01 Informe CIASA 2010kk2c x64

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 Practica Industrial  Supervisada Elaborado  por: Univ. Román  Alexander  Fernández Rocha Página 1 ‐ Contenido I. LOCALIZACION DE LA PLANTA. .............................................................................  5 1.1. Historia. ..................................................................................................................  5 II. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS SERVICIOS AUXILIARES. ......... 5 2.1. Servici o de agua. ..................................................................................................  5 2.1.1. Tratamiento de agua. ..........................................................................................  6 2.2. Servici o de vapor. ..............................................................................................  10 Fig. 2.2 Diagrama de vapor. ...........................................................................................  11 2.2.1. Calderas. ..............................................................................................................  12 2.2.2. Desaireador.  ........................................................................................................  13 2.3. Servici o de agua de enfriamiento. .................................................................  14 2.4. Servici o de agua de vacío. ..............................................................................  14 2.5. Servicio de b agazo. ...........................................................................................  14 2.6. Servici o de lavador de gases..........................................................................  15 2.7. Servicio de energía eléctrica. .........................................................................  15 2.8. Servicio de aire comprimido.  ..........................................................................  16 III. IDENTIFICACION DE LA BORATORIOS. ...............................................................  16 3.1. Laboratorio i ndividual. .....................................................................................  16 3.2. Laboratorio central. ...........................................................................................  16 3.3. Laboratorio de fábrica. .....................................................................................  17 3.4. Laboratorio de planta de agua.  ......................................................................  17 3.5. Laboratorio de destilería. .................................................................................  17 IV. IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DE LAS OPERACIONES UNITARIAS EN LOS DIFERENTES PROCESOS DE LA PLANTA. ...............................................  17 4.1. Recepción de caña de azúcar. ........................................................................  21 4.2. Molienda de la caña. ..........................................................................................  21 4.3. Fabricació n d e azúcar. .....................................................................................  22 4.3.1. Calentamiento de jugo mix to. .........................................................................  22 4.3.2. Sulfitación.  ...........................................................................................................  22 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 1 ‐ 

Contenido I.  LOCALIZACION DE LA PLANTA. .............................................................................  5 

1.1.  Historia. ..................................................................................................................  5 

II.  IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS SERVICIOS AUXILIARES. ......... 5 

2.1.  Servicio de agua. ..................................................................................................  5 

2.1.1.  Tratamiento de agua. ..........................................................................................  6 

2.2.  Servicio de vapor. ..............................................................................................  10

 

Fig. 2.2 Diagrama de vapor. ...........................................................................................  11 

2.2.1.  Calderas. ..............................................................................................................  12 

2.2.2.  Desaireador. ........................................................................................................  13 

2.3.  Servicio de agua de enfriamiento. .................................................................  14 

2.4.  Servicio de agua de vacío. ..............................................................................  14 

2.5.  Servicio de bagazo. ...........................................................................................  14 

2.6.  Servicio de lavador de gases..........................................................................  15 

2.7.  Servicio de energía eléctrica. .........................................................................  15 

2.8.  Servicio de aire comprimido. ..........................................................................  16 

III.  IDENTIFICACION DE LABORATORIOS. ...............................................................  16 

3.1.  Laboratorio individual. .....................................................................................  16 

3.2.  Laboratorio central. ...........................................................................................  16 

3.3.  Laboratorio de fábrica. .....................................................................................  17 

3.4.  Laboratorio de planta de agua. ......................................................................  17 

3.5.  Laboratorio de destilería. .................................................................................  17

 

IV.  IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DE LAS OPERACIONES UNITARIAS ENLOS DIFERENTES PROCESOS DE LA PLANTA. ...............................................  17 

4.1.  Recepción de caña de azúcar. ........................................................................  21 

4.2.  Molienda de la caña. ..........................................................................................  21 

4.3.  Fabricación de azúcar. .....................................................................................  22 

4.3.1.  Calentamiento de jugo mixto. .........................................................................  22 

4.3.2.  Sulfitación. ...........................................................................................................  22 

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4.3.2.1.  Hornos de azufre. .......................................................................................  23

 

4.3.2.2.  Torres de sulfitación. ................................................................................  23 

4.3.3.  Encalado...............................................................................................................  23 

4.3.4.  Precalentamiento de jugo sulfoencalado. ...................................................  24 

4.3.5.  Calentamiento de jugo sulfoencalado. .........................................................  24 

4.3.6.  Clarificación. .......................................................................................................  25 

4.3.7.  Filtros de lodo. ....................................................................................................  25 

4.3.7.1. 

Filtro de vacío. 

............................................................................................ 

26 

4.3.7.2.  Filtro prensa. ...............................................................................................  26 

4.3.8.  Calentamiento de jugo clarificado. ...............................................................  26 

4.3.9.  Evaporación. .......................................................................................................  27 

4.3.9.1.  Evaporación chica. ....................................................................................  27 

4.3.9.2.  Evaporación grande. .................................................................................  28 

4.3.10.  Calentamiento de melado. .......................................................................  31 

4.3.11.  Flotador de melado. ..................................................................................  31 

4.3.12.  Retorno de miel refinada agotada. ........................................................  31 

4.3.13.  Producción de semilla. .............................................................................  31 

4.3.14.  Cocimiento. ..................................................................................................  32 

4.3.14.1.  Cocimiento “A”. ..........................................................................................  34 

4.3.14.2.  Cocimiento “B”. ..........................................................................................  34 

4.3.14.3.  Cocimiento “C”. ..........................................................................................  34 

4.3.14.4.  Cocimiento “R”. ..........................................................................................  35 

4.3.15.  Cristalización. .............................................................................................  35

 

4.3.16.  Centrifugación. ...........................................................................................  36 

4.3.17.  Azúcar crudo y jarabe. ..............................................................................  36 

4.4.  Secado de azúcar. ..............................................................................................  36 

4.5.  Envasado de azúcar. .........................................................................................  36 

4.6.  Almacenamiento de azúcar. ............................................................................  37 

4.7.  Fermentación de melaza. .................................................................................  37 

4.7.1.  Stock de melaza. ................................................................................................  37 

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4.8.  Centrifugación del mosto fermentado. ........................................................  37

 

4.9.  Destilación de alcohol. .....................................................................................  38 

4.10.  Almacenamiento de alcohol buen gusto. ....................................................  38 

V.  BALANCE DE MASA Y ENERGIA EN LA FABRICACION DE AZUCAR. ....... 39 

5.1.  Balance trapiche. ...............................................................................................  39 

5.1.1.  Balance global en trapiches............................................................................  42 

5.2.  Balance calentadores de jugo mixto. ...........................................................  46 

5.3. 

