BR112013008889B1 - processo para separação de fases de um produto com uma centrífuga - Google Patents

Abstract

processo para separação de fases de um produto com uma centrífuga. a presente invenção refere-se ao processo para o trabalho contínuo de um produto, especialmente um óleo ou gordura vegetal ou animal, através de uma separação de fase em ao menos duas fases de líquido preferencialmente em conexão com uma decantação adicional de substâncias sólidas, sendo que o processamento do produto se verifica dentro de uma centrífuga que é conformada como separador que apresenta um tambor (1) giratório dentro do qual está conformado um pacote de discos (8) e possuindo canais ascendentes (7) e com uma entrada de produto (4) e ao menos dois órgãos de garra (13), (16) para escoamento de uma fase de líquido hp mais leve e mais pesada do tambor e aberturas de descargas de substância sólida (10) para o escoamento de uma fase de substância (5), de maneira que na operação forma-se uma zona de separação entre a fase líquida hp, lp mais leve e mais pesada dentro da centrifuga, sendo que o processo se destaca por ser regulado o raio de escoamento da fase líquida mais pesada quando a viscosidade da fase líquida mais pesada se modificar ao menos além de um valor limite.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um processo para trabalhar um produto por meio de uma separação de fase de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[0002] Em relação aos antecedentes tecnológicos é feita a referência aos seguintes documentos DE 10 2005 021 331 A1, DE 697 12 569 T2 e WO 94/06 565 A1. O documento DE 10 2005 021 331 A1 apresenta uma unidade de separação. Porém, aqui, se verifica o escoamento de uma fase de líquido mais pesada através de uma saída que possui um conjunto estrangulador e sendo realizado o escoamento de uma fase líquida mais leve através de um disco de descascar. O documento WO 94/06 565 A1 revela uma unidade de separação na qual a fase mais leve do líquido é operada através de um disco de descascar e a outra fase líquida mais pesada através de um dispositivo de escoamento por meio de tubetes reguláveis obliquamente em relação ao plano radial e que se são ajustados uma vez no raio desejado de maneira que na operação se verificará sempre o escoamento desta fase, porém, de tal maneira, que somente uma parte dos tubetes mergulha na fase mais pesada, o que deve manter em reduzida extensão a fricção. O documento DE 697 12 569 T2 descreve uma unidade de separação na qual a fase mais leve do líquido é processada através de um disco de recalque e a outra fase mais pesada do líquido através de um elemento de escoamento que é pressionado com um dispositivo de acionamento em lugares diferenciados de uma face livre de líquido, de maneira que durante a operação sempre se verifica igualmente o escoamento desta fase e na maior extensão possível a profundidade do mergulho nesta fase - visando reduzir o consumo de energia - também deverá ser mantida em nível constante. De acordo com o documento DE 103 61 520 B2 no processamento de leite são evitados bloqueios nos percursos de fluxo através de um deslocamento temporário da zona de separação entre o leite magro e a nata através do acoplamento de uma válvula ou pelo aumento da capacidade de alimentação.

[0003] Na operação de separadores apresentam-se problemas com o escoamento contínuo da fase mais pesada, especialmente quando a fase de líquido mais pesada for de uma qualidade de tal ordem que a sua viscosidade, durante a operação, pode aumentar acentuadamente em um momento que não pode ser precisamente determinado.

[0004] Um efeito desta espécie apresenta-se, por exemplo, ao trabalhar óleos e gorduras vegetais e animais como também na separação de pastas de neutralização ou mucilagem (fosfatídeos).

[0005] Estes coadjuvantes diminuem acentuadamente a durabilidade de óleos e de gorduras e, portanto, devem ser separados. Existem fosfatídeos hidratáveis e não hidratáveis. Os coadjuvantes serão removidos com tratamento e hidratação subsequentes com ácidos, lixívias, água e/ou outras substâncias. Desta maneira, estes coadjuvantes perdem o seu caráter lipofílico, passam a ser insolúveis em óleo, são precipitados do óleo e desta maneira tendo sido previamente tratados, poderão ser separados na unidade separadora.

[0006] O objeto desta invenção reside em solucionar de uma forma simples este problema da separação.

[0007] A invenção soluciona esta tarefa pelo objeto da reivindicação 1, ou seja, com meios simples e com um processo muito simples pelo fato de que quando a viscosidade da fase líquida HP mais pesada aumentar acentuadamente, a entrada do órgão de descascar para a fase líquida mais pesada será girada para um diâmetro maior a fim de escoar a fase de líquido acumulada de maior viscosidade até um raio situado mais externamente no tambor. Após o escoamento do líquido ainda intensamente compactado até o raio ajustado com o órgão de descascar pertencente, o órgão de descascar será novamente regulado para um raio menor para o escoamento da fase de líquido mais pesada.

