BRPI0802414B1 - Process and device for withdrawal of solvent under reduced pressure - Google Patents

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BRPI0802414B1
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Van Damme Joseph
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N.V. Desmet Ballestra Engineering S.A.
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Abstract

processo e dispositivo para retirada de solvente sob pressão reduzida. a invenção fornece um processo contínuo para remover solventes orgânicos de um bagaço compreendendo as etapas de: (a) introduzir dito bagaço de maneira contínua em um removedor de bagaço; (b) introduzir um meio de separação gasoso inerte para dito removedor de solvente; (c) remover dito um ou mais solventes orgânicos de dito bagaço mantendo uma pressão sub-atmosférica dentro de dito removedor de bagaço, fornecendo assim um material orgânico com solvente removido; e (d) extrair de maneira contínua dito material orgânico com solvente removido removido de dito removedor de solvente, no qual a etapa (a) e a etapa (d) compreendem compactar dito bagaço e dito material orgânico com solvente removido para uma primeira e uma segunda massas plásticas substancialmente impermeáveis a gás, respectivamente e extrudar ambas, dita primeira e dita segunda massas plásticas através de um espaço anelar, cuja abertura é controlada pela taxa de suprimento de ditas primeira e segunda massas plásticas. a invenção também fornece um dispositivo para compactar um material orgânico úmido para uma primeira massa plástica impermeável a gás que é útil para implementar este processo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E DISPOSITIVO PARA RETIRADA DE SOLVENTE SOB PRESSÃO REDUZIDA".
Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um processo e a um dispositivo adequados para a remoção ele solventes orgânicos de um bagaço e, em particular, a remoção de solventes orgânicos de um resíduo de extração em seguida à extração de materiais oleaginosos com solventes orgânicos. Antecedente ela Invenção Para a produção de óleos triglicerideos brutos e gorduras, extração com solvente de materiais oleaginosos tem sido um processo amplamente praticado por quase um século. Se o teor de óleo ou gordura do material oleaginoso é elevado, por exemplo, acima de 20% em peso, ou mais, o processo de extração com solvente pode ser precedido por uma etapa mecânica de expelir, porém, para alcançar níveis baixos de óleo residual, a extração é rnandatória. Conseqüentemente, uma planta de esmagamento de oleaginosas proporciona os seguintes tratamentos: purificação de semente, condicionamento de semente, escamação de semente para abrir as células que contém óleo, prensar ou expelir o óleo das escamas e produzir uma torta, extrair a torta com um solvente orgânico tal como, porém não limitado a n-hexano, para produzir uma miscela e um bagaço, evaporar o solvente da miscela para produzir óleo bruto e retirar solvente do bagaço, para produzir farinha desengordurada.
Mais recentemente um material oleaginoso, que antigamente não era extraído com um solvente, é agora também tratado por este processo, porém, por uma razão diferente. Farinha de peixe é comumente produzida a partir de peixe gorduroso e vísceras de peixe por meio de um tipo de processo de transformação úmida. Neste processo a matéria-prima de peixe é triturada em um retalhador e então cozida em água. Liquido é então drenado do material picado cozido, que é então prensado para expelir mais líquidos. Os líquidos são separados em uma fase oleosa, a assim chamada água pegajosa, que contém algumas proteínas dissolvidas e está, portanto, combinada com a torta expelida para produzir farinha de peixe depois de secar. Para impedir que as proteínas na farinha de peixe desnaturem, sua temperatura é mantida abaixo de 80 C'C, de modo que a farinha é seca sob vácuo. Contudo, esta farinha de peixe ainda contém algum óleo e, para algumas aplicações de farinha, deve ser extraída com um solvente orgânico. A razão para esta extração final não é tanto o isolamento do ó-leo, mas a remoção do óleo da farinha, uma vez que o óleo contém hidro-carbonetos clorados, tais como, porém não limitados a, dioxinas e resíduos de pesticidas que são concentrados no óleo uma vez que estes resíduos são solúveis em gordura. Na cadeia alimentar eles podem, portanto, acumular em níveis inaceitavelmente elevados. Conseqüentemente, remover o óleo de farinha de peixe que apresenta tais níveis elevados, irá reduzir o teor de hi-drocarbonetos clorados na farinha para níveis aceitáveis, permitindo que dita farinha seja utilizada como urn componente de alimentação, por exemplo, na alimentação utilizada em cultura de peixe. Conseqüentemente, farinha de peixe pode ser extraída com um solvente orgânico que produz um bagaço que deve ter o solvente removido de tal maneira que a proteína de peixe não desnature.