Balance sulfitación. 

........................................................................................... 

47 

5.3.1.  Hornos de azufre. ...............................................................................................  47 

5.3.2.  Torres de sulfitación. ........................................................................................  47 

5.3.3.  Retorno de jugo filtrado. ..................................................................................  48 

5.4.  Balance encalado. ..............................................................................................  48 

5.4.1.  Lechada de cal. ...................................................................................................  48 

5.4.2.  Encalado...............................................................................................................  49 

5.5.  Balance calentadores de jugo sulfoencalado. ...........................................  49 

5.6.  Balance clarificación. ........................................................................................  50 

5.6.1.  Flash tank.............................................................................................................  50 

5.6.2.  Clarificación. .......................................................................................................  50 

5.7.  Balance filtros de lodo. ....................................................................................  51 

5.8.  Balance calentadores de jugo clarificado. ..................................................  51 

5.9.  Balance evaporación múltiple. .......................................................................  52 

5.10.  Balance calentador de melado evaporado. .................................................  53 

5.11.  Retorno de miel refinada agotada. ................................................................  53

 

5.12.  Balance de masa y energía cocimiento “A”. ..............................................  54 

5.13.  Balance de masa y energía cocimiento “B”. ..............................................  57 

5.14.  Balance de masa y energía cocimiento “C”. ..............................................  60 

5.15.  Balance de masa y energía cocimiento “R 1”. ...........................................  62 

5.16.  Balance de masa y energía cocimiento “R 2”. ...........................................  66 

5.17.  Secador de azúcar. ............................................................................................  68 

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VI.  ECUACIONES DE BALANCE DE MASA Y ENERGIA EN LAEVAPORACIÓN. ..........................................................................................................  69 

VII.  MEDIO AMBIENTE. ....................................................................................................  74 

7.1.  Bagazo. .................................................................................................................  74 

7.2.  Gases de combustión. ......................................................................................  74 

7.3.  Carboncillo. .........................................................................................................  74 

7.4.  Cachaza. ...............................................................................................................  74 

7.5.  Agua de canales. ................................................................................................  74 

7.6.  Ruidos ambientales. ..........................................................................................  74 

VIII. CONCLUSIONES. .......................................................................................................  75 

IX.  RECOMENDACIONES. ..............................................................................................  75 

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COMPAÑÍA INDUSTRIAL AZUCARERA “SAN AURELIO” S.A. – CIASA

I. LOCALIZACION DE LA PLANTA.

La industria azucarera San Aurelio está ubicada en la ciudad de Santa

Cruz en el 4to anillo y Av. San Aurelio.

1.1. Historia.

Fundada en 1951 por Ramón Darío Gutiérrez Jiménez y Raquel Sosade Gutiérrez, la compañía lleva el nombre de San Aurelio en honor a

Aurelio Gutiérrez Jiménez, hermano del fundador.

II. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS SERVICIOSAUXILIARES.

Durante el proceso de fabricación de azúcar se requieren de servicios

auxiliares tales como:

2.1. Servicio de agua.

El principal servicio seria el abastecimiento de agua para los diferentes

procesos de la planta tales como:

Agua de pozo, base de la industria azucarera se utiliza para

imbibición, reposición para el servicio de vació, materia prima para la

producción de agua ablandada y desmineralizada, dilución de melaza,

reposición para torres de enfriamiento, etc.

Agua para calderas, destinada para la reposición de alimentación para

calderas, las principales fuentes son condensados y agua

desmineralizada.

Condensados, proviene de diferentes fuentes está destinado para

imbibición, filtros de cachaza, agua caliente para tachos, lavado en

centrifugas, dilución de jarabe, dilución de melaza, etc.

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 6 ‐ 

2.1.1. Tratamiento de agua.

El agua para caldera debe ser agua libre de Ca2+, por esta razón se

utiliza condensado que proviene de la evaporación, este es el

condensado de vapor de escape y condensado de vapor vegetal del

segundo cuerpo.

El condensado VV1 es bastante cuando la molienda es continua, por

esta razón el tratamiento de agua se realiza en el arranque de la zafra

y al finalizar la zafra hasta agotar el stock de melaza.

Tratamiento de Aguas.

Con el propósito de eliminar la dureza del agua de pozo se utiliza el

intercambiador catiónico o ablandador y si se desea desmineralizar el agua

se añade un intercambiador aniónico.

Agua de Pozo.

El agua de pozo de San Aurelio contiene:

Cationes.

Ca 2+ Calcio

Mg 2+ Magnesio

Na + Sodio

K + Potasio

Aniones.

HCO3 –  Bicarbonato

SO4 2–  Sulfato

Cl  –  Cloruro

NO3 –  Nitrato

También.

PO43–  Fosfato

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HSiO3 –  Bisilicato

CO32–  Carbonato, dependiendo del pH

Gases.

CO2 Dióxido de Carbono

Partículas.

SiO2 Dióxido de Silicio

Intercambiador Catiónico.

El propósito del intercambiador catiónico es eliminar los cationes que

contiene el agua de pozo, en nuestro caso tenemos una resina catiónica

fuertemente acido.

R–SO3 –  

Reacciones:

Iónica.

( ) CaSO RCaSO R23

2

32 −⇒+−

+−  

( ) MgSO R MgSO R23

2

32 −⇒+−

+−  

 NaSO R NaSO R33

−⇒+−+−  

K SO RK SO R33

−⇒+−+−  

Molecular.

( ) ( )3223233

22 CO H CaSO R HCOCa H SO R +−⇒+−  

( ) ( )3223233

22 CO H  MgSO R HCO Mg H SO R +−⇒+−  

También

( )322333

2 CO H CaSO RCaCO H SO R +−⇒+−  

( )322333

2 CO H  MgSO R MgCO H SO R +−⇒+− , en nuestro caso no tenemos

carbonatos.

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Efluentes del tratamiento Catiónico.

32CO H   

42SO H   

 HCl  

3 HNO  

Fuga de Cationes

También.

43PO H   

32SiO H   

Intercambiador Aniónico.

El propósito del intercambiador aniónico es eliminar los aniones del efluente

catiónico, en nuestro caso tenemos una resina aniónica fuertemente básico.

R4 –N + 

Reacciones:

Iónica.

3434NHCO R HCO N  R ⇒+

−+  

Molecular.

O H  NHCO RCO H  NOH  R234324

+⇒+  

Efluentes del tratamiento Aniónico.

