Método para la producción de un adsorbente amorfo y su uso para la decoloración de grasas y/o aceites.

Método para la producción de un adsorbente, en particular una tierra decolorante,

en el que un material de arcilla que tiene:

- una superficie específica de 180 a 300 m²/g;

- un volumen de poro total del 0,5 a 0,7 ml/g;

- en el que al menos el 60 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetro de poro de al menos 140 Å, al menos el 40 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetro de poro inferior a 250 Å, al menos el 15 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetro de 140 a 250 Å y menos del 20 % del volumen de poro total está formado por poros que tienen un diámetro de >800 Å; y

- un contenido de SiO2 entre más del 60 % en peso y menos del 75 % en peso;

- un contenido de aluminio, calculado en forma de Al2O3, entre menos del 12 % en peso y más del 2 % en peso; y

- teniendo dicho material de arcilla una estructura amorfa de acuerdo con los datos de XRD;

se activa mediante un procedimiento de activación, en el que se activa la arcilla poniendo en contacto el material de arcilla con un ácido.

Método para la producción de un adsorbente amorfo y su uso para la decoloración de grasas y/o aceites La invención se refiere a un método para la producción de un adsorbente, en particular una tierra decolorante, a un adsorbente obtenido mediante dicho método, y a un método para la decoloración de grasas y/o aceites.

En la producción industrial de aceites y grasas comestibles y no comestibles se utilizan las denominadas tierras decolorantes para retirar los pigmentos coloreados así como los pigmentos incoloros de los aceites y grasas en bruto. Mediante este proceso de purificación adsortivo se puede mejorar sustancialmente el sabor, el color y también la estabilidad de los aceites y grasas. Para la purificación se pueden utilizar diferentes tipos de tierras decolorantes. Un primer grupo está formado por las denominadas tierras decolorantes de alto rendimiento (HPBE) . Las HPBE se producen por lixiviación de arcillas de bentonita con ácidos minerales fuertes a una temperatura próxima a la temperatura de ebullición del ácido. Para obtener tierras decolorantes de alto rendimiento normalmente se utiliza del 60 al 90 % en peso aproximadamente del ácido concentrado basado en el material de arcilla de partida seco. Durante la lixiviación los iones de aluminio, junto con otros iones metálicos, se retiran de la estructura de la arcilla y se disuelven en el ácido. Después de la lixiviación, las sales formadas durante la activación y el ácido se deben separar de la arcilla producto mediante filtración y el ácido residual se debe retirar de la arcilla mediante el lavado suficiente con agua. Si se dejan niveles elevados de ácido residual en la arcilla, la calidad del aceite decolorado se ve perjudicada. Niveles elevados de ácido residual generan ácidos grasos libres no deseables a partir de los triglicéridos de ácidos grasos en el aceite. Durante la lixiviación de la arcilla con ácido se produce un líquido de desecho que contiene sales de los iones lixiviados procedentes de la arcilla así como ácido residual. Dicho líquido de desecho se debe neutralizar para su deposición o se puede utilizar en un proceso posterior, por ejemplo, el tratamiento de aguas residuales.

El documento WO 2004/105936 desvela un método para el reprocesamiento de una suspensión ácida que se obtiene en la producción de HPBE. La suspensión se mezcla con una solución de silicato alcalino de forma que el pH de la mezcla se ajusta por encima de 4. El precipitado formado se separa de la fase líquida, y opcionalmente se lava, se seca y se muele. El precipitado comprende el 79, 5 % en peso aproximadamente de SiO2 y el 6, 1 % en peso aproximadamente de Al2O3. Tiene un volumen de poro de 0, 685 ml/g aproximadamente y una superficie específica de 370 m²/g aproximadamente.

Otro grupo de tierras decolorantes son las arcillas de origen natural que básicamente sólo requieren el secado para su activación. Dichas arcillas decolorantes activas naturalmente (NABE) se utilizan desde hace varios cientos de años. Se pueden producir a un coste relativamente bajo pero presentan la desventaja de que tienen una actividad decolorante comparativamente baja. Por tanto, en comparación con las HPBE, se deben utilizar mayores cantidades de tierras decolorantes y, por tanto, se deben tolerar mayores pérdidas del aceite que permanece en la tierra decolorante utilizada. Las arcillas de origen natural que tienen actividad decolorante son ricas en los minerales atapulgita o sepiolita, que también se clasifican como arcillas de paligorskita.