Removedores padrão de solvente, comumente utilizados na indústria de esmagamento, empregam uma combinação de aquecimento indireto e direto com vapor para evaporar o solvente. Como descrito na Patente U.S. Número 4.622.760, o removedor de solvente adequado, por meio de ação direta de um agente de remoção de solvente, particularmente vapor, é aliviado pela interposição antes da própria remoção de solvente, de uma pré-remoção de solvente com transferência de calor indireta, particularmente aquecimento indireto com vapor e, com isto, a introdução de energia de todo o sistema é reduzida de maneira considerável. Além disto, as secagem e resfriamento do resíduo agora livre de solvente, que seguem à remoção de solvente, podem ter lugar em um estágio único combinado, pelo que, alívio adicional do volume do aparelho, bem como introdução de energia, são conseguidas.
Conseqüentemente, o bagaço que penetra no aparelho é inici- almente aquecido indiretamente. Isto faz com que parte do solvente evapore, porém, uma vez que o material que está tendo o solvente removido ainda contém algum sulvente, sua temperatura não irá subir acima do ponto de ebulição de dito solvente na pressão que prevalece. Em um segundo estágio, vapor direto faz com que o solvente restante evapore e a temperatura do material que está tendo o solvente removido suba até próximo ao ponto de ebulição de água na pressão que prevalece. O tratamento do material que está tendo o solvente removido nesta temperatura e nível de umidade elevados é comumente referido como testamento. No caso de torta de soja o tos-tamento é uma parte importante do processo de remoção de solvente porque durante o testamento fatores antinutricioriais tal como, porém não limitados a anti-tripsina, são desnaturados, como resultado do que, o valor nutritivo da farinha aumenta.
Uma vez que o vapor direto condensa sobre a farinha seu teor de umidade aumenta e isto auxilia na desnaturação de fatores antinutricio-nais . Contudo, antes que a farinha possa ser armazenada, sua temperatura deve ser reduzida e o seu teor de umidade deve ser reduzido para abaixo de 13% em peso. Isto é conseguido soprando ar através do material tostado. Este ar evapora água, e fazendo isto resfria o material ao mesmo tempo. Contudo, o ar não pode ser misturado com os vapores de solvente nos compartimentos de remoção de solvente porque isto poderia conduzir á formação de uma mistura explosiva. Conseqüenternente, os tratamentos de secagem e resfriainento devem ser aplicados em um vaso separado. Se estes tratamentos são realizados no mesmo vaso, seus compartimentos superiores são separados de seus compartimentos inferiores, e o material que está sendo tratado é transportado dos compartimentos superiores para os compartimentos inferiores por meio de uma válvula rotativa que proporciona uma barreira suficiente para gás viajar de um compartimento para o outro. O tratamento de tostagem descrito acima não apenas elimina os fatores antinutricionais como presentes na soja, ele também faz com que a solubilidade em água das proteínas presentes na farinha diminua. Para algumas aplicações de farinha, tal como, porém não limitada a alimentação de ruminante, isto é uma vantagem adicional, porém também pode ser uma desvantagem. Por exemplo, o isolamento da proteína de soja da farinha de soja demanda que esta proteína seja solúvel em água e, por esta razão, farinha de soja não é um material inicial adequado para a produção de isolados de soja; ao invés disso, assim chamadas escamas brancas são utilizadas como o material inicial. Estas escamas brancas foram obtidas retirando o solvente cie bagaço de soja sem tostar este material ao mesmo tempo. Para a qualidade nutricional de farinha de peixe utilizada em aquacultura, um baixo grau de desnaturação de proteína também é desejável, uma vez que ela aumenta a alimentação para o fator de conversão de peixe. A Patente U.S. Número 3.392.455 descreve um processo piara remover substancias voláteis residuais de um material sólido particulado, e tratar termicamente dito material sólido, que compreende as etapas de determinar a tempera máxima a que o material deveria ser submetido durante o processamento do material, contatar dito material com vapores de ditas substancias voláteis e colocar dito material em uma câmara estanque a pressão, colocar um gás inerte em dita câmara mantendo a temperatura do material em dita câmara abaixo de dita temperatura máxima, e variar o tempo e pressão de processamento para remover o solvente. Coriseqüentemen-te, uma pressão subatrnosférica é mantida em dita câmara para reduzir a temperatura de evaporação cio solvente, e com isto impedir que a proteína se desnature. Contudo, o processo descrito na Patente U.S. Número 3.392.455 tem a desvantagem que suas válvulas rotativas, de maneira inerente, introduzem uma quantidade substancial de ar ao transportar o material.