Fuga de cationes

Fuga de aniones

O H 2

 

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández RochaFig. 2.1 Planta de agua desmineralizada.

Agua de

 Pozo

 

Tanque 

H2SO4 

6 m3 

Tanque 

NaOH 

12 m3 

Catiónico #1 

VR 5700 l 

An

VR 6

Torre 

Desgas. 

Catiónico #2 

VR 5700 l 

An

VR 6

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2.2. Servicio de vapor.

El vapor es la principal fuente energética en la industria

sucroalcoholera, se utiliza como fuente de energía mecánica para el

accionamiento de turbinas de vapor, se denomina vapor vivo al que

proviene directamente de la caldera, el que sale de la turbina se

denomina vapor de escape y se utiliza como fuente de energía

calórica para la evaporación de jugo y destilación de alcohol.

Vapor Vivo, necesario para el accionamiento de turbinas de vapor.Este está recalentado de 300 a 320°C y presión de 21 a 24 Kg/cm2g.

Vapor de Escape, necesario para la evaporación del jugo. Este está

recalentado a 170°C y presión de 15 a 20 psig.

Vapor Vegetal, utilizado para los tachos de cocimiento para las masas

A, B y R. Denominado VV1 por provenir de los pre–evaporadores.

Este es saturado.

Así también se utiliza VV2 y VV3 para calentamiento de jugo. Estostambién son saturados.

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Fig. 2.2 Diagrama de vapor.

Vapor de escape

Vapor de vivo 

21.0 Kg/cm2 

320°C

Vapor de escape 

20.0 psig 

170°C 

Reduc

Domo 

Superior 

Domo 

Inferior 

Turbina 

CuchillaDesfibrador1er Molino 2do Molino 3er Molino 4to Molino 

S

Condensado de escape

Caldera 

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2.2.1. Calderas.

Para la producción de Vapor Vivo se dispone de cinco calderas que

operan continuamente.

Fig. 2.3 Vista superior de las calderas.

Entrada 

Playa de BZO

Entrada BZO

Trapiches 

N

S

O  E

Caldera 

#3 

19 Tn/h 

Caldera 

#4 

32 Tn/h 

Caldera 

#5 

32 Tn/h 

Caldera 

#7 

58 Tn/h 

Caldera 

#8 

82 Tn/h 

Salida 

BZO 

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2.2.2. Desaireador.

El agua de alimentación a calderas debe ser libre de oxígeno disuelto,

para ello se dispone del desaireador que elimina la mayor parte de

este.

El desaireador opera a 5 psig y la temperatura debe ser mayor a

105ºC.

Fig. 2.4Circuito de agua del desaireador.

El desaireador es el tratamiento mecánico para la eliminación de la

mayor parte de oxígeno disuelto, le sigue el tratamiento químico que

elimina casi la totalidad del oxígeno.

VEsc

CONDENSADO 

ESCAPE 

DESAIREADOR 

CONDENSADO 

VAPOR VEGETAL 

TK 250 m2 

TK 400 m2 

a Calderas Condensado VEsc 

Pre evaporadores 

Condensado VV1 

2do Cuerpo Evap. 

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2.2.3. Tratamiento químico.

Con el objetivo de dejar el agua de calderas libre de oxigeno se

agrega un secuestrador de oxígeno, CORTROL IS–1075 la

dosificación depende del residual de ppm SO2 en las aguas de

calderas, valores típicos son de 30–50 ppm SO2.

2.3. Servicio de agua de enfriamiento.

Se dispone de dos torres de enfriamiento de agua, que enfría aceitede enfriamiento de cojinetes del turbogenerador, turbinas de trapiche,

turbo bombas, etc.

El agua de reposición para las torres de enfriamiento es condensado.

En la destilería también dispone de torres de enfriamiento que operan

con condensado, este debe ser enfriado primero para poder usarse,

para ello se dispone de otras dos torres de enfriamiento que enfrían el

condensado desde 90ºC hasta 30ºC aprox.

2.4. Servicio de agua de vacío.

El servicio de vació está compuesto de torres de enfriamiento y

sistema de aspersores, que enfría el agua destinada para la

producción de vació en la evaporación, tachos de cocimiento y filtros

de cachaza.

Se dispone de dos torres de enfriamiento cada uno con capacidad de

1000 m3/h y tres baterías de aspersores.

El agua de reposición es agua de pozo.

2.5. Servicio de bagazo.

El bagazo es el combustible que se utiliza para operar las calderas,

este proviene del último molino de los trapiches durante la molienda y

de la playa de bagazo cuando la zafra termina.

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Este servicio consta de rastras que transportan el bagazo a la caldera

de acuerdo al requerimiento de la caldera en un circuito semicerrado

el exceso se apila en la playa de bagazo. Durante la poszafra se

dispone de tres PALA para el transporte del bagazo hasta la boega

que es el pulmón que alimenta las rastras.

2.6. Servicio de lavador de gases.

Los gases de chimenea de las calderas pasan por un lavador de

gases para eliminar las partículas sólidas que pueden ser arrastradasdesde el hogar.

Para este servicio se dispone de lagunas para la decantación de las

partículas suspendidas, luego el agua retorna al lavador de gases.

El agua de reposición es agua de pozo.

2.7. Servicio de energía eléctrica.

La energía eléctrica está destinada para el accionamiento eléctrico de

motores, compresores, centrifugas, etc.

Para este servicio se dispone de turbogeneradores accionados con

vapor vivo.

La planta consta con tres turbogeneradores:

- 3000 mw/h

- 3600 mw/h

- 10000 mw/h

Durante la zafra la planta trabaja con el turbogenerador de 10000 mw/h,

en la poszafra cuando opera la destilería hasta que se agota la melaza

estocada opera con el turbogenerador de 3600 mw/h. Cuando se

presenta un paro no programado o programado del turbogenerador se

pone en servicio el generador diesel, además dispone de energía

eléctrica de C.R.E. con ciertas limitaciones, esta última es la fuente de

energía eléctrica en la prezafra.

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2.8. Servicio de aire comprimido.

Se produce aire húmedo y aire seco, el aire húmedo se utiliza para

requerimiento de aire para limpieza, el aire seco se utiliza para

instrumentos tales como el accionamientos de válvulas automática.

Se dispone de dos compresores de aire para este servicio.

