PAPEL TÉCNICO #41
 
                           UNDERSTANDING SOLVENTE
EXTRAÇÃO DE                               DE
ÓLEOS VEGETAIS DE                              
 
                                    Por
                              NATHAN KESSLER
 
                           os Revisores Técnicos
                             Dr. Earl Hammond
                              JON E. McNeal
                              Robert Ridoutt
 
                                   VITA
                      1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
                        Arlington, Virgínia 22209 E.U.A.
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              Understanding Extração Solvente de óleos vegetais
                            ISBN:  0-86619-253-0
                 [C] 1985, Voluntários em Ajuda Técnica,
 
                            PREFACE
 
Este papel é um de uma série publicada por Voluntários dentro Técnico
Ajuda para prover uma introdução a estado-de-o-arte específica
tecnologias de interesse para pessoas em países em desenvolvimento.
É pretendida que os documentos são usados como diretrizes para ajudar
pessoas escolhem tecnologias que são satisfatório às situações deles/delas.
Não é pretendida que eles provêem construção ou implementação
são urgidas para as Pessoas de details.  que contatem VITA ou uma organização semelhante
para informação adicional e ajuda técnica se eles
achado que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
 
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados
quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um puramente
basis.  voluntário Uns 500 voluntários eram envolvidos na produção
dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente
5,000 horas do time.  deles/delas o pessoal de VITA incluiu Gerald Schatz como
editor, Suzanne Brooks que controla typesetting e plano, e
Margaret Crouch como gerente de projeto.
 
O autor deste papel é um voluntário de VITA.   VITA Voluntário
Nathan Kessler é o vice-presidente Incorporado do Técnico
Divisão do A.E. Staley Companhia Industrial em Decatur,
Illinois.  Os revisores também são VITA volunteers.  Dr. Earl Hammond
é Professor de Tecnologia de Comida na Universidade de Iowa
em Ames, Iowa.  Jon E. McNeal é um químico analítico com o
Departamento de Estados Unidos de Agricultura em Washington, D.C.
Robert Ridoutt é empregado com Heinz, E.U.A. em Pittsburgh, a Pennsylvania,
e teve a experiência de vários anos em extração
tecnologia.
 
VITA é uma organização privada, sem lucro que apóia as pessoas
trabalhando em problemas técnicos em países em desenvolvimento.   ofertas de VITA
informação e ajuda apontaram a ajudar os indivíduos e
grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destinam o deles/delas
situations.  VITA mantém um Serviço de Investigação internacional, um
centro de documentação especializado, e uma lista computadorizada de
voluntário os consultores técnicos; administra projetos de campo a longo prazo;
e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.
 
       UNDERSTANDING EXTRAÇÃO SOLVENTE DE ÓLEOS VEGETAIS
 
                Por VITA Nathan Kessler Voluntário
 
INTRODUÇÃO DE I. 
 
É extraído óleo de sementes, feijões, e nozes para uso como cozinhando
ou óleo de salada; como um ingrediente em pintura, cosméticas, e sabão; e
até mesmo como combustível.
 
Historicamente, tais óleos foram embrulhando sementes (*) em
pano, e usando dispositivos operados por pedras e alavancas para então
mostre pressão neles.
 
Uma forma melhorada de dispositivo mecânico que permitiu consideravelmente
mais pressione para ser mostrada, envolve o uso de hydraulically
rams:  operado para o que uma bomba de cilindro simples, mão-operada é usada
imprensa que pratos planos ou gaiolas ocas prenderam ao carneiro hidráulico
contra um carneiro de fixo-posição.
 
Este tipo de imprensa desenvolveu em uma bomba hidráulica motorizada
sistema que apertou a bolsa de semente e então libertou uma imprensa
bolo (* *).
 
A próxima melhoria extraindo óleo era a imprensa de parafuso ou
expeller.  Screw imprensas usam um motor elétrico para girar um pesado
cabo férreo que tem vôos ou lombrigas construíram nisto para empurrar o
sementes por uma abertura estreita.   A pressão de forçar a semente
amontoe por esta abertura liberta parte do óleo do qual sai
por rachas minúsculas em um barril de metal provido ao redor do girar
shaft.  Expellers têm um fluxo contínuo de semente pelo
máquina em contraste com o sistema hidráulico descrito acima,
que usa pacotes pequenos, individuais ou grupos de seed.  Para
liberte tanto óleo quanto possível, as sementes devem ser secadas
bastante baixo conteúdo de umidade e exposição para temperatura alta
escurecimento de causas do óleo.   também causa algum ardente ou
 
(* )  A termo semente, ou sementes, será usada neste relatório para incluir
     todas as sementes, feijões, e nozes das quais óleo pode ser extraído.
 
