Producción de sal con un bajo contenido de sodio con contenido mineral equilibrado.

Proceso para preparar un producto de sal derivado de agua de mar,

que comprende minerales traza de agua de mar, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar una salmuera concentrada de agua de mar,

(b) transferir la salmuera concentrada a una unidad de cristalización,

(c) acumular y mantener una solución madre sustancialmente saturada en los constituyentes principales de la sal, incluyendo cloruro de sodio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de potasio y sulfato de potasio,

(d) evaporar líquido de dicho cristalizador, de manera que los cristales de diferentes sales forman partículas con una composición sustancialmente homogénea que incluye sales dobles,

(e) transferir cristales de dicho cristalizador a través de una unidad de lavado, que es preferiblemente una columna de lavado, de manera que dichos cristales se aclaran de la solución madre en las superficies de los cristales que deja el cristalizador con los cristales, llevándose a cado dicho aclarado con un líquido de aclarado que se transfiere al cristalizador después del aclarado,

(f) recoger dichos cristales aclarados y transferirlos a una unidad de separación, que es preferiblemente una centrífuga, donde se extrae el exceso de líquido de los cristales, y opcionalmente secar los cristales, y

(g) retroalimentar el exceso de líquido separado al cristalizador,

obteniendo de este modo un producto de sal que comprende minerales traza.

Producción de sal con un bajo contenido de sodio con contenido mineral equilibrado CAMPO TÉCNICO

[1] La presente Invención se refiere a la producción de sal que contiene cloruro de sodio y otros componentes minerales que se encuentran en el agua de mar, y preferiblemente que tiene un contenido sustancial de cloruro de potasio. La presente invención incluye un proceso con etapas que mejoran las propiedades organolépticas de la sal obtenida, que se puede proporcionar con un bajo contenido de sodio en comparación con la sal de mesa, y proporciona componentes minerales traza beneficiosos.

ANTECEDENTES

[2] La cristalización de la sal de mesa es un procedimiento tradicional para la producción de sal de cloruro de sodio casi pura. Habitualmente, la salmuera se produce a partir de minas de sal subterráneas (minerías de disolución) y se evapora hasta la saturación del cloruro de sodio con la posterior cristalización. Otros minerales en la salmuera se purgan del sistema. Debido a un mayor énfasis en las dietas bajas en sodio, se han desarrollado varios procedimientos para la producción de sales con un bajo contenido de sodio principalmente mediante la sustitución de sodio por cloruro de potasio y sales de magnesio.

[3] El consumo de sal se considera generalmente como demasiado alto, en el mundo occidental en particular. La sal se usa como conservante y potenciador del sabor, especialmente en alimentos procesados. Una ingesta elevada de sal (es decir, la ingesta de cloruro de sodio) puede aumentar el riesgo de hipertensión, trastornos de la circulación y tiene otros efectos negativos sobre la salud. Además, cuando se secreta un exceso de sal ésta provoca una carga en los riñones y el aumento de la secreción de otro mineral traza de menor importancia esencial, que puede conducir a una falta de dichos minerales. Por consiguiente, es deseable una reducción del consumo de sal.

[4] El documento WO 86/5954 describe una composición de sales minerales producida por evaporación controlada de agua de mar, la precipitación fraccionada de cloruro de sodio y la recuperación de las sales minerales disueltas restantes de la sosa cáustica madre, por ejemplo, mediante secado por pulverización. La descripción se centra en la Importancia de los minerales traza, pero no discute cómo prevenir el sabor amargo de otros componentes diferentes al cloruro de sodio.

[5] En el documento WO 9/522 se describe un procedimiento para la producción de sal reducida en sodio, en el que el cloruro de sodio se sustituye total o parcialmente por sal doble de compuestos de potasio y compuestos de magnesio. La sal se obtiene por evaporación de una solución de las sales hasta los sólidos secos.

[6] El documento WO 92/16117 describe un procedimiento para producir una mezcla de sales de cloruro de sodio, cloruro de potasio, magnesio y sales de trazas mediante secado por pulverización.

[7] En el documento WO 93/18668 se describe la producción de una sal mixta mediante secado instantáneo.

[8] El documento US7.621.968 describe un procedimiento por etapas para producir una sal con un bajo contenido de sodio, en el que una primera cantidad de agua de mar natural se expone a la luz del sol, de manera que una cantidad del agua se evapora y una cantidad de cloruro de sodio se cristaliza. Se añade una segunda cantidad de agua de mar a la salmuera restante y a partir de esta salmuera diluida, se cristaliza la sal con un contenido de cloruro de sodio de no más del 7% en peso.

[9] El documento W9318668 da a conocer un producto de sal que comprende partículas de NaCI, sales dobles de K/Mg y opcionalmente KCI distribuido homogéneamente a lo largo de cada partícula y con una proporción molar de K a Mg igual o mayor que uno. Este procedimiento se basa en el secado instantáneo de una suspensión de sal que tiene la composición deseada, utilizando secado en tambor como procedimiento preferido.

