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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE INDUSTRIAL POTENTIAL OF PALM OIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/165844
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method comprising the steps of: (a) settling press liquor (PL) in a weir device; (b) obtaining an item of data regarding the height of the press liquor (PL) by means of a level sensor located close to a notch of the weir device; (c) obtaining an item of data regarding the temperature of the press liquor (PL) by means of a temperature sensor located close to the notch; (d) obtaining an item of data regarding oil concentration; and (e) calculating, by means of a computer unit, the industrial oil potential (IOP) from the temperature, height and oil concentration data of steps (b), (c) and (d). The invention also describes embodiments of an apparatus for determining the industrial oil potential (IOP). The apparatus includes a weir device having an inlet, an outlet, a dividing element disposed between the inlet and the outlet, and a notch located in the dividing element and configured to allow the press liquor (PL) to be discharged to the outlet; level and temperature sensors; and a computer unit configured to calculate the industrial oil potential (IOP) from data concerning oil concentration, temperature and height. The oil concentration can be obtained using laboratory techniques, or can be determined in real time using a near-infrared spectrometer.

Inventors:
DÍAZ RANGEL CESAR AUGUSTO (CO)
GARCÍA NÚÑEZ JESÚS ALBERTO (CO)
GARCÍA QUIROZ JOSÉ MAURICIO (CO)
MENESES HELÍ MAURICIO (CO)
MORENO CORREDOR ELIBERTO (CO)
Application Number:
PCT/IB2020/051217
Publication Date:
August 20, 2020
Filing Date:
February 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
CORPORACION CENTRO DE INVESTIGACION EN PALMA DE ACEITE - CENIPALMA (CO)
AGROINDUSTRIAS DEL SUR DEL CESAR LTDA Y CIA SCA - AGROINCE LTDA Y CIA SCA (CO)
International Classes:
C11B1/00; A23N1/00; B01D17/02; B01D21/00; B01D21/02; C11B1/04; C11B1/06; C11B3/16; C11B7/00; G01F1/05; G01F1/52; G01F23/00; G01F23/22; G01F23/28; G01G17/00; G01G17/04; G01N33/00; G01N33/26; G01N33/28
Foreign References:
US5172332A1992-12-15
US3971719A1976-07-27
US1048677A1912-12-31
Other References:
DIAZ, C. ET AL.: "Optimization de la metodologia para terminar el potencial industrial de aceite de palma, en planta de beneficio a traves de automatización del sistema tipo canal abierto", January 2016 (2016-01-01), Retrieved from the Internet [retrieved on 20200416]
CARLOS ANDRÉS VARGAS: "Buenas prácticas operativas e innovaciones en plantas extractoras", GREPALMA PRESENTACION, 12 September 2017 (2017-09-12), pages 51 - 57, XP055732865, Retrieved from the Internet [retrieved on 20200416]
CARLOS DE HART P., HELÍ M. MENESES: "Maximice la rentabilidad de su planta de beneficio, basandose en información confiable de su TEA", PRESENTACION XV REUNION TECNICA NACIONAL DE PALMA DE ACEITE, 25 September 2019 (2019-09-25), XP055732861, Retrieved from the Internet [retrieved on 20200416]
YAÑEZ, E. ET AL.: "Determinación del nivel de dilución apropiado en el proceso de clarificacion y diseño de un sistema de control automatico", PALMAS, vol. 29, no. 4, 1 January 2008 (2008-01-01), XP055732873, Retrieved from the Internet [retrieved on 20200416]
FATAH YAH ABD MANAF: "Automatic crude oil dilution control with premium oil segregation using near infrared (NIR) on-line system", JOURNAL OF OIL PALM RESEARCH, vol. 30, no. 2, May 2018 (2018-05-01), XP055624245, Retrieved from the Internet [retrieved on 20200416]
Attorney, Agent or Firm:
OLARTE, Carlos R. (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un método para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP), que comprende:

a. sedimentar el licor de prensa (LP) en un dispositivo de vertedero (36) configurado para generar una separación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) del licor de prensa (LP);

b. obtener un dato de altura del licor de prensa (LP) mediante un sensor de nivel (21) localizado cerca de una ranura (34) del dispositivo de vertedero (36), donde la ranura (34) está configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) hacia una salida (25) del dispositivo de vertedero (36);

c. obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP) mediante un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34);

d. obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) que se suministra al dispositivo de vertedero (36), y

e. calcular mediante una unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c y d.

2. El método de la Reivindicación 1, donde el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se obtiene mediante centrifugación y determinación volumétrica de las fases contenidas en el licor de prensa (LP).

3. El método de la Reivindicación 1, donde el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se obtiene mediante una técnica de extracción de aceite a través de un solvente.

4. El método de la Reivindicación 1, donde el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se obtiene mediante una técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR).

5. El método de la Reivindicación 1 , donde la técnica de espectroscopia de infrarroj o cercano (NIR) emplea un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada (17) del dispositivo de vertedero (36).

6. El método de la Reivindicación 1, que además comprende antes de la etapa a):

Al) obtener un dato de tiempo de residencia de un lote de racimos de fruto fresco (RFF) de palma de aceite, donde el tiempo de residencia incluye el tiempo comprendido entre una etapa de recibir racimos de fruto fresco (RFF) (1) y una etapa de prensar frutos de palma de aceite (5) en la que se obtiene el licor de prensa (LP).

7. El método de la Reivindicación 6, donde en la etapa e) se calcula el potencial industrial de aceite (PIA) asociado al lote de racimos fruto fresco (FPP) de palma de aceite a partir de los datos de temperatura, nivel y concentración de aceite de las etapas b, c y d, y el dato de tiempo de residencia de la etapa Al).

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dato de nivel de aceite se obtiene mediante un sensor de nivel (21) tipo radar.

9. Un aparato para determinar del potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP), que comprende:

- un dispositivo de vertedero (36) con:

- una entrada (17) configurada para ingresar el licor de prensa (LP);

- una salida (25) configurada para retirar el licor de prensa (LP);

- un elemento de división (15) dispuesto entre la entrada (17) y la salida (25);

- una ranura (34) localizada en el elemento de división (15) y configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) haca la salida (25);

- un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34) y

configurado para obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP);

- un sensor de nivel (21) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de altura de licor de prensa (LP); y - una unidad de cómputo (33) configurada para calcular mediante el potencial industrial de aceite (PIA) a partir un dato de concentración de aceite y de los datos de temperatura y altura.

10. El aparato de la Reivindicación 9, donde el dispositivo de vertedero (36) incluye:

- una primera pared (37) localizada cerca de la entrada (17);

- una segunda pared (38) localizada cerca de la salida (25);

- un primer panel (13) dispuesto entre la primera pared (37) y el elemento de división (15),

donde el primer panel (13) y la primera pared (37) definen una primera cavidad (8) configurada para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que ingresa a través de la entrada (17); y

donde el primer panel (13) y el elemento de división (15) definen una segunda cavidad (9) comunicada con la primera cavidad (8);

donde la segunda cavidad (9) está configurada para generar una precipitación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) contenidas en el licor de prensa (LP).

11. El aparato de la Reivindicación 10, donde el dispositivo de vertedero (36) además incluye un segundo panel (14) dispuesto entre el primer panel (13) y el elemento divisorio (15), donde el segundo panel (14) y el panel divisorio (15) definen una tercera cavidad (10) configurada para generar un flujo ascendente del licor de prensa (LP) hacia la ranura.

12. El aparato de la Reivindicación 10, donde el dispositivo de vertedero (36) además incluye un tercer panel (16) dispuesto entre la segunda pared (38) y el elemento divisorio (15), donde el tercer panel (16) está configurado para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que fluye hacia la salida (25).

13. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 12, que además comprende una entrada de dilución (22) dispuesta entre la salida (25) y el elemento divisorio (15) y configurada para suministrar agua de dilución al licor de prensa (LP).

14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 13, que además comprende un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada (17) del dispositivo de vertedero (36), donde el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (34) está configurado para obtener el dato de concentración de aceite.

15. El aparato de la Reivindicación 14, donde el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (34) se conecta a un procesador configurado para determinar el dato de concentración de aceite a partir de procesamiento de señales con una técnica de análisis de radiación de infrarrojo cercano (NIR) y transmitir el dato de concentración de aceite a la unidad de cómputo (33).

16. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 15, donde el sensor de nivel es un sensor de nivel tipo radar.

17. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 16, que además comprende un conducto de extracción (23) dispuesto en el fondo del dispositivo de vertedero (36) y un mecanismo de extracción (24) configurado para extraer unos sedimentos formados por la fase sólida del licor de prensa (LP).

18. El aparato de la Reivindicación 17, donde el conducto de extracción (23) incluye una ramificación de conductos (39) dispuesta en el fondo del dispositivo de vertedero (36).

19. El aparato de la Reivindicación 17, donde ramificación de conductos (39) es de tipo espina de pescado.

20. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 17 a 19, donde el mecanismo de extracción (24) incluye una bomba de diafragma.

21. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 20, donde la ranura (34) tiene una forma seleccionada entre rectangular, triangular, trapezoidal, semicircular, y semi-elipsoidal.

22. El aparato de la Reivindicación 21, donde la ranura (34) tiene forma rectangular.

23. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 22, que además comprende una pluralidad de sensores de temperatura (18, 19, 20) dispuestos cerca de la ranura (34) y separados entre sí verticalmente.

24. El aparato de la Reivindicación 23, donde los sensores de temperatura (18, 19, 20) están configurados para obtener una pluralidad de datos de temperatura que son transmitidos a la unidad de cómputo (33), donde la unidad de cómputo (33) además está configurada para obtener datos de conductividad térmica, gradientes de temperatura y diferenciales de temperatura con base en las señales de temperatura.

25. El aparato de la Reivindicación 9, que además comprende un primer módulo (30) que incluye:

un dispositivo de interacción de usuario configurado para que un operador ingrese unos datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (RFF); y

una unidad de comunicaciones configurada para transmitir los datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (RFF) a la unidad de cómputo (33).

26. El aparato de la Reivindicación 9, que además comprende un controlador (32) conectado al sensor de temperatura (18), el sensor de nivel (21) y a la unidad de cómputo (33).

REIVINDICACIONES MODIFICADAS

recibidas por la oficina Internacional el 14.07.2020

1. Un método para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP) de manera continua en una planta de beneficio de frutos de palma de aceite, que comprende:

a. sedimentar el licor de prensa (LP) en un dispositivo de vertedero (36) configurado para generar una separación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) del licor de prensa (LP);

b. obtener un dato de altura del licor de prensa (LP) mediante un sensor de nivel (21) localizado cerca de una ranura (34) del dispositivo de vertedero (36), donde la ranura (34) está configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) hacia una salida (25) del dispositivo de vertedero (36);

c. obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP) mediante un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34);

d. obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) que se suministra al dispositivo de vertedero (36), donde el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se obtiene mediante un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto conectado al dispositivo de vertedero (36);

di . recibir en una unidad de cómputo (33) desde una interfaz de comunicación un dato de masa de racimos de fruto fresco procesados entre un primer tiempo (ti) y un segundo tiempo (t2), donde el dato de masa de racimos de fruto fresco procesados lo ingresa un operador en la interfaz de comunicación; y

e. calcular mediante la unidad de cómputo (33) el PIA a partir de los datos de masa, temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c, d y di, donde la unidad de cómputo (33) ejecuta los siguientes pasos:

determinar un tiempo de muestreo de temperatura, nivel y concentración de aceite tomando como entrada una capacidad de muestreo del sensor de nivel (21), una capacidad de muestreo del sensor de temperatura (18) y una capacidad de muestreo del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35); capturar datos de altura, datos de temperatura, y datos de concentración de aceite en intervalos de tiempo definidos por el tiempo de muestreo; y

calcular el PIA para cada intervalo de tiempo, donde cada PIA y tiempo de muestreo se guarda en una base de datos a la que accede la unidad de cómputo (33).

2. El método de la Reivindicación 1, que además comprende antes de la etapa a) una etapa Al) de obtener un dato de tiempo de residencia de un lote de racimos de fruto fresco (RFF) de palma de aceite, donde el tiempo de residencia incluye el tiempo comprendido entre una etapa de recibir racimos de fruto fresco (RFF) (1) y una etapa de prensar frutos de palma de aceite (5) en la que se obtiene el licor de prensa (FP).

3. El método de la Reivindicación 2, donde en la etapa e) se calcula el potencial industrial de aceite (PIA) asociado al lote de racimos fruto fresco (FPP) de palma de aceite a partir de los datos de temperatura, nivel y concentración de aceite de las etapas b, c y d, y el dato de tiempo de residencia de la etapa Al).

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dato de nivel de aceite se obtiene mediante un sensor de nivel (21) tipo radar.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende un paso de recircular la fase sólida (S) de la etapa a) a través de un conducto mediante el cual se suministra el licor de prensa (FP) al dispositivo de vertedero (36), donde la recirculación de la fase sólida (S) permite aprovechar el contenido de aceite presente en dicha fase sólida (S).

6. El método de la Reivindicación 1, donde en la etapa e) de calcular mediante una unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de masa, temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c, d y di, la unidad de cómputo (33) ejecuta los siguientes pasos: obtener mediante la unidad de cómputo (33) un dato de densidad del aceite (pac(t)) tomando como entrada el dato de temperatura en una función p(T) = /Cj * r + /e2 ;

obtener mediante la unidad de cómputo (33) un dato de caudal de licor de prensa (LP) QLP (t) tomando como entrada el dato de altura del licor de prensa (LP) en una función QLP(K) = K0 * h3 2, donde K0 se obtiene de un proceso de calibración del dispositivo de vertedero (36); y obtener mediante la unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) entre el primer tiempo (ti) y el segundo tiempo (t2) de acuerdo con la función PIA = f donde RFFt t2 es

RFFn

el dato de masa de racimos de fruto fresco procesados entre el primer tiempo (ti) y el segundo tiempo (t2).

7. Un aparato para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP) de manera continua en una planta de beneficio de frutos de palma de aceite, que comprende:

un dispositivo de vertedero (36) con:

una entrada (17) configurada para ingresar el licor de prensa (LP); una salida (25) configurada para retirar el licor de prensa (LP); un elemento de división (15) dispuesto entre la entrada (17) y la salida (25);

una ranura (34) localizada en el elemento de división (15) y configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) haca la salida (25);

un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP);

un sensor de nivel (21) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de altura de licor de prensa (LP);

un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto conectado al dispositivo de vertedero (36) y configurado para obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP); y una unidad de cómputo (33) configurada para calcular mediante el potencial industrial de aceite (PIA) a partir del dato de concentración de aceite y los datos de temperatura y altura, donde la unidad de cómputo (33) ejecuta los siguientes pasos:

recibir desde una interfaz de comunicación un dato de masa de racimos de fruto fresco procesados entre un primer tiempo (ti) y un segundo tiempo (t2) donde el dato de masa de racimos de fruto fresco procesados lo ingresa un operador en la interfaz de comunicación; determinar un tiempo de muestreo de temperatura, nivel y concentración de aceite tomando como entrada una capacidad de muestreo del sensor de nivel (21), una capacidad de muestreo del sensor de temperatura (18) y una capacidad de muestreo del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35);

capturar datos de altura, datos de temperatura, y datos de concentración de aceite en intervalos de tiempo definidos por el tiempo de muestreo; y

calcular el potencial industrial de aceite (PIA) para cada intervalo de tiempo,

donde cada potencial industrial de aceite (PIA) y tiempo de muestreo se guarda en una base de datos a la que accede la unidad de cómputo (33).