[0008] Como indicador para o aumento da viscosidade na fase líquida mais pesada, poderá ser determinada a pressão de entrada modificada na alimentação do produto ou a pressão de saída da fase de líquido mais leve, caso ultrapasse um valor de umbral ou se o gradiente da pressão de alimentação ou de escoamento for demasiado grande, quando o segundo órgão de descascar será regulado para o raio maior mencionado. Outras conformações vantajosas podem ser depreendidas das demais reivindicações dependentes.

[0009] Em seguida, a invenção será descrita mais detalhadamente com base em um exemplo de execução com referência ao desenho. As figuras mostram: Figura 1 - vista de corte de um tambor de separação com uma capota apresentada esquematicamente; e, Figura 2 - apresentação esquemática de um giro de um órgão de descascar para diâmetros diferentes.

[00010] A Figura 1 apresenta um tambor separador 1 que apresenta um eixo de giro de alinhamento vertical no raio ro.

[00011] O tambor separador giratório 1 é montado em um fuso giratório 2 que é acionado, por exemplo, diretamente ou através de uma correia e que está montada de forma girável (aqui não mostrado). Na sua área circunferencial superior, o fuso giratório 2 pode ter conformação cônica. O tambor separador 1 está circundado com uma capota 3 paralisada que não gira juntamente com o tambor.

[00012] Além deste tipo de construção também estão conhecidas construções nas quais um tambor inferior é quase que "suspenso" em um fuso giratório superior. Também aqui o tambor será, todavia, montado giravelmente e pendular em uma de suas extremidades, ou seja, em conexão de uma de suas extremidades axiais.

[00013] O tambor separador 1 cônico aqui vantajosamente em conformação dupla, apresenta um tubo de alimentação de produto 4 para um produto P a ser centrifugado que é seguido de um distribuidor 5, o qual possui ao menos uma ou várias aberturas de saída 6 pelas quais o material centrifugado alimentado (parte sombreada cruzada) pode ser conduzida para o interior do tambor separador 1 e ao menos um canal ascendente 7 do pacote de disco. Uma alimentação pelo fuso, por exemplo, por baixo, também pode ser imaginada.

[00014] Aqui, a construção é feita de tal maneira que as aberturas de saída 6 estão situadas abaixo de um canal ascendente 7 em um pacote de discos 8 que é constituído de discos separadores de conformação cônica (não mostrado).

[00015] Em sentido ascendente, o pacote de discos 8 será fechado por um disco separador 9 que apresenta diâmetro maior do que o pacote de discos 8.

[00016] Dentro de um pacote de discos separadores, e ali preferencialmente dentro do canal ascendente 7, durante a operação, com uma rotação correspondente do tambor em um determinado raio - a linha de emulsificação ou a linha de separação (também denominada linha E) - uma zona de separação entre uma fase líquida LP mais leve e uma fase líquida HP mais pesada.

[00017] A fase de substância sólida é designada com S. Ela será escoada descontinuamente através de aberturas de escoamento de substância sólida 10 que podem ser abertas e fechadas em forma descontínua com o auxílio de um cursor de pistão 11.

[00018] A fase líquida LP mais leve (fase leve) será escoada em um raio interno ri_p em uma câmara de descascar 12 e dali, com o auxílio de um primeiro órgão de descascar, ou seja, um disco de descascar 13 (também denominada garra), será escoada do tambor.

[00019] Com o auxílio da pressão de recalque é formada peã energia rotacional do líquido, o disco de descascar atua como se fosse uma bomba. Um disco de descascar, por exemplo, está disposto fora do separador no seu escoamento sequencial (aqui não mostrada) seguindo-se ao setor de estrangulamento.

[00020] A entrada 14 no disco de descascar 13 está situada em um diâmetro fixo que não é regulável.

[00021] A fase pesado do líquido HP (fase pesada) flui, por sua vez, ao redor da circunferência externa do disco separador 9 passando através de um canal de escoamento 15 para alcançar uma segunda câmara de descascar 15 dentro da qual está integrado o segundo órgão de descascar 16.

[00022] Este órgão de descascar está de tal modo conformado que sua entrada, ou sua abertura de entrada 17 é regulável de modo continuo ou descontínuo dentro da câmara de descascar (ver neste sentido também a Figura 2), de maneira que ao menos um primeiro raio interno Ri e um segundo raio externo Ra podem ser alcançados no tambor.

[00023] Isto pode, por exemplo, ser concretizado por ser o segundo órgão de descascar 16 conformado como um tubo de descascar que no corte da Figura 1 é conformado como L e apresenta um primeiro segmento 18 que está radialmente alinhado na câmara de descascar, bem como um segundo segmento 18 alinhado em paralelo para com o eixo de giro D que em sentido ascendente abandona o sistema giratório, sendo que o segmento 19 é girável ao redor do seu eixo longitudinal no raio r19. O giro do tubete 18 ao redor deste eixo de giro r19 (ver Figura 2) possibilita girar a entrada 17 entre o raio Ri interno mencionado (apresentação tracejada na Figura 2) e o raio externo Ra (apresentado em forma não tracejada na Figura 2).