III. IDENTIFICACION DE LABORATORIOS.

El laboratorio se considera el ente más importante en la industria ya

que controla la calidad del producto final y monitorea los productos

intermedios en la fabricación de azúcar, también la materia prima, se

divide en:

3.1. Laboratorio individual.

La función principal del laboratorio individual es el análisis de la caña

que ingresa en el ingenio, para este servicio se dispone de dosequipos desfibradores pequeños, dos equipos prensas para extraer el

  jugo, dos balanzas digitales, refractómetro digital, sacarímetro,

lixiviador y digestor.

3.2. Laboratorio central.

La función principal del laboratorio central es el control de la calidad de

los productos finales que son el azúcar y el alcohol potable.

También no menos importante realiza el balance de la fábrica de

azúcar.

Se hace notar que este laboratorio es independiente en la gestión de

procedimientos y análisis, estando presto para los servicios que le

soliciten.

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3.3. Laboratorio de fábrica.

El laboratorio de fábrica realiza el monitoreo de los productos

intermedios en la fábrica de azúcar para que el personal operativo y

encargados puedan realizar el control correspondiente para mantener

la calidad del producto final.

3.4. Laboratorio de planta de agua.

La función principal del laboratorio de planta de agua es monitorearlas aguas de las calderas y alimentación a estas. También gestiona el

uso de todas las aguas condensadas, para que no falte para la

caldera, destilería y fábrica de azúcar.

3.5. Laboratorio de destilería.

El laboratorio de destilería realiza el monitoreo de los productos

intermedios para la fabricación de alcohol potable para que el personal

operativo y encargados realicen el respectivo control para mantener

los índices de calidad más altos.

Se hace notar que las operaciones de este laboratorio son

independientes del laboratorio central, no así los resultados ya que

estos deben concordar con los resultados del laboratorio central.

IV. IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DE LAS OPERACIONESUNITARIAS EN LOS DIFERENTES PROCESOS DE LA PLANTA.

La industria de azúcar generalmente es acompañada de la industria

alcoholera denominándose sucroalcoholera, sucro de sucrosa y

alcoholera de alcohol. Se considera una de las industrias más

completas, porque en ella intervienen la mayoría de las operaciones

unitarias estudiadas en ingeniería.

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Fig. 4.2 Diagrama de bloque “A”.

Recepción de caña 

Molienda 

Calentamiento 

Sulfitación 

Encalado 

Calentamiento 

Flash 

Calderas 

Clarificación  Filtros 

Calentamiento 

Evaporación 

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Fig. 4.3 Diagrama de bloque “B” continuación.

Calentamiento 

Flotador 

Tanque 

Cocimiento 

Cristalizador 

Centrifugado  Destilería 

Secador 

Envasado 

Deposito 

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4.1. Recepción de caña de azúcar.

La caña de azúcar es transportada desde diferentes centros de

acopio donde es pesada e identificada con una plaqueta y trasladada

al ingenio, al llegar debe esperar su turno en la paya externa luego

ingresara por portería donde le toman sus datos y le entregan una

boleta, pasa por la sonda donde se toman muestras individuales de

cada paquete de caña para su posterior análisis, luego si no ha sido

pesado todavía se pesa y se la identifica con una boleta, de ser

necesario los paquetes deben ser estibados en barracón o ingresardirectamente para la molienda.

Resumiendo la recepción de la caña de azúcar se divide en:

Acopio

Playa Externa

Playa Interna

Estibas

4.2. Molienda de la caña.

La molienda comienza en la mesa de alimentación donde son

descargados los paquetes de caña, luego es trasladada mediante una

rastra hasta el pica caña, desfibrador, electroimán y alimentador al

primer molino, la caña desfibrada pasa por una serie de molinos

compuestos cada uno de cuatro mazas, donde es extraído el jugo de

la caña, al llegar al último molino se agrega agua de imbibición (agua

caliente). La temperatura del agua de imbibición es de 70oC

aproximadamente.

El jugo extraído se divide en dos, jugo de primera presión es decir

todo el jugo extraído del primer molino y el jugo extraído de los demás

molinos incluido el último, la mezcla de estos se denomina jugo bruto

el cual es enviado a un filtro rotativo cilíndrico denominado TROMEL,

el jugo que pasa por el filtro se denomina jugo mixto que está

destinado para la fábrica de azúcar, la fibra retenida en el filtro retorna

para el trapiche.

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El bagazo que sale del último molino es transportado hasta los

alimentadores de bagazo de las calderas, pero primero se debe

extraer el bagacillo mediante ventiladores el cual está destinado para

el filtrado del lodo.

4.3. Fabricación de azúcar.

Para la fabricación de azúcar se debe seguir una serie de procesos

que a continuación se detallan.

4.3.1. Calentamiento de jugo mixto.

La fabricación de azúcar comienza por el calentamiento del jugo mixto.

El objetivo principal es la extracción de VV3 de la evaporación para

optimizar el consumo de vapor, principio básico de operación es la

transferencia de calor, el vapor sede su calor latente para aumentar el

calor sensible del jugo mixto.

El VV3 que es vapor que viene del tercer cuerpo de la evaporación.

Para este calentamiento se dispone de un total de seis calentadores,

dos calentadores utilizan como fluido de calentamiento condensado

VV3 (agua amoniacal, denominado así por la presencia de amoniaco

en el seno del fluido), los otros cuatro utilizan Vapor VV3. Los primeros

dos calentadores se usan con muy poca frecuencia.

La temperatura deseada para el calentamiento es de 70oC, con esto

se garantiza un uso eficiente del vapor, la extracción de VV3 mejora

notablemente el brix del melado. La presión en la región del vapor es

del orden de 200 mmHg de vacío, si la presión de vacío es menor que

este valor el calentador de jugo mixto no trabaja bien, para ello se

debe eliminar los gases incondensables presentes en el VV3.

4.3.2. Sulfitación.

La Sulfitación del jugo se la realiza con Dióxido de Azufre, para ello es

necesario obtener este producto químico por combustión de Azufre.

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4.3.2.1. Hornos de azufre.

El objetivo principal es la obtención de dióxido de azufre, principio

de operación es un proceso químico de combustión de azufre.

Para la obtención de dióxido de azufre se utilizan hornos rotativos

horizontales, los cuales están diseñados para la combustión de

azufre industrial, al ser una combustión el horno tiene una entrada

de aire y salida de gases el cual está formado principalmente por

dióxido de azufre y vapor de agua, este último es no deseado, paraevitar la formación de otros productos indeseados se debe

controlar la temperatura de los gases mediante enfriamiento con

agua. La temperatura máxima de los gases es de 120oC.

Se dispone de dos hornos de azufre que operan en paralelo, la

alimentación de azufre a los hornos es automática.