8. El aparato de la Reivindicación 7, donde el dispositivo de vertedero (36) incluye: una primera pared (37) localizada cerca de la entrada (17);

una segunda pared (38) localizada cerca de la salida (25);

un primer panel (13) dispuesto entre la primera pared (37) y el elemento de división (15),

donde el primer panel (13) y la primera pared (37) definen una primera cavidad (8) configurada para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que ingresa a través de la entrada (17); y

donde el primer panel (13) y el elemento de división (15) definen una segunda cavidad (9) comunicada con la primera cavidad (8);

donde la segunda cavidad (9) está configurada para generar una precipitación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) contenidas en el licor de prensa (LP).

9. El aparato de la Reivindicación 8, donde el dispositivo de vertedero (36) además incluye un segundo panel (14) dispuesto entre el primer panel (13) y el elemento divisorio (15), donde el segundo panel (14) y el panel divisorio (15) definen una tercera cavidad (10) configurada para generar un flujo ascendente del licor de prensa (LP) hacia la ranura.

10. El aparato de la Reivindicación 8, donde el dispositivo de vertedero (36) además incluye un tercer panel (16) dispuesto entre la segunda pared (38) y el elemento divisorio (15), donde el tercer panel (16) está configurado para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que fluye hacia la salida (25).

11. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 10, que además comprende una entrada de dilución (22) dispuesta entre la salida (25) y el elemento divisorio (15) y configurada para suministrar agua de dilución al licor de prensa (LP).

12. El aparato de la Reivindicación 8, donde el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) se conecta a un procesador configurado para determinar el dato de concentración de aceite a partir de procesamiento de señales con una técnica de análisis de radiación de infrarrojo cercano (NIR) y transmitir el dato de concentración de aceite a la unidad de cómputo (33).

13. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 12, donde el sensor de nivel (21) es un sensor de nivel tipo radar.

14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 13, que además comprende un conducto de extracción (23) dispuesto en el fondo del dispositivo de vertedero (36) y un mecanismo de extracción (24) configurado para extraer unos sedimentos formados por la fase sólida del licor de prensa (LP).

15. El aparato de la Reivindicación 14, donde el conducto de extracción (23) incluye una ramificación de conductos (39) dispuesta en el fondo del dispositivo de vertedero (36).

16. El aparato de la Reivindicación 14, donde ramificación de conductos (39) es de tipo espina de pescado.

17. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 14 a 16, donde el mecanismo de extracción (24) incluye una bomba de diafragma.

18. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 17, donde la ranura (34) tiene una forma seleccionada entre rectangular, triangular, trapezoidal, semicircular, y semi-elipsoidal.

19. El aparato de la Reivindicación 18, donde la ranura (34) tiene forma rectangular.

20. El aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 7 a 19, que además comprende una pluralidad de sensores de temperatura (18, 19, 20) dispuestos cerca de la ranura (34) y separados entre sí verticalmente.

21. El aparato de la Reivindicación 20, donde los sensores de temperatura (18, 19, 20) están configurados para obtener una pluralidad de datos de temperatura que son transmitidos a la unidad de cómputo (33), donde la unidad de cómputo (33) además está configurada para obtener datos de conductividad térmica, gradientes de temperatura y diferenciales de temperatura con base en las señales de temperatura.

22. El aparato de la Reivindicación 7, que además comprende un primer módulo (30) que incluye:

la interfaz de comunicación configurada para que un operador ingrese unos datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (FFP); y

una unidad de comunicaciones configurada para transmitir los datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (FFP) a la unidad de cómputo (33).

23. El aparato de la Reivindicación 7, que además comprende un controlador (32) conectado al sensor de temperatura (18), el sensor de nivel (21) y a la unidad de cómputo (33).

24. Un método para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP) de manera continua en una planta de beneficio de frutos de palma de aceite, que comprende:

establecer comunicación entre una unidad de cómputo (33) y un segundo módulo (31), donde el segundo módulo (31) tiene:

un sensor de temperatura (18) localizado cerca de una ranura (34) de un dispositivo de vertedero (36) y configurado para obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP);

un sensor de nivel (21) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de altura de licor de prensa (LP); y

un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto conectado al dispositivo de vertedero (36) y configurado para obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP);

seleccionar un tiempo de muestreo para el dato de temperatura de licor de prensa (LP), el dato de altura del licor de prensa (LP), y el dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP);

recibir en la unidad de cómputo (33) el dato de temperatura de licor de prensa (LP), el dato de altura del licor de prensa (LP), y el dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) de acuerdo con el tiempo de muestreo seleccionado;

recibir en la unidad de cómputo (33) desde una interfaz de comunicación un dato de masa de racimos de fruto fresco procesados entre un primer tiempo (ti) y un segundo tiempo (t2), donde el dato de masa de racimos de fruto fresco procesados lo ingresa un operador en la interfaz de comunicación;

calcular mediante la unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) tomando como entrada en los datos de masa, temperatura, nivel y concentración de aceite; y

guardar mediante la unidad de cómputo (33) los resultados del cálculo del potencial industrial de aceite (PIA) en una base de datos.

25. El método de la Reivindicación 24, que además comprende: establecer comunicación entre la unidad de cómputo (33) y el segundo módulo (31), y un primer módulo (30), donde el primer módulo (30) incluye: la interfaz de comunicación configurada para permitir a un operador ingresar al menos un dato seleccionado entre unos datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (FFP), un dato de identificación de lote de racimos de fruto fresco de palma de aceite (FFP) y un dato de tiempo; y una unidad de comunicaciones configurada para transmitir al menos un dato recibido en el dispositivo de interacción de usuario hacia la unidad de cómputo (33);

donde en la etapa de calcular mediante la unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA), la unidad de cómputo (33) toma como entrada los datos de masa, temperatura, nivel y concentración de aceite y el al menos un dato recibido del primer módulo (30) y obtiene como salida el potencial industrial de aceite (PIA) asociado a un lote de racimos de fruto fresco de palma de aceite (FFP).

26. El método de acuerdo con la Reivindicación 25, donde el tiempo de muestreo es ingresado por el operador en el dispositivo de interacción de usuario del primer módulo (30), y donde el método además comprende una etapa de verificar mediante la unidad de cómputo (33) si el operador ha seleccionado un tiempo de muestreo inferior a cero, donde:

si el operador ingresó un tiempo de muestreo inferior a cero, entonces la unidad de cómputo (33) ejecuta una etapa de desplegar en el dispositivo de interacción de usuario del primer módulo (30) una alerta de ajustar tiempo de muestreo; y una etapa de recibir en el dispositivo de interacción de usuario del primer módulo (30) el tiempo de muestreo ingresado por el operador;

donde, si el tiempo de muestreo ingresado por el operador es mayor a cero, entonces el método pasa a la etapa de recibir en la unidad de cómputo (33) el dato de temperatura de licor de prensa (LP), el dato de altura del licor de prensa (LP), y el dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) de acuerdo con el tiempo de muestreo seleccionado.

27. El método de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 24 a 26, donde de calcular mediante una unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de masa, temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c, d y di, la unidad de cómputo (33) ejecuta los siguientes pasos:

obtener mediante la unidad de cómputo (33) un dato de densidad del aceite (Pac( ) tomando como entrada el dato de temperatura en una función p(T) = kx * T + k2

obtener mediante la unidad de cómputo (33) un dato de caudal de licor de prensa (LP) QLP (t) tomando como entrada el dato de altura del licor de prensa (LP) en una función QLP (h) = KQ * b?!2 , donde KQ se obtiene de un proceso de calibración del dispositivo de vertedero (36); y

obtener mediante la unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) entre el primer tiempo (ti) y el segundo tiempo (t2) de acuerdo con la función dato de masa de

racimos de fruto fresco procesados entre el primer tiempo (ti) y el segundo tiempo (t2).

Description:
MÉTODO Y APARATO PARA DETERMINAR EL POTENCIAL INDUSTRIAL

DE ACEITE DE PALMA

CAMPO DE TÉCNICO RELACIONADO

La presente divulgación se relaciona con procesos de caracterización y monitoreo de la materia prima empleada en la extracción industrial de aceite de palma. Específicamente, la presente divulgación se relaciona con métodos y aparatos para calcular el potencial industrial de aceite del fruto de palma de aceite.

DESCRIPCIÓN DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

El beneficio del fruto de la palma de aceite es un proceso físico para la obtención de aceite, almendra y subproductos. Tradicionalmente este proceso comienza con la preparación del fruto, que incluye una etapa de esterilización y una etapa de desfrutado de los racimos de fruto, en la cual unas tusas se separan del fruto que será empleado para la extracción de aceite. A continuación, se lleva a cabo la extracción del aceite, que usualmente incluye una etapa de digestión que tiene como fin macerar los frutos, y una etapa de prensado del producto obtenido para la recuperación del aceite. De la etapa de prensado se obtiene un licor de prensa que posteriormente se somete a clarificación y secado para la reducción de humedad presente en el aceite de palma crudo (APC).

La eficiencia en la obtención del aceite de este proceso se ve afectada por diversos factores, entre los cuales la calidad del fruto empleado como materia prima es uno de los más determinantes.

De esta manera, uno de los principales mecanismos para la optimización de los procesos de la industria palmera es la caracterización de los racimos de fruto fresco (RFF) referida principalmente a la determinación de su contenido de aceite.

En este sentido, uno de los indicadores más ampliamente empleados es la tasa de extracción de aceite (TEA), la cual permite establecer la cantidad de por tonelada de racimos de fruto fresco (RFF) procesado. Sin embargo, estudios comparativos han demostrado que el valor de la tasa de extracción de aceite (TEA) depende de diferentes variables, tales como la participación del proveedor en el fruto procesado, la variedad genética del fruto y la composición del racimo (Q. Durán, G. A. Sierra, y J. García N, “Potencial de aceite en racimos de palma de aceite de diferente calidad y su influencia en el potencial y extracción de aceite en la planta de beneficio”, Palmas, Vol. 25, Núm. 2, pp. 501-508, 2004). Asimismo, es importante resaltar que actualmente, la determinación de la tasa de extracción de aceite (TEA) en la mayoría de plantas de beneficio se realiza de forma manual, generalmente un día después del procesamiento de los racimos de fruto frescos (RFF). Por lo tanto, no es posible establecer la cantidad de aceite de lote específico o un proveedor , sino por el total de racimos de fruto frescos (RFF) procesados durante el día.

Lo anterior es particularmente relevante si se tiene en cuenta que el valor de los cargamentos, y por tanto, el pago a los proveedores de fruto, se basa en la tasa de extracción de aceite (TEA) obtenida durante un periodo determinado (descontando costos de producción y utilidades). No obstante, esta forma de pago asume que todos los lotes de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) o proveedores procesados durante dicho periodo tienen un mismo potencial industrial de aceite (PIA), sin tener en cuenta las variaciones que dicho potencial pueda presentar.

En este sentido, se han descrito diferentes metodologías para determinar el potencial industrial de aceite en plantas de beneficio. El documento“Metodología alterna para el análisis de racimos de palma de aceite” (Yánez et al, Palmas, Vol. 21, No. Especial, Tomo 1, pág. 303-311, 2000) describe metodologías para la determinación del potencial de aceite mediante el análisis de racimos, en el cual la medida de la cantidad de aceite se hace de forma indirecta por medio de la determinación de la humedad en el mesocarpio del fruto. Sin embargo, en la práctica, la implementación de esta metodología involucra un gran número de recursos de mano de obra, por lo que su aplicación se vió limitada a algunas plantas de beneficio y ensayos y/o experimentos desarrollados en las distintas áreas del cultivo.

Del mismo modo, el documento“Trends in ObcouiER in relation to MPD analyses in Golden Hope” (Lee et al, Proceedings of the National Seminar on Palm Oil Extraction Rate: Problems and Issues, pág. 79-90, 1993), divulga la relación entre la tasa de extracción de aceite y la masa de fruto que pasa por el digestor (MPD), y se proporciona una metodología para la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) con base en dicha relación. Sin embargo, esta metodología demanda una gran cantidad de tiempo y mano de obra, depende fuertemente del muestreo realizado y su implementación requiere uso considerable de recursos de laboratorio.

Por otra parte, el documento“Medición del potencial industrial de aceite en plantas de beneficio usando sistemas de medición de caudal tipo vertederos: diseño y operación” (Boletín Técnico No. 28, Cenipalma 2011) divulga el desarrollo de alternativas basadas en la estimación del caudal del licor de prensa para la determinación del potencial industrial de aceite (PIA). No obstante, la implementación exitosa de esta metodología en las plantas de beneficio depende en gran medida de operaciones manuales que implican mediciones repetitivas las cuales dejan espacio a errores de observación, y por lo tanto, no permite análisis de un gran número de datos.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, el estado de la técnica no divulga métodos o dispositivos que permitan medir el potencial industrial de aceite (PIA) en un proceso industrial de manera continua y con una representatividad significativa respecto al total de materia prima procesada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA DIVULGACIÓN

La presente divulgación se relaciona con métodos y aparatos para determinar el potencial industrial de aceite a partir de mediciones de propiedades de un licor de prensa que se puede obtener en una planta de beneficio y relacionando estas mediciones con datos registrados desde la tolva de recibo de materia prima hasta el prensado mismo de los frutos de palma de aceite.

La presente divulgación describe modalidades de un método para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP).

Por ejemplo, en una realización, el método incluye una etapa a) de sedimentar el licor de prensa (LP) en un dispositivo de vertedero configurado para generar una separación de una fase sólida y una fase de aceite del licor de prensa (LP), y una etapa b) de obtener un dato de altura del licor de prensa (LP) mediante un sensor de nivel localizado cerca de una ranura del dispositivo de vertedero, donde la ranura está configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) hacia una salida del dispositivo de vertedero. Cuando el licor de prensa (LP) pasa por la ranura, se forma una cresta, la cual tiene una altura que permite determinar el caudal de licor de prensa (LP).

Además, en esta realización el método incluye una etapa c) de obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP) mediante un sensor de temperatura localizado cerca de la ranura; y una etapa d) de obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) que se suministra al dispositivo de vertedero. Asimismo, el método de esta realización incluye una etapa e) de calcular mediante una unidad de cómputo el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c y d.

La unidad de computo puede estar configurada para ejecutar un modelo matemático que permita calcular el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de temperatura, altura y concentración de aceite. Además, la unidad de computo puede estar configurada para calcular variables termodinámicas como densidades, caudales, flujos másicos, capacidades caloríficas, entalpias, entropía, y otras variables conocidas por una persona medianamente versada en la materia que puedan calcularse indirectamente con base en los datos de temperatura, altura y concentración de aceite.

