avances tecn en el secamiento del arroz - Conarroz · Paddy SELF Fluid Bed Drier Conditioner 1st...

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PARADIGMASPARADIGMAS

QuiQuiéén dijo quen dijo que lala tierra es redondatierra es redonda??

NoNo ves que es planaves que es plana??

2


““ El hombreEl hombre jamjamáás tendrs tendráá lalacapacidadcapacidad dede volarvolar en unen unaparato mas pesado queaparato mas pesado que elelaireaire””......U.S. Patent office (1903)U.S. Patent office (1903)


ElEl arrozarroz no seno se puede secarpuede secar aaaltas temperaturasaltas temperaturas sinsinafectarafectar elel rendimientorendimiento dedemoliendamolienda oo sus sus propiedadespropiedades........

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TECNOLOGÍA DE SECAMIENTO EN

“LECHO FLUIDIZADO”TECNOLOGÍA DE SECAMIENTO EN

“LECHO FLUIDIZADO”SIMPOSIO INTERNACIONAL

“Nuevas tecnologías en el procesamiento,almacenamiento y secamiento de granos”

SIMPOSIO INTERNACIONAL“Nuevas tecnologías en el procesamiento,almacenamiento y secamiento de granos”

•Acondicionar el contenido de humedad de los granos a un nivel adecuado para su almacenamiento y procesamiento..... y a su vez para mantener la propiedad integral de los granos tal y como:

•Poder de Germinación

• Calidad de los Almidones

• Contenido Proteico

• Rancidez de la grasa de los granos

• Estructura física

• Etc.

SECAMIENTO DE LOS GRANOSSECAMIENTO DE LOS GRANOSSECAMIENTO DE LOS GRANOSSECAMIENTO DE LOS GRANOS

Objetivo Principal del secado de los GranosObjetivo Principal del secado de los GranosObjetivo Principal del secado de los GranosObjetivo Principal del secado de los Granos

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• Necesidad de incrementar la competitividad• Decrecimiento de los márgenes.• Desarrollo de nuevas variedades• Saltos cualitativos en la tecnología de procesamiento. • Incremento de los costos energéticos.

TENDENCIAS DE LA INDUSTRIA TENDENCIAS DE LA INDUSTRIA TENDENCIAS DE LA INDUSTRIA TENDENCIAS DE LA INDUSTRIA

ARROCERAARROCERAARROCERAARROCERA

DEFINICION DEL SISTEMADEFINICION DEL SISTEMADEFINICION DEL SISTEMADEFINICION DEL SISTEMA

SISTEMA DE SECAMIENTO PARA ARROZ PADDY CON ALTAS TEMPERATURAS, CON ALTA HUMEDAD, EN UN CORTO PERIODO DE TIEMPO

5

ANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTES

• Estudios de la universidad de Luisiana (EE.UU) acerca del uso de secadoras de torre con altas temperaturas (mini-parbolización)

• Secadoras de lecho fluidizado fabricadas en Europa para secamiento de “Corn Flakes” (1985)

• Investigaciones de la ACIAR (Australia) sobre el secamiento en lecho fluidizado para arroz. (1995)

• Aplicaciones para el secamiento de arroz paddy en lecho fluidizado en Thailandia (1996)

• Secadoras de lecho fluidizado fabricadas en Brasil


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25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

8 10 12 14 16 18 20 22

Contenido de humedad (% bw)

Temperatura (° C)

Region vítrea

Línea de transición vítrea

Region cauchosa

INVESTIGACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE ARKANSAS

Tg theory (región vítrea y región cauchosa) -

TERRY SIEBERMORGEN.

INVESTIGACIONES DEL “KING MONGKUT INSTITUTE”con el apoyo del instituto de investigaciones alimenticias y desarrollode productos de la universidad Kasetsart- BANGKOK - THAILANDIA

SOMCHART SOPONRONNARIT.

6

20

25

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50

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8 10 12 14 16 18 20 22


Temperatura (° C)

Region vítrea


Region cauchosa


INVESTIGACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE ARKANSAS

Región Vítrea y región cauchosa - T. SIEBERMORGEN.