(* *) Condições em tipo negrito estão definidas no glossário ao término de
     este papel.
 
aquecendo demais do meal.  A refeição contém proteína que, se
não danificado, pode ser usada para qualquer comida humana, farinha de soja para
exemplo, ou alimento animal como refeição de feijão-soja.
 
Porque a maioria imprensa ou processos de expeller aquecem demais a refeição e
deixe muito do óleo de valor alto nos bolos de semente, métodos,
de extrair o óleo com solventes foram desenvolvidos.   Seeds (goste
feijão-sojas) com baixo conteúdo de óleo é processada através de métodos solventes
alone.  Em outros casos, imprensas são primeiro usadas para extrair parte de
o óleo; então solventes extraem o óleo que permanece nas sementes.
 
Por causa da eficiência deles/delas, processos que empregam solventes para
extraia óleos vegetais em quantidades grandes está em uso largo, e
equipamento de extração solvente está comercialmente prontamente disponível.
A tecnologia básica de extração solvente é simples, mas grande
deveria ser tomado cuidado decidindo se e onde pode ser
usada.
 
Extração solvente de óleos vegetais que recuperam mais óleo
que métodos mais cedo e deixa refeição mais utilizável, começa a ser
economicamente atraente onde quantidades grandes de semente podem ser
processada (pelo menos 200 toneladas por dia para contínuo-alimente processos);
onde armazenamento, transporte, poder, água, e solvente
provisão é adequada; e onde segurança profissional e treinando
padrões podem ser enforced.  There são plantas de extração solventes
com capacidades de até 4,000 toneladas por dia.
 
II.  PRINCÍPIOS OPERACIONAIS
 
Extração solvente é em princípio simples, mas complexo em operação.
Veja Figura 1.

32p03.gif (600x600)


 
A semente é preparada sendo rachada em fatias.   que Estas fatias são
esquentada e atravessou rolos escamando lisos.   Os rolos escamando
aplaine as fatias em flocos papel-magros, planos.   Os flocos magros
pode ser tratada então com solvente que dissolve ou lava o
lubrifique fora de Solventes de them.  que fervem a bastante baixas temperaturas
(65'C) é usado de forma que o solvente pode ser removida prontamente de.
o óleo e os flocos.   que extração Solvente quase recupera
todo o óleo, deixando só um por cento ou menos óleo nos flocos.
 
Infelizmente, a maioria dos solventes é perigoso a manivela, mais assim,
que gasolina.
 
Eles queimam ou explodem muito prontamente.   Therefore, o equipamento que
extratos o óleo e remove o solvente deve ser hermético e
leakproof, e todos os motores e interruptores elétricos, luzes, etc.
deve ser projetada especialmente como vapor-explosão-prova (Classe EU-D).
Nenhuma partida, nenhum fumagem, e nenhuma tocha cortante, soldadores,
amoladores, ou outros dispositivos calor-produtores ou faísca-produtores podem
seja permitida onde tais solventes são usados.   exposição Descuidada para
fontes de fogo ou faíscas (inclusive máquinas de caminhões também dirigidas
perto de plantas de extração) causou explosões desastrosas.
 
Tentativas para achar solventes que não são explosivo e são
econômico usar não tenha contudo teve sucesso.   Chlorinated
hidrocarboneto como trichloroethylene trabalharam bem mas foram achados
criar um subproduto venenoso na refeição. Solvente de  
plantas de extração embutidas 1950 trichloroethylene usando tiveram que ser
descartada ou converteu ao solvente explosivo geralmente usado,
hexane.  Today, todas as plantas de extração de oilseed comerciais utilizam
hexane ou um solvente semelhante.
 
III.  DESIGN VARIAÇÕES
 
Como extração urgente, solvente pode ser feita com equipamento que
processos o oilseed em grupos, ou com equipamento que
processos isto continuously.  que UM extrator contínuo não é
considerada economicamente prático a menos que processe pelo menos
200 toneladas por dia.
 
GRUPO EXTRAÇÃO SOLVENTE
 
Grupo é provável que extração solvente seja o método apropriado
se você planeja processar menos de 200 toneladas de semente por dia, mas
bastante para render óleo em quanitities comercial.
 
Muito poucas plantas de grupo estão em uso no Estados Unidos today.  UM
grupo planta de extração solvente pode ser tão simples quanto um incluso
tanque de aço com um falso fundo feito de tela ou metal slats.  O
são derrubados flocos no tanque em onde eles mentem o falso
bottom.  O tanque enseada está fechada, e solvente é bombeado em
inunde a cama de oilseed escamado.   que O solvente é permitido contatar
a semente durante 10 a 20 minutos; então a válvula de dreno ao
fundo (debaixo do falso fundo) é aberta para completar a extração.
 
