Introducción
Los desolventizadores tostadores secadores enfriadores (DTDC) se utilizan para recuperar solvente de la harina en la industria de semillas oleaginosas.
La harina se separa del solvente utilizando un desolventizador tostador, o, desolventizador tostador secador enfriador. A menudo, el desolventizador tostador, secador enfriador, y desolventizador tostador secador enfriador, se abrevian simplemente como 'DT', 'DC' y 'DTDC' respectivamente. Un DTDC es simplemente un DT y un DC combinados. La máquina elegida para la recuperación de solvente depende de consideraciones de diseño y la disponibilidad de espacio.
Proceso del Desolventizador Tostador (DT)
Después de que la miscela y la harina han salido del extractor, el solvente residual debe ser recuperado de ambos.
Para los propósitos de este artículo, asumiremos que se utiliza un DTDC. La cantidad de solvente residual en la harina varía dependiendo del material oleaginoso original, pero asumiremos una cantidad residual de 25-35%, como es típico para la harina de soja después de pasar por el extractor.
El DTDC consiste en un largo cilindro con bandejas que separan las distintas etapas. Las primeras bandejas se conocen como bandejas de predesolventización. Debajo de estas bandejas están las bandejas de contracorriente, la bandeja de inyección y la bandeja de secado por vapor. Cada bandeja tiene agitadores rotativos conocidos como barridos o brazos. Los agitadores mueven la harina a través de la bandeja hasta que sale por un puerto de descarga y pasa a la siguiente bandeja. Los brazos agitadores están fijados a un eje central que es impulsado por un gran motor eléctrico a través de una sola caja de engranajes.
El vapor se utiliza tanto directa como indirectamente para calentar la harina y aumentar su contenido de humedad; esto se conoce como tostado. Durante la etapa de predesolventización, la harina se calienta indirectamente de aproximadamente 60°C a aproximadamente 70°C, durante 20 a 30 minutos. Este calentamiento de la harina provoca que el solvente se evapore parcialmente de la harina. Debido a que el calor se transfiere por conducción, la capa de harina se mantiene poco profunda para aumentar el área de contacto y ayudar a la transferencia de calor. La capa de harina en cada bandeja de predesolventización normalmente tiene entre 10 a 20 cm de espesor. Se puede esperar que entre el 10 al 25% de todo el solvente de la harina se evapore en la etapa de predesolventización.
Es importante notar que las bandejas de predesolventización siempre están ubicadas en la parte superior del DTDC y están diseñadas para permitir que los vapores de abajo salgan por el puerto de descarga superior. El número de bandejas de predesolventización empleadas depende del diseño, una bandeja de mayor diámetro significa menos bandejas, y por lo tanto se puede reducir la altura del DTDC.
La harina cae desde la bandeja de predesolventización más baja hasta la bandeja de contracorriente más alta. Las bandejas de contracorriente utilizan vapor directo para calentar la harina y aumentar su contenido de humedad. Cada bandeja de contracorriente está perforada para dar acceso directo al vapor a la capa de harina en cada bandeja.
Un DTDC generalmente tendrá un máximo de cuatro bandejas de contracorriente montadas debajo de las bandejas de predesolventización. La capa de harina en cada bandeja de contracorriente tiene aproximadamente 100 a 120 cm de espesor. La harina en las bandejas de contracorriente ahora se clasifica como 'húmeda' y sale de la sección de contracorriente con un contenido de humedad de entre 17 a 22%, y una temperatura de aproximadamente 100°C.
La bandeja de inyección proporciona aproximadamente el 70% del calor total requerido durante la desolventización. El vapor se introduce a través de aperturas directamente en la harina sobre la superficie superior de la bandeja. La tasa de flujo de vapor determina el tamaño de las aperturas.
Después de la desolventización, la harina sale del desolventizador tostador y entra en el secador enfriador. Para la harina de soja, la temperatura de salida del DT será de aproximadamente 110°C con un nivel de humedad de aproximadamente 20%.
Proceso del Secador Enfriador (DC)
El DC solo tiene dos objetivos principales. El primer objetivo es reducir el contenido de humedad de la harina para cumplir con los estándares de la industria; aproximadamente un 12% de humedad es deseable. El segundo objetivo es reducir la temperatura de la harina; aproximadamente 30°C es deseable.
El DC es similar en diseño al DT. Está orientado verticalmente y tiene una carcasa aislada. La harina pasa por la torre del DC de la misma manera que el DT, pero se enfría a medida que avanza hacia abajo. Los DCs utilizan tres diseños de bandejas diferentes, estos son:
- Bandejas de Secado por Vapor
- Bandejas de Secado por Aire
- Bandejas de Enfriamiento por Aire
Con las bandejas de secado por vapor, el vapor entra en las bandejas y se mantiene a aproximadamente 10 bar(g). El vapor en las bandejas calienta indirectamente la harina y evapora la humedad dentro de la harina. El vapor de agua del proceso DC casi siempre se recupera. Se debe tener cuidado de no sobrecalentar la harina ya que esto daña sus propiedades y reduce su valor monetario.
Es posible tener DCs sin bandejas de secado por vapor, aunque también es posible emplear hasta cinco bandejas de secado por vapor para un solo DC.
Consideraciones sobre la Harina
La temperatura, el nivel de humedad y el tiempo de tostado tienen un efecto sobre la calidad de la harina y por lo tanto deben ser controlados estrictamente. La harina con propiedades nutricionales pobres se considera de baja calidad y, en consecuencia, tendrá un precio de mercado más bajo.
La harina desolventizada puede venderse a la industria de alimentos para animales o a la industria energética. La harina vendida a la industria de alimentos para animales se peletiza en el sitio o en otro lugar. La industria de generación de energía utiliza la harina para la combustión de calderas de vapor.
Recursos Adicionales
https://lipidlibrary.aocs.org/edible-oil-processing/meal-desolventizing-toasting-drying-and-cooling
http://www.crowniron.com/wp-content/uploads/2018/01/DTDC.pdf