4.3.2.2. Torres de sulfitación.

El jugo mixto calentado se sulfita en torres de sulfitación en contracorriente con dióxido de azufre, la salida del jugo sulfitado debe

tener un residual de dióxido de azufre ya que lo que se tiene es

una reacción química para disminuir el color.

Se dispone de dos torres de sulfitación que operan en paralelo, las

ppm del SO2 residual deseado varia de 400 a 600 ppm.

El jugo sulfitado se mezcla con el jugo filtrado que viene de los

filtros de vacío para lodo.

4.3.3. Encalado.

El objetivo principal es la decantación de las impurezas presentes en

el jugo mediante la formación de un precipitado fosfato tricalcico.

El encalado de jugo sulfitado se la realiza mediante agregado de

lechada de cal, la cual es una mezcla de cal hidratada y agua.

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El control del encalado se lo realiza mediante el monitoreo del pH.

El agregado de la lechada de cal al jugo es automático, se debe

monitorear el baumé de la lechada, este baumé es muy variable los

valores típicos van de 2 a 5 Bé., para el control automático se debe

introducir el valor deseado de pH, valores típicos son 7.00 a 7.20 de

pH.

La mezcla se realiza inyectando la lechada de cal en la succión de la

bomba que envía jugo a los calentadores de jugo sulfoencalado.

4.3.4. Precalentamiento de jugo sulfoencalado.

Este calentamiento se lo realiza utilizando VV2, que es el vapor que

viene del segundo cuerpo de la evaporación, el objetivo principal es la

extracción de VV2 de la evaporación.

Para este calentamiento se dispone de un total de cuatro calentadores

los primeros dos operan solo con Vapor VV2, los otros dos pueden

operar con VV2 o VV1 dependiendo de las necesidades.

La temperatura deseada es la máxima que se puede obtener con el

VV2 disponible para el calentamiento esta es del orden de 90 °C, en

este caso también se debe eliminar los gases incondensable

presentes en el jugo sulfoencalado. A diferencia del calentamiento con

VV3 aquí la presión del vapor es positiva por tanto se elimina a la

atmosfera.

4.3.5. Calentamiento de jugo sulfoencalado.

Este calentamiento se lo realiza utilizando VV1, que es el vapor que

viene del primer cuerpo de la evaporación o también denominados

pre-evaporadores.

La temperatura deseada es 105ºCa la salida de la batería de

calentadores.

Para este calentamiento se dispone de dos calentadores que solo

operan con Vapor VV1.

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La finalidad del calentamiento es disminuir la densidad del jugo y

facilitar la decantación de partículas sólidas. Al igual que en el caso

anterior se debe eliminar los gases incondensable a la atmosfera.

4.3.6. Clarificación.

El jugo sulfoencalado caliente primero ingresa en un flash tank donde

se produce una auto evaporación por disminución de la presión, los

gases que contiene el jugo se eliminan por la salida de vapor a la

atmosfera, al jugo se le agrega polímero para mejorar la decantaciónde lodo, luego ingresa en el clarificador continuo se separa en dos

  jugo clarificado o jugo limpio por la parte superior y lodo por la parte

inferior o fondo.

El jugo clarificado se la manda para la evaporación, previo

calentamiento de este.

El lodo se lo manda para los filtros donde se recupera la sacarosa

residual, el jugo que se recupera de los filtros se lo denomina jugo

turbio por ser bastante sucio (jugo filtrado), a este jugo se le hace untratamiento de clarificado cuando el caudal de jugo mixto es alto y

retorna al jugo sulfitado.

Para la clarificación de jugo se dispone de tres clarificadores continuos

que operan en paralelo. La clarificación aumenta la pureza del jugo.

4.3.7. Filtros de lodo.

Los filtros de lodo son equipos para la recuperación se sacarosa.

El lodo ingresa en el equipo de filtración y se divide en dos, jugo

turbio y cachaza. El jugo turbio o jugo filtrado retorna para

mezclarse con el jugo sulfitado, la cachaza se envía para la

producción de abono.

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4.3.7.1. Filtro de vacío.

El filtro de vacío opera a una presión del orden de 400mmHg de

vacío necesario para succionar el agua con sacarosa presente en

el lodo.

El lodo se lo mezcla con bagacillo luego se filtra en los filtros de

vació para mejorar la recuperación de sacarosa se le agrega agua

caliente, esto disminuye el porcentaje de sacarosa en la cachaza.

La humedad en cachaza es del orden de 71%.

Existen dos filtros de vacío que operan en paralelo.

4.3.7.2. Filtro prensa.

El filtro prensa es un arreglo de tela que es el filtro y rodillos que

realizan la compresión para la recuperación de la sacarosa, en

este caso requiere más agua.

Existe un filtro prensa.

4.3.8. Calentamiento de jugo clarificado.

El objetivo principal del calentamiento de jugo clarificado es disminuir

el trabajo de los pre-evaporadores.

El jugo clarificado debe calentarse para ingresar el circuito de

evaporación en este caso se realiza dos calentamientos el primero con

VV1 y el segundo con vapor de escape.

La temperatura varía desde 108 a 114ºC a la salida de los

calentadores.

Para este calentamiento se dispone de dos calentadores que pueden

operar con VV1 o VEsc dependiendo del requerimiento, Estos

calentadores operan en serie.

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4.3.9. Evaporación.

La evaporación del jugo es para eliminar la mayor cantidad de agua

que está presente en el jugo clarificado, el agua de este jugo en su

mayor parte es agua que viene en la caña.

La evaporación utiliza como medio de calentamiento vapor de escape

saturado, este proviene de los turbogeneradores, turbina de vapor de

los trapiche y turbo bombas como vapor recalentado se debe saturar

primero con condensado para su utilización.

El vapor de escape saturado sede su calor latente al jugo clarificado,

este se evapora y el vapor que sale se utiliza en el siguiente cuerpo de

evaporación, así sucesivamente hasta llegar al último efecto donde el

vapor que sale se envía a un condensador barométrico el cual

produce vacío necesario para que el jugo fluya de cuerpo en cuerpo.

El condensador barométrico es de contacto directo es decir que el

vapor entra en contacto con el agua de enfriamiento y condensa para

producir vacío. Se denomina así por operar análogo a un barómetro.La presión es del orden de 600mmHg de vacío

El brix del melado varía de 63 a 68 Bx, el deseado es 70 Bx.

Para la evaporación del jugo clarificado se dispone de dos baterías de

evaporación múltiple.