Esta desvantagem foi superada pelo aparelho e processo descrito na Patente U.S. Número 3.367.034 para a separação continua de solvente de partículas finalmente compostas ou em pó, tal como farinha pulverizada, onde o material é contatado com vapor de solvente super aquecido reciclado cie maneira continua, o solvente é separando por evaporação de dito material e então contata dito material com um gás inerte e então contata dito material com um escoamento de ar frio. Consequentemente, o aparelho descrito na patente U.S. Numero 3.367.034 compreende diversas válvulas de vedação de vapor, porém, uma vez que estas válvulas não são mais estanques a vapor se existe uma diferença de pressão notável através de ditas válvulas, dito aparelho não pode operar de maneira segura em pressões su-batmosféricas.
Conseqüentemente, ainda existe uma necessidade por um sistema de remoção de solvente que seja capaz de operar de maneira continua em pressão subatmosférica com impermeabilidade a gás aprimorada nas extremidades de alimentação e/ou de clescarregamento.
Asoecto da Invenção Conseqüentemente, um aspecto da invenção proporciona bons processos e dispositivos de remoção de solvente.
Sumário da invenção Foi descoberto, de maneira surpreendente, que ambos, o bagaço a ter o solvente removido e o material com solvente removido, podem produzir uma massa plástica que pode atuar como uma vedação e possibilitar com isto a realização de um processo continuo para a remoção de um ou mais solventes orgânicos de um bagaço, que opera em pressão reduzida. Conseqüentemente, dito processo compreende as etapas de: (a) introduzir dito bagaço de maneira contínua em um removedor de bagaço; íb) introduzir um rneio de separação gasoso inerte para dito removedor de solvente; (O remover dito um ou mais solventes orgânicos de dito bagaço mantendo uma pressão subatmosférica dentro de dito removedor de bagaço, fornecendo assim um material orgânico com solvente removido; e (d) extrair de maneira continua dito material orgânico com solvente removido de dito removedor de solvente. no qual a etapa (a) e a etapa (d) compreendem compactar dito bagaço e dito material orgânico com solvente removido para uma primeira e uma segunda massas plásticas substancialmente impermeáveis a gás, respectivamente e extrudar arribas, dita primeira e dita segunda massas plásti- cas através cie um espaço anelar, cuja abertura é controlada pela taxa de suprimento de ditas primeira e segunda massas plásticas. O termo massa plástica como utilizado na descrição da presente invenção significa uma massa que contém líquido suficiente para tornar a massa plástica.
Para aprimorar a impermeabilidade a gás da vedação, pode ser vantajoso ainda molhar os materiais que estão sendo compactados, pelo que, o bagaço é preferivelmente umeclecido com dito um ou mais solventes orgânicos e o material de solvente removido é preferivelmente molhado com água. O termo solvente orgânico como utilizado na descrição da presente invenção pode ou significar um composto orgânico com propriedades de solvente, ou uma mistura de compostos orgânicos com propriedades de solvente. A remoção de dito um ou mais solventes orgânicos do material a ter solvente removido irá aumentar o teor de água neste material. Conseqüente-mente, a remoção de solvente de acordo com o processo da presente invenção pode ser seguida por um estágio de secagem para assegurar que o material não está mais sujeito a ataque microbiano.
De acordo com um aspecto, a invenção fornece um processo de remoção de solvente que impede que proteínas sejas desnaturadas.