Equipo lab. Desarrollo Tg. Feb 2004

Visita de SUPER BRIX conjuntamente

con los científicos thailandeses a la UA. Sep 2004

PROTOTIPO EXPERIMENTAL DONADO A LA U.A. POR SUPER BRIX PARA

LA INVESTIGACION DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO


Lab. I&D Riceland foods - Stutgart - AR. Nov 2004

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INVESTIGACIONES DEL “KING MONGKUT INSTITUTE”SOMCHART SOPONRONNARIT.


INVESTIGACIONES DEL “KING MONGKUT INSTITUTE”SOMCHART SOPONRONNARIT.


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ACUERDO DE COOPERACION ACUERDO DE COOPERACION ACUERDO DE COOPERACION ACUERDO DE COOPERACION

TECNOLOGICATECNOLOGICATECNOLOGICATECNOLOGICA

Visita a la escuela de energia y materiales de Thailandia. Agosto 2005

M isión empresarial USA - Colombia

Lab. I&D King Mongkut Institute. Feb 2002

CARACTERISTICASCARACTERISTICASCARACTERISTICASCARACTERISTICAS

• DISEÑO COMPACTO

• FACIL INSTALACION

• OPERACION Y MANTENIMIENTO SIMPLES

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INSTALACIONES ACTUALESINSTALACIONES ACTUALESINSTALACIONES ACTUALESINSTALACIONES ACTUALES

(PROCESOS DE ARROZ BLANCO Y (PROCESOS DE ARROZ BLANCO Y (PROCESOS DE ARROZ BLANCO Y (PROCESOS DE ARROZ BLANCO Y

PRECOCIDO)PRECOCIDO)PRECOCIDO)PRECOCIDO)

• Tailandia: mas de 500 unidades durante los últimos cinco años.

• México: 2 unidades.

• Guyana Francesa: 2 Unidades.

• Venezuela: 4 Unidades.

• Costa Rica: 1 Unidad

DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL

SECAMIENTO CON LECHO SECAMIENTO CON LECHO SECAMIENTO CON LECHO SECAMIENTO CON LECHO

FLUIDIZADOFLUIDIZADOFLUIDIZADOFLUIDIZADO

Secado en Lecho fluidizado

Acondicionamiento

Secado final

10

Incoming

Paddy

MC = 25% -30%

Cyclones

Drier Filter

Burner

Mixing

Chamber

Fluid Bed Drier

Screener

Tempering

30 Minutes

Cooling

30 Minutes

Trash

2

1

DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO

Dry Paddy

MC = 13% -14%

2

1

Burner

Burner

DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO

11

1201340-42701201740-427030302-3216714029-30

1201340-42701201640-427030302-3206413027-28

1201340-42651201640-426530302-3206212025-26

1201340-42651201640-426530302-3196011023-24

1201340-42651201640-426530302-3195810022-23

(min)(% wb)(°C)(°C)(min)(% wb)(°C)(°C)(min)(min)(min)(% wb)(°C)(°C)(% wb)

TimeM.C.ExhaustInletTimeM.C.ExhaustInletTimeTimeTimeM.C.ExhaustInletM.C.

RetentionOutletAir TemperatureRetentionOutletAir TemperatureCooling

TemperingRetentionOutletAir TemperatureInlet

2nd Column Drier1st Column DrierConditionerSELF Fluid Bed DrierPaddy

PARAMETROS OPERATIVOS PARAMETROS OPERATIVOS PARAMETROS OPERATIVOS PARAMETROS OPERATIVOS

DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADODEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO

EjemploEjemploEjemploEjemplo

SECADORA DE LECHO FLUIDIZADOSECADORA DE LECHO FLUIDIZADOSECADORA DE LECHO FLUIDIZADOSECADORA DE LECHO FLUIDIZADO

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PRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOS• INCREMENTO EN EL RENDIMIENTO DE GRANOS ENTEROS debido a la “semi” gelatinización de los almidones contenidos al interior del grano y el efectode post-endurecimiento (atemperamiento) sin afectar el sabor, color, u otra propiedad relevante del arroz.

