Diseño de planta piloto para extraer aceite esencial por destilación de cáscaras de naranja en el mercado 25 de Junio. - Aponte Feijoo, Tayro Paul; Sánchez Ramón, Scarlet Gabriela (My University, 2025)
The research proposes the design of a pilot plant for the extraction of orange peel essential oil through steam distillation, using the waste generated at the "25 de Junio" market in the Machala canton as raw material. This proposal is presented as a sustainable alternative for the recovery of citrus waste and aims to contribute to the circular economy and reduce the environmental impacts generated by the inadequate management of organic waste from the market's activities. Through extensive research, it was determined that the flavedo of orange peel is the fraction with the highest content of volatile compounds. To this end, peels were systematically collected for three weeks, one per month, and an average of 8.3 kg of flavedo was obtained per week. Experimental tests led to an average yield of 3.8 ml of essential oil per kg of processed peel. The pilot plant was designed based on equipment selection, capacity estimation, material balance, distribution layout, and operating conditions. This was modeled using FreeCAD software. The proposed system consists of a steam distiller, a condenser, a decanter, and a storage system capable of processing up to 9 to 10 kg of raw material per cycle. The results demonstrate the technical and operational viability of the project, suggesting a replicable model in other local markets. The financial analysis revealed positive indicators: a Net Present Value (NPV) of $4,115.70, an Internal Rate of Return (IRR) of 42%, and a Payback Period (PBP) of 2 years, confirming the project’s feasibility and profitability.
La investigación plantea el diseño de una planta piloto para la extracción de aceite esencial de cáscara de naranja a partir de la destilación por arrastre de vapor utilizando para ello como materia prima los residuos que se generan en el mercado “25 de Junio” del cantón Machala. Esta propuesta se presenta como alternativa sostenible de valorización de residuos cítricos y pretende contribuir a la economía circular y a la reducción de impactos ambientales generados por la inadecuada gestión de los desechos orgánicos de las actividades de este mercado. Mediante una profunda investigación se ha llegado a la determinación de que el flavedo de la cáscara de naranja es aquella fracción con el mayor contenido de compuestos volátiles. Para ello, se recurrió a la recolección sistemática de cáscaras durante tres semanas una por cada mes, y obteniendo un promedio de 8.3 kg de flavedo por semana. A partir de las pruebas experimentales se podía llegar al establecimiento de un rendimiento promedio de 3.8 ml de aceite esencial por kg de cáscaras procesadas. La planta piloto se diseñó a partir de la selección de los equipos, la estimación de la capacidad, el balance de la materia, el layout de la distribución y las condiciones de operación. Esto se modeló mediante en el software FreeCAD. El sistema propuesto está compuesto por un destilador de arrastre de vapor, un condensador, un decantador y un sistema de almacenamiento capaz de procesar hasta 9 a 10 kg de materia prima por ciclo. Los resultados muestran la viabilidad técnica, operativa y financiera del proyecto, sugiriendo un modelo reproducible en otros mercados locales. El análisis financiero evidenció resultados favorables: un Valor Actual Neto (VAN) de $4.115,70, una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 42 % y un Período de Recuperación de la Inversión (PRI) de 2 años, demostrando la viabilidad y rentabilidad del proyecto.
Keywords: ACEITE ESENCIAL; CASCARA DE NARANJA; ARRASTRE DE VAPOR; PLANTA PILOTO