De acordo com um outro aspecto, a invenção fornece um dispositivo projetado especialmente, adequado para o processo acima de remoção de solvente. É uma vantagem do processo da invenção remover solvente de material orgânico particulado para níveis residuais de solvente abaixo de 200 ppm. É também uma vantagem do processo da invenção fornecer um processo de remoção de solvente capaz de operar de maneira segura abaixo de 100 °C. É uma outra vantagem do processo da invenção assegurar remoção efetiva de solvente em baixa temperatura, operando em pressão su-batmosférica. É ainda uma outra vantagem do processo da presente invenção fornecer remoção de solvente com dispositivo que permite ao bagaço ter o solvente removido para ser introduzido em dito removedor de solvente ao mesmo tempo em que impede que ar seja aspirado para o interior de dito removedor de solvente quando ele é operado em pressão sub-atmosférica. É também uma vantagem do processo da presente invenção fornecer um removedor de solvente com dispositivo que permite que material que teve o solvente removido seja extraído de dito removedor de solvente ao mesmo tempo em que impede que ar seja aspirado para o interior de dito removedor de solvente quando ele é operado em pressão sub-atmosférica. É ainda uma outra vantagem do processo da presente invenção diminuir a quantidade de gás não conclensável que é introduzido para o interior do removedor de solvente para menos do que 1 kg de gás por tonelada de material que penetra em dito removedor de solvente. É também uma vantagem de uma modalidade específica da presente invenção fornecer um dispositivo com válvulas de segurança que interrompem ainda mais ingresso de ar para o interior do removedor de solvente quando sua pressão aumenta indevidarnente ou de maneira inesperada. A presente invenção também fornece um dispositivo utilizado em um processo contínuo para compactar um material orgânico úmido para uma massa plástica impermeável a gás e transferi-la para ou a partir de um removedor de solvente mantido em pressão subatmosférica que compreende um tubo cilíndrico, um transportador helicoidal capaz de girar no tubo cilíndrico, dito tubo sendo equipado com um preventivo de zona morta tal como barras anti-rotação e que è fornecido em uma extremidade de saída com uma válvula que forma um tampão auto-regulador. Em uma modalidade específica, a válvula tem um assento de válvula com um recesso cônico, um embolo cônico capaz de ser prensado contra dito assento de válvula por meio de um pistão pneumático.
Estas e outras vantagens da invenção se tornarão evidentes a partir da descrição e do exemplo aqui adiante.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma seção transversal da válvula utilizada em uma modalidade especifica do dispositivo da invenção. A figura 2 é uma seção transversal de um dispositivo cie acordo com uma modalidade específica da invenção, que mostra a alimentação e descarga do material que está tendo o solvente removido.
Descrição Detalhada da invenção Um processo de remoção de solvente de acordo com o primeiro aspecto da invenção pode ser precedido por um processo de extração sóli-do-líquido que conduz a um bagaço. Uma vez que o processo de acordo com o primeiro aspecto da invenção conduza a um produto com um baixo teor de solvente orgânico residual e um teor de umidade controlado, ele pode ser seguido por armazenagem intermediária em um silo ou alguma forma de embalagem. Atualmente, apenas como uma ilustração da utilidade da presente invenção, hexano é o solvente mais comumente utilizado para extração de óleo de oleaginosas, porém o processo da invenção não está limitado à remoção deste solvente. Ele pode ser utilizado de maneira proveitosa para a remoção de um ou mais solventes orgânicos que pertencem a diversas classes de produtos e ihidrocarbonetos, cetonas, alcoóis, ésteres de ácido carboxílico e similares) e especialmente aqueles solventes cujos vapores formam misturas explosivas com ar.
De acordo com uma modalidade do processo da presente invenção, que está descrito com referência à figura 2, o bagaço é alimentado (por exemplo, alimentação por gravidade) para um transportador tal como um transportador de parafuso helicoidal 5, que tem uma zona de transporte seguida por uma zona de compressão onde bagaço é compactado para formar a segunda massa plástica. Esta massa é empurrada pelo transportador através de uma válvula que forma um tampão (o tampão evitando o ingresso de transportando o material na forma de um tampão ou vedação substancialmente impermeável a gás) tal como um embolo de válvula cônico 2 que é prensado contra o assento de válvula 3 que tem um recesso cônico, por meio de um pistão pneumático 1 que exerce uma contrapressão. Esta con-trapressão pode ser, por exemplo, desde cerca de 0,10 até 0,45 MPa ma-nométrica, ou desde 0,15 até 0,35 MPa manométrica. Quando a forca aplicada pelo transportador excede esta contrapressão, o pistão será empurrado para trás fazendo com que um espaço anelar seja formado entre o embolo de válvula 2 e o assento de válvula 3, cujo espaço irá permitir que material compactado passe, ao mesmo tempo em que mantém uma vedação substancialmente estanque a ar. Se o suprimento de material aumenta, a pressão irá aumentar, e isto irá empurrar o embolo 2 ainda mais para trás, de modo que o espaço é aumentado permitindo que mais material passe.