[1] Un problema con muchos productos de sal con un bajo contenido de sodio y productos de sales de mar sin procesar es el sabor amargo, debido a los compuestos de magnesio y calcio.

[11] La sal del mar, de hecho, no es un término claro en el sector, ya que se refiere tanto a la sal obtenida por evaporación completa de agua de mar, dejando como residuo sólido todas las sales del agua de mar, como también a la sal de cloruro de sodio obtenida a partir de agua de mar, pero sin incluir las otras sales residuales. Las ventajas de proporcionar todos los componentes de la sal del agua de mar es que así se proporcionan minerales nutricionalmente beneficiosos, incluyendo minerales traza beneficiosos. Sin embargo, tal como se ha mencionado, los productos obtenidos por evaporación completa del agua de mar tienen un sabor desagradable, no fácilmente intercambiable con la sal de mesa.

[12] Se apreciarían más procedimientos comercial mente útiles para proporcionar una sal con un contenido bajo en sodio, con un perfil de sal beneficioso nutricionalmente y con buenas propiedades organolépticas.

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LA INVENCIÓN

[13] La presente invención se refiere a la producción de una sal con la precipitación de una mezcla de cloruro de sodio, cloruro de potasio y cristales de mezcla (sales dobles) de cloruro de potasio y cloruro de magnesio (carnalita) y cloruro de potasio y sulfato de magnesio (cainita). La presente invención proporciona un nuevo proceso basado en la recirculación de salmuera del agua de mar y la acumulación de minerales traza en un "solución madre" para obtener sustancialmente un estado de equilibrio donde los minerales traza del agua de mar están incluidos en la humedad de la sal.

[14] La sal proporcionada por la invención tiene las ventajas de proporcionar componentes minerales traza beneficiosos que se encuentran en el agua del mar, pero sin tener el sabor metálico y amargo a menudo asociado con sales con contenido bajo en sodio.

[15] Mientras que los procesos convencionales para la precipitación de sales de agua del mar son generalmente "lineales", es decir la salmuera se trata a través de varias etapas en que diferentes componentes de la salmuera se cristalizan de manera que se obtienen diferentes sales en diferentes etapas. En dicho sistema, el cloruro de sodio se separaría a una densidad aproximada de salmuera de 1,22-1,3 g/ml y una mezcla de cloruro de sodio y sales dobles de potasio-magnesio a una densidad superior a 1,3. Cada etapa es diferente en la composición de salmuera de las otras.

[16] En contraste con esto, el proceso de la presente invención se basa en la cristalización en una sola etapa de todos los componentes en un sistema de evaporación-cristalización. Al adquirir una salmuera saturada en una solución madre con respecto a todos los componentes principales en el sistema, la composición del material cristalino que sale del sistema es sustancialmente la misma composición que la salmuera que entra en el sistema. Cuando el proceso está funcionando regularmente (es decir, después de cualquier puesta en marcha inicial) no hay un aumento o disminución en la composición en la solución madre, donde todos los componentes están saturados o han alcanzado una concentración en estado estacionario. Los minerales traza acompañarán a la humedad del material cristalino, y después de adquirir una condición de estado estacionario, en las mismas proporciones que en la salmuera entrante. La composición de la salmuera entrante es sin embargo diferente de la solución madre, ya que la concentración se acumula en la solución madre. Esto significa que los componentes que se extraen de la solución madre se reciclan de nuevo con el fin de mantener constante la composición. El volumen y la temperatura dentro del cristalizador también deben mantenerse constante para que el sistema funcione de manera óptima. Para resumir, la composición del producto se puede garantizar que sea la misma que la composición de la alimentación, incluyendo todas las sales principales y minerales traza. No es necesaria una purga del sistema. La concentración final de la solución madre se basa en solubilidades de diferentes sales y en un balance de materiales de los minerales traza.

[17] Según la presente invención, se establece un proceso para la preparación de un producto de sal derivado de la sal del mar, que comprende minerales traza del agua de mar. Tal como se apreciará, el contenido (composición) de las minerales traza en el producto de sal preferiblemente reflejará sustancialmente la composición de dichas minerales traza en agua de mar.

