta:

23 marzo 2015]. Disponible en: < http://www.teobroma.com/>.

59

BIBLIOGRAFÍA

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continental S.A. de C.V. México, 1998. 992 p

SIERRA G. y MARROQUÍN R. Procesos modernos de extracción de aceite de palma,

Bogotá, Colombia: Ed., 2012. 157p.

ORTIZ, Rubén y FERNÁNDEZ, Olman. El cultivo de la palma de aceitera, Asociación de

editoriale Universitarias, Ed.1994. 208 p

SINNOTT, Ray y TOWLER, Gavin. Diseño en Ingeniería Química, Editorial

Reverté,Barcelona, 2012, 1274 p.

60

ANEXOS

61

ANEXO A. Proceso de extracción de aceite de palma en Alcopalma S.A.

Figura A.1. Recepción de la fruta de la palma africana

Figura A.2. Esterilización de los frutos en Alcopalma

62

Figura A.3. Proceso de desfrutación de la palma africana

Figura A.4. Proceso de digestión y prensado de la palma africana

63

ANEXO B. Proceso de clarificación de aceite de palma en Alcopalma

Figura B.1. Tamizado del licor de prensa en Alcopalma

Figura B.2. Almacenamiento del licor de prensa en tanques de alimentación al decantador

de tres fases

64

Figura B.3. Decantación del licor de prensa en el decantador de tres fases

Figura B.4. Almacenamiento del aceite liviano en tanques.

65

Figura B.5. Centrifugación de la fase pesada que sale del decantador

Figura B.6. Secado del aceite liviano que proviene del decantador de tres fases.

66

Figura B.7. Almacenamiento del aceite terminado en Alcoplama

ANEXO C. Derrames de licor de prensa durante el proceso de clarificación en

Alcopalma

Figura C.1. Derrames de licor de prensa en el proceso de clarificación.

67

ANEXO D. Materiales y equipos utilizados para la experimentación

Figura D.1. Centífuga tipo champion S-33.

Figura D.2. Equipo de extracción Soxhlet para ensayos de pérdidas de aceite.

68

Figura D.3. Horno microondas para secar muestras.

Figura D.4. Cápsula de porcelana, espátula y mortero.

69

Figura D.5. Desecador con sílica gel.

Figura D.6. Balanza analítica.

70

ANEXO E. Análisis en el laboratorio de las diferentes muestras

Figura E.1 Muestra de aceite liviano para obtener el porcentaje de humedad e impurezas.

Figura E.2. Análisis de las impurezas en el aceite liviano

71

Figura E.3. Análisis de la humedad del aceite liviano por diferencia de pesos

Figura E.4. Calentamiento del aceite liviano para obtener el porcentaje de humedad.

72

Figura E.5. Lodos secos en Alcopalma S.A.