• REDUCCION DEL TIEMPO DE SECAMIENTO a través de la rápida reducciónde humedad (3-6%) en un corto período de tiempo (3-5 minutos), específicamente para las fases iniciales de secamiento (minimo. 22% MC wb)

• AHORRO EN EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE ahorro de hasta un 50% debido al tiempo de secamiento mas rápido.

• MEJORA EN LA UNIFORMIDAD DE LA HUMEDAD incluso cuando el paddy de entrada presenta altos niveles de variación de humedad (dispersión), lamáxima dispersión reportada del paddy de salida se encuentra en rangos desde0.4 a 1.0.

• REDUCCION DE LA INFESTACIÓN DURANTE EL ALMACENAMIENTO por laalta temperatura del aire de secado (100 - 150 ºC ó 212 - 302 ºF) se obtiene unefecto muy positivo en la eliminación de insectos, huevos y larvas contenidos en el paddy reduciendo la infestación en el almacenamiento.

Whole Kernel Yield: SELF vs LSU Drying

Hours

Whole Kernel Yield

BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN

LECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADO

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BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN BENEFICIOS DEL SECAMIENTO EN

LECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADO

Sample Moisture Content: SELF vs LSU Drying

Hours

Sample Moisture Content

Initial moisture contentOutlet moisture content with LSUOutlet moisture content with FBD

EFECTO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO EN EFECTO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO EN EFECTO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO EN EFECTO DEL SECAMIENTO EN LECHO FLUIDIZADO EN

LA ESTRUCTURA INTERNA DEL GRANOLA ESTRUCTURA INTERNA DEL GRANOLA ESTRUCTURA INTERNA DEL GRANOLA ESTRUCTURA INTERNA DEL GRANO

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SISTEMA DE SECAMIENTO EN SISTEMA DE SECAMIENTO EN SISTEMA DE SECAMIENTO EN SISTEMA DE SECAMIENTO EN

““““LECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADOLECHO FLUIDIZADO””””

HACIA EL SISTEMA DE SECAMIENTO EXISTENTE

PADDY DEL SISTEMA DE RECIBO Y LIMPIEZA

SECADORA DE LECHO FLUIDIZADO

E-3E-2

T-7

ACONDICIONADOR

HORNO CICLONICO QUEMADOR DE CASCARA DE ARROZ

QUEMADOR DE DIESEL O GAS NATURAL

E-1

E-5E-4

T-7T-1 T-3

T-4

E-1 E-3E-2

T-2

SISTEMA DE SECADORA EXISTENTE

TOLVA DE RECIBO DE PADDYPRELIMPIEZAY LIMPIEZA

SECADORA DE LECHO FLUIDIZADO TORRE DE ACONDICIONAMIENTO

HORNO DE CASCARILLA CICLONICO QUEMADOR A DIESEL O A GAS

SILOS DE RECIBO

CALOR

DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA DE SECAMIENTO DE ARROZ PADDYSISTEMA DE RECIBO, LIMPIEZA Y SISTEMA DE SECADO EN LECHO FLUIDIZADO CON ACONDICIONADOR

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DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA DE SECAMIENTO DE ARROZ PADDYSISTEMA DE RECIBO, LIMPIEZA Y SISTEMA DE SECADO EN LECHO FLUIDIZADO CON SECADORA ESTACIONARIA

E-6E-5E-4

T-5

SILOS ATEMPEROS(OPCIONALES)

T-6

T-7T-1 T-3T-4

E-1 E-3E-2

T-2

SISTEMA ESTACIONARIO DE ALBERCAS DE SECADO

E-7

T-8

T-9

AL LUGAR DE

ALMACEMAMIENTO

CALOR

HORNO DE CASCARILLA CICLONICO QUEMADOR A DIESEL O A GAS

TOLVA DE RECIBO DE

PADDYPRELIMPIEZAY LIMPIEZA SECADORA DE

LECHO FLUIDIZADO

TORRE DE ACONDICIONAMIENTOSILOS DE RECIBO

DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA DE SECAMIENTO DE ARROZ PADDYSISTEMA DE RECIBO, LIMPIEZA Y SISTEMA DE SECADO EN LECHO FLUIDIZADO COMBINADO CON