Depois que o extrato final foi escoado completamente, vapor é
introduzida no fundo do extrator.   Isto evapora o
solvente fora do flakes.  Esta combinação de vapor e solvente
é transportada como vapor em um condensador que contém água-esfriada
tubes.  O solvente está mais claro que água, assim é livrado prontamente
de água se levantando em um tanque do qual água é decantada, ou
overflowed.  Os flocos são agora quase solventes livre, mas está molhado
do treatment.  a vapor Eles são carregados fora do extrator
para um secador vapor-aquecido reduzir a umidade a aproximadamente 12
por cento para melhor qualidade de armazenamento.
A maioria das lavagens, ou miscellas, é economizada e usou de novo em um posterior
batch.  However, solvente fresco, óleo-livre deve ser usado para o
lavagem final de um batch.  E o primeiro, miscella mais oleoso é bombeado
para um evaporator vapor-aquecido, tubular do qual ferve a maioria o
solvente fora da mistura, recuperando solvente para reuse.  O óleo
então vai para um strip-teaser de vazio onde é aquecido a aproximadamente 100'C
e cozinhou em vapor como passa por uma série de confusões de aço
ou uma coluna de anéis de stoneware ou selas.   para o que O propósito é
exponha cozinhar em vapor para o qual é precisada para toda porção do óleo
remova o último 5 a 10 por cento do solvente do óleo.
 
EXTRAÇÃO SOLVENTE CONTÍNUA
 
Extratores contínuos usam transportadores dentro de alojamentos vapor-apertados.
O transportador pode ser um cinto de malha de metal infinito ou uma série de
baldes de peneira-fundo prenderam a uma cadeia ambulante.
 
Outro estilo usa colunas verticais enchidas de solvente.   Flakes
é alimentada continuamente ao topo e afastado do fundo por um
elevador de massa-fluxo vertical.   no que solvente Fresco entra ao fundo,
e miscella oleoso transborda do topo.   Still outro estilo
usos um arranjo de carrossel giratório das cestas de extração ou
baldes como no Rotocel:  estes franceses Lubrificam Moinho Machinergy
Companhia extrator estacionário gira a enseada e saída
assembléia sobre e debaixo de cestas de peneira-fundo estacionárias.
 
Em todos estes extratores, são carregadas sementes escamadas continously
no extrator por uma fechadura de vapor ou selo que previnem
vapores solventes de escapar fora do extrator no floco
conveyor.  Os flocos são borrifados ou molharam com miscella como eles
entre no extrator, e receba várias lavagens com successively
mais diluem (menos oleoso) miscella.   abaixo o que Este miscellas escoam
pelos flocos e pelo fundo de peneira ou cinge em
panelas que escoam em bombas.   As bombas transferem o miscella para
o próximo estado, de menos oleoso a flocos mais oleosos.   Nisto
countercurrent contínuo, o miscella solvente mais velho (o
miscella solvente com o conteúdo de óleo mais alto), contatos o
flakes.  entrante fresco A lavagem final usa hexane.  óleo-livre O
são escoados flocos então (10 a 15 minutos), e derrubou do
cinto ou a cesta em um saltador de gasto-floco.
 
Daqui ergue um transportador de massa-fluxo o ainda solvente-molhado
flocos (contendo 35 umidade de por cento) e os entrega em um
desolventizer-toaster.  Isto é um vapor-jacketed recipiente, normalmente um
jogo vertical de chaleiras com portões que permitem os flocos para cair
de uma chaleira no próximo debaixo de enquanto sendo tratada com
steam.  direto que As mais baixas chaleiras agem como secadores para trazer a umidade
conteúdo até próprios níveis. É tomado Fôlego de   para esfriar o
flocos quentes secados, ou na mais baixa parte do mesmo recipiente ou
em uma refeição separada cooler.  Como no sistema de extrator de grupo, o
vapores solventes fluem a um condensador com tubos água-esfriados, e
o solvente líquido está separado da água decantando.
 