En varias de las realizaciones del método, el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) puede obtenerse mediante centrifugación y determinación volumétrica de las fases contenidas en el licor de prensa (LP). En este caso, se puede tomar una muestra del licor de prensa (LP) y analizarla en un laboratorio. Asimismo, se puede analizar la muestra de licor de prensa (LP) con técnicas de extracción de aceite a través de un solvente, por ejemplo, con hexano. En estos casos, el método corresponde a modalidades semi-automátizadas, pues requieren el muestreo de licor de prensa (LP), y su análisis remoto en laboratorio, lo cual usualmente requiere intervención de operarios y laboratoristas.

En otras realizaciones del método, el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) puede obtenerse mediante una técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR, por sus siglas en inglés). En este caso, la técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) permite determinar continuamente datos de concentración de aceite, por ejemplo, puede obtener datos de concentración de aceite en periodos inferiores a un segundo, o inclusive, en milisegundos. Lo anterior permite tener una mayor cantidad de datos de concentración de aceite, los cuales permiten tener más resultados de potencial industrial de aceite (PIA). En estos casos, el método corresponde a modalidades automatizadas que permiten determinar en tiempo real resultados de potencial industrial de aceite (PIA).

Por ejemplo, la técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) puede emplear un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada del dispositivo de vertedero.

En cualquiera de las realizaciones del método, se puede incluir una etapa Al) de obtener un dato de tiempo de residencia de un lote de racimos de fruto fresco (RFF) de palma de aceite y sus frutos esterilizados de un lote específico evaluado, entre una etapa de recepción de racimos de fruto fresco (RFF) y una etapa de prensado en la que se obtiene el licor de prensa (LP). Los tiempos de residencia dependerán del tipo de planta de beneficio y/o proceso de extracción que se implemente. Por ejemplo, existen plantas de beneficio en las cuales se tienen transportadores por lotes de materia prima, tales como vagonetas, cangilones, u otros recipientes que suministran en cantidades discretas los racimos de fruto fresco (RFF) de palma de aceite. Asimismo, hay plantas de beneficio que incluyen esterilizadores que funcionan por lotes, tales como autoclaves, o cilindros a presión configurados para proporcionar vapor de esterilización a una cantidad discreta de racimos de fruto fresco (RFF).

Por el contrario, hay otras plantas de beneficio en donde se utilizan transportadores que operan en continuo, como transportadores vibratorios, bandas transportadoras, bandas de cadena, zarandas, transportadores neumáticos, y transportadores similares conocidos por una persona medianamente versada en la materia. Asimismo, existen esterilizadores que operan en continuo, los cuales usualmente tienen capacidades de procesamiento superiores a los esterilizadores que procesan cantidades discretas de racimos de fruto fresco (RFF). Similarmente, hay tiempos y movimientos en planta que pueden analizarse para determinar el tiempo de residencia de cada lote de racimos de fruto fresco (RFF). De esta manera, el método puede obtener un dato de tiempo de residencia que se toma en cuenta en la etapa e) para calcular el potencial industrial de aceite (PIA) asociado al lote de racimos fruto fresco (FPP) de palma de aceite a partir de los datos de temperatura, nivel y concentración de aceite de las etapas b, c y d, y el dato de tiempo de residencia de la etapa Al).

De acuerdo con lo anterior, la unidad de cómputo puede fraccionar una función de potencial industrial de aceite (PIA) en el tiempo, de manera que el fraccionamiento permita identificar cual es el potencial industrial de aceite (PIA) de cada lote que se procesa de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) asociados a un cultivo de palmas de un proveedor específico. Lo anterior tiene una importancia técnica y económica. Desde lo técnico, el método permite clasificar los lotes de racimos de fruto fresco (RFF) de acuerdo con su potencial industrial de aceite (PIA), donde los lotes con mayores valores de potencial industrial de aceite (PIA) tienen una mayor calidad que los lotes con menores valores.

Ahora bien, esta clasificación de los lotes de racimos de fruto fresco (RFF) permite obtener datos de potencial industrial de aceite (PIA) que pueden correlacionarse con variables agroecológicas condiciones climáticas durante el cultivo, condiciones del terreno de cultivo, condiciones de transportes y manipulación de los racimos de fruto fresco (RFF), y otros datos que permitan identificar cómo este conjunto de condiciones influyen en el potencial industrial de aceite (PIA).

En cuanto a las ventajas económicas, estas realizaciones del método a permitir clasificar los lotes racimos de fruto fresco (RFF) según su potencial industrial de aceite (PIA), lo cual puede influir en la estrategia de compra de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) o en las estrategias de retroalimentación a la parte de cultivo para entre todos mejorar la eficiencia de obtención de una mayor cantidad de aceite por hectárea.

Por otro lado, en cualquiera de las realizaciones del método, en la etapa b) el dato de altura del licor de prensa (LP) puede obtenerse en el dispositivo de vertedero mediante un sensor de nivel tipo radar. Este tipo de sensor de nivel permite tomar mediciones continuas de nivel sin sufrir efectos de abrasión, o ruido generado por la viscosidad, composición y turbidez del licor de prensa (LP). Por otro lado, algunos de los métodos aquí divulgados permiten determinar el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de un licor de presa (LP). Usualmente, el proceso que recorren los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite involucra etapas como, recibir los racimos frescos de fruto (RFF) en una zona de recepción, la cual puede estar provista de mecanismos de transporte y/o almacenamiento de sólidos, como tolvas, tanques, silos, compuertas, mecanismos de transporte (v.g. bandas transportadoras, transportadores vibratorios, como los tipo Grizzly, transportadores de cadenas, transportadores de cangilones, canales, ductos, canaletas, vagonetas, vagones, y contendedores configurados para ser movidos por rieles o guías, y otros mecanismos de transporte conocidos por un persona medianamente versada en la materia).

También, los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite pasan a un proceso de esterilización, el cual puede hacerse por lotes de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF), en esterilizadores como autoclaves, o cilindros a presión configurados para recibir un vapor o gas caliente que permiten calentar y/o presurizar con los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite. Asimismo, la etapa de esterilización puede hacer en esterilizadores que operen en continuo, por ejemplo, esterilizadores tipo túnel. La etapa de esterilización es posterior a la recepción de los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite.

Luego, los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite ya esterilizados pasan a una etapa de desfrutar los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite y obtener tusas y frutos de palma de aceite. Esta etapa generalmente se hace con medios mecánicos, por ejemplo, con un trommel o tambor configurado para dejar caer los racimos frescos de fruto (RFF) de palma de aceite, de manera que al golpearse se desprenden los frutos de palma de aceite de las tusas. Asimismo, esta etapa puede hacerse con cualquier otra máquina o dispositivo que permita separar los frutos de palma de aceite de las tusas.

Posteriormente al desfrutado, se pasa a una etapa de digerir los frutos de palma de aceite en un aparato configurado aplicar un tratamiento termomecánico a los frutos de palma de aceite, con tasas de calentamiento y presiones de operación, y condiciones de agitación y golpeo que permiten macerar el fruto de palma de aceite. Además, esta etapa permite preparar los frutos de palma de aceite para una etapa de prensado. En la siguiente etapa, se prensan los frutos de palma de aceite con el fin de obtener un licor de prensa (LP), y una fase sólida que incluye biomasa y nueces que contienen en su interior aceite de palmiste. Esta etapa puede ejecutarse con elementos mecánicos como prensas de un tomillo, o prensas de doble tomillo. Similarmente pueden usarse otras prensas conocidas por una persona medianamente versada en la materia que permitan extraer el licor de prensa (LP) sin quebrar las nueces, con el fin de que no se mezcle en el licor de prensa (LP) aceite de palmiste.

Por otra parte, la presente divulgación describe realizaciones de un aparato para determinar del potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP) (en adelante, aparato).

Por ejemplo, en una realización, el aparato incluye un dispositivo de vertedero con una entrada configurada para ingresar el licor de prensa (LP) y una salida configurada para retirar el licor de prensa (LP). Además, el dispositivo de vertedero del aparato incluye un elemento de división dispuesto entre la entrada y la salida; y una ranura localizada en el elemento de división y configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) haca la salida.

Asimismo, esta realización el aparato incluye un sensor de temperatura localizado cerca de la ranura y configurado para obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP); un sensor de nivel localizado cerca de la ranura y configurado para obtener un dato de altura de licor de prensa (LP); y una unidad de cómputo configurada para calcular mediante el potencial industrial de aceite (PIA) a partir un dato de concentración de aceite y de los datos de temperatura y altura.

De acuerdo con lo anterior, esta realización del aparato permite obtener datos de temperatura, altura de licor de prensa (LP) y concentración de aceite en el licor de prensa (LP), y con base en estos datos, la unidad de computo calcula el potencial industrial de aceite (PIA).

En algunas realizaciones del aparato, el dispositivo de vertedero puede incluir una primera pared localizada cerca de la entrada; una segunda pared localizada cerca de la salida; y un primer panel dispuesto entre la primera pared y el elemento de división. El primer panel y la primera pared definen una primera cavidad configurada para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que ingresa a través de la entrada. Además, el primer panel y el elemento de división definen una segunda cavidad comunicada con la primera cavidad. La segunda cavidad está configurada para generar una precipitación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) contenida en el licor de prensa (LP).

Opcionalmente, el dispositivo de vertedero puede además incluir un segundo panel dispuesto entre el primer panel y el elemento divisorio, donde el segundo panel y el panel divisorio definen una tercera cavidad configurada para generar un flujo ascendente del licor de prensa (LP) hacia la ranura. De esta manera se reduce la turbulencia del licor de prensa (LP) y se logra tener un flujo homogéneo en esta sección del dispositivo de vertedero, con lo cual, se pueden lograr mediciones más precisas con el sensor de nivel que en el caso de que se tenga flujo turbulento y con oleaje en la proximidad de la ranura.

También, de manera opción el dispositivo de vertedero puede incluir una compuerta configurada para tomar muestras de Licor de prensa (LP) antes de que ingrese al dispositivo de vertedero. De esta manera, se garantiza que la muestra de Licor de prensa (LP)

Adicionalmente, en cualquiera de las realizaciones del aparato, el dispositivo de vertedero puede además incluir un tercer panel dispuesto entre la segunda pared y el elemento divisorio, donde el tercer panel está configurado para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que fluye hacia la salida.

Asimismo, en cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede incluir una entrada de dilución dispuesta entre la salida del dispositivo de vertedero y el elemento divisorio, donde la entrada de dilución está configurada para suministrar agua de dilución al licor de prensa (LP).

En cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede además incluir un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada del dispositivo de vertedero, donde el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) está configurado para obtener el dato de concentración de aceite. Una de las ventajas técnicas de las realizaciones que incluyen el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR), es que permite determinar continuamente datos de concentración de aceite, por ejemplo, puede obtener datos de concentración de aceite en periodos inferiores a un segundo, o inclusive, en milisegundos. Lo anterior permite tener una mayor cantidad de datos de concentración de aceite, los cuales permiten tener más resultados de potencial industrial de aceite (PIA).

El espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) puede incluir un procesador configurado para ejecutar técnicas de análisis de radiación de infrarrojo cercano (NIR), que pueden ser calibradas para determinar la presencia y concentración de varias fases dentro del licor de prensa, por ejemplo, aceite, agua, y sólidos insolubles.

Similarmente, el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) puede conectarse a un procesador configurado para determinar el dato de concentración de aceite a partir de procesamiento de señales con una técnica de análisis de radiación de infrarrojo cercano (NIR) y transmitir el dato de concentración de aceite a la unidad de cómputo (33).

Por otro lado, en cualquiera de las realizaciones del aparato, el sensor de nivel es un sensor de nivel tipo radar. Este tipo de sensor de nivel permite tomar mediciones continuas de nivel sin sufrir efectos de abrasión, o ruido generado por la viscosidad, composición y turbidez del licor de prensa (LP).

En cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede incluir un conducto de extracción dispuesto en el fondo del dispositivo de vertedero y un mecanismo de extracción configurado para extraer unos sedimentos formados por la fase sólida del licor de prensa (LP). De esta manera el aparato puede evacuar sedimentos de fase sólida que se acumulan en el fondo del dispositivo de vertedero, los cuales pueden generar una lectura errónea de la altura del licor de prensa (LP), lo cual generaría datos de altura erróneos que afectan la determinación del potencial industrial de aceite (PIA).

En algunas realizaciones del aparato en las que se tiene el conducto de extracción, el conducto de extracción puede incluir una ramificación de conductos dispuesta en el fondo del dispositivo de vertedero. De esta manera, el conducto de extracción tiene una ramificación de conductos que proporcionan múltiples puntos de entrada de los sedimentos, lo cual facilita su extracción de manera homogénea. Opcionalmente, la ramificación de conductos es de tipo espina de pescado.

Ahora bien, en algunas realizaciones del aparato en las que se tiene el mecanismo de extracción, el mecanismo de extracción incluye una bomba configurada para impulsar lodos y sedimentos, por ejemplo, una bomba de diafragma. Similarmente el mecanismo de extracción puede incluir bombas seleccionadas entre bombas de tomillo, bombas de cavidad progresiva, bombas de lóbulos, bombas tipo Eddy, bombas de levas, bombas reciprocantes, bombas centrifugas, bombas triplex, bomba de diafragma, bomba de doble diafragma, u otras bombas equivalentes conocidas por una persona versada en la materia técnica.

Por otra parte, en cualquiera de las realizaciones del aparato, la ranura tiene una forma seleccionada entre rectangular, triangular, trapezoidal, semicircular, y semi-elipsoidal. Por ejemplo, por su facilitad de fabricación, y disponibilidad de información hidráulica relacionada para determinar caudales con base en la altura del fluido cerca de la ranura, la ranura puede ser rectangular o triangular. Por ejemplo, en casos donde el aparato se instale en una planta de beneficio con capacidad superior a 20Ton/hora, se puede utilizar una ranura rectangular.

En cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede incluir una pluralidad de sensores de temperatura dispuestos cerca de la ranura y separados entre sí verticalmente. La pluralidad de sensores puede tomar medidas de temperatura en múltiples puntos del dispositivo de vertedero. Particularmente, en modalidades donde los sensores de temperatura están alineados y se separan entre sí verticalmente, los sensores de temperatura pueden estar configurados para obtener una pluralidad de datos de temperatura que son transmitidos a la unidad de cómputo. En este caso, la unidad de cómputo puede además estar configurada para obtener datos de conductividad térmica, gradientes de temperatura y diferenciales de temperatura, y otras propiedades termodinámicas con base en las señales de temperatura.

En cualquiera de las realizaciones del aparato, el sensor de temperatura, o la pluralidad de sensores de temperatura, pueden seleccionarse del grupo que incluye termocuplas, termocuplas clase PT100 de dos, tres o cuatro hilos, termistores, resistencias, sensores bimetálicos, sensores inductivos, sensores resistivos, sensores capacitivos, sensores infrarrojos, sensores de termopares, otros sensores conocidos por una persona medianamente versada en la materia o combinaciones de los mismos.

