Quiero compartir mi experiencia en el proceso productivo de las plantas extractoras de aceite de palma y espero sea de gran utilidad en cada una de sus empresas. Francisco Claver Delgado Rodríguez.


CENTRIFUGAS DESLODADORAS

 

PRINCIPIO DE OPERACION

La construcción básica del equipo es mostrada en la Fig. No. 1 y el principio de operación está basado, en la separación dinámica de los componentes que conforman los lodos que salen de la clarificación, ya sea clarificación estática o la misma dinámica (tricanters), y que aun contienen aceite.

                                             Fig. No. 1 - Esquema de la centrifuga

La planta extractora de aceite de palma que carezca de este equipo, con toda seguridad está botando en los efluentes una buena cantidad de aceite; que finalmente va a afectar el porcentaje de extracción de aceite crudo de palma.

El lodo aceitoso con el que se alimenta la centrifuga deslodadora, llena la estrella del rotor (tambor tipo estrella) y el mismo es sometido a una aceleración tanto radial como axial, provocando por diferencia de densidades el fraccionamiento del mismo en:

*  Partículas pesadas y agua que estarán sujetas a la mayor aceleración y serán expulsadas a las puntas del rotor, siendo evacuadas por las toberas donde están montadas las boquillas. Detalle de la portatobera y boquilla se puede observar en la Fig. No. 2.

Fig. No. 2 - Portaboquilla

*  Partículas livianas y aceite que tendrán menor aceleración y tenderán a permanecer en el centro del rotor, siendo evacuadas libremente a través del tubo de descarga de aceite.

OPERACION DE LA CENTRIFUGA DESLODADORA

Arranque:

*  Se abre la válvula de agua limpia (caliente) y cuando esté lleno el  rotor tipo estrella (“bowl” ) se pone en funcionamiento la centrífuga.

*  Una vez alcanzada la velocidad de régimen se abre lentamente la válvula de entrada de los lodos y se cierra lentamente  la de agua limpia, hasta que el equipo quede alimentado con lodos y la válvula de agua caliente quede cerrada a la entrada del equipo. La válvula de agua que hace el sello debe seguir abierta (válvula inferior)..

*  Periódicamente (cada 6 meses por ejemplo) hay que hacer verificar la velocidad de régimen de las centrífugas la cual debe ser de 1450 rpm.  Esta velocidad se puede aumentar o disminuir agregando o quitando aceite en el acoplamiento hidráulico.

*  El orificio de todas las boquillas debe tener igual diámetro, para no causar un desbalance de la máquina (preferible = 1.7 mm).

*  Es importante mantener los ciclones desarenadores y los filtros de cepillo en buen estado mecánico y de funcionamiento para una correcta limpieza de las aguas lodosas y asegurar así la operación adecuada y constante de las centrífugas.

Parada:

*  Abrir rápidamente la válvula de agua limpia (caliente) y se va cerrando la válvula de alimentación de lodos hasta quedar completamente cerrada dicha válvula.

*  Mantener en funcionamiento el equipo hasta observar que en la descarga de lodos de la centrifuga salga agua limpia (se hace un lavado).

*  Una vez lavada la centrifuga se procede a apagarla; quedando lista para el próximo arranque..

 

VARIABLES QUE AFECTAN EL CENTRIFUGADO

1. Temperatura: Afecta la densidad de los componentes del lodo aceitoso. Recomendable mantener 90 °C en el tanque pulmón de alimentación a la centrifuga.

2. Cabeza de presión estática: El tanque pulmón de alimentación a la centrifuga debe tener una cabeza minima de 2 metros, para no afectar la capacidad de la misma.

3. Diámetro de las boquillas: Este modifica la capacidad del equipo. Ejemplo para un equipo de 6000 litros/hora, tenemos:

CAPACIDAD

litros/hora

BOQUILLAS

mm

5000 1.70
5700 1.90
6000 2.00

 

 

 

 

OPERACION DE LA CENTRIFUGA CON LA VALVULA DE RECUPERADOS TOTALMENTE ABIERTA

Tradicionalmente se ha acostumbrado a operar la centrifuga, con la válvula de recuperados estrangulada, buscando concentrar el aceite hasta en un 45% en volumen, recuperando mayor cantidad de aceite que de agua y por consiguiente buscando no recargar en exceso la clarificación con el retorno de los recuperados de centrifugas.