Um aumento gradual na densidade volumétrica do material a ter solvente removido promovido escolhendo os projetos apropriados para a válvula que forma tampão, por exemplo, os projetos do embolo de válvula cônica e da extremidade de eixo do transportador parafuso helicoidal. A omissão de trechos, como de uma certa distância do assento de válvula também contribui para a compactação progressiva do material que está sendo fornecido. Para evitar uma redução ou ausência deste fornecimento para a frente, um dispositivo de prevenção da zona morta pode ser fornecido, por exemplo, barras anti-rotacão 4 podem ser ajustadas na zona de compressão cio transportador de parafuso helicoidal, como mostrado nas figuras 1 e 2. Estas barras anti-rotação impedem de maneira vantajosa que o transportador de parafuso se torne completamente cheio com material que poderia então girar com a hélice e permanecer estagnado. Na zona de transporte do transportador de parafuso helicoidal, um ou mais parafusos cie ruptura podem ser introduzidos como no mínimo parte do dispositivo de prevenção da zona morta. O cilindro que sustenta dito pistão pode ser enchido com um gás compressível tal como, porém não limitado a, ar ou nitrogênio que fornece uma contrapressão. O volume total do circuito de gás comprimido, inclusive o volume do cilindro, um reservatório adicional e a tubulação, determina o tempo de resposta e a operac-ionabilidade do sistema. O gás contido em dito circuito é comprimido quando o pistão é movido para trás, sua pressão aumenta de modo que uma pressão mais elevada deve ser exercida pelo transportador para manter a posição do sistema do pistão.
Em uma modalidade preferencial da invenção, a pressão em dito circuito é controlada em um nível máximo quando o pistão moveu além de uma certa distância. Conseqüentemente, ar será liberado do sistema tão logo esta distância seja excedida e quando o pistão começa a mover novamente para a frente o gás é suplementado novamente, para manter a pressão do circuito até que o pistão alcança dita distância. Desta maneira, a quantidade de gás que foi liberada igual a quantidade que è novamente suplementada.
Como uma conseqüéncia vantajosa, o sistema delineado acima é dotado de uma válvula que forma um tampão auto-regulador, isto é, auto-regulador em que a largura entre o embolo da válvula 2 e o assento de válvula 3 varia de acordo com a velocidade de suprimento de material a ter solvente removido ou que teve solvente removido. Se esta velocidade é elevada, a válvula irá abrir mais amplamente e se o suprimento interrompe, a válvula irá manter sua posição ou começar a fechar. Quando estacionária, pode haver algum material deixado entre o embolo de válvula 2 e o assento de válvula 3 mas, uma vez que este material é substancialmente impermeável a gás, ele fornece uma vedação e impede enormemente que ar penetre no removedor cie solvente de modo a manter a concentração de oxigênio bem abaixo de um nível seguro e, portanto, impede que ocorra uma explosão. O teor de solvente do bagaço a ter o solvente removido pelo processo da invenção, está dentro de uma faixa que permite que o bagaço seja compactado até uma massa plástica. Portanto, depende de ambos, do tipo de material orgânico que está tendo o solvente removido e o tipo de solvente. Para escamas de soja extraídos com hexano por exemplo, um teor de hexano de cerca de 18 ate 35% em peso tem sido encontrado para conduzir a uma massa plástica, porém a invenção não está, de forma alguma, limitada a esta faixa. Alguém versado é capaz cie determinar facilmente uma faixa adequada tão logo sejam definidos o solvente exato e o material orgânico exato. Se muito pouco solvente orgânico permanece no bagaço e uma massa farelenta com falta de coesão resultam na compactação, algum solvente orgânico é preferivelmente adicionado. Preferivelmente o solvente orgânico adicionado é o mesmo que o solvente utilizado para extração, e assim já presente na bagaço, porém a invenção não esta limitada à utilização dos mesmos solventes orgânicos para extrair e molhar, desde que não ocorra qualquer problema de rnisoibilidade. Alguém versado é capaz de selecionar maneira apropriada diferentes solventes orgânicos sem esforços indevidos. O solvente orgânico é preferivelmente adicionado no início da zona de transporte do transportador, uma vez que o transportador pode misturar o solvente adicionado no bagaço e chegar a uma distribuição uniforme do solvente usado através de todo o material orgânico a ter o solvente removido.