Asimismo, la unidad de cómputo puede interpretar los datos de temperatura de la pluralidad de sensores para determinar cuándo el nivel de sedimentos ha superado una altura predeterminada, la cual coincide con la localización de los sensores de temperatura que miden una misma temperatura, o donde el gradiente de temperatura es despreciable. De esta manera, en algunas realizaciones del aparato, en las que se tiene el mecanismo de extracción, la unidad de cómputo puede generar un dato de activación que se envía a un controlador configurado para activar el mecanismo de extracción con el fin de extraer sedimentos.

En cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede incluir un primer módulo que tiene un dispositivo de interacción de usuario, como una Tablet, terminales con dispositivos de mandos como teclados, punteros, señaladores, o pantallas táctiles. El dispositivo de interacción de usuario puede estar configurado para que un operador ingrese unos datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (RFF). Adicionalmente, en estas realizaciones del aparato, el primer módulo puede incluir una unidad de comunicaciones configurada para transmitir los datos de entrada de fruto fresco de palma de aceite (RFF) a la unidad de cómputo.

Por otra parte, en cualquiera de sus realizaciones, el aparato puede además incluir un controlador conectado a uno o más sensores de temperatura, el sensor de nivel, o a otros sensores que se dispongan en el aparato. El controlador a su vez se conecta a la unidad de cómputo. Ejemplo de controladores son microcontroladores (v.g. arduino®, Raspberry pi®), micro procesadores, DSCs (Digital Signal Controller por sus siglas en inglés), FPGAs (Field Programmable Gate Array por sus siglas en inglés), CPLDs (Complex Programmable Logic Device por sus siglas en inglés), ASICs (Application Specific Integrated Circuit por sus siglas en inglés), SoCs (System on Chip por sus siglas en inglés), PSoCs (Programmable System on Chip por sus siglas en inglés), controladores lógicos programables (PLCs, o programable logic controller por sus siglas en inglés), computadores, servidores, tabletas, celulares, celulares inteligentes, generadores de señales En una realización del aparato aquí divulgado, el dispositivo de vertedero incluye un recipiente de forma rectangular, que conforma el cuerpo del vertedero, al menos una placa o baile de división intema colocada de forma perpendicular al fondo del recipiente, que presenta una ranura vertical rectangular parcial, al menos una placa o baile para reducir efecto de turbulencia, medios para determinar la temperatura del licor de prensa (LP), medios para determinar el nivel del licor de prensa (LP), y medios para la evacuación y control del nivel de sedimentos.

En otra realización del aparato aquí divulgado, el aparato incluye un sistema para monitorear en tiempo real el potencial industrial de aceite (PIA) y otros parámetros de operación del proceso de extracción de aceite de palma en una planta de beneficio que incluye un módulo de recolección de datos de entrada de fruto (peso y tiempo), y un módulo de medición que comprende medios para determinar la temperatura, medios para determinar el nivel del licor de prensa (LP) y opcionalmente, medios para analizar la composición del mismo. Además, el sistema del ejemplo incluye un módulo de monitoreo de parámetros, control de sistemas y comunicación entre los instrumentos de medición y un centro de control, un centro de control y opcionalmente, uno o más módulos de monitoreo remoto. El módulo de medición es un dispositivo de canal abierto, por ejemplo, un dispositivo de vertedero con el de cualquiera de las realizaciones anteriormente descritas.

En otra realización, los métodos aquí descritos pueden incluir un proceso para el monitoreo remoto de los parámetros del proceso de extracción de aceite de palma en plantas de beneficio, en donde dicho proceso comprende todas las operaciones realizadas por el sistema de monitoreo anteriormente descrito.

Además, los aparatos y métodos aquí divulgados pueden relacionarse con aplicaciones digitales o programas de ordenador, en donde dichas aplicaciones o programas comprenden códigos de software configurados para realizar las etapas de monitoreo y control del proceso anteriormente descrito cuando se ejecutan por medio de sistemas automatizados o unidades de visualización hombre -máquina, así como también el registro y análisis de información almacenada en bases de datos gestionadas por un software presente en el centro de control. Adicionalmente, los métodos aquí divulgados pueden relacionarse con la implementación de metodologías para la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) en tiempo real en una planta de beneficio, en donde dicha implementación requiere una serie de etapas de planeación y acondicionamiento, por ejemplo, recolectar la información referente a las condiciones del proceso y las especificaciones físicas de la planta, y realizar un estudio de tiempos y movimientos del proceso de extracción en la planta de beneficio. Además, la implementación puede tener etapas en la que con base en la información recolectada, se proceda a diseñar, fabricar e instalar un dispositivo de vertedero de un aparato de acuerdo con cualquiera de las realizaciones anteriormente descritas.

Similarmente, la implementación puede incluir seleccionar la instrumentación de monitoreo y control adecuada para la medición de parámetros del licor de prensa (LP) y condiciones de proceso asociadas al mismo, calibrar el dispositivo de vertedero junto con sus sensores y demás instrumentación, y diseñar, programar e instalar las herramientas informáticas necesarias para el funcionamiento del sistema remoto de monitoreo y control descrito previamente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Se proporcionará una descripción más particular haciendo referencia a realizaciones ejemplares que se ilustran en las figuras adjuntas, entendiendo que estas figuras representan realizaciones ejemplares y no limitan el alcance de esta divulgación. Las realizaciones ejemplares se describirán y explicarán con especificidad y detalle adicionales mediante el uso de las figuras que se describen brevemente a continuación:

La FIG. 1 muestra un diagrama de flujo de proceso de una modalidad de un método para el procesamiento de fruto de palma de aceite.

La FIG. 2 muestra una modalidad de un dispositivo de vertedero (36) de tipo canal abierto con vertedero rectangular.

La FIG. 3 muestra una vista lateral de la modalidad del aparato ilustrada en la FIG. 2. La FIG. 4 muestra una vista frontal de la modalidad del aparato ilustrada en la FIG. 2.

La FIG. 5 ilustra una vista isométrica de una modalidad del dispositivo de vertedero (36).

La FIG. 6A muestra un diagrama de una modalidad de un sistema de monitoreo del aparato aquí divulgado.

La FIG. 6B muestra un diagrama de otra modalidad del sistema de monitoreo del aparato aquí divulgado.

La FIG. 7 presenta los resultados de la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) por el método de la invención y su comparación con el valor calculado por los métodos convencionales.

La FIG. 8 presenta los resultados de la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) por el método de la invención para diferentes proveedores.

La FIG. 9 presenta los resultados comparativos de las metodologías de la invención que emplean dos herramientas alternativas para el análisis del licor de prensa (LP).

La FIG. 10 muestra un diagrama de flujo de una modalidad de un algoritmo que es ejecutado por una modalidad de la unidad de cómputo del aparato aquí divulgado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

Definiciones v abreviaturas

A menos de que se defina o describa específicamente lo contrario en alguna parte de este texto, los siguientes términos y descripciones relacionados con la invención deben ser entendidas como se describen a continuación.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, MPIA significa medición del Potencial Industrial de Aceite. Como se usa en la presente memoria descriptiva, PIA significa indicador de Potencial Industrial de Aceite.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, TEA significa: indicador de Tasa de Extracción de Aceite.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, E APC significa módulo de Extracción Aceite de Palma Crudo.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, APC significa Aceite de Palma Crudo.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, RFF significa Racimos de Fruto Fresco (no esterilizados).

Como se usa en la presente memoria descriptiva, RFFe significa Racimos de Fruto Fresco esterilizados.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, LP significa licor de prensa (sin diluir).

Como se usa en la presente memoria descriptiva, LPD significa licor de prensa diluido.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, NIR significa espectroscopia de infrarrojo cercano (en inglés Near Infrared Spectroscopy).

Como se usa en la presente memoria descriptiva, PLC significa Controlador Fógico Programable (en inglés Programmable Fogic Controller).

Como se usa en la presente memoria descriptiva HMI significa Interfaz hombre -máquina (en inglés Human-Machine Interface).

Como se usa en la presente memoria descriptiva RTD significa detector resistivo de temperatura (en inglés Resistance temperature detector). Como se usa en la presente memoria descriptiva, Esterilizar o Esterilización se refiere a una etapa del procesamiento del fruto de la palma de aceite. En algunas realizaciones del método, los racimos de fruto fresco (RFF) son cargados dentro de vagonetas o transportados mediante otro sistema hacia el área de esterilización, donde son sometidos a condiciones de presión y temperatura que permiten detener la acción de la enzima lipasa y evitar el avance del proceso de acidificación del aceite. Además, el proceso de esterilización contribuye a la deshidratación de una nuez contenida dentro del fruto de palma de aceite, con el fin de facilitar su rompimiento y separación en etapas posteriores del proceso, finalmente, la esterilización contribuye a debilitar la unión entre el racimo y el fruto con el fin de favorecer su separación posterior. De manera preferida, esta etapa involucra el tratamiento con vapor de agua saturado, que generalmente se realiza en un esterilizador capaz de inyectar y distribuir el vapor de agua a una presión de 241-344 kPa (35-50 psi) durante 75-95 minutos. Sin embargo, se comprenderá que otras metodologías empleadas para la esterilización, por ejemplo, las que utilizan esterilizadores que operan en continuo, se encuentran al alcance del método de la invención.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, Desfrutar o Desfrutado se refiere a una etapa del procesamiento del fruto de la palma de aceite en donde los racimos esterilizados (RFFe) son tratados mecánicamente de forma que el fruto se libera del raquis o tusa, a través de la aplicación de fuerza centrífuga por el movimiento rotatorio de un tambor con ranuras, a través de las cuales el fruto pasa, pero la tusa vacía sale por el extremo del tambor. De manera preferida, este proceso se lleva a cabo en un tambor rotatorio, llamado comúnmente desfrutador. No obstante, se comprenderá que la presente invención no se limita al uso de esta metodología, sino que abarca todas las alternativas disponibles en el estado de la técnica para separar el fruto del raquis o tusa.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, Digerir o Digestión se refiere a una etapa del procesamiento del fruto de la palma de aceite en donde los frutos, libres del raquis o tusa, son tratados para lograr la maceración del fruto y la liberación inicial del aceite previo al prensado del fruto. De manera particularmente preferida, esta etapa se lleva a cabo en un digestor en el cual el fruto se trata con vapor de agua a una temperatura aproximada de entre 80-100°C. Complementariamente, durante ésta etapa el fruto es macerado por medio del uso de mecanismos tales como paletas rotatorias, frenos laterales de retención de la masa de fruto, compuertas de alimentación superior y dosificación hacia la prensa, serpentín o inyección de vapor. Sin embargo, la presente invención no pretende limitarse a dicha metodología, sino que abarca todas las alternativas conocidas en el estado de la técnica para esta etapa del proceso.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, Prensar o Prensado se refiere a una etapa del procesamiento del fruto de la palma de aceite durante la cual los frutos digeridos son tratados mediante la aplicación de presión para separar la fracción liquida de los subproductos sólidos presentes, constituidos mayoritariamente por fibras y nueces. De manera particularmente preferida, el proceso de prensado involucra el paso del fruto digerido por prensas de tipo tomillo sin fin continuas, los cuales se encuentran contenidos dentro de una cobertura perforada o camisa, la cual permite el paso solamente del licor de prensa (LP). De igual forma, se encuentran los conos, los cuales ejercen acción axial sobre la fase sólida o torta de prensado, con el fin de regular las pérdidas de aceite impregnado en la fibra y la rotura de nueces. De acuerdo con el tipo de prensa y configuración del proceso, se agrega agua a temperatura entre 80-90°C directamente en la prensa, o en equipos posteriores a esta sección (en tamizado o en tanques auxiliares previos al área de clarificación), con el fin de reducir la viscosidad del fluido y para contribuir al proceso de separación de la fase de aceite de las demás capas presentes en dicho licor (lodos y sedimentos). No obstante, debe entenderse que técnicas alternativas que logren mismo resultado, es decir, que resulten en la obtención del licor de prensa (LP) se encuentran al alcance de la presente invención.

Como se usa en la presente memoria descriptiva, licor de prensa (LP) se refiere al producto obtenido en la etapa de prensado, y consiste en una mezcla cuya reología la describe como un producto seudoplástico no newtoniano, compuesto por agua, aceite, lodos livianos (pectinas y gomas) y lodos pesados (tierra arena y otras impurezas).

Como se usa en la presente memoria descriptiva, Clarificar o Clarificado se refiere a la etapa del procesamiento del fruto de la palma de aceite en donde se separa el aceite de palma contenido en el licor de prensa (LP) previamente diluido y tamizado. Este proceso se lleva por decantación (Clarificación estática) o por centrifugación forzada a alta velocidad y separación por densidad de fases (Clarificación dinámica).

Realizaciones de la invención Ahora se hará referencia en detalle a varias realizaciones. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación y no pretende ser una limitación y no constituye una definición de todas las realizaciones posibles

En una primera realización del método para determinar un potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP), el método comprende una etapa a) de sedimentar el licor de prensa (LP) en un dispositivo de vertedero (36) configurado para generar una separación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) del licor de prensa (LP).

Además, esta realización del método incluye una etapa b) de obtener un dato de altura del licor de prensa (LP) mediante un sensor de nivel (21) localizado cerca de una ranura (34) del dispositivo de vertedero (36), donde la ranura (34) está configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) hacia una salida (25) del dispositivo de vertedero (36).

Similarmente, esta realización del método tiene una etapa c) de obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP) mediante un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34), y una etapa d) de obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) que se suministra al dispositivo de vertedero (36). Además, el método de esta realización incluye una etapa e) de calcular mediante una unidad de cómputo (33) el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de los datos de temperatura, altura y concentración de aceite de las etapas b, c y d.

Una de las ventajas de esta realización del método, es que permite obtener datos del potencial industrial de aceite (PIA) a lo largo del tiempo, con lo cual se puede obtener una función del potencial industrial de aceite (PIA) respecto al tiempo de procesamiento. Lo anterior es importante en procesos industriales en donde existe incertidumbre en el potencial industrial de aceite (PIA) que puede obtenerse en un día de procesamiento.

Usualmente, en las plantas de beneficio donde se procesan racimos frescos de fruto de palma de aceite (RLL) para la obtención de aceite de palma, los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RLL) se clasifican y califican de acuerdo con muestras aleatorias tomadas de lotes de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF), que llegan en camiones o volquetas.

Por ejemplo, las muestras pueden seleccionarse al lanzar una red, y tomar los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) que caigan la red. Usualmente la red no supera los 2 metros cuadrados, por lo cual la muestra regularmente incluye menos de diez racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF). Adicionalmente, de cada racimo fresco de fruto de palma de aceite (RFF) se toman muestras de frutos de palma de aceite, los cuales pueden variar en su calidad inclusive dentro de un mismo racimo fresco de fruto de palma de aceite (RFF).