4.3.9.1. Evaporación chica.

La evaporación chica se utiliza en caso de emergencia por la difícil

operación de esta.

Está compuesta por cinco cuerpos de evaporación denominados:

Caja A

Duplex B

Duplex C

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Fig. 4.4 Vista superior evaporación chica.

Fig. 4.5 Diagrama de flujo evaporación chica.

4.3.9.2. Evaporación grande.

La evaporación grande es automática, y es muy eficiente. Está

compuesta de once cuerpos de evaporación denominados pre-

evaporadores y cajas de evaporación.

Caja A 

500 m2 

250 m2  250 m2  250 m2  250 m2 

Dúplex B Dúplex C 

VV2  VV3  VV3

VV1 

Dúplex

C – 1

Agua Fría 

Agua 

Caliente

Dúplex 

C  – 2 

Dúplex

B  – 2

Dúplex 

B  – 1 

Caja 

VV4 

MDO JCL 

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Tabla 4.1 Fluido de calefacción en evaporación grande.

Equipo Vapor

Pre-5 VEsc

Pre-4 VEsc

Pre-3 VEsc

Pre-2 VEsc

Pre-1 VEsc VV1

Pre-0 VV1

Caja-1 VV1Caja-2 VV1 VV2

Caja-3 VV1 VV2

Caja-4 VV2 VV3

Caja-5 VV3

Fig. 4.6 Vista superior evaporación grande.

Pre–4 

2000 m2 

Pre–3 

1000 m2

 

Pre–2 

1000 m2

 

Pre–1 

1000 m2

 

Pre–0 

1000 m2

 

Pre–5 

2000 m2 

Caja–1 

1000 m2 

Caja–2 1000 m2 

Caja–3 

1000 m2 

Caja–4 

1000 m2 

Caja–5 

1000 m2 

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Fig. 4.7 Diagrama de flujo evaporación grande.

VV3  VV3

PRE–2CAJA–3CAJA–2CAJA–1 

PRE–0

Agua Fría 

Agua 

Caliente 

CAJA–5

VV4

PRE–1CAJA–4

VV1  VV1

VEsc 

PRE–3PRE–4PRE–5

VV1

VV1

VV1

VV1

VV2

VV2

VV2

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4.3.10. Calentamiento de melado.

El melado es el producto que sale de la evaporación este debe ser

calentado para pasar al flotador de melado, este calentamiento se lo

realiza con VV1. La finalidad es disminuir la viscosidad para facilitar la

eliminación de impurezas.

La temperatura del melado a la salida varía de 80 a 82ºC.

Para el calentamiento de melado se dispone de dos calentadores queoperan con vapor VV1, estos calentadores operan en serie.

4.3.11. Flotador de melado.

La flotación de melado se la realiza para mejorar la calidad del

melado, también se utiliza polímero. A diferencia del clarificador las

impurezas flotan y se eliminan por rebalse.

Se dispone de dos flotadores que trabajan en paralelo.

4.3.12. Retorno de miel refinada agotada.

El melado flotado se mezcla con miel refinada agotada que proviene

del cocimiento de refinada, la mezcla se realiza en un tanque

denominado tanque de piso por que se encuentra en nivel del suelo,

cuya función es recuperar todos los productos ricos en sacarosa tales

como miel refinada agotada, jarabe “B”, etc. Esto da un producto más

rico en sacarosa.

4.3.13. Producción de semilla.

La finalidad de la semilla es que estos son los núcleos de los cristales

de azúcar para la producción de azúcar crudo y refinado.

Para la formación de grano en el sistema de cocimiento se requiere de

semilla, la cual se prepara por el laboratorio en un equipo denominado

semillero. Se dispone de dos semilleros rotativos con bolillas de

diferentes diámetros.

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Cada semillero está dividido en dos compartimiento, cada

compartimiento con capacidad de 60 litros. Para la preparación de

semilla se mezcla 15 Kg de azúcar con 60 litros de alcohol potable al

96ºGL, luego se pone en marcha el semillero durante 24 horas.

4.3.14. Cocimiento.

El cocimiento consiste en obtener cristales de azúcar por evaporación

haciendo uso de una fuente de calefacción es decir utilizando vapor

como medio de calentamiento. El principio básico es la cristalizaciónpor sobresaturación del producto que contiene sacarosa.

El equipo donde se realiza el cocimiento se denomina tacho de

cocimiento, este equipo trabaja al vació que no es más que un

evaporador simple, el producto que sale se lo conoce con el termino

masa cocida, este se divide en dos, cristales de azúcar y miel madre,

cuando se termina el cocimiento se debe descargar el producto, a este

volumen de producto se denomina templa.

En la industria azucarera existen varios sistemas de cocimientos, en elingenio azucarero San Aurelio es usual variar el sistema de

cocimiento.

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Fig. 4.8Esquema de Cocimiento.

MCA 

PZA = 84.33 

MCC 

PZA = 61.00 

MCB 

PZA = 72.00 

MCR 

PZA = 97.50 

MCR 

PZA = 95.18 

AZR R1 AZR R2 

AZB

AZC

MZA 

MDO 

MLR 2 

MXA

MXB 

MLR 1

AZA 

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4.3.14.1. Cocimiento “A”.

Este cocimiento es el primero de ahí su nombre también se

denomina cocimiento de primera.

La finalidad del cocimiento “A” es producir cristales de azúcar de

alta pureza aproximadamente 98% de sacarosa, con tamaño que

va de 0.600 a 1.050 mm de diámetro.

La entrada para el tacho “A” son melado flotado y jarabe “B”,utilizando como pie de templa magma “B”.

Se dispone de cuatro tachos para el cocimiento de primera y un

tacho para el pie, además es posible producir azúcar crudo en otro

tacho, este también se puede considerar cocimiento de primera,

haciendo un total de seis tachos para el cocimiento A.

4.3.14.2. Cocimiento “B”.

Denominado también cocimiento de segunda, la entrada para eltacho “B” es miel pobre “A” utilizando como pie de templa magma

“C”.

La finalidad del cocimiento “B” es aumentar el tamaño de grano y

producir un grano más uniforme además disminuye la pureza de la

miel “A”, el adecuado es de 0.350 a 0.400 mm de diámetro.

Para este caso se dispone de dos tachos, existe un tacho de A que

puede trabajar como tacho de B pero se utiliza en caso de

emergencia.

4.3.14.3. Cocimiento “C”.

Denominado también cocimiento de tercera, es el más importante

del sistema de cocimiento de azúcar crudo.