[18] En ciertas realizaciones preferidas, el producto de sal tiene un contenido en sodio reducido en comparación con una sal de mesa regular. En este contexto, "contenido en sodio reducido " generalmente se refiere a una... [Seguir leyendo]

1. Proceso para preparar un producto de sal derivado de agua de mar, que comprende minerales traza de agua de mar, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar una salmuera concentrada de agua de mar,

(b) transferir la salmuera concentrada a una unidad de cristalización,

(c) acumular y mantener una solución madre sustanclalmente saturada en los constituyentes principales de la sal, incluyendo cloruro de sodio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de potasio y sulfato de potasio,

(d) evaporar líquido de dicho cristalizador, de manera que los cristales de diferentes sales forman partículas con una composición sustancialmente homogénea que Incluye sales dobles,

(e) transferir cristales de dicho cristalizador a través de una unidad de lavado, que es preferiblemente una columna de lavado, de manera que dichos cristales se aclaran de la solución madre en las superficies de los cristales que deja el cristalizador con los cristales, llevándose a cado dicho aclarado con un líquido de aclarado que se transfiere al cristalizador después del aclarado,

(f) recoger dichos cristales aclarados y transferirlos a una unidad de separación, que es preferiblemente una centrífuga, donde se extrae el exceso de líquido de los cristales, y opclonalmente secar los cristales, y

(g) retroallmentar el exceso de líquido separado al cristalizador, obteniendo de este modo un producto de sal que comprende minerales traza.

2. Proceso, según la reivindicación 1, en el que dicha salmuera concentrada de agua de mar se prepara mediante un proceso que incluye una etapa de evaporación para precipitar sulfato de calcio, que se separa de la salmuera, y en el que dicha salmuera concentrada comprende una concentración de sal en el Intervalo de aproximadamente 5-3% en peso y, preferiblemente, en el Intervalo de 15-3% en peso y más preferiblemente en el Intervalo de 25-3% en peso.

3. Proceso, según la reivindicación 1, que comprende además mezclar cloruro de potasio con dicha salmuera concentrada de agua de mar antes de la transferencia a dicho cristalizador, en el que el cloruro de potasio se mezcla preferiblemente con dicha salmuera para obtener una salmuera mixta con una proporción peso:peso de K con respecto a Na en el intervalo de aproximadamente 1:27 a aproximadamente 5:1.

4. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicho líquido de aclarado se selecciona entre:

a) agua,

b) una solución de sal,

c) al menos una parte de dicha salmuera concentrada se utiliza como líquido de aclarado mediante la transferencia de al menos una parte de dicha salmuera concentrada como contracorriente al cristalizador a través de dicha unidad de lavado, en el que dicha parte está en el intervalo de aproximadamente 1 a 1% v/v de dicha salmuera concentrada.

5. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el contenido de minerales traza en el producto de sal refleja sustancialmente la concentración de dichos minerales traza en agua de mar.

6. Proceso, según la reivindicación 3, en el que dicho producto de sal comprende KCI en el intervalo de 2-7% en peso, y NaCI en el intervalo de 2-6% en peso.

7. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que después de una fase inicial en la que se consigue un estado estacionario de saturación en la solución madre del cristalizador, el nivel de solución madre se mantiene sustancialmente constante mediante la regulación del flujo de entrada al cristalizador y la temperatura en el cristalizador se mantiene sustancialmente constante.

8. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la salmuera no se purga durante la operación, sino que el material sólo deja el sistema como producto de sal o minerales traza solubles obtenidos de la unidad de separación, y como vapores del cristalizador.

9. Sistema para producir sal, que comprende:

- un recipiente (1) de salmuera para salmuera concentrada,

- una unidad de lavado (2) conectada al recipiente (1) con un conducto (3),

- un cristalizador (4) conectado a dicha columna de lavado, y

- una unidad de separación (5), que permite que los cristales formados en el cristalizador se alimenten a través de la columna de lavado a dicha unidad de separación, que es preferiblemente una centrífuga de tipo empuje,

- un conducto (6) para retroallmentar el líquido separado de los cristales de sal en dicha unidad de separación a dicho cristalizador,

- un conducto (7) para alimentar la salmuera de la columna de lavado al cristalizador,

- adicionalmente un conducto de desviación (8) que permite que parte de la salmuera se alimente directamente al cristalizador y parte de la misma a la columna de lavado.

1. Sistema, según la reivindicación 9, en el que dicho cristalizador es de un tipo seleccionado entre un cristalizador al aire libre, un cristalizador de circulación forzada, un cristalizador de película descendente, un cristalizador de circulación inducida, y un cristalizador de tubo de aspiración-deflector.

11. Sistema, según la reivindicación 9, en el que la evaporación y la cristalización se realizan en unidades separadas.

12. Sistema, según la reivindicación 9, en el que el recipiente de salmuera (1) está configurado para permitir la adición 5 de cloruro de potasio a la salmuera concentrada.

13. Sistema, según la reivindicación 9, sin la adición de KCI.

14. Proceso, según la reivindicación 3, en el que el cloruro de potasio se extrae de salmuera geotérmica.

15. Proceso, según la reivindicación 1, en el que dicho cristalizador comprende dos unidades, una unidad de evaporación y una unidad de cristalización, y en el que en la etapa d) el líquido se evapora de dicha unidad de evaporación y se forman cristales en dicha unidad de cristalización, en el que dicha unidad de cristalización se mantiene preferiblemente a una temperatura inferior que dicha unidad de evaporación.