Posteriormente, las muestras de frutos de aceite de palma se analizan en laboratorio, por ejemplo, a través de técnicas que incluyen extracción de aceite con solventes, centrifugación, dilución, y otras técnicas conocidas por una persona medianamente versada en la materia que permitan determinar el potencial industrial de aceite (PIA) en la muestra seleccionada.

De acuerdo con lo anterior, es claro que el muestreo usualmente efectuado genera incertidumbre, y usualmente calificaciones de los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) que no corresponden a la realidad. Una de las desventajas de esto es que en ocasiones las plantas de beneficio estiman una extracción neta de aceite con base en calificaciones buenas de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF), sin embargo, al final de un periodo de procesamiento, se tienen tasas de extracción de aceite inferiores a las esperadas.

Ahora bien, el método aquí divulgado permite caracterizar y calificar los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) de acuerdo con el potencial industrial de aceite (PIA) calculado a partir de las propiedades fisicoquímicas del licor de prensa (UP), como lo son su temperatura, caudal y concentración de aceite.

En cuanto a la etapa a) de sedimentar el licor de prensa (UP) en un dispositivo de vertedero (36) configurado para generar una separación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) del licor de prensa (UP), esta sedimentación se logra debido a la mecánica de fluidos asociada al dispositivo de vertedero (36), la cual permite reducir la velocidad del Uicor de prensa (LP), y por lo tanto, reducir su turbulencia, la cual favorece la suspensión de la fase sólida (S) en el Licor de prensa (LP).

Dependiendo del número de Reynolds asociado al flujo de Licor de prensa (LP) que se obtiene en una planta de beneficio, se puede diseñar el dispositivo de vertedero (36). Por ejemplo, se pueden utilizar realizaciones del dispositivo de vertedero (36) en las que se generan cavidades configuradas para que el Licor de prensa (LP) fluya de manera ascendente por un área transversal mayor al área transversal del conducto a través del cual entra al dispositivo de vertedero (36). De esta manera, se reduce la velocidad hasta un punto inferior a la velocidad límite de fluidización de la fase sólida (S), con lo cual se produce una sedimentación de la fase sólida (S). El flujo ascendente puede repetirse en varias secciones del dispositivo de vertedero (36), hasta lograr una separación de la fase sólida (S) y la fase líquida que contiene el aceite.

Luego de la etapa a), se pasa a la etapa b) de obtener un dato de altura del licor de prensa (LP) mediante un sensor de nivel (21) localizado cerca de una ranura (34) del dispositivo de vertedero (36), donde la ranura (34) está configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) hacia una salida (25) del dispositivo de vertedero (36).

Preferiblemente, el dato de altura del licor de prensa (LP) corresponde al nivel de cresta, o el nivel que tiene el Licor de prensa (LP) antes de atravesar la ranura (34).

En algunas realizaciones del método, el dato de altura del Licor de prensa (LP) se puede obtener mediante un mediante un sensor de nivel (21) tipo radar.

En cuanto a la etapa c), el dato de temperatura de Licor de prensa (LP) puede obtenerse mediante un primer sensor de temperatura (18) dispuesto cerca de la ranura (34).

En varias realizaciones del método aquí divulgado, en la etapa e) la unidad de cómputo (33) puede estar configurada determinar el potencial industrial de aceite (PIA) a partir de un modelo matemático. A continuación, se describe un ejemplo de modelo matemático que pueden utilizarse.

El potencial industrial de aceite (PIA) se determina a partir de la expresión: donde: PIA =potencial industrial de aceite (PIA)

m ac =masa de aceite; y

RFF= masa de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF)

Ahora bien, para un proceso continuo de extracción de aceite de palma, la masa de aceite se puede determinar a partir de su flujo másico f ac de acuerdo con la expresión:

Por su parte, el flujo másico de aceite ( f ac ) se puede calcular a partir del caudal del Licor de prensa (LP) ( QLP (Í )), la concentración de aceite contenido en el Licor de prensa (LP) ( x voi ac ( . t )) y I a densidad del aceite (p ac (í)). como se muestra en la siguiente expresión:

/ac( QLP - ' ) * x vol ac( * Pac (

Así las cosas, el potencial industrial de aceite (PIA) puede calcularse entre un primer tiempo (ti) y un segundo tiempo (t2) de acuerdo con la siguiente expresión:

Donde:

RFF f =masa de racimos de fruto fresco procesados entre ti y t2 Ahora bien, la densidad del aceite (p ac (t)) puede calcularse de la forma p(T) = k 1 * T + k 2 . Las constantes / y k 2 dependen de la sustancia y sus condiciones de operación, que, en caso de aceite de palma a las temperaturas de operación habituales, se reemplazarían en la ecuación de la siguiente manera:

p(T) =—0,40537 * T[°C] + 893,37

Por su parte, el caudal de Licor de prensa (LP) Q LP (t) puede determinarse mediante el dispositivo de vertedero (36), a partir de la altura de tiene el Licor de prensa (LP) en la ranura (34), o también llamado carga o nivel de cresta, y usando la siguiente expresión:

2 _

QIP QÍ) = ^ * * b * V 2 9.81 * h 3 / 2

Donde C d = Coeficiente de descarga. Este valor se obtiene experimentalmente y depende tanto de las propiedades del fluido como de los parámetros de diseño del dispositivo de vertedero (36). b= Ancho de la ranura (34) h= Carga o nivel de cresta.

Para simplificar la expresión, se pueden agrupar los valores constantes de la siguiente manera:

2 -

K Q = - * C d * b * y/2 * 9.81

3

De esta manera, el caudal de Licor de prensa (LP) se determina de acuerdo con la expresión:

QLP QI) = K q * h 3/2 El valor de K 0 puede obtenerse experimentalmente por medio de una calibración en la cual se mide el volumen de licor de prensas y el tiempo que tarda en llenarse un recipiente de volumen conocido, con el fin de establecer el valor de caudal de la siguiente forma:

Ahora bien, se entenderá que la unidad de cómputo (33) puede configurarse con otros modelos matemáticos, estadísticos, o puede programarse con técnicas de inteligencia artificial o aprendizaje de máquina (machine leaming, en inglés), tales como algoritmos de clasificación lineal (v.g. regresión logística, clasificación de Naive Bayes, discriminante lineal de Fisher), máquinas de soporte vectorial, máquinas de soporte vectorial de mínimos cuadrados, algoritmos de clasificación cuadrática, estimación de núcleo (kemel, en inglés), vecindario k-ésimo, árboles de decisión, bosques aleatorios, redes neuronales (v.g. supervisadas, de retropropagación, de propagación hacia adelante), cuantización de vectores de aprendizaje, y otras técnicas de aprendizaje de máquina conocidas por una persona medianamente versada en la materia.

Por otro lado, el método aquí divulgado, en su etapa d) requiere obtener un dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) que se suministra al dispositivo de vertedero (36) para poder determinar el potencial industrial de aceite (PIA) en la etapa e).

El dato de concentración de aceite del licor de prensa (LP) puede obtenerse varias maneras. Una de ellas es semi-automatizada, pues requiere tomar una muestra de Licor de prensa (LP) y analizarla con técnicas de laboratorio, que usualmente se hacen en lotes de muestras de Licor de prensa (LP) y no permiten obtener una función continua de concentración de aceite en el tiempo.

De acuerdo con lo anterior, en algunas realizaciones del método, el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se obtiene mediante centrifugación y determinación volumétrica de las fases contenidas en el licor de prensa (LP). Asimismo, dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) puede obtenerse mediante una técnica de extracción de aceite a través de un solvente, o con otras técnicas de análisis de laboratorio que permitan determinar el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) conocidas por una persona medianamente versada en la materia. Igualmente, en las realizaciones semi-automatizadas pueden obtenerse datos concentración de aceite en el licor de prensa (LP) en tiempos inferiores a 5min, por ejemplo, cada 2min, 3min, 4min o 5min. La velocidad de obtención de los datos dependerá de condiciones de operación de la planta de beneficio en donde se ejecute el método, y de aspectos como la distancia entre el dispositivo de vertedero (36), o el punto en donde se tome la muestra de Licor de prensa (LP) y el laboratorio donde se analice dicha muestra.

Ahora bien, también puede haber realizaciones del método en las que el muestreo se haga en lapsos más extensos, por ejemplo, en caso de que se quiera tener un estimado del potencial industrial de aceite (PIA) de los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) procesados durante un periodo de 8 horas, 12 horas, 18 horas o 24horas.

Preferiblemente, en las realizaciones semi-automatizadas, los valores de concentración de aceite en el licor de prensa (LP) se ingresan en una terminal o computador, ya sea de manera automatizada, o de manera manual. Esta terminal o computador está configurada para transmitir generar los datos concentración de aceite en el licor de prensa (LP) y enviarlos a la unidad de cómputo (33). Asimismo, la terminal o computador podría estar configurada para acceder a una base de datos en la que se guarden los datos concentración de aceite en el licor de prensa (LP) que se obtienen durante un tiempo determinado. La base de datos puede estar localizada en una memoria física conectada a la terminal o computador, o puede ser administrada por servidores remotos, o puede ser una base de datos tipo nube.

Por otro lado, el método aquí divulgado puede tener realizaciones en donde se obtienen datos concentración de aceite en el licor de prensa (LP) en tiempo real, o en períodos de tiempo cortos, por ejemplo, inferiores a un minuto, inferiores a un segundo, o inclusive en milisegundos.

En varias de estas realizaciones, el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) puede obtenerse mediante una técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR). Por ejemplo, la técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) puede emplear un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (34) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada (17) del dispositivo de vertedero (36).

El espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) cercano permite medir en línea la composición del licor de prensas, y por lo tanto, puede obtener en línea el dato de concentración de aceite en el licor de prensa (LP). El espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) se puede ubicar en un conducto o tubería que se localiza antes de realizar una etapa de dilución.

Igualmente, espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) puede conectarse en otro conducto o tubería dispuesto después de que se haya efectuado la dilución. Para efectos de medir el potencial industrial de aceite (PIA), si el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) se ubica luego de la dilución, es necesario medir el caudal de agua de dilución que se mezcla con el Licor de prensa (LP).

Ahora bien, en cuanto a los datos de temperatura y nivel, estos puede ser transmitidos desde el primer sensor de temperatura (18) y el sensor de nivel (21) directamente hacia unidad de cómputo (33), en caso de que el primer sensor de temperatura (18) y el sensor de nivel (21) cuenten con procesadores configurados para generar directamente los datos de temperatura y nivel, o estén conectador a un controlador (32) configurado para transformar señales generadas a partir de las mediciones del primer sensor de temperatura (18) y el sensor de nivel (21) en datos que son transmitidos a la unidad de cómputo (33).

Asimismo, los datos de temperatura y nivel podrían ser identificados y tabulados por un operario, quien luego los suministre manualmente o transmita mediante otro dispositivo electrónico a la unidad de cómputo (33).

Por otro lado, en varias realizaciones del método, ya sean en la que se toma el dato concentración de aceite en el licor de prensa (LP) en tiempo real, o en las que se obtiene mediante análisis de laboratorio, el método puede además incluir una etapa Al) previa a la etapa a). En la etapa Al) se obtiene un dato de tiempo de residencia de un lote de racimos de fruto fresco (RFL) de palma de aceite, donde el tiempo de residencia incluye el tiempo comprendido entre una etapa de recibir racimos de fruto fresco (RFF) (1) y una etapa de prensar frutos de palma de aceite (5) en la que se obtiene el licor de prensa (LP).

Haciendo referencia a la FIG. 1, esta FIG. muestra un ejemplo de cómo se puede determinar el tiempo de residencia analizando los tiempos y movimientos involucrados en una planta de beneficio en donde se ejecutan las siguientes etapas:

Recepción (1) o recibir racimos de fruto fresco (RFF) (1);

Esterilización (2) del fruto o esterilizar los racimos de fruto fresco (RFF)

(2);

Desfrutado (3) o desfrutar frutos de palma de aceite (3);

Digestión (4) o digerir los frutos de palma de aceite (4), y

Prensado (5) o prensar frutos de palma de aceite (5).

En este ejemplo, en la etapa de recepción (1) o también llamada recibir racimos de fruto fresco (RFF) (1), los racimos de fruto fresco (RFF) son pesados, dosificados en tolvas de recepción, y dispuestos en vagonetas marcadas de acuerdo al proveedor y hora de inicio del procesamiento. Los datos recolectados en esta etapa -peso, tiempo y proveedor- son almacenados para procesamiento posterior, según se describe más adelante.

Luego, se pasa a la etapa de esterilizar los racimos de fruto fresco (RFF) (2), en donde los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) son sometidos a condiciones específicas de presión y temperatura, con el fin de detener la acción de la enzima lipasa y evitar el avance del proceso de acidificación del aceite.

Por ejemplo, esta etapa involucra tratar los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) con vapor de agua, que generalmente se realiza en un esterilizador capaz de inyectar y distribuir el vapor de agua a una presión entre 241 y 344 kPa (35-50 psi) durante 75 minutos y 95 minutos. Ahora bien, se entenderá que la etapa de esterilizar los racimos de fruto fresco (RFF) (2) puede efectuarse a otros intervalos de temperatura, presión y tiempo que sean conocidos por una persona medianamente versada en la materia.

Posteriormente, como se ilustra en el ejemplo representado en la FIG. 1, la etapa de desfrutar frutos de palma de aceite (3) puede ser efectuada por un tambor rotatorio o trommel como el ilustrado, en el que los racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) ya esterilizados se levantan dentro del tambor y se dejan caer para que se desprendan los frutos de palma de aceite de las tusas. No obstante, se comprenderá que la presente invención no se limita al uso de esta metodología, sino que abarca todas las alternativas disponibles en el estado de la técnica para separar el fruto del raquis o tusa.

Luego, en el ejemplo representado en la FIG. 1, los frutos de palma de aceite son transportados desde la salida de la etapa de desfrutar frutos de palma de aceite (3) mediante un mecanismo de transporte de sólidos, que en el presente ejemplo es un elevador de cangilones. El elevador de cangilones dispone los frutos de palma de aceite en un digestor, en el que se ejecuta la etapa de digerir los frutos de palma de aceite (4).

El digestor del presente ejemplo cuenta con elementos rotativos en su interior que permiten macerar los frutos de palma de aceite. Además, el fruto de palma de aceite se trata con vapor de agua a una temperatura aproximada de entre 80°C y 100°C. Igualmente se entenderá que la etapa de digerir los frutos de palma de aceite (4) puede ejecutarse en cualquier otro aparato que cuente con elementos como paletas rotatorias, frenos laterales de retención de la masa de fruto, compuertas de alimentación superior y dosificación hacia la prensa, serpentín o inyección de vapor, y otros elementos equivalentes conocidos por una persona medianamente versada en la materia que contribuyan a macerar los frutos de palma de aceite sin quebrar la nuez contenida en ellos.