Pero esto conlleva a que las perdidas de aceite en los lodos residuales sean fácilmente mas altas, contribuyendo con esto el incremento de la presencia de lodos livianos en los residuales de la centrifuga (es decir en la descarga). Lodos livianos implican arrastre de aceite y por lo tanto es recomendable que el nivel de estos lodos sea lo mas bajo posible.

Para conseguirlo, una de las formas, es operar la centrifuga con la válvula de recuperados completamente abierta, recuperando mas agua que aceite pero disminuyendo los lodos livianos en los lodos residuales de la misma y por ende disminuyendo la perdida de aceite a la salida (efluentes).

La preocupación general e inmediata, resulta en suponer que la dilución del aceite crudo que entra al clarificador se descontrole por exceso de agua (ver Tabla No. 1). No obstante en la actualidad se usan los preclarificadores, que si están bien diseñados, pueden recuperar mas del 90% del aceite proveniente de las prensas en corto tiempo (aproximadamente de 10 a 15 minutos); de tal forma que ahora los clarificadores no se requieren de los tamaños que se usaban anteriormente; aunque tampoco están de sobra.

La preocupación general e inmediata, resulta en suponer que la dilución del aceite crudo que entra al clarificador de descontrole por exceso de agua (ver Tabla No. 1).

Tabla No. 1 - Válvula de recuperados completamente abierta

Analizando los datos de la tabla No. 1, podemos observar que la dilución no se ha modificado notoriamente bajo esta operación de la centrifuga, aclarando que en la prensa y el tamiz de aceite crudo se adiciona la cantidad de agua necesaria para el proceso normal.

Al realizar un ensayo operando la centrifuga con la  válvula de recuperados estrangulada, se observó:

*  Incremento en los lodos livianos en los lodos residuales de la centrifuga.

*  Disminución en los lodos livianos de la corriente del recuperado.

Los resultados de este análisis se pueden observar en la tabla No. 2.

Tabla No. 2 - Válvula de recuperados estrangulada

DISPOSICION DE BOQUILLAS

Como en las plantas extractoras, estamos sujetos a variaciones en los volúmenes de lodos aceitosos y aguas que alimentan las centrifugas (ejemplo recirculación de los florentinos, líquidos de las prensas de raquis, donde las hay, etc.); nuestro sistema de centrifugas puede quedarnos corto para su procesamiento (por eso es mas recomendable tener una centrifuga adicional a las que están operando normalmente). Para mejorar esta situación, sobretodo cuando la capacidad de centrifugación está en su limite, podemos hacer combinaciones con las boquillas. Ejemplo para una centrifuga de 6000 litros/hora (6 puntas):

DIAMETRO DE LAS BOQUILLAS

CASO

1.7 1.9 2.0 2.2
1 2     4
2 2   2 2
3 2 2   2
4 2 2 2

Lo ideal es que las centrifugas trabajen con boquillas de 1.7 mm para garantizar una mejor eficiencia en la recuperación de aceite, pero las mismas van agrandando su diámetro, por la abrasión del trabajo diario llegando a tener 2 mm de diámetro.

Aprovechando estas boquillas las podemos reutilizar para esos casos de emergencia, para hacer las combinaciones que se muestran en la tabla No. 3. Teniendo en cuenta que las boquillas del mismo diámetro queden equidistantes (opuestas) en la estrella del rotor, para no producir desbalance en el equipo. Ver las fig. No. 2, No.3, y No.4; en las cuales se muestra la forma de combinar las boquillas.

Fig. No. 2

Fig. No. 3

Fig. No. 4

No solamente se requiere que tengan el mismo diámetro las boquillas, también es necesario que tengan un peso aproximadamente  igual cada pareja que se instale opuestamente (pesarlas en la balanza del laboratorio). Si la diferencia de peso es notoria o la combinación de boquillas es de diferente diámetro, ocasionan desbalance en el rotor, produciendo vibraciones en todo el equipo que pueden ocasionar serios daños al mismo, si no se corrigen oportunamente.

Con las combinaciones de las boquillas, se está ajustando el tiempo de retención de los líquidos a procesar y por consiguiente la capacidad de la centrifuga, lo cual hace necesario chequear si nuestro equipo o equipos nos dan la capacidad suficiente para el proceso y las perdidas que las mismas ocasionan. (mi recomendación es tener una centrifuga adicional para sobrellevar estas situaciones y adicionalmente no perder tiempo de proceso cuando un equipo se averíe o sufra taponamiento).

