Optimizacion del proceso de nanofiltracion aplicado a separaciones de interes en la industria oleaginosa

Abstract

Los aceites vegetales son comúnmente extraídos de la semilla oleaginosa conhexano, lo que implica un paso de recuperación del solvente a partir de una miscela(mezcla aceite/solvente). Para recuperar el hexano del aceite, se utilizan procesos delarga duración y de altos costos, como la destilación Los procesos de membrana poco a poco han encontrado un lugar en la industria ybrindan una alternativa para procesos tradicionales como destilación, extracción yevaporación. La aplicación de esta tecnología para la conservación y obtención dealimentos es claramente una tecnología emergente en este sector Una membrana ideal para la recuperación de solvente debería combinar propiedadesespecíficas, como alta retención de aceite y un flujo de permeado adecuado, así comoresistencia mecánica, térmica y química. Pero además, debería poseer una baja retenciónde ácidos grasos libres (FFA) El presente estudio tiene por objetivo el uso del proceso de nanofiltración de mezclasde aceite de soja/hexano para la recuperación de solvente y eliminación simultánea deácidos grasos, utilizando membranas compuestas comerciales y preparadas en nuestroslaboratorios. Se analiza la influencia de las variables operacionales (presión detransmembrana, temperatura y concentración) sobre la permeoselectividad de lasmembranas, así como la separación de ácidos grasos libres (FFA) En este trabajo de tesis se investigó la recuperación de solvente y eliminación deácidos grasos libres (FFA) a partir de miscelas aceite de soja/hexano (10-35%p/p)utilizando membranas compuestas de nanofiltración resistentes a solventes orgánicos,comerciales y preparadas en nuestros laboratorios: Solsep 030306, PVDF-10SI, PVDF-12SI, PVDF-15SI, PVDF-10SI-1PC, PVDF-10SI-2PC, PVDF-10SI-2GL y PVDF-AC Las ocho membranas fueron estructuralmente caracterizadas mediante microscopíaelectrónica de Barrido (SEM), espectroscopía de energía dispersiva de rayos x (EDS),medidas de ángulo de contacto y corte de peso molecular (MWCO). Las experiencias depermeación se realizaron en una celda de extremo cerrado. Se estudió el efecto depresión (5-20 bar) y temperatura (30-50°C) en el flujo permeado de solventes (hexano,isopropanol y etanol) y miscelas, la retención de aceite y la separación de FFA Se realizó la interpretación y análisis de resultados obtenidos mediante la aplicacióndel modelo de flujo viscoso, lográndose establecer que la variable operacional que masafectaba la velocidad del proceso era la presión XXVSe determinó que las membranas PVDF-12S1 y PVDF-10SI-1PC presentaron lasmejores características permeoselectivas, alcanzando valores de flujo de permeado ?201/m2h y de rentenciones ?80 para aceite (Ap=20 bar y T=30°C), logrando una separaciónsimultánea de los acidos grasos (PFFA(PVDF-12S1)=1 , 75 y 13FFA(PVDF-10S1-1PC)=2 , 43 ) Finalmente se diseñaron dos modelos de proceso continuo de recuperación desolvente en cascada usando las membranas compuestas de nanofiltración quepresentaron mejores condiciones de permeoselectividad, en módulos tipo espiralado Los resultados de este trabajo de investigación indican que la tecnología demembranas es efectiva para el tratamiento de miscelas aceite/hexano procesadas en laindustria oleaginosa.