Un tercer grupo de tierras decolorantes son las denominadas tierras decolorantes de superficie modificada (SMBE) que se obtienen mediante la deposición de una pequeña cantidad de ácido sobre una tierra decolorante activa naturalmente. La activación de la arcilla se puede llevar a cabo mediante pulverización de una solución de un ácido sobre la arcilla seguido de secado, o por molienda de la arcilla junto con un ácido sólido, por ejemplo, ácido cítrico. Mediante la deposición del ácido sobre la arcilla se consigue una "activación in situ". Después de la activación no es necesario el lavado de la arcilla con agua y, por tanto, las SMBE se pueden producir a un coste razonable. La actividad decolorante de las SMBE es superior a la de las NABE pero normalmente no alcanza la actividad de las HPBE. Las SMBE se producen a partir de arcillas que contienen atapulgita u hormita. Estas arcillas tienen una superficie específica bastante elevada de 100 a 180 m²/g aproximadamente y un volumen de poro total del 0, 2 a 0, 35 ml/g aproximadamente. No obstante, durante la activación con el ácido, las sales formadas sobre la superficie de la arcilla así como el ácido residual permanecen sobre el producto de arcilla y se pueden depositar en los poros de la arcilla de forma que el volumen de poro y la superficie específica se reduce en comparación con la arcilla de partida.

El documento de Estados Unidos 5.008.226 desvela un proceso para la preparación de tierras decolorantes activadas por ácido a partir de ciertas mezclas de origen natural de bentonita cálcica y arcilla de atapulgita. El proceso supone el tratamiento de dicha arcilla con bajos niveles de un ácido activante que se mezcla con la arcilla seca y molida, o la pulverización en seco de suspensiones que contienen la mezcla de arcilla-ácido. La arcilla tiene un volumen de poro de 0, 25 a 0, 50 ml/g aproximadamente y una superficie específica de 100 a 150 m²/g. El mineral utilizado como arcilla de partida comprende del 71 al 75 % en peso de SiO2 y del 11 al 16 % en peso de Al2O3. El mineral de atapulgita/bentonita se trata a una temperatura de 25 a 100 °C aproximadamente con el 1 al 10 % en peso de ácido. El producto activado por ácidos se puede utilizar inmediatamente después del secado sin necesidad de una etapa de lavado intermedia.

El documento de Estados Unidos 5.869.415 desvela un proceso para la activación de silicatos estratificados que tienen una capacidad de intercambio iónico (IEC) de al menos 25 meq/100 g al tratarlos con un ácido. El silicato estratificado se activa con el 1 al 10 % en peso aproximadamente (basado en el silicato estratificado seco) de un ácido a una temperatura no superior a 80 °C. El silicato estratificado activado se calcina a temperaturas de 200 a 400 °C aproximadamente y se tritura, si se desea. Los silicatos estratificados tienen una superficie específica de 130 a 170 m²/g aproximadamente, un volumen de poro de 0, 27 a 0, 35 ml/g aproximadamente y una capacidad de intercambio iónico de 38 a 68 meq/100 g.

El documento WO 99/02256 desvela un método para la preparación de un arcilla decolorante en la que una arcilla que tiene un nivel de humedad no superior al 45 % en peso aproximadamente se trata con una solución ácida acuosa para proporcionar una arcilla acidificada que tiene un contenido de ácido en el intervalo del 1 al 5 % en peso aproximadamente, basado en el peso seco de la arcilla. La arcilla se muele hasta un tamaño de partícula medio en el intervalo de 25 a 45 µm aproximadamente y a continuación se seca hasta un nivel de humedad no superior al 13 % en peso aproximadamente. Como material de partida se utiliza una arcilla de paligorskita-esmectita.

Hasta la fecha se han utilizado silicatos estratificados, en particular esmectitas y paligorskitas, como material de partida para la preparación de tierras decolorantes activadas por ácido. Estas arcillas tienen una superficie específica de 100 a 180 m²/g aproximadamente, un volumen de poro de 0, 25 a 0, 50 ml/g y una capacidad de intercambio iónico de 40 a 70 meq/100 g aproximadamente. Recientemente se han descrito materiales de arcilla adecuados para la decoloración de aceites y grasas que tienen una estructura amoría y por tanto no se pueden designar como arcillas de esmectita o de paligorskita. Dichos materiales tienen una superficie específica elevada y un volumen de poro elevado y son ricos en SiO2. Estos materiales de tipo arcilloso se pueden encontrar en la naturaleza. Tiene una estructura completamente diferente cuando se comparan con las arcillas utilizadas hasta la fecha como tierras decolorantes o para la preparación de tierras decolorantes activadas por ácido.