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La finalidad del cocimiento “C” es producir cristales de azúcar a

partir de la semilla, con el tamaño suficiente para el posterior

proceso, el adecuado es de 0.200 a 0.250 mm de diámetro.

La entrada al tacho “C” es miel pobre “A” y miel “B”, el pie se lo

prepara con miel rica “A” para la formación de granos se utiliza

semilla.

Se dispone de cuatro tachos para el cocimiento de tercera, además

uno para el pie y otro para el primer corte haciendo un total de seistachos para el cocimiento C. Los cortes es el paso de una templa

de menor volumen a otro de mayor, para aumentar el tamaño de

los cristales de azúcar.

4.3.14.4. Cocimiento “R”.

Este es el último cocimiento la masa cocida tiene la más alta

pureza en el sistema de cocimiento ya que de aquí saldrá el azúcar

que llegara hasta nuestro hogar con la mejor calidad.

La finalidad de cocimiento “R” es refinar el azúcar “A”, es decir

elevar la pureza hasta el necesario para la comercialización,

aproximadamente 99.80% de sacarosa.

La entrada al tacho “R” es jarabe “A” para la formación de granos

se utiliza semilla.

Se dispone de tres tachos de cocimiento R, existe un tacho de A

que puede operar como tacho de R, dependiendo de las

necesidades.

4.3.15. Cristalización.

Las templas se descargan en cristalizadores, la función del

cristalizador es como su nombre lo indica, agotar a la miel madre es

decir disminuir la pureza de esta mediante cristalización por

sobresaturación que sufre la miel madre al enfriarse lentamente al

ambiente.

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Este proceso es extremadamente importante en las templas de tercera

ya que lo que se quiere agotar es la miel madre final conocida también

como melaza, que se destina para la fabricación de alcohol por su

pureza baja en sacarosa.

4.3.16. Centrifugación.

La centrifugación es la separación de la masa cocida en cristales de

azúcar y miel madre haciendo uso de la fuerza centrífuga.

La centrifuga es un tambor rotatorio provisto de una malla en la

periferia que retiene los cristales de azúcar y deja pasar la miel.

4.3.17. Azúcar crudo y jarabe.

El azúcar que sale de las templas de primera se denomina azúcar

crudo o azúcar morena este debe secarse antes del envasado,

también se puede diluir para producir jarabe que está destinado para

la fabricación de azúcar refinado.

4.4. Secado de azúcar.

El azúcar que sale de las centrifugas tiene alta humedad para su

envasado por tal razón debe secarse hasta una humedad aceptable

para el envasado. Para azúcar crudo varia de 0.06 a 0.08% de

humedad y el azúcar refinado de 0.02 a 0.04%

El secador de azúcar es un equipo cilíndrico horizontal ligeramente

inclinado rotatorio, el secado se lo hace con aire caliente. La

temperatura del azúcar seca también es importante ya que si sale muy

caliente esta se endurecerá.

4.5. Envasado de azúcar.

El envasado se lo hace en bolsas de plásticas resistente mediante

tolvas provistas de balanzas. Se tienen tres líneas de envasado.

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4.6. Almacenamiento de azúcar.

El almacenamiento se lo hace en grandes depósitos donde es

estibado el azúcar en su respectivo envase para su posterior

comercialización, estos depósitos deben tener humedad adecuada

aproximadamente 60% de humedad relativa.

Se dispone de cuatro depósitos de azúcar para treinta y dos estibas.

4.7. Fermentación de melaza.

La melaza que proviene de fábrica se pesa en una balanza para llevar

un registro de la producción de melaza para el balance de la fábrica de

azúcar. Esta melaza puede destinarse para la fermentación o se

estoca para su posterior procesamiento, la melaza destinada para la

fermentación se pesa en otra balanza para el balance de la destilería.

La melaza se disuelve con condensado VV3 y agua de pozo hasta un

brix de 21 a 24 Bx. Se debe acondicionar para la fermentación del

mosto.

4.7.1. Stock de melaza.

La melaza se estoca en tanque o en pozos ya que la producción de

melaza es mayor al consumo de la misma. Se debe tener cuidado en

el almacenamiento no debe estar muy caliente.

4.8. Centrifugación del mosto fermentado.

El mosto fermentado se debe separar en dos levadura y vino, para ello

se dispone de equipos de centrifugación.

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4.9. Destilación de alcohol.

La alimentación a la primera columna de destilación es el vino, se

separa en flema y vinaza, la flema se destila y se separa en destilado

y flemasa, el destilado se rectifica y se produce alcohol potable.

4.10. Almacenamiento de alcohol buen gusto.

El alcohol potable también denominado alcohol buen gusto debe tener

como mínimo 96ºGL. Para su almacenamiento para su posteriorcomercialización.

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V. BALANCE DE MASA Y ENERGIA EN LA FABRICACION DEAZUCAR.

5.1. Balance trapiche.

Para realizar el balance de masa en los trapiche se debe tener datos

de laboratorio.

Trapiche Dedini.

Tabla 5.1 Análisis de bagazos Dedini.

Bx% Pol% Humedad Fibra% Pol/fibra ExtracciónCaña 15.427 12.099 69.378 15.195 79.62

1er.molino 12.952 9.794 61.050 25.998 37.67 52.68

2do.molino 9.306 6.626 58.000 32.694 20.27 74.55

3er.molino 6.883 4.617 56.000 37.117 12.44 84.38

4to.molino 5.214 3.313 56.000 38.786 8.54 89.27

5to.molino 4.116 2.497 56.000 39.884 6.26 92.14

6to.molino 2.329 1.351 49.175 48.496 2.79 96.50

Tabla 5.2 Análisis de jugos Dedini.

Bx% Pol% Pza% r Valornormal

1er.molino

masa cañera

masa bagacera 18.909 15.340 81.126 1.00 1.00

2do.molino

masa cañera

masa bagacera 11.345 8.793 77.500 0.60 0.60

3er.molino

masa cañeramasa bagacera 7.441 5.497 73.875 0.39 0.40

4to.molino

masa cañera

masa bagacera 4.880 3.428 70.249 0.26 0.25

5to.molino

masa cañera

masa bagacera 3.200 2.132 66.624 0.17 0.15

6to. Molino

masa cañera

masa bagacera 2.099 1.322 62.998 0.11 0.07

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Trapiche Zanini.

Tabla 5.3 Análisis de bagazos Zanini.