Posteriormente, se pasa a una etapa de análisis del licor de prensa (LP) (6) o analizar el licor de prensa (6) y una etapa de cálculo del potencial industrial de aceite (PIA) (7) o calcular el potencial industrial de aceite (PIA) (7), la cuales pueden ser ejecutadas a partir de las etapas de las modalidades del método aquí divulgado.

Por ejemplo, durante la etapa de análisis del licor de prensa (LP) (6), se puede determinar el caudal y la densidad del licor de prensa (LP), por medio de un dispositivo de vertedero (36), que en el ejemplo representado en la FIG. 1 es un dispositivo de canal abierto tipo vertedero, y haciendo uso de instrumentación analítica industrial. Asimismo, esta etapa incluye el análisis de la composición del Licor de prensa (LP), que puede ser realizado antes, durante o inmediatamente después de la descarga del Licor de prensa (LP) al dispositivo de canal abierto, teniendo cuenta que en este punto se tiene una menor probabilidad de mezcla del licor de prensa (LP) asociado a racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) de diferentes fuentes o proveedores.

Por ejemplo, el análisis de la composición del Licor de prensa (LP) se puede realizar por medio de un muestreo periódico manual del Licor de prensa (LP), para luego medir el volumen de las fases presentes (aceite, agua, lodos livianos y lodos pesados) en cada una de las muestras recolectadas. Por ejemplo, el análisis volumétrico puede hacerse mediante por medio de la centrifugación de las muestras del Licor de prensa (LP) recolectadas en tubos de ensayo plásticos graduados.

Asimismo, en otras modalidades del método se puede determinar el valor de la tasa de extracción de aceite (TEA) diario de la planta de beneficio, en esta modalidad el periodo de recolección de las muestras está entre aproximadamente 15 minutos y aproximadamente 120 minutos. También, el periodo de recolección puede ser aproximadamente 15 minutos. Asimismo, el periodo de recolección puede ser aproximadamente 60 minutos o mayor.

La tasa de extracción de aceite (TEA) se calcula a partir del potencial industrial de aceite (PIA), tomando en cuenta un porcentaje de pérdidas de aceite en efluentes (%Ac. perd e f luentes ) y un porcentaje de aceite recuperado de una etapa de prensado de tusas (%Ac. rec tusas ), de acuerdo con la siguiente expresión:

TEA PIA %A c . p6vd e ^i uen ^ es I- %Ac. ^6C^ usas Ahora bien, se entenderá que como la tasa de extracción de aceite (TEA) depende del potencial industrial de aceite (PIA), la tasa de extracción de aceite (TEA) puede obtenerse con la misma frecuencia que el potencial industrial de aceite (PIA), si es posible determinar los valores de porcentaje de pérdidas de aceite en efluentes (%Ac. perd e f luentes ) y el porcentaje de aceite recuperado de una etapa de prensado de tusas (%Ac. rec tusas ), en la misma frecuencia, o si se emplean modelos matemáticos de interpolación que permitan obtener los valores requeridos por la ecuación. En una realización del método, la centrifugación de las muestras recolectadas se lleva a cabo a aproximadamente 3000-4000 RPM por aproximadamente 3 a 10 minutos. En un ejemplo del método, la temperatura de las muestras se mantiene entre aproximadamente 60 y aproximadamente 90°C durante su análisis.

De otro lado, en otra realización del método, el análisis de la composición del LP se realiza de manera automatizada empleando un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) con matriz de diodos de alta resolución (NIR- VIS). De esta forma, de acuerdo a esta modalidad, el equipo proporciona datos de porcentaje de agua y aceite en el Licor de prensa (LP) en periodos predeterminados. El periodo de muestreo del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) puede ser entre aproximadamente 1 segundo y aproximadamente 10 segundos. También, el periodo de muestreo del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) puede ser el periodo es de aproximadamente 4 segundos.

Sin embargo, deberá entenderse que la invención no pretende limitarse al uso de dichas técnicas de análisis, sino que abarca todas las alternativas que permitan determinar la cantidad de aceite por unidad de volumen del Licor de prensa (LP).

Los datos recolectados en esta etapa (6), temperatura, densidad, tiempo, caudal y composición del Licor de prensa (LP), pueden ser almacenados en una base de datos o memoria a la que tenga acceso la unidad de cómputo (33).

Por otro lado, la presente divulgación describe realizaciones de un aparato para determinar del potencial industrial de aceite (PIA) de racimos de fruto de palma de aceite a partir de un licor de prensa (LP), en adelante aparato.

Haciendo referencia a la LIG. 2, en una realización del aparato, este incluye un dispositivo de vertedero (36) con una entrada (17) configurada para ingresar el licor de prensa (LP); una salida (25) configurada para retirar el licor de prensa (LP); y un elemento de división (15) dispuesto entre la entrada (17) y la salida (25). Además, el aparato cuenta con una ranura (34) localizada en el elemento de división (15) y configurada para permitir el vertimiento de licor de prensa (LP) haca la salida (25). Adicionalmente, el aparato incluye un sensor de temperatura (18) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de temperatura de licor de prensa (LP); un sensor de nivel (21) localizado cerca de la ranura (34) y configurado para obtener un dato de altura de licor de prensa (LP); y una unidad de cómputo (33) configurada para calcular mediante el potencial industrial de aceite (PIA) a partir un dato de concentración de aceite y de los datos de temperatura y altura.

Una de las ventajas de que el aparato cuente con un dispositivo de vertedero (36) es que el dispositivo de vertedero (36) permite obtener valores de caudal de Licor de prensa (LP) con base en mediciones de altura del Licor de prensa (LP) cerca de la ranura (34).

Lo anterior es importante tomando en cuenta que la tecnología disponible hasta el momento proporciona caudalímetros que si bien pueden obtener datos de caudal de Licor de prensa (LP), suelen obstruirse o descalibrarse debido a las propiedades físicas del Licor de prensa (LP), como su turbidez, abrasividad, viscosidad, alta concentración de sólidos y baja conductividad eléctrica.

Sin embargo, se entenderá que pueden utilizarse caudalímetros y otros instrumentos configurados para determinar de manera directa o indirecta el caudal del Licor de prensa (LP), y determinar datos de caudal del Licor de prensa (LP) que pueden ser procesados junto con datos de temperatura y datos de concentración de aceite del Licor de prensa (LP) en la unidad de cómputo (33) con el fin de calcular el potencial industrial de aceite (PIA).

Haciendo referencia a la FIG. 2, la modalidad ilustrada del aparato incluye un dispositivo de vertedero (36) con una primera pared (37) localizada cerca de la entrada (17); una segunda pared (38) localizada cerca de la salida (25) y un primer panel (13) dispuesto entre la primera pared (37) y el elemento de división (15).

El primer panel (13) y la primera pared (37) definen una primera cavidad (8) configurada para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que ingresa a través de la entrada (17). Además, el primer panel (13) y el elemento de división (15) definen una segunda cavidad (9) comunicada con la primera cavidad (8); donde la segunda cavidad (9) está configurada para generar una precipitación de una fase sólida (S) y una fase de aceite (Ac) (ilustradas en la FIG. 3 y FIG. 4) contenidas en el licor de prensa (LP).

Durante el funcionamiento del aparato, el Licor de prensa (LP) ingresa al dispositivo de vertedero (36) a través de la entrada (17) hacia la primera cavidad (8). En la primera cavidad (8) el Licor de prensa (LP) sufre una reducción de velocidad al cambiarse abruptamente la sección transversal del elemento que lo confina, por ejemplo, la tubería que se ilustra en la FIG. 2 que sirve como entrada (17). El cambio de área genera un cambio de velocidad que permite empezar a sedimentar la fase sólida (S) que se muestra en las FIGs. 3 y 4.

Adicionalmente, en la primera cavidad (8) se genera un flujo ascendente del Licor de prensa (LP), de manera que el Licor de prensa (LP) rebosa el primer panel (13) y pasa a la segunda cavidad (9), en donde se genera un flujo descendente, y luego pasa por el segundo panel (14) de manera ascendente. Luego, el Licor de prensa (LP) pasa por la ranura (34) formando una cresta que decrece en dirección hacia donde se localiza la salida (25).

Además, el dispositivo de vertedero (36) puede tener un segundo panel (14) configurado para formar con el elemento de división (15) una tercera cavidad ( 10), la cual se configura para lograr tener un nivel de Licor de prensa (LP) lo más horizontal y poco turbulento posible. Luego, el Licor de prensa (LP) pasa por la ranura (34) hacia una cuarta cavidad (11) definida por un cuarto panel (16) y el elemento de división (15). En este caso, en la ranura (34) se forma una cresta de vertimiento que sobresale hacia la cuarta cavidad (11).

En la proximidad de la ranura (34) se mide la altura del Licor de prensa (LP) con el sensor de nivel (21), con el fin de obtener el dato de altura de nivel de cresta, o nivel de Licor de prensa (LP) que toma en cuenta la unidad de cómputo (33) para calcular el potencial industrial de aceite (PIA).

Haciendo referencia a la FIG. 2, después la cuarta cavidad (11) el Licor de prensa (LP) puede pasar a una quinta cavidad (12) formada por el cuarto panel ( 16) y la segunda pared (38). El tercer panel (16) está configurado para reducir la turbulencia del licor de prensa (LP) que fluye hacia la salida (25). Asimismo, en la realización que se muestra en la FIG. 2, el dispositivo de vertedero (36) puede incluir una entrada de dilución (22) dispuesta entre la salida (25) y el elemento divisorio (15) y configurada para suministrar agua de dilución al licor de prensa (LP). En el ejemplo representado la entrada de dilución (22) corresponde a un conducto a través del cual fluye agua, o condensados de vapor tomados de otras etapas del proceso de la planta de beneficio donde se instale el aparato, tales como, trampas de calderas, condensados de esterilización, entre otros.

Adicionalmente, en la realización de la FIG. 2 se representa una de las modalidades del aparato cuenta con un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) dispuesto en un conducto configurado para proporcionar el licor de prensa (LP) a una entrada (17) del dispositivo de vertedero (36), donde el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (34) está configurado para obtener el dato de concentración de aceite.

Preferiblemente, el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (34) se conecta a un procesador (no ilustrado) configurado para determinar el dato de concentración de aceite a partir de procesamiento de señales con una técnica de análisis de radiación de infrarrojo cercano (NIR) y transmitir el dato de concentración de aceite a la unidad de cómputo (33).

Asimismo, en la realización de la FIG. 2 se ilustra un sensor de nivel (21) de tipo radar. Este sensor de nivel (21) permite tomar medidas confiables de nivel de Licor de prensa (LP) cerca de la ranura (34), pues generalmente este tipo de sensores cuentan con infraestructura electrónica capaz de filtrar ruido generado por vapores, paso de insectos, toma de muestras de Licor de prensa (LP), y otras interrupciones o intrusiones que generan falsas medidas en otros sensores de nivel (21), como los ópticos, o los operados por láser, o sonar.

Similarmente, la FIG. 2 muestra que el aparato puede incluir un conducto de extracción

(23) dispuesto en el fondo del dispositivo de vertedero (36) y un mecanismo de extracción

(24) configurado para extraer unos sedimentos formados por la fase sólida del licor de prensa (LP). En la FIG. 2 se muestra que se pueden tener varios conductos de extracción (23) acoplados a un mismo mecanismo de extracción (24). Adicionalmente, en la FIG. 2 se muestra un ejemplo de conducto de extracción (3) en el que se tiene una ramificación de conductos (39) dispuesta en el fondo del dispositivo de vertedero (36).

De esta manera el aparato puede evacuar sedimentos de fase sólida (S) que se acumulan en el fondo del dispositivo de vertedero (36) los cuales pueden generar una lectura errónea de la altura del licor de prensa (LP) por parte de sensor de nivel (21), lo cual generaría datos de altura erróneos que afectan la determinación del potencial industrial de aceite (PIA). Por ejemplo, la FIG. 4, muestra gráficamente como al activarse el mecanismo de extracción (24), los sedimentos de fase sólida (S) salen por el conducto de extracción (23).

Adicionalmente, en las FIGs. 2, 3 y 4 se identifica que el conducto de extracción (23) incluye una ramificación de conductos (39). De esta manera, la ramificación de conductos (39) proporciona múltiples puntos de entrada de los sedimentos, lo cual facilita su extracción de manera homogénea. Particularmente, la realización del aparato ilustrada en las FIGs. 2 y 3 muestra que la ramificación de conductos (39) es de tipo espina de pescado.

Ahora bien, se entenderá que, en otras realizaciones no ilustradas, se pueden utilizar diferentes configuraciones, formas y disposiciones del conducto de extracción (23). Asimismo, se pueden usar configuraciones diferentes para la ramificación de conductos (39).

Asimismo, la FIG. 2 muestra una modalidad del mecanismo de extracción (24) que incluye una bomba de diafragma, y accesorios hidráulicos como válvulas de paso y conexiones de tubería. Ahora bien, se entenderá que pueden utilizarse otras bombas seleccionadas entre bombas de tomillo, bombas de cavidad progresiva, bombas de lóbulos, bombas tipo Eddy, bombas de levas, bombas reciprocantes, bombas centrifugas, bombas triplex, bomba de diafragma, bomba de doble diafragma, u otras bombas equivalentes conocidas por una persona versada en la materia técnica.

Adicionalmente, en la realización de la FIG. 2, se identifica que el aparato puede incluir una pluralidad de sensores de temperatura (18, 19, 20) dispuestos cerca de la ranura (34) y separados entre sí verticalmente. Los sensores de temperatura (18, 19, 20) pueden estar configurados para obtener una pluralidad de datos de temperatura que son transmitidos a la unidad de cómputo (33). En este caso, la unidad de cómputo (33) puede además estar configurada para obtener datos de conductividad térmica, gradientes de temperatura y diferenciales de temperatura, y otras propiedades termodinámicas con base en las señales de temperatura.

Por otra parte, tal como se ilustra en la FIG. 2, el aparato representado tiene un dispositivo de vertedero (36) de tipo canal abierto con vertedero rectangular. El primer panel (13) se extiende desde el piso del dispositivo de vertedero (36) hasta aproximadamente ¾ partes de su altura total; el segundo panel (14) se extiende desde la parte superior del dispositivo de vertedero (36) hasta aproximadamente la mitad de la altura del mismo; el elemento de división (15) se extiende desde el piso del dispositivo de vertedero (36) hasta la parte superior del mismo y presenta una ranura (34) vertical de forma rectangular en la dicha parte superior; y, el cuarto panel (16) actúa como un atenuador de turbulencia antes de la dilución del licor de prensa (LP), se extiende desde el piso del dispositivo de vertedero (36) hasta aproximadamente la mitad de la altura del mismo.

En una modalidad no ilustrada, el aparato comprende además una mirilla graduada fabricada en material resistente a las condiciones de trabajo, tal como cristal de trabajo pesado. En una modalidad particular, la mirilla se encuentra graduada en milímetros.