Em uma outra modalidade de acordo com a presente invenção, o meio de extração è exclusivo de um composto de hidrocarboneto que é um gás à pressão atmosférica.
Se muito solvente está presente no bagaço e o material é muito macio escorregadio na compactação, o bagaço preferivelmente deveria ser drenado de maneira mais efetiva antes de ser alimentado para o transportador helicoidal. Uma outra maneira para reduzir o teor de solvente no bagaço é incorporar dispositivo de extração de solvente, tal como uma estrutura em gaiola ao redor do transportador, que permite que o solvente em excesso seja expelido e coletado. O material compactado que passa através do espaço anelar da válvula de acordo com a invenção penetra no removedor de solvente adequado. Em uma modalidade preferencial da invenção o removedor de solvente é do tipo de contracorrente e compreende uma quantidade de plataformas superpostas que são varridas pelas lâminas do agitador central. A primeira massa plástica penetra no removedor de solvente na plataforma superior e vapor d'água de baixo sobe através de furos ou ranhuras nas plataformas enquanto o material que está tendo o solvente removido passa por gravidade através de furos de descarga para a plataforma abaixo. As plataformas superiores podem ser aquecidas de maneira indireta por vapor, e nas plataformas inferiores calor è suprido para o material diretamente por vapor vivo. Esta modalidade difere de removedores padrão de solvente em que ela é operada sob pressão reduzida. Conseqüentemente, o duto de vapor no topo do removedor de solvente é conectado a urn sistema de evacuação e a construção do removedor de solvente é tal que ele pode suportar vacuo. Va- pores que deixam o removedor de solvente são preferivelmente condensados. antes de alcançar um sistema de absorção de solvente.
No ponto mais baixo no removedoi de solvente o material orgânico com solvente removido é coletado por um sistema transportador que conduz a uma válvula, cujo sistema pode ser idêntico ao sistema que introduz o bagaço no removedor de solvente. Contudo, enquanto este último inclui a possibilidade de molhar o bagaço com solventes orgânicos, o sistema de descarga inclui a possibilidade de empregar água ou outros líquidos como um agente para molhar, que faz com que o material com solvente removido forme uma massa plástica na compactação.
De acordo com o processo da invenção, a pressão dentro do vaso de remoção de solvente pode variar sob uma ampla faixa. Conseqüen-temente, podem ser mantidas, por exemplo, em pressões absolutas de cerca de SOO hPa, ou cerca de 400 hPa, ou mesmo mais baixas. De fato, o processo da presente invenção permite que a pressão operacional seja escolhida em função das propriedades do material orgânico a ter o solvente removido e das especificações requeridas para o material orgânico com solvente removido, tal como, porém não limitada ao índice de Solubilidade de Nitrogênio (NSIi, ou o índice de Dispersabilidade de Proteína (daqui em diante PDI). Uma vez que o PDI é forternente afetado pela temperatura de remoção de solvente, uma modalidade preferencial do processo de acordo com a invenção seleciona uma pressão de remoção de solvente que corresponde à pressão de vapor d'água na temperatura acima da qual o material que está tendo o solvente removido não deveria ser aquecido. Se esta temperatura máxima é por exemplo 80 °C, a pressão dentro do removedor de solvente é mantida preferivelmente em 500 hPa absoluta.
Operar o removedor de solvente sob pressão reduzida encoraja a extração de solvente presente de no bagaço a vaporizar. O calor latente necessário para esta evaporação irá reduzir a temperatura do resíduo de extração, porém, aquecendo as plataformas superiores indiretamente com vapor, esta temperatura pode ser manlida no ponto de ebulição do solvente de extração na pressão que prevalece; esta temperatura pode ser mais bai- xa que a temperatura na qual o material foi extraído. Uma vez que remove-clores de solvente a vácuo operam a uma temperatura mais baixa do que aqueles que operam em pressão atmosférica, eles tipicamente operam com um vapor de baixa pressão (abaixo de 300 kPa (3 bar) manométrica) para aquecer as plataformas superiores para evitar danificar as proteínas do material que está *m contato direto com as plataformas. A operação de separação faz com que algum vapor condense no resíduo de extração e com isto o aqueça, porém sua temperatura será limitada ao ponto de ebulição da água na pressão que prevalece. Quando o resíduo alcançou esta temperatura não mais vapor irá condensar no material e o vapor irá subir e condensar quando encontrar material em uma temperatura. mais baixa. Sob «operação normal isto acontece na plataforma superior onde o vapor vivo condensa sobre a farinha que tem uma temperatura abaixo do ponto de ebulição azeotrópico do solvente.