Uma forma mais velha de empregos de desolventizer uma série de vapor-jacketed
reme transportadores para evaporar a maioria do solvente.   O parcialmente
desolventized escama colheita então em um transportador maior em qual
vapor direto soprou, enquanto removendo o resto do solvent.  Isto
forma de desolventization foi melhorada usando super-aquecido
vapor de hexane para remover a maioria do solvente depressa.   Este primeiro
passo é seguido por um tratamento a vapor.   However, nenhum destes,
métodos cozinham feijão-soja cobre de flocos para eliminar completamente bastante
inhibitors de trypsin. Por isto, se os flocos vão
seja alimentada a animais de nonruminant, uma arte culinária ou brindando fase tem
ser added:  os flocos são aquecidos a aproximadamente 125"C, enquanto reduzindo o deles/delas
umidade para 18 por cento ou menos.   Quando os flocos são planejados para
consumo humano, este passo não é necessário, desde que eles serão
cozinhada antes de ser comido.
 
Solvente em sistemas contínuos é evaporado e recuperou de
o miscella da mesma maneira como em sistemas de grupo.   However, quando
solvente é afastado dos flocos pela desolventizer-torradeira
método, podem ser usados os vapores quentes da torradeira como o calor
fonte no evaporator de miscella de primeiro-fase.   no que Isto resulta
poupanças de energia importantes.
 
Para semente muito alto em óleo, como groundnut de cottonseed ou amendoim,
ou girassol, expellers de baixo-pressão são ususally usados
remova parte do óleo a custo reduzido.   Este é follwed escamando
e extração solvente como descrita acima.   este pre-urgente
também é importante em cottonseed porque reduz o antinutritional
material de gossypol partiu na refeição.   Figure 2 ilustram

32p07.gif (600x600)


o processo para processo de semente de gergelim.
 
IV.  FACTORS PARA CONSIDERAR PLANEJANDO UM SISTEMA DE EXTRAÇÃO DE ÓLEO
 
Extração solvente de óleos vegetais deveria ser vista como parte de um
sistema tecnológico e econômico que inclui muito mais que o
planta de extração itself.  Factors que afeta a operação de um
planta de extração solvente inclui:   mercados potenciais; natureza,
timeing, tamanho, e confiança de semente e provisão de solvente;
suficiência e confiança de poder, água, e transporte, e
de manutenção e instalações de armazenamento; e habilidade para achar e
treine pessoal e rigorosamente obrigue segurança standards.  Mesa 1
dá inforamtion sobre algumas destas exigências.
 
Mesa de            1.  Exigências Calculadas para Solvente
Extração de                        de óleos vegetais
 
Requerida
por tonelada
de semente Grupo de                                            Continuous
processed          Units             que processa processo de        
 
KILOGRAMS               DE STEAM            700               280
Quilowatt de Power            hours           45                55
Water            meters             cúbico 14                12
KILOGRAMS                 DE SOLVENT          5                 4
Labor            pessoa hours              0.8              0.5
 
Source:  Ernesto Bernadini, " Grupo e Solvente Contínuo
         Extração " Diário dos Químicos de Óleo americanos
         Sociedade 53 (Hybe 1976):  278.
 
TAMANHO DE OPERAÇÃO
 
O tamanho da operação é o fator mais importante dentro
tipo de wich determinando de processo será usado.
 
Para operações de intermediário-balança (operações até as que processam
200 toneladas por dia), a escolha está entre grupo extração solvente
e expeller (extroaction de pressão) sistemas. Grupo de   extração solvente
sistemas operam mais lentamente e menos eficazmente, é
mais trabalho intensivo e perigoso, e usa maiores quantidades de
solvente que corretamente projetou sistemas contínuos fazem.   por causa de
estas desvantagens, normalmente são preferidos expellers para instalações
muito pequeno para sistemas solventes contínuos.   However, lá,
é exemplos quando extração de expeller não for satisfatória para um
operação pequena; nesses casos, grupo que extração solvente pode ser
o único modo prático para proceder.
 
Extração solvente contínua só deveria ser considerada para
sistemas que tratarão 200 toneladas ou mais de semente por dia.
 
LOCAL E DESÍGNIO
 
Plantas de extração solventes são sistemas complexos que devem ser
cuidadosamente criada para segurança por causa do especial deles/delas
hazards.  por causa do perigo de explosão, extração solvente
plantas precisam ser localizadas uma distância segura longe de populoso
áreas, e ser projetada por engenheiros experimentados. Instalação de  
de uma planta sem tal engenharia de detalhes é um perigoso
erro.
 
CUSTO
 
 
O custo de plantas de extração solventes é muito mais alto que o
custo de extração de expeller planta, normalmente sobre dobre.
Porém, desde que uma planta solvente recupera uma maior proporção de
o óleo, ainda pode ser a escolha economicamente mais sábia.   Para
exemplo, extração solvente deveria recuperar aproximadamente 40 quilogramas
mais lubrifique por tonelada de feijão-sojas secos que extração de expeller
vá.
 