De otro lado, en aún otra realización el aparato tiene medios para la determinación de la temperatura del licor de prensa (LP) en al menos tres posiciones distintas al interior del vertedero. En una realización preferida los medios para la determinación de la temperatura se seleccionan de un grupo que comprende sensores de temperatura tipo termocupla, termopares, dispositivos termo-resistivos (RTD) o similares. En una realización particularmente preferida, los medios para la determinación de temperatura son sensores de temperatura tipo termocupla.

En aún otra realización de la invención, el dispositivo de canal abierto tipo vertedero rectangular de la invención presenta medios para la determinación del nivel con sensores de nivel tal como sensores por radar de onda guiada, por contacto mediante medición de capacitancia, o similares. De esta forma, tal como se ilustra en la FIG. 2, esta realización del aparato comprende un conducto configurado como entrada ( 17), un primer sensor de temperatura (18) localizado en la primera cavidad (8), un segundo sensor de temperatura (19) localizado en la segunda cavidad (9) junto con un tercer sensor de temperatura (20) y un sensor de nivel (21) dispuesto y un sensor de nivel (21) del licor de prensa (LP), ubicados en las cercanías del elemento de división (15).

De otro lado, en una realización, el dispositivo de canal abierto tipo vertedero rectangular de la invención comprende medios para la evacuación de sedimentos, por ejemplo, un conducto de extracción (23), medios para controlar el nivel de sedimentos, por ejemplo, un mecanismo de extracción (24), una entrada de dilución (22), por ejemplo, un conducto de descarga de agua, y una salida (25) con medios para la salida del licor de prensa diluido (LPD) hacia clarificación.

En una modalidad de la invención, los medios para el control del nivel de sedimentos comprenden sistemas de tuberías fabricadas en materiales adecuados para el trabajo con el Licor de prensa (LP). En una modalidad particular, los medios para controlar el nivel de sedimentos comprenden medios mecánicos que promuevan el movimiento de los sedimentos a través de las tuberías, tales como una bomba o similares.

En aun otra realización, el aparato incluye un dispositivo de vertedero (36) de tipo canal abierto con vertedero de sección transversal rectangular. El dispositivo de vertedero (36) tiene en su la parte inferior de la primera cavidad (8), segunda cavidad (9) y/o tercera cavidad (10) medios para la evacuación de sedimentos, en donde dichos medios pueden ser un conducto de extracción (23) con una ramificación de conductos (39) con forma de espina de pescado. En otra realización, los medios para la evacuación de sedimentos, se refieren a tubería simple y se ubican en la parte lateral de la cuarta cavidad (11) y la quinta cavidad (12).

En una modalidad no ilustrada, los sedimentos evacuados se recirculan a la primera cavidad (8), con el fin aprovechar el contenido de aceite presente en esta fase sólida.

Por otro lado, la FIG. 2 también ilustra la posición preferida de los sensores de temperatura ( 18, 19, 20). De este modo, el primer sensor de temperatura (18) se encuentra ubicado en la parte superior, de forma que permite la medición de la temperatura del Licor de prensa (LP) que ha ingresado (y por tanto el cálculo de la densidad del aceite); por su parte, el segundo sensor de temperatura (19) se encuentra ubicado a una altura intermedia del vertedero, de forma que permite detectar, por comparación con los valores de temperatura del primer sensor de temperatura (18), la presencia de aceite o lodos. Asimismo, el tercer sensor de temperatura (20) se encuentra ubicado en la parte inferior del vertedero, de forma que permite detectar, por comparación con los valores de temperatura del primer sensor de temperatura (18) y el segundo sensor de temperatura (19), la presencia de lodos y sedimentos. Estos sensores de temperatura (18, 19, 20) permiten tener un control eficiente de la salida de los sedimentos evitando que se dé una salida inapropiada del aceite.

Así, a través de las medidas de temperatura a diferentes niveles de altura, es posible conocer la cantidad de sedimentos presentes en el vertedero, de forma que sea posible controlarlos mediante los medios de evacuación y control de sedimentos, por ejemplo, con el conducto de extracción (23) y el mecanismo de extracción (24) ilustrado en las FIGs. 2 a 5. En donde la ubicación, en términos de altura de dichos medios de evacuación (P) se determinará con base en el nivel máximo de sedimentos permitidos.

De acuerdo a lo ilustrado en la FIG. 4, la acumulación de sedimentos en el fondo del vertedero puede llegar a influir en la determinación del nivel del LP realizada a través del sensor de nivel (N), sin embargo, el error estimado se encuentra por debajo del 0.5% respecto a la lectura de nivel del sensor. En este sentido, la inclusión de medios para realizar la evacuación de estos sedimentos, tales como tuberías y bombas, facilita la limpieza y mantenimiento del tanque, e impiden la acumulación de los sedimentos que pueden llegar a generar afectaciones durante el funcionamiento del sistema al finalizar la semana de proceso (considerando jomadas de trabajo de 24 horas). Este proceso de limpieza y mantenimiento del tanque se lleva a cabo de manera preferida al final de la semana de trabajo, haciendo uso de las jomadas de mantenimiento de la planta para su desarrollo.

Haciendo referencia a la FIG. 5, se muestra una realización del aparato que tiene un dispositivo de vertedero (36) de tipo canal abierto tipo vertedero rectangular, en donde dicho dispositivo de vertedero (36) está configurado para su funcionamiento en plataformas elevadas.

De este modo, en dicha realización, el dispositivo de canal abierto tipo vertedero de la invención presenta cuatro compartimientos limitados por un primer panel divisorio (26), un elemento de división (15) y un segundo panel divisorio (28). En donde, el primer panel divisorio (26) se extiende desde la parte superior del dispositivo de vertedero (36) hasta aproximadamente 4/5 de la altura del mismo; el elemento de división (15) se extiende desde el fondo del dispositivo de vertedero (36) hasta la parte superior del mismo y presenta una ranura (34) vertical de forma rectangular en la dicha parte superior; y, por último, el segundo panel divisorio (28), que actúa como un atenuador de turbulencia antes de la dilución del licor de prensa (LP), se extiende desde el fondo del dispositivo de vertedero (36) hasta aproximadamente una cuarta parte de la altura del elemento de división (15).

En donde el segundo panel divisorio (28) también se utiliza como referencia para la calibración del sistema cuando se genera la ecuación que relaciona la altura del Licor de prensa (LP) (determinada empleando el sensor de nivel (21)), con el caudal del Licor de prensa (LP), para obtener el volumen de Licor de prensa (LP).

Asimismo, en ésta modalidad el dispositivo de vertedero (36) es un dispositivo de canal abierto tipo vertedero rectangular con un conducto de descarga dispuesto como entrada (17) desde donde ingresa el Licor de prensa (LP), un primer sensor de temperatura (18), un segundo sensor de temperatura (19) y un tercer sensor de temperatura (20) los cuales se ubican en las proximidades del elemento de división (15). También, el dispositivo de vertedero (36) ilustrado cuenta con un sensor de nivel (21) del licor de prensa (LP), también ubicado en inmediaciones del elemento de división (15).

De otro lado, en ésta realización, el dispositivo de vertedero (36) comprende medios para la evacuación de sedimentos, que en la LIG. 5 se identifican como un conducto de extracción (23) conectado al piso del dispositivo de vertedero (36). Además, en la LIG. 5 se muestra un conducto de descarga de agua caliente o condensados de esterilización para dilución dispuesto como entrada de dilución (22), y medios para la salida del licor de prensa diluido (LPD) hacia clarificación, que corresponden a un conducto configurado como salida (25). A su vez, antes de la entrada de dilución (22) se puede disponer un actuador configurado para controlar el caudal de agua de dilución, por ejemplo, una electroválvula, la cual puede ser de tipo on/off, o preferiblemente, de tipo proporcional. Adicionalmente, antes de la entrada de dilución (22) se puede disponer dispositivos electrónicos de medición de flujo volumétrico por principios de ultrasonido, electromagnéticos, Coriolis, u otros tipos de caudalímetros conocidos por una persona medianamente versada en la materia. El dispositivo de vertedero (36) se fabrica en materiales resistentes a las condiciones del proceso. Por ejemplo, el dispositivo de vertedero (36) puede ser de un material que se selecciona entre acero al carbono, fundiciones de hierro, hierro galvanizado, aceros al cromo, aceros al cromo-níquel, aceros al cromo-níquel-titanio, aleación de níquel-cromo- molibdeno-tungsteno, aleaciones ferrosas al cromo-molibdeno, acero inoxidable 301, acero inoxidable 302, acero inoxidable 304, acero inoxidable 316, acero inoxidable 405, acero inoxidable 410, acero inoxidable 430, acero inoxidable 442, acero aleado con manganeso y combinaciones de los anteriores. En una realización particular, el dispositivo de vertedero (36) se fabrica en acero inoxidable.

Por otro lado, haciendo referencia a la FIG. 6A, el aparato puede incluir un sistema para monitorear en tiempo real el potencial industrial de aceite (PIA) y otros parámetros de operación del proceso de extracción de aceite de palma en una planta de beneficio que comprende:

Un primer módulo (30) de recolección de datos de entrada de fruto (peso y tiempo), caracterizado porque comprende una interfaz de comunicación con el operador,

Un segundo módulo (31) o módulo de medición que comprende sensores de temperatura (18, 19, 20) un sensor de nivel (21) dispuesto para determinar caudal del licor de prensa (LP), presentando adicionalmente los parámetros obtenidos a través de sensores y otros calculados a partir de ecuaciones, modelos experimentales y teóricos para el sistema,

Un módulo de monitoreo de parámetros, control de sistemas y comunicación de datos, por ejemplo, un controlador (32), caracterizado porque dicho módulo comprende o Medios para la recepción de los datos recolectados por los módulos de recolección y medición (primer módulo (30) y segundo módulo (31)), o Medios de almacenamiento (no ilustrados),

o Medios de transmisión de los datos recolectados (no ilustrados), y o Una interfaz de comunicación con el operador,

Un centro de control (iv) o unidad de cómputo (33) caracterizado porque comprende,

o Medios para la recepción de los datos transmitidos por el módulo de monitoreo de parámetros, control de sistemas y comunicación de datos, o Medios de almacenamiento configurados como base de datos del sistema, o Medios para el procesamiento de los datos recolectados,

o Medios para monitorear los diferentes parámetros del proceso y control del mismo,

o Medios de visualización de los datos recolectados, medios de transmisión de datos, y una interfaz de comunicación con el operador,

Opcionalmente, uno o más módulos de monitoreo remoto (29) que comprenden medios de recepción y transmisión de datos, y medios para la visualización de los mismos.

En donde el segundo módulo (31) incluye alguna de las realizaciones del dispositivo de vertedero (36) del aparato descritas anteriormente.

El primer módulo (30) puede incluir un dispositivo HID (por las siglas en inglés de Human Inte tf ace Device) que a su vez puede incluir, sin limitación, teclado, mouse, trackball, touchpad, dispositivo apuntador, joystick, pantalla táctil, entre otros dispositivos capaces de permitir que un usuario ingrese datos en la unidad de cómputo del dispositivo y combinaciones de estos. Por ejemplo, el primer módulo (30) puede incluir un dispositivo tipo pantalla táctil HMI.

De esta manera, el primer módulo (30) permite a un operador suministrar información concerniente a la identificación de un lote racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF) y el tiempo de inicio de procesamiento.

Asimismo, el primer módulo (30) incluye un procesador que puede seleccionarse entre, microcontroladores, micro procesadores, DSCs (Digital Signal Controller por sus siglas en inglés), FPGAs (Field Programmable Gate Array por sus siglas en inglés), CPLDs (Complex Programmable Logic Device por sus siglas en inglés), ASICs (Application Specific Integrated Circuit por sus siglas en inglés), SoCs (System on Chip por sus siglas en inglés), PSoCs (Programmable System on Chip por sus siglas en inglés), computadores, servidores, tabletas, celulares, celulares inteligentes, generadores de señales y otros tipos de procesadores conocidos por una persona medianamente versada en la materia y combinaciones de estas. Este mismo tipo de procesadores puede ser utilizado en los demás módulos (29, 31) y en la unidad de cómputo (33).

Además, el primer módulo (30) puede incluir medios de almacenamiento, tales como memorias memorias RAM (memoria caché, SRAM, DRAM, DDR), memoria ROM (Flash, Caché, discos duros, SSD, EPROM, EEPROM, memorias ROM extraíbles (v.g. SD (miniSD, microSD, etc), MMC ( MultiMedia Card ), Compact Flash, SMC (Smart Media Card), SDC (Secure Digital Card), MS (Memory Stick), entre otras)), CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD por las siglas en inglés de Digital Versatile Disc) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cintas magnéticas, almacenamiento o cualquier otro medio que pueda usarse para almacenar información y a la que se puede acceder por medio del procesador. Este mismo tipo de medios de almacenamiento pueden ser utilizado en los demás módulos (29, 31) y en la unidad de cómputo (33).

Asimismo, el primer módulo (30) puede incluir medios para la transmisión de datos, tales como puertos tipo Ethernet, USB, SD, I2C (del acrónimo de IIC Inter-Integrated Circuit), CAN (por las siglas en inglés de Controller Area Network) , SPI (por las siglas en inglés de Serial Peripheral Interface), SCI (por las siglas en inglés de Serial Communication Interface), QSPI (por las siglas en inglés de Quad Serial Peripheral Interface), 1-Wire, D2B (por las siglas en inglés de Domestic Digital Bus), Profibus y otros conocidos por una persona medianamente versada en la materia. Este mismo tipo de medios para la transmisión de datos pueden ser utilizados para interconectar los demás módulos (29, 31) y la unidad de cómputo (33).

Los medios para la transmisión de datos permiten conectar el primer módulo (30) con la unidad de cómputo (33). La conexión entre el primer módulo (30) y la unidad de cómputo (33) puede efectuarse mediante un protocolo de comunicaciones. Por ejemplo, el protocolo de comunicaciones puede seleccionarse entre ntre AS-i de acuerdo con el estándar internacional IEC62026-2, Bristol Standard Asynchronous Protocol (BSAP) (Protocolo Asincrono Estándar de Bristol, por sus siglas en inglés), CC-Link Industrial Networks, CIP (Protocolo Industrial Común, por sus siglas en inglés), CAN bus (Red de Area Controlada, por su siglas en inglés) tales como CANopen y DeviceNet, ControlNet, DF-1, DirectNET, EtherCAT, Ethernet Global Data (EGD) (Información Global de Ethernet, por sus siglas en inglés), Ethernet Powerlink, EtherNet/IP, Bus de campo de tipo FINS FOUNDATION (v.g. Hl, HSE), GE SRTP (protocolo de transporte de solicitud de servicio, por su siglas en inglés), protocolo HART (Highway Addressable Remóte Transducer), Sistema Inteligente Distribuido (Honeywell SDS), HostLink, INTERBUS, IO-Link, MECHATROLINK, MelsecNet, Modbus, Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP/IP o Modbus TCP, Modbus sobre TCP/IP o Modbus sobre TCP o Modbus RTU/IP, Modbus sobre UDP, Modbus Plus (Modbus+, MB+ o MBP), Pemex Modbus, Enron Modbus, Optomux, Process Image Exchange Protocol (PieP) (Protocolo de intercambio de imágenes de proceso, por sus siglas en inglés), Profibus, PROFINET IO, RAPIEnet (Real-time Automation Protocols for Industrial Ethernet) (Protocolos de automatización en tiempo real para ethemet industrial, por sus siglas en inglés) , SERCOS interface, SERCOS III, Sinec Hl, SynqNet, o Time-Triggered Ethemet (SAE AS6802), y otros protocolos conocidos por una persona medianamente versada en la materia. Estos mismos protocolos de comunicaciones pueden ser usados para comunicar e interconectar los demás módulos (29, 31) y la unidad de cómputo (33). Asimismo, el aparato puede incluir un cortafuegos (firewall, en inglés) configurado para establecer una conexión segura entre los módulos de monitoreo remoto (29) y la unidad de cómputo (33), y de esta manera evitar ataques informáticos que puedan afectar la operación del aparato.