En el documento DE 103 56 894 A1 se describe una arcilla de gran superficie que se puede utilizar para la producción de tierras decolorantes.

El documento WO 2006/131136 desvela un adsorbente que contiene un material de arcilla que tiene una superficie específica superior a 200 m²/g, una capacidad de intercambio iónico superior a 40 meq/100 g, y un volumen de poro determinado mediante porosimetría de nitrógeno superior a 0, 5 ml/g, en el que al menos el 40 % del volumen de poro está proporcionado por poros que tienen un diámetro de poro de al menos 14 nm y como... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de un adsorbente, en particular una tierra decolorante, en el que un material de arcilla que tiene:

- una superficie específica de 180 a 300 m²/g; -un volumen de poro total del 0, 5 a 0, 7 ml/g; -en el que al menos el 60 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetro deporo de al menos 140 Å, al menos el 40 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen undiámetro de poro inferior a 250 Å, al menos el 15 % del volumen de poro total está proporcionado por poros quetienen un diámetro de 140 a 250 Å y menos del 20 % del volumen de poro total está formado por poros que tienen un diámetro de > 800 Å; y -un contenido de SiO2 entre más del 60 % en peso y menos del 75 % en peso; -un contenido de aluminio, calculado en forma de Al2O3, entre menos del 12 % en peso y más del 2 % en peso; y -teniendo dicho material de arcilla una estructura amoría de acuerdo con los datos de XRD; se activa mediante un procedimiento de activación, en el que se activa la arcilla poniendo en contacto el material de arcilla con un ácido.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de arcilla contiene aluminio, calculado en forma de Al2O3, en una cantidad inferior al 10 % en peso.

3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el ácido se deposita sobre la arcilla en una cantidad del 2 al 5 % en peso, calculada en forma de ácido anhidro y basada en el peso seco del material de arcilla.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el material de arcilla se lixivia con el ácido.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la cantidad de ácido se selecciona dentro de un intervalo del 15 al 40 % en peso, calculada en forma de ácido anhidro y basada en el peso seco del material de arcilla.

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 o 5, en el que el material de arcilla se separa del ácido después de la extracción, lavado, secado y opcionalmente molido.

7. Método para la decoloración de grasas y/o aceites, en el que

- se proporciona un aceite en bruto derivado de un material animal o vegetal; -el aceite en bruto se trata con un material decolorante que comprende un material de arcilla que tiene:

-una superficie específica de 180 a 300 m²/g; -un volumen de poro total del 0, 5 a 0, 7 ml/g; -en el que al menos el 60 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetrode poro de al menos 140 Å, al menos el 40 % del volumen de poro total está proporcionado por poros quetienen un diámetro de poro inferior a 250 Å, al menos el 15 % del volumen de poro total está proporcionado por poros que tienen un diámetro de 140 a 250 Å y menos del 20 % del volumen de poro total está formadopor poros que tienen un diámetro de > 800 Å; -un contenido de SiO2 entre más del 60 % en peso y menos del 75 % en peso; -un contenido de aluminio, calculado en forma de Al2O3, entre menos del 12 % en peso y más del 2 % en peso; y -teniendo dicho material de arcilla una estructura amoría de acuerdo con los datos de XRD; y -el aceite lixiviado se separa del material decolorante utilizado.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el material de arcilla es un material de arcilla activada por ácido.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la cantidad de ácido depositado sobre el material de arcilla se selecciona dentro de un intervalo del 2 al 5 % en peso, calculada en forma de ácido anhidro y basada en el peso seco del material de arcilla.

10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el aceite en bruto se selecciona entre el grupo de aceite de canola, aceite de soja, aceite de colza, aceite de palma y aceite de girasol.

11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 10, en el que el aceite contiene fósforo en una cantidad inferior a 100 ppm.

12. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11, en el que el aceite en bruto se transesterifica con metanol antes del tratamiento con el material de arcilla.