QUALIDADE DE PRODUTO
 
Não só faz yeild de extração solvente mais óleo, evita o
aquecendo demais do óleo e refeição que freqüentemente acontecem com expeller
extraction.  Solvent-extracted que refeição pode ser brindada a comida ótima
ou alimenta qualidade.
 
PESSOAL E SEGURANÇA
 
Leva menos trabalho mas mais sophisticiation para manter e
opere uma planta de extração solvente que manter e operar
um expeller plant.  Duas pessoas por troca são requeridas para o
anterior, comparou a três para o posterior.   Os perigos de solvente
explosão faz procedimentos firmemente controlados necessário. Trabalhadores de  
deve ser treinada para ter um medo saudável de exposição para o
solvente e de vazamento solvente.
 
CONFIANÇA DE PROCESSAMENTO
 
Especialmente, para instalações solventes contínuas é essencial
poder depender de um processamento fixo.   interrupções Fora do programa
de produção, ou discontinuidade por causa da inabilidade
transportar o produto acabado, por exemplo, significam isso
semente empilhará em algum lugar e possivelmente para cima deteriore, expecially se
arranjos de stroage são insuficientes.   interrupções Inesperadas
de provisão de semente os compradores de óleo e refeição podem causar
vire a fontes mais seguras.   solvente de grupo e expeller
operações são menos vulneráveis aos efeitos de tal
interrupções que operações solventes contínuas são.
 
USO PRETENDIDO DO ÓLEO
 
Desde que óleo cru é normalmente refinado antes de ser usado como comida, isto,
é necessário ter uma refinaria de óleo crua que pode controlar o
volume de óleo produzido pela planta de extração.   Comida óleo
são complicadas refinarias mais para operar e mais caro em
equipamento vale que plantas de extração solventes são.   Para nonfood
usos, como óleo secante, uma refinaria não é necessária.
 
                              GLOSSARY
 
Expeller           UM tipo de imprensa de parafuso (veja abaixo)
 
Flakes             pedaços Magros, planos de semente ou bolo de imprensa (veja
                   debaixo de) preparado para tratamento solvente.
 
Flights            Also termed se insinua--o parafuso enfia dentro um
                   Expeller ou imprensa de parafuso.
 
Miscella           Also termed lavam--o líquido, contendo óleo,
                   e solvente, escoados depois de aplicação de,
Solvente de                    para sementes escamadas.
 
Cake         de imprensa Semeiam resíduo partido depois de apertar.
 
Atarraxe press        UMA imprensa que usa um parafuso para guiar e forçar
                   semeia por uma abertura estreita.
 
Trypsin Inhibitors Enzimas que previnem o rompimento abaixo de proteínas.
 
Wash               Also miscella de termed--o líquido, contendo,
                   lubrificam e solvente, escoado depois de aplicação de,
Solvente de                    para sementes escamadas.
 
Worms              Em uma imprensa de parafuso o parafuso enfia, ou vôos,
                   que guia e sementes de força por um estreito
Abertura de                   .
 
REFERÊNCIAS DE                             
Bibliografia de                            
 
Químicos de óleo americanos, sociedade.   " Symposium:  Documentos do
Simpósio de      em Extração Processa, apresentou aos 73º
     AOCS que Reunião Anual conteve Toronto, Canadá, 2-6 de maio de 1982,"
Diário de      da Sociedade dos Químicos de Óleo americanos, 61, No.  8,
     1358-1388, 1984 de agosto.
 
O Bernardini, Grupo de Ernesto.  " e Extração Solvente Contínua,"
Diário de      da Sociedade dos Químicos de Óleo americanos, 53,:
     275-278.   1976.
 
Nações Unidas Organização de Desenvolvimento Industrial. Diretrizes de  
     para o Estabelecimento e Operação de óleo vegetal
Fábricas de     , 1977.
 
OS PROVEDORES DE                     E FABRICANTES
 
Fontes de equipamento e criando de uma planta completa incluem:
   
     francês Óleo Moinho Maquinaria Cia.
     Piqua, Ohio 45356,
     E.U.A.
 
Tecnologia de extração:
 
     DESMET SÁ
Avenida de      Príncipe Baudouin 265
     B-2520 EDEGEM ANVERS
     BELGIQUE
 
     Crown Trabalhos de Ferro
     1229 Rua de Tyler, Leste,
     Minneapolis, Minnesota 55440,
     E.U.A.
 
     Blaw-Knox Comida & Companhia de Equipamento Química
     Box 1041
Búfalo de     , Nova Iorque 14240 E.U.A.
 
     Construzioni Meccaniche Bernardini Co.
     00040 POMEZIA
     Roma, Itália,
 
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