DOBLE PASE DE SECADO DE TORRE CON ATEMPERAMIENTO

SILOS DE RECIBO

E-6

TOLVA DE RECIBO DE PADDY

PRELIMPIEZAY LIMPIEZA SECADORA DE LECHO

FLUIDIZADO

E-5

SILOS ATEMPEROS(OPCIONAL)

E-4

T-5

TORRE DE ACONDICIONAMIENTO

T-6

T-7T-1 T-3T-4

E-1 E-3E-2

T-2

AL LUGAR DE ALMACENAMIENTO

SILOS ATEMPEROS

E-7 E-8

T-9

T-10

SECADORA DE TORRES

T-8

SECADORA DE TORRES

T-11

E-9

A

A

HORNO DE CASCARILLA CICLONICO

CALOR


CALOR

QUEMADOR A DIESEL O A GAS


16

TOLVA DE RECIBO DE PADDYPRELIMPIEZAY LIMPIEZA

T-3T-4

E-1 E-2

T-2


E-4

T-5


E-3

SILOS DE RECIBO

T-1

SISTEMA DE SECADO

EXISTENTE


E-7E-6

T-6


E-5

HORNO DE CASCARILLA CICLONICOQUEMADOR A DIESEL O A

GAS HORNO DE CASCARILLA CICLONICOQUEMADOR A DIESEL O A

GAS

CALORCALOR

DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA DE SECAMIENTO DE ARROZ PADDYSISTEMA DE RECIBO, LIMPIEZA Y SISTEMA DE SECADO EN DOBLE PASE EN SERIE DE LECHO FLUIDIZADO

DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA DE SECAMIENTO DE ARROZ PADDYSISTEMA DE RECIBO, LIMPIEZA Y SISTEMA DE SECADO EN DOBLE PASE EN SERIE DE LECHO FLUIDIZADO

ATEMPERO Y

ALMACENAMIENTO

E-7 E-8

T-8

SECADORA DE TORRES TOLVA DE RECIBO DE PADDY

PRELIMPIEZAY LIMPIEZA

T-3 T-4

E-1 E-2

T-2

SECADORA DE LECHO

FLUIDIZADO

E-4

T-5


E-3

SILOS DE RECIBO

T-1


E-6

T-6


E-5


QUEMADOR A DIESEL O A GAS HORNO DE CASCARILLA CICLONICO


CALORCALOR

17

SECAMIENTO CONVENCIONAL (4 PASES)

Continuar

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

8 10 12 14 16 18 20 22


Temperatura(°C)

Región vítrea


Región cauchosa

24 26

12

3

4567

SECAMIENTO CON SECADORA DE LECHO FLUIDIZADO

Continuar

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

8 10 12 14 16 18 20 22


Temperatura(°C)

Región vítrea


Región cauchosa

24 26

80

90

100

110

120

2

1

19

HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR

DE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZ

MODELO TEO MODELO TEO MODELO TEO MODELO TEO ---- IV IV IV IV ---- HCHCHCHC

HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR HORNO CICLONICO QUEMADOR

DE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZDE CASCARILLA DE ARROZ

MODELO TEO MODELO TEO MODELO TEO MODELO TEO ---- IV IV IV IV ---- HCHCHCHC

20

HORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICO

Vista Lateral Vista Frontal

21

DEFINICION DEL EQUIPODEFINICION DEL EQUIPODEFINICION DEL EQUIPODEFINICION DEL EQUIPO

El horno ciclónico quemador de cascarilla de

arroz se utiliza como fuente de calor para el

aire de proceso en las secadoras de granos.

El horno produce aire caliente en condiciones

amigable con el medio ambiente y elimina el

consumo de combustible fósiles tales como el

diesel o el gas natural.

PRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOSPRINCIPALES BENEFICIOS

• INCREMENTO EN EL RENDIMIENTO DE GRANOS ENTEROS debido almejoramiento significativo de la calidad del arroz, puesto que el horno calienta el aire de proceso de una manera uniforme evitando las bruscas variaciones de temperatura

• REDUCCION DEL TIEMPO DE SECAMIENTO por su alta capacidad de generación de calor, con el consecuente beneficio económico en ahorro del tiempo utilizado para el proceso.