RECOMENDACIONES PRACTICAS

1. A lo largo de todo el proceso, se tienen perdidas de aceite, aun siendo muy eficientes. Por consiguiente lo que buscamos es minimizarlas en cada punto y esto es aplicable también a la centrifuga deslodadora. Es común observar que en algunas plantas extractoras, no se esta aprovechando al máximo las capacidades de estos equipos, debido a errores en su instalación. Ver ilustración en las Fig. No. 6 y No. 7.

Fig. No. 6 - Dos centrifugas con el mismo Filtro de cepillos

Fig. No. 7 - Tres centrifugas de 600 litros/hora

2. La longitud de la tubería de recuperados, no debe tener una longitud superior a 2 metros.

3. Los anillos de plomo que hacen hermético el ajuste de la boquilla con el portatobera, pueden ser reemplazados con anillos elaborados con soldadura de estaño de espesor similar y cumplen con su propósito.

4. Efectuar recirculación, de los recuperados de los florentinos (entiéndase la capa superficial así aparentemente no se le vea aceite, porque la misma tiene lodos livianos que implican presencia de aceite) hasta el sistema del tanque pulmón de las centrifugas, a la medida que nuestra capacidad de centrifugado lo permita; con esto rebajamos considerablemente la perdida de aceite en los efluentes.

5. No obstante que hay filtros rotarios de cepillos, con capacidad para alimentar hasta 2 o 3 centrifugas deslodadoras, es recomendable tener un filtro de reserva para que en caso de avería se pueda seguir operando sin que se afecte la operación de las mismas; así garantizamos que todo el tiempo estamos pasando los lodos por las centrifugas, lo que significa que no dejamos escapar aceite en ningún momento.

6. hoy en día la mayoría de las plantas extractoras están usando los preclarificadores, mejorando la calidad y rapidez de recuperación del aceite; de tal forma que los recuperados de las centrifugas se deben enviar a dicho preclarificador y no al clarificador.

7. El tanque de lodos que alimenta las centrifugas, se debe mantener lleno todo el tiempo, para garantizar la cabeza de presión estática que nos permita un perfecto funcionamiento de las mismas. Recordar que la altura entre la salida de dicho tanque y la entrada de la centrifuga debe ser mínimo de 2 metros.

8. Las boquillas de 1.7 mm, al final se convierten a boquillas de 2.0 mm, que pueden ser reutilizadas en un recambio, combinándolas con nuevas, siempre y cuando la diferencia de peso entre estas no sea mayor de 10 gramos aproximadamente.

9. Para evitar taponamientos frecuentes y desgaste prematuro en las centrifugas deslodadoras se hace necesario usar antes del tanque pulmón de las centrifugas: tamiz de doble malla circular (mallas mesh 40 arriba y mesh 60 abajo), ciclón desarenador automatizado (para eliminar la arena que acaba muy rápidamente con las boquillas y los demás componentes del equipo).

10. No es recomendable operar las centrifugas deslodadoras cuando presentan desbalances por deterioro del equipo o por taponamientos de las boquillas, porque pueden acarrear daños graves en dicho equipo. Lo mejor es hacer revisión de balanceo dinámico cuando se perciban vibraciones por leves que sean.

11. Se pueden reemplazar los acoples o embragues hidráulicos, por arrancadores suaves que dan mas confiabilidad en el arranque y además son mas económicos  que los primeros.Los arrancadores suaves hacen la misma función de los embragues hidráulicos y adicionalmente limitan los picos de corriente en el arranque, con la consiguiente disminución del consumo de energía eléctrica.

12. La clarificación dinámica (con tridecanters) también requiere el apoyo de las centrifugas porque la corriente liquida de descarga sale aun con aceite que se debe recuperar. Así que no se extrañen ver las centrifugas en aquellas plantas extractoras que su recuperación de aceite es completamente dinámica.

13. Existen centrifugas de 10.000 litros/hora con 12 puntas, equivalentes a 12 boquillas; en caso de un taponamiento el proceso de limpieza es mas demorado que en una centrifuga de 6000 litros/hora de 6 puntas. Si se tienen centrifugas de 10.000 litros/hora con mas justificación es preciso tener una centrifuga adicional disponible para estas situaciones.