[00024] O giro pode ser realizado da forma mais diferenciada possível, assim, por exemplo, através de uma engrenagem de rodas dentadas.

[00025] Para tanto, pode estar conformado, por exemplo, no diâmetro externo do tubo um segmento endentado 20 que engranza com uma roda dentada de acionamento 21 de uma engrenagem não apresentada mais detalhadamente que é precedida por um motor elétrico (não mostrado). O acionamento e a união da engrenagem com o órgão de descasque podem, todavia, também ser realizados de outra maneira.

[00026] Quando o produto a ser trabalhado for de tal natureza que a viscosidade de uma fase de liquido HP mais pesada pode se alterar durante a operação de uma forma inesperada, especialmente podendo aumentar consideravelmente, pode se reagir a um entupimento e bloqueio do tambor, pelo fato de que a entrada do órgão de descasque para a fase líquida mais pesada é girada para um diâmetro maior para escoar a fase de líquido mais pesada compactada para um raio situado mais externamente no tambor. Após o escoamento desta fase de líquido até o raio Ra mais externamente, regulado com o segundo órgão de descasque, ou depois de decorrido um tempo predeterminado, o órgão de descasque para o escoamento da fase de líquido mais pesada será novamente movimentado para um Ri menor.

[00027] Como indicador para o aumento da viscosidade na fase líquida mais pesada pode ser determinada a pressão de alimentação modificada na alimentação do produto, ou a pressão de escoamento da fase líquida mais leve. Se esta pressão ultrapassar um valor de umbral, ou se o gradiente da pressão de alimentação ou de escoamento estiver demasiado alto, o segundo órgão de descascar será regulado para o raio maior mencionado. LISTAGEM DE REFERÊNCIA Tambor separador 1 Fuso giratório 2 Capote 3 Tubo adutor e produtor 4 Distribuidor 5 Aberturas de saída 6 Canal ascendente 7 Pacote e discos 8 Disco separador 9 Aberturas de descarga de substâncias 10 Cursor de pistão 11 Câmara de descascar 12 Disco de descascar 13 Entrada 14 Canal de escoamento 15 Órgão de descasque 16 Entrada 17 Primeiro segmento 18 Segundo segmento 19 Alimentação de produto T Fase pesada HP Fase leve LP Fase sólida S Eixo de giro D

Claims (7)

1. Processo para o trabalho contínuo de um produto, especialmente um óleo ou gordura vegetal ou animal, através de uma separação de fase em ao menos duas fases de líquido preferencialmente em conexão com uma decantação adicionalmente de substâncias sólidas, a. sendo que o processamento do produto se verifica dentro de uma centrífuga que é conformada como um separador e que apresenta um tambor (1) giratório dentro do qual está conformado um pacote de discos (8) com canais ascendentes (7) e com uma entrada de produto e ao menos dois órgãos de garra (13, 16) para escoamento de uma fase de líquido mais leve e mais pesada do tambor (1) e aberturas de descargas de substância sólida (10) para o escoamento de uma fase de substância sólida, de maneira que na operação forma- se uma zona de separação entre a fase líquida (HP, LP) mais leve e mais pesada dentro da centrifuga, caracterizado pelo fato de que b. o raio para o escoamento da fase de líquido mais pesada é regulado quando a viscosidade da fase líquida mais pesada aumentar ao menos acima de um valor limite.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando a viscosidade da fase de líquido HP mais pesada aumentar de forma nítida, a entrada (17) do órgão de descascar (16) para o escoamento da fase de líquido HP mais pesada é movida de um raio (Ri) menor para um raio (Ra) maior dentro do tambor (1), e após o escoamento do líquido altamente compactado até o raio que pode ser alcançado com o segundo órgão de descasque (17), o órgão de descasque (16), para escoamento da fase de líquido mais pesada, será novamente ajustada para um raio (Ri) menor no tambor (1).

3. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que como indicador para o aumento da viscosidade da fase de líquido mais pesada (HP) será determinado e avaliado a pressão de admissão que se altera na alimentação do produto (P).

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que como indicador para o aumento da viscosidade da fase líquida mais pesada (HP) será determinada e avaliada a pressão de escoamento que se altera na fase líquida mais leve (LP).

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fase líquida mais pesada (HP) e a fase de substâncias sólidas (S) são escoadas descontinuamente do tambor (1).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fase líquida mais pesada (HP) e a fase de substâncias solidas (S) são escoadas em momentos diferenciados, descontinuamente, do tambor (1).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que como fase líquida mais pesada (HP) é separada ao menos fosfatídeos e/ou fosfatídeos do óleo ou gordura vegetal ou animal alimentados.

Images