• AHORRO EN EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE la utilización de un desecho del procesamiento del arroz como la cascarilla representaun ahorro significativo de combustible al evitar la utilización de combustibles fósiles como el gas, el diesel o el carbón.

• GENERACION DE UN NUEVO SUBPRODUCTO la ceniza de la cascarilla de arroz, que se usa en la industria de la fabricación de fertilizantes,

como aditivo para el concreto, en la industria de la cerámica, en la

fabricación de materiales refractarios, en los cultivos hidropónicos y

en otras muchas aplicaciones que se encuentran hoy en estudio.

22


• ALTA EFICIENCIA DE COMBUSTIÓN debido al doble sistema

ciclónico que crea un vórtice de aire y cascarilla para obtener

una combustión completa libre de humos, un aire caliente limpio

y amigable con el medio ambiente.

• DISEÑO COMPACTO Posibilidad de instalación de numerosos

hornos en una sola area debido a sus reducidas dimensiones en

largo y ancho.

• ENFRIAMIENTO DE LA CENIZA El vórtice de aire en espiral fuerzaa la ceniza a caer hasta el fondo donde es enfriada hasta una

temperatura de aproximadamente 35°c sin necesidad de

sistemas de enfriamiento adicional o rocío de agua.


• UNIFORMIDAD EN LA TEMPERATURA Sistema de alimentación de cascarilla autocontrolado por un variador de velocidad con

control PID lo que asegura un suministro de calor constante y

regular y reduce el tiempo entre el encendido inicial y el

comienzo de la operación (la temperatura se incrementa desde

la temperatura ambiente hasta la de operación en menos de 10

minutos).

• VERSATILIDAD Fácilmente adaptable a diversos tipos de

secadoras.

• DISEÑO ROBUSTO Y CONFIABLE Pueden operar las 24 horas

(mínimo mantenimiento).

23

HORNO CICLONICO QUEMADOR DE CASCARILLA

ESPECIFICACIONES TECNICAS

MODELO TEO IV HC 500C TEO IV HC 1000C TEO IV HC - 1500C TEO IV HC 2000C TEO IV HC 3000C

Energía generada (BTU/h) 1.700.000 3.400.000 5.120.000 6.825.000 10.300.000

Temp. del aire caliente (C) 70 - 300 70 - 300 70 - 300 70 - 300 70 - 300

Consumo de cascarilla (kg/h) 40 - 100 100 - 200 170 - 300 250 - 450 350 - 600

Volumen de cenizas (kg/h) 10 - 20 30 - 60 50 - 90 50 - 90 70 - 120

Temperatura de la ceniza (C) 30 - 40 30 - 40 30 - 40 30 - 40 30 - 40

Potencia requerida (HP) 5.5 5.5 7.5 7.5 8.5

Peso aproximado (TON) 3.5 5.0 6.5 8.0 9.5

Dimensiones L x A x H (m.) 1.50 x 1.50 x 5.20 2.00 x 2.00 x 7.50 2.00 x 2.00 x 8.70 2.20 x 2.20 x 9.00 2.40 x 2.40 x 10.70

HORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICOAcopladoAcopladoAcopladoAcoplado aaaa una secadorauna secadorauna secadorauna secadora dededede lecho fluidizadolecho fluidizadolecho fluidizadolecho fluidizado

DEMASA DEMASA DEMASA DEMASA ---- Costa RicaCosta RicaCosta RicaCosta Rica

24

HORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICOHORNO CICLONICOAcopladoAcopladoAcopladoAcoplado a dosa dosa dosa dos secadorassecadorassecadorassecadoras dededede torretorretorretorre

ALMAVIVAALMAVIVAALMAVIVAALMAVIVA----COLOMBIACOLOMBIACOLOMBIACOLOMBIA

GRACIAS

WILSON ZAPATA.GERENTE DE U.E.N ACONDICIONAMIENTO Y

ALMACENAMIENTO DE GRANOSWWW.SUPERBRIX.COM

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