Esta operação combinada cie aquecimento e separação foi descoberta ser altamente efetiva na remoção de solvente e um nível de solvente residual de 300 ppm, ou mesmo mais baixo, é facilmente alcançado embora ainda respeitando a temperatura máxima especificada do resíduo de extração. Se o nível de solvente residual medido no material orgânico que deixa o rernovedor de solvente é encontrado ser mais elevado do que desejado, abaixar sua velocidade de alimentação e com isto aumentar seu tempo de residência dentro do rernovedor de solvente irá reduzir o nível de solvente residual.
Durante operação do processo de acordo com a presente invenção, a pressão dentro do rernovedor de solvente é preferivelmente monitorada de forma próxima para detectar quaisquer vazamentos de ar para o interior do desodorizaclor. Se for detectada uma subida súbita em pressão de, por exemplo, mais do que a 2 hPa por segundo e especialmente mais do que 5 hPa por segundo, pode ser suspeitado um vazamento de ar, e medidas de segurança imediatas são necessárias. De acordo com a presente invenção, estas medidas de segurança podem envolver o fechamento rápido das válvulas de gaveta deslizante montadas da entrada e saída de produto.
Estas válvulas são preferivelmente válvulas deslizantes, por exemplo construídas de tal maneira que uma barreira é feita para deslizar através das aberturas e fechá-las de maneira hermética sendo empurradas contra a carcaça de válvula pela diferença de pressão entre o removedor de solvente e atmosfera. As válvulas deslizantes podem ser acionadas de maneira hidráulica ou de maneira pneumática para aumentar a velocidade de operação. O deslizador das válvulas deslizantes pode ser formado como uma faca.
Depois de ter tido removido o solvente, o material orgânico pode estar muito molhado para armazenagem intermediária e assim requer secagem e possivelmente resfriamento. Para esta finalidade, secagem a ar é preferida e, se necessário, esta pode ser combinada com aquecimento indireto. Secagem pode ser realizada de maneira adequada em uma seção adicional do removedor de solvente fornecida abaixo da válvula de saída, ou o material orgânico pode ser transportado para um secador separado.
De acordo com um outro aspecto, a presente invenção fornece dispositivos particularmente adequados para utilização no processo descrito aqui acima. Em seu aspecto mais amplo, este aspecto da presente invenção fornece um dispositivo que compreende um transportador e uma válvula que forma um tampão. Em uma modalidade o dispositivo compreende um tubo cilíndrico 6, um transportador helicoidal 5 capaz de girar em dito tubo cilíndrico 6, dito tubo sendo ajustado com um preventivo de zona morta, e sendo dotado em uma extremidade de saicla com uma válvula que forma um tampão auto-regulador. Em uma outra modalidade da presente invenção ou preventivo de zona morta e equipado com barras anti-rotação 4 e a válvula que forma o tampão auto-regulador é equipado com assento de válvula 3 que tem um recesso cônico e um embolo cônico 2 capaz de ser prensado contra o assento de válvula 3 por meio de um pistão pneumático 1.
Em ainda um outro aspecto a presente invenção fornece um removedor de solvente no qual alimentação do bagaço e a descarga do material orgânico com solvente removido são realizadas através do dispositivo descrito aqui acima.
Em uma modalidade específica do dispositivo desta invenção, o pistão pneumático 1 está exercendo uma contrapressão de, por exemplo, cerca de 0,10 até 0,45 MPa rnanométrica ou 0,15 até 0,35 MPa manométri-ca.
