Las partículas pequeñas: un gran reto y un enfoque único

A veces, merece la pena el tiempo y el esfuerzo que implica volver a diseñar algo desde cero. Veamos el caso de la separación de materiales blandos fluidos que contienen una alta concentración de partículas muy finas. Eso es lo que ocurre con la levadura usada en la elaboración de cerveza, las algas y los siropes. Los métodos estándar implican el paso del material por dos máquinas: una centrífuga decanter y un separador de discos. Pero también existe un enfoque híbrido alternativo. Al volver a los principios operativos básicos de estas dos máquinas, los ingenieros de Flottweg han solucionado este reto de separación combinando sus ventajas. Siga leyendo para descubrir cómo funciona y cómo se utiliza en la industria.

Una tecnología dos en uno

Todas las centrífugas decanter se basan en un sencillo concepto:

• la cubeta hace girar el material
• las partículas sólidas se expulsan y se acumulan en los laterales de la cubeta
• el tornillo sinfín situado en el centro de la cubeta gira y sus hojas expulsan los sólidos
• los sólidos secos y los líquidos se descargan por separado

Pero los productos con sólidos muy finos que no se compactan fácilmente pueden ser difíciles de mover con el tornillo sinfín. Debido a su pequeño tamaño, el tornillo sinfín tiene dificultades para agarrar y mover las partículas. Otro problema es que las partículas pequeñas requieren fuerzas g superiores a las que puede alcanzar el decanter para separar las partículas del líquido.

Los separadores de discos pueden alcanzar fuerzas g muy superiores a las de una centrífuga horizontal, lo que los hace especialmente útiles para los materiales con partículas finas. Sin embargo, solo pueden manejar una baja concentración de éstas, muy inferior a las concentraciones que se encuentran en la levadura usada, las algas y materiales similares. Los separadores pueden ser propensos a obstruirse y a un aumento de la humedad de la torta si la concentración de partículas es demasiado alta.

La centrífuga Sedicanter® de Flottweg combina las características de una centrífuga decanter y un separador en una única máquina capaz de separar de forma eficaz estos tipos de materiales. Al igual que un decanter, puede alojar grandes cantidades de sólidos y, como ocurre con los separadores, alcanzar una fuerza g superior  para expulsar las partículas finas. El resultado es una torta seca y una fase líquida altamente clarificada (líquido centrifugado) en un solo paso.

Otra clave para aumentar la eficacia de la separación es el flujo del material y de las fases sólida y líquida. En general, existen dos opciones en la dirección del flujo:

• Contracorriente, en cuyo caso los materiales fluyen en sentidos opuestos (suele ser el caso de los decanter)
• Equicorriente, en cuyo caso los materiales fluyen en la misma dirección que los sólidos

Sedicanter® utiliza especialmente el flujo equicorriente. Esto se traduce en una menor turbulencia en la cubeta y un mejor asentamiento de las partículas. A continuación se muestra un dibujo seccional del Sedicanter®.

 

Plano seccional de un Sedicanter®

Al igual que otras centrífugas Flottweg, el Sedicanter® funciona de forma continua en lugar de por lotes. Su impulsor ajustable automáticamente regula las diferentes concentraciones de la alimentación con ajustes sobre la marcha, lo que mantiene los mismos niveles de salida en tiempo real .

Ejemplos en la industria

Esta tecnología es útil para muchas aplicaciones en las industrias alimentaria y de bebidas, la farmacéutica y de biocombustibles, entre otras. Su diseño higiénico y para la limpieza in situ (CIP) la hacen adecuada para aplicaciones en las que la seguridad y la limpieza son fundamentales. Algunos ejemplos son:

• Recuperación de cerveza a partir de la levadura usada. Cada año, los productores de cerveza pierden aproximadamente entre el 2 y el 3 % de su cerveza con el excedente de levadura, lo que afecta a sus ingresos.
• Caldos de fermentación para la producción de ácido cítrico. La levadura procedente de un separador de boquillas contiene cerca de un 15 % de sólidos antes de ser centrifugada. Un Sedicanter puede aumentar este porcentaje de sólidos secos a un 30 %, ahorrando energía en el proceso de secado.
• Biomasa de algas. Las algas se utilizan en productos farmacéuticos, biocombustibles y otros.
• Almidón de trigo. Los efluentes y pentosanos no se compactan fácilmente con la tecnología de las centrífugas decanter estándar debido al pequeño tamaño de sus partículas.
• Sirope. El rodete centrípeta ajustable contribuye a la clarificación descargando la fase líquida bajo presión y aplicando contrapresión.
• Proteína aislada de soja, fibras finas, especialmente partículas muy finas en la recuperación de proteínas después del lavado
• Vitamina B2. Se necesitan altas fuerzas g para separar la alta concentración de diminutos cristales y bacterias tras el proceso de fermentación.

A menudo hay varias formas de resolver un problema. Para una mayor eficiencia y facilidad de manejo, el enfoque híbrido de Sedicanter® ofrece una opción mejorada. Póngase en contacto con nosotros para obtener más información y hablar sobre su aplicación.