Similarmente, el primer módulo (30), los módulos de monitoreo remoto (29) y la unidad de cómputo (33) pueden estar configurados para establecer comunicación mediante una red de comunicaciones como Internet, WAN, LAN, redes 4G, 5G y otras redes de comunicaciones conocidas por una persona medianamente versada en la materia.

Adicionalmente, el primer módulo (30) puede incluir un dispositivo de visualización que pueda conectarse a una unidad de cómputo y mostrar su salida, se selecciona entre otros de monitor CRT (por las siglas en inglés de Cathode Ray Tube), pantalla plana, pantalla de cristal líquido LCD (por las siglas en inglés de Liquid Crystal Display), pantalla LCD de matriz activa, pantalla LCD de matriz pasiva, pantallas LED, proyectores de pantallas, TV (4KTV, HDTV, TV de plasma, Smart TV), pantallas OLED (por las siglas en inglés de Organic Light Emitting Diode), pantallas AMOLED (por las siglas en inglés de Active Matrix Organic Light Emitting Diode), Pantallas de puntos cuánticos QD (por las siglas en inglés de Quantic Display), pantallas de segmentos, entre otros dispositivos capaces de mostrar datos a un usuario, conocidos por los expertos en la técnica, y combinaciones de estos. Este mismo tipo de dispositivos de visualización pueden ser utilizados para en los demás módulos (29, 31) y en la unidad de cómputo (33).

En una realización preferida, el módulo de monitoreo de parámetros corresponde a un controlador (32), por ejemplo un controlador lógico programable (PLC), caracterizado porque comprende medios de recepción de datos, tales como puertos analógicos configurables que reciben los datos obtenidos por los sensores de temperatura y nivel, y por el primer módulo (30); medios de almacenamiento, tales como una memoria intema de alta capacidad; medios de medios de transmisión de datos, tales como módulos Modbus RTU o Ethernet; y una interfaz de comunicación con el operador, tal como un pantalla simple o una pantalla táctil.

De manera preferida, la unidad de cómputo (33) se localiza en un espacio, tal como un laboratorio o una oficina, bajo condiciones controladas de suministro eléctrico y seguridad del personal. En una modalidad preferida, el unidad de cómputo (33) corresponde a un computador u ordenador que comprende medios para la recepción de los datos transmitidos desde el controlador (32) tales como puestos USB o Ethernet; medios de almacenamiento, tales como una memoria de alta capacidad; medios para el procesamiento de datos; y medios para la de visualización de los datos recolectados, tales como pantallas simples o táctiles; medios de transmisión de datos, tales como puestos o similares; y una interfaz de comunicación con el operador.

La unidad de cómputo (33) puede estar configurada para acceder a una base de datos, por ejemplo, una base de datos almacenada en los medios de almacenamiento. Asimismo, la unidad de cómputo (33) puede estar configurada para ejecutar un algoritmo, rutina o software que permita calcular el potencial industrial de aceite (PIA).

De manera preferida, los módulos de monitoreo remoto (29) corresponden a un dispositivo tipo pantalla táctil HMI, que se caracteriza por comprender una interfaz de comunicación con el operador, medios de almacenamiento, tales como memorias intemas de alta capacidad tipo FLASH y/o SDRAM, y medios para la transmisión de datos, tales como puertos tipo Ethernet, serial, USB y/o SD.

En otra realización, los métodos y aparatos aquí divulgados pueden hacer parte de un proceso para el monitoreo remoto de los parámetros del proceso de extracción de aceite de palma en plantas de beneficio que comprende las operaciones realizadas por el sistema de monitoreo anteriormente descrito.

En una realización más, el aparato aquí divulgado puede ejecutar en su unidad de cómputo (33), o en otro computador o servidor, un programa de ordenador que comprende un código de software que permite realizar las etapas del proceso de monitoreo o las operaciones realizadas por el sistema de monitoreo anteriormente descritos, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.

En una realización más, el aparato aquí divulgado puede ejecutar en su controlador (32) programas informáticos, por ejemplo, algoritmos desarrollados para controladores lógicos programables (PLC), y programas desarrollados para las pantallas o unidades de visualización e interacción con el usuario HMI.

Por otro lado, en la FIG. 6B, se muestra otra posible realización del sistema para monitorear en tiempo real el potencial industrial de aceite (PIA) y otros parámetros de operación del proceso de extracción de aceite de palma en una planta de beneficio. Además de las características previamente explicadas tomando con referencia a la FIG. 6A, la realización de la FIG. 6B incluye un módulo de control de dilución (41) provisto de una válvula proporcional (42) configurada para controlar el flujo de agua de dilución que se proporciona al Licor de prensa (LP), por ejemplo, cerca de la salida (25) del dispositivo de vertedero (36).

El módulo de control de dilución (41) puede incluir un controlador similar al controlador (32), configurado con controlador auxiliar o esclavo. El controlador del módulo de control de dilución (41) puede estar configurado para enviar una señal de control a la válvula proporcional (42) como salida de un proceso de comparación. El proceso de comparación toma como entrada un factor de dilución deseado, el cual corresponde a una relación entre el porcentaje aceite y el porcentaje de agua que va hacia una etapa de clarificación. El factor de dilución depende de condiciones de proceso determinadas por la capacidad y maquinaria disponible para bombear el Licor de prensa diluido (LPD). Adicionalmente, el proceso de control toma como entrada datos de concentración de aceite y datos de nivel de licor de prensa diluido (LPD). Los datos de nivel de Licor de prensa diluido (LPD) pueden obtenerse con un sensor de nivel (no ilustrado) dispuesto en la zona donde se mezcla el agua de dilución con el Licor de prensa (LP).

Asimismo, en las realizaciones del aparato en las que se tiene el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35), el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) puede estar configurado para obtener a partir del Licor de prensa (LP) datos de concentración de aceite, y además, datos de concentración de agua. Estos datos de concentración de aceite y datos de concentración de agua, se suministran como entrada al controlador del módulo de control de dilución (41).

Adicionalmente, el controlador del módulo de control de dilución (41) puede estar configurado para ejecutar un programa de control proporcional-derivativo-integral (PID), control fuzzy, y otras técnicas de control conocidas por una persona medianamente versada en la materia.

En otra realización, la presente invención incluye además las siguientes etapas previas para la preparación e implementación de la metodología de la invención:

Recolectar la información referente a las condiciones del proceso y las especificaciones físicas de la planta,

Realizar un estudio de tiempos y movimientos del proceso en la planta de beneficio,

Basado en la información recolectada, diseñar, fabricar e instalar el dispositivo de vertedero (36),

Seleccionar la instrumentación de monitoreo y control, adecuada para la medición de parámetros del licor de prensa (LP) y condiciones de proceso asociadas al mismo,

Calibrar el dispositivo de vertedero (36) para obtener el modelo experimental que relaciona altura del licor de prensa (LP) con caudal del mismo. Opcionalmente, programar la instrumentación y desarrollar herramientas informáticas tales como programas de ordenador o aplicaciones móviles que integren la información requerida para la determinación del potencial industrial de aceite (PIA).

Así, en la etapa de recolección de información, se determinan las condiciones físicas de la planta, tales como distancias entre los equipos o sistemas en donde se desarrollan las operaciones unitarias del proceso, caudales del LP y para dilución usando agua caliente o condensados de esterilización. Además, se establece la presencia de equipos y elementos disponibles para análisis en laboratorio en la planta de beneficio. Los datos recolectados en esta etapa serán empleados posteriormente para el diseño del dispositivo de vertedero (36).

Por su parte, durante el estudio de tiempos y movimientos, se determinan estadísticamente los tiempos de residencia desde la recepción de racimos de fruto fresco (RFF) hasta llegar a la separación final de torta y nueces (generalmente en el tambor pulidor), pasando por digestión y prensado. De manera preferida, esta etapa se lleva a cabo empleando cronómetros, trazadores de caucho de tamaño similar al de un fruto, y planillas de reporte de actividades.

Por su parte, la calibración del dispositivo de vertedero (36) se hace por medio de la recolección y el análisis de un grupo de datos de caudal y nivel, de forma que sea posible establecer un modelo matemático de alta confiabilidad que permita tener una correlación adecuada, preferiblemente con un coeficiente de correlación mayor a 0.95.

De manera preferida la invención se refiere al almacenamiento y ordenamiento de los datos recolectados durante estas etapas previas, de forma que se establece una base de datos del funcionamiento de la planta de beneficio y del dispositivo tipo vertedero de la invención.

Ejemplos:

Ejemplo 1: Comparación de los valores diarios de potencial industrial de aceite (PIA) y tasa de extracción de aceite (TEA) en una planta de beneficio Haciendo uso de un dispositivo de canal abierto de acuerdo a la invención y siguiendo la metodología propuesta, se realizó la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) en la planta de beneficio Agroindustrial del Sur del Cesar y Cía. Ltda. (Agroince).

En la FIG. 7 se muestran los resultados de las determinaciones diarias de potencial industrial de aceite (PIA) y la tasa de extracción de aceite (TEA), así como los resultados obtenidos mediante método de la invención en tiempo real. De esta forma, es posible observar que, la medición de los valores diarios mediante métodos convencionales no permite observar la variabilidad asociada a dicho parámetro (líneas verde y naranja), de forma que no es posible pensar en posibilidades de mejora para el proceso ni determinar el potencial industrial de aceite (PIA) por cargamento de fruto según los proveedores analizados durante el día.

Ejemplo 2: Clasificación de los proveedores de acuerdo a los valores del potencial industrial de aceite (PIA)

Una vez implementada la metodología, fue posible realizar una clasificación de los proveedores con base a los valores de potencial industrial de aceite (PIA) determinados, tal como se muestra en la FIG. 8.

De esta manera, es posible plantear oportunidades de mejora para la planta de beneficio, toda vez que al determinar el potencial industrial de aceite (PIA) por cargamento de fruto de proveedor, es posible clasificar los proveedores, establecer métricas para ajuste de pago por potencial industrial de aceite (PIA), determinar las condiciones más favorables de cultivo y realizar otros análisis que permitan incrementar la productividad de la planta de beneficio.

Ejemplo 3: Comparación de los valores de potencial industrial de aceite (PIA) obtenidos mediante la implementación de dos metodologías de medición diferentes

Para evaluar si existen variaciones significativas entre la determinación del potencial industrial de aceite (PIA) llevada a cabo mediante la implementación del sistema semiautomatizado y sistema automatizado usando NIR Online, se realizaron medidas comparativas considerando la frecuencia de medición para ambos sistemas. Los resultados, mostrados en la FIG. 9 demuestran que el comportamiento en términos generales es bastante similar, y por lo tanto que la elección de una u otra alternativa dependerá de las necesidades y condiciones particulares de la planta de beneficio en la cual se implemente dicho sistema.

Ejemplo 4: algoritmo de la unidad de cómputo (33)

En una realización del aparato, la unidad de cómputo (33) está configurada para ejecutar el algoritmo representado en la FIG. 10.

El algoritmo cuenta con una primera etapa I) de establecer comunicación entre el primer módulo (30), el segundo módulo (31) y los módulos de monitoreo remoto (29). Posteriormente, el algoritmo pasa a una etapa II) de seleccionar un tiempo de muestreo de temperaturas, nivel, y concentración de aceite. El tiempo de muestreo dependerá de la capacidad de muestreo de los sensores de temperatura (18, 19, 20) y el sensor de nivel (21). Asimismo, depende la capacidad del equipo de laboratorio para obtener datos de concentración de aceite, o de la capacidad de muestro del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35).

Posteriormente, el algoritmo pasa a una etapa III) de verificar si se ha seleccionado un tiempo de muestreo inferior a cero. Si se seleccionó un tiempo de muestreo inferior a cero, entonces se repite la etapa II). Si el tiempo de muestreo es mayor a cero, entonces el algoritmo pasa a una etapa IV) de recibir variables desde el controlador (32). El controlador (32) puede ser un controlador lógico programable que procesa señales análogas del sensor de nivel (21) y del primer sensor de temperatura (18), segundo sensor de temperatura (19) y/o el tercer sensor de temperatura (20), y genera los datos de altura y temperatura necesarios para calcular el potencial industrial de aceite (PIA).

Luego, el algoritmo pasa a una etapa V) de recibir variables desde el procesador del primer módulo (30). Dicho procesador se conecta al dispositivo HMI que utiliza un operario para ingresar información del proveedor que proporciona determinado lote de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF). Adicionalmente, en la etapa V) se establece comunicación con una base de datos de proveedores de racimos frescos de fruto de palma de aceite (RFF).

Posteriormente, el algoritmo tiene una etapa VI) en la que verifica si se detecta un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) conectado a la unidad de cómputo (33). En caso afirmativo, entonces se pasa a una etapa VIII) de recibir datos de concentración de aceite del procesador del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) y luego se pasa a una etapa IX) de calcular el potencial industrial de aceite (PIA) con base en los datos de temperatura, nivel y concentración de aceite. Por el contarlo, si no hay un espectrómetro de infrarrojo cercano (NIR) (35) conectado a la unidad de cómputo (33), entonces se pasa directamente a una etapa VII) de recibir datos de concentración de aceite de terminal del laboratorio y luego pasa a la etapa IX).

La etapa VII) puede ejecutarse después de que la unidad de cómputo (33) envía una petición a la terminal del laboratorio, y dicha terminal responde con el envío de los datos de concentración de aceite. Asimismo, los datos de concentración de aceite de la terminal pueden guardarse en bases de datos configuradas para ser accedidas por la unidad de cómputo (33), por ejemplo, bases de datos SQL.

Luego, el algoritmo pasa a una etapa X) de guardar los resultados del cálculo del potencial industrial de aceite (PIA) en una base de datos y pasa a una etapa XI) en la que se verifica si un usuario ha ingresado una instrucción de detener el algoritmo. En caso afirmativo, el algoritmo finaliza, en caso negativo, el algoritmo regresa a la etapa I).

Se debe entender que la presente divulgación no se halla limitada a las modalidades descritas e ilustradas, pues como será evidente para una persona versada en el arte, existen variaciones y modificaciones posibles que no se apartan del espíritu de la invención, el cual solo se encuentra definido por las siguientes reivindicaciones.