Em uma outra modalidade específica da invenção, a pressão dentro do removedor de solvente pode ser mantida em uma pressão sub-atmosférica, por exemplo, em pressões absolutas de cerca de SOO hPa, ou cerca de 400 hPa ou mesmo mais baixa. A pressão operacional é escolhida em função das propriedades do material orgânico a ter solvente removido e das especificações tais corno, porém não limitada índice cie Solubilidade de Nitrogênio (NSI), ou o índice de Dispersabilidade de Proteína (PDI) que o material com solvente removido tem que atender como descrito em maiores detalhes aqui acima.
Em ainda uma outra modalidade da invenção o removedor de solvente pode ainda compreender dispositivo para medir e/ou controlar a evolução da pressão dentro de dito removedor de solvente. Conseqüente-mente, se um aumento súbito em pressão é detectado (por exemplo mais do que 2 hPa por segundo, especialmente mais do que 5 hPa por segundo), um vazamento de ar pode ser suspeitado e medidas de segurança imediatas são necessárias, por exemplo, por meio de uma válvula gaveta deslizante que tem um assento cie válvula, dita a válvula gaveta deslizante impedindo ingresso de ar para o removedor de solvente mantido em uma pressão sub-atmosférica, no qual a válvula deslizante é capaz de ser prensada contra o assento de válvula de dita válvula gaveta deslizante por meio da diferença de pressão entre o removedor de solvente e a atmosfera.
REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Processo contínuo para a remoção de um ou mais solventes orgânicos de um bagaço compreendendo as etapas de: (a) introduzir o bagaço de maneira contínua em um removedor de bagaço; (b) introduzir um meio de separação gasoso inerte para removedor de solvente; (c) remover um ou mais solventes orgânicos do bagaço mantendo uma pressão sub-atmosférica de até 800 hPa e uma temperatura abaixo de 100°C dentro de removedor de bagaço, fornecendo assim um material orgânico com solvente removido; e (d) extrair de maneira contínua o material orgânico com solvente removido do removedor de solvente, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) e a etapa (d) compreendem compactar o bagaço e o material orgânico com solvente removido para uma primeira e uma segunda massas plásticas impermeáveis a gás, respectivamente, onde a segunda massa é empurrada contra uma válvula formando um tampão que é pressionada contra um assento de válvula (3) por um pistão pneumático (1), exercendo uma contrapressão medida de 0,1 a 0,45 Mpa e extrudar a primeira e a segunda massas plásticas através de um espaço anelar, cuja abertura é controlada pela taxa de suprimento das primeira e segunda massas plásticas.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que água é adicionada ao material orgânico com solvente removido em uma quantidade para formar a segunda massa plástica na compactação do material orgânico com solvente removido.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o bagaço contendo o solvente removido é o resíduo de extração de soja ou de farinha de peixe.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a temperatura do material que está tendo o solvente removido é controlada mantendo o removedor de solvente em uma pressão ajustada sub- atmosférica.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a pressão no removedor de solvente é mantida em um valor abaixo de 800 hPa absoluta.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que se a taxa de aumento de pressão no removedor de solvente excede 2 hPa/s, o ingresso de ar para o interior do removedor de solvente é impedido.
7. Dispositivo utilizado em um processo contínuo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que para compactar um material orgânico úmido para uma massa plástica impermeável a gás e transferi-la para ou a partir de um removedor de solvente mantido em pressão sub-atmosférica de até 800 hPa e uma atempera-tura até 100°C, que compreende um tubo cilíndrico (6), um transportador helicoidal (5) capaz de girar no tubo cilíndrico (6), o tubo sendo equipado com um preventivo de zona morta e sendo dotado, em uma extremidade de saída, com uma válvula que forma um tampão auto-regulador que é pressionado contra um assento de válvula (3) por um pistão pneumático (1), exercendo uma contra pressão medida de 0,1 a 0,45 MPa.
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma válvula de gaveta deslizante que tem um assento de válvula (3), a válvula de gaveta deslizante impedindo ingresso de ar para o interior do dispositivo, no qual a válvula deslizante é capaz de ser prensada contra o assento de válvula da válvula de gaveta deslizante pela diferença de pressão entre o dispositivo e a atmosfera.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o preventivo de zona morta compreende barras anti-rotação (4).
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a válvula que forma o tampão auto-regulador compreende um assento de válvula (3) que tem um recesso cônico e um êmbolo cônico (2) capaz de ser comprimido contra o assento de válvula (3) por um pistão pneumático (1).
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