Bx% Pol% Humedad Fibra% Pol/fibra ExtracciónCaña 15.524 12.189 69.281 15.195 80.21

1er.molino 13.365 10.168 61.050 25.585 39.74 50.45

2do.molino 9.769 7.067 58.000 32.231 21.93 72.67

3er.molino 7.433 5.143 56.000 36.567 14.06 82.47

4to.molino 3.461 2.283 48.250 48.289 4.73 94.11

Tabla 5.4 Análisis de jugos Zanini

Bx% Pol% Pza% rValor

normal1er.molino

masa cañera

masa bagacera 18.681 15.143 81.062 1.00 1.00

2do.molino

masa cañera

masa bagacera 11.209 8.708 77.691 0.60 0.603er.molino

masa cañera

masa bagacera 7.198 5.349 74.320 0.39 0.40

4to.molino

masa cañera

masa bagacera 4.622 3.279 70.949 0.25 0.25

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5.1.1. Balance global en trapiches.

Trapiche Dedini.

Fig. 5.2 Balance global trapiche Dedini.

Tabla 5.5 Balance Brix y Pol – trapiche Dedini.

Balance Brix [Tn – %] 

JMX 18.71 95.27

BZO 0.93 4.73

Caña 19.64 100.00

Balance Pol [ Tn – %] 

JMX 14.87 96.50

BZO 0.54 3.50

Caña 15.40 100.00

Caña 

127,323 Tn/h 

Jugo mixto 

129,671 Tn/h

Bagazo 

39,894 

Tn/h 

Agua 

42,242 Tn/h 

Trapiche Dedini 

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Trapiche Zanini

Fig. 5.3 Balance global trapiche Zanini.

Tabla 5.6 Balance Brix y Pol – trapiche Zanini.

Balance Brix [Tn – %] 

JMX 43.62 92.98

BZO 3.29 7.02

Caña 46.91 100.00

Balance Pol [ Tn – %] 

JMX 34.66 94.11

BZO 2.17 5.89

Caña 36.83 100.00

Caña 

302,181 Tn/h 

Jugo 

mixto 

307,348 Tn/h

Bagazo 

95,088 Tn/h 

Agua 

100,255 Tn/h 

Trapiche Zanini 

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Fig. 5.4 Balance de masa trapiche Dedini.

1 4 2 3 5

B%=39.18 

TB=49.88 

b%=5.21 

p%=3.313 

Tp=1.65 

H=56.00 

%Fb=38.79 

TFb=19.35 

B%=46.48 

TB=59.18 

b%=9.31 

p%=6.626 

Tp=3.92 

H=58.00 

%Fb=32.69 

TFb=19.35 

B%=40.94 

TB=52.12 

b%=6.88 

p%=4.617 

Tp=2.41 

H=56.00 

%Fb=37.12 

TFb=19.35 

B%=58.45 

TB=74.42 

b%=12.95 

p%=9.794 

Tp=7.29 

H=61.05 

%Fb=26.00 

TFb=19.35 

J

T

T

J%=42.78 

TJ=54.47 

b%=4.880 

p%=3.428 

Pza=70.25 

Tp=1.87 

Ext.=89.27 

J%=48.32 

TJ=61.52 

b%=7.441 

p%=5.497 

Pza=73.87 

Tp=3.38 

Ext.=84.38 

J%=60.29 

TJ=76.76 

b%=11.345 

p%=8.793 

Pza=77.50 

Tp=6.75 

Ext.=74.55 

J%=41.55 

TJ=52.91 

b%=18.909 

p%=15.340 

Pza=81.13 

Tp=8.12 

Ext.=52.68 

Tc.=127.323 

%Fc.=15.20 

%Pc.=12.10 

TPc.=15.40 

TFc.=19.35 

JM%=101.84 

Tjm=129.67 

bjm%=14.431 

pjm%=11.464 

Pza%=79.439 

Tbx.=18.71 

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Fig. 5.5 Balance de masa trapiche Zanini.

1  2 3  4

B

T

b

p

T

H

%

T

B%=47.14 

TB=142.46 

b%=9.77 

p%=7.067 

Tp=10.07 

H=58.00 

%Fb=32.23 

TFb=45.92 

B%=41.55 

TB=125.57 

b%=7.43 

p%=5.143 

Tp=6.46 

H=56.00 

%Fb=36.57 

TFb=45.92 

B%=59.39 

TB=179.47 

b%=13.37 

p%=10.168 

Tp=18.25 

H=61.05 

%Fb=25.58 

TFb=45.92 

J%=4

TJ=1

b%=

p%=

Pza=

Tp=4

Ext.=

J%=48.85 

TJ=147.63 

b%=7.198 

p%=5.349 

Pza=74.32 

Tp=7.90 

Ext.=82.47 

J%=61.10 

TJ=184.64 

b%=11.209 

p%=8.708 

Pza=77.69 

Tp=16.08 

Ext.=72.67 

J%=40.61 

TJ=122.71 

b%=18.681 

p%=15.143 

Pza=81.06 

Tp=18.58 

Ext.=50.45 

Tc.=302.181 

%Fc.=15.20 

%Pc.=12.19 

TPc.=36.83 

TFc.=45.92 

JM%=101.71

Tjm=307.35 

bjm%=14.192

pjm%=11.277

Pza%=79.463

Tbx.=43.62 

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5.2. Balance calentadores de jugo mixto.

Fig. 5.6 Balance Calentadores de jugo mixto.

Calentadores Regenerativos  Calentadores VV3 

14737 Kg/h 

90.44oC 

14737 Kg/h 

90.44oC 

437019 Kg/h

68oC 

437019 Kg/h 

30 

oC 

437019 Kg/h 

30 

oC 

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5.3. Balance sulfitación.

5.3.1. Hornos de azufre.

Fig. 5.7 Balance hornos de azufre.

5.3.2. Torres de sulfitación.

Fig. 5.8 Balance torre de sulfitación.

H2

1307 Kg/h air 

100% Exceso 

75% Humedad 

25oC 

150 Kg/h 

100% S  HORNOS DE AZUFRE 

R=100% 

300 Kg/h SO2 

0 Kg/h S 

19.3 Kg/h H2O 

150 Kg/h O 

987.5 Kg/h N 

< 120 

oC 

0 Kg/h Ceniza 

300 Kg/h SO2 

30 Kg/h SO2 

437289 Kg/h

64.6 

oC 

400 ppm SO2

5.00 pH 

437019 Kg/h

68oC 

TORRES 

DE 

SULFITACIÓN 

90% Absorción

 

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5.3.3. Retorno de jugo filtrado.

Fig. 5.9 Balance retorno de jugo filtrado.

5.4. Balance encalado.

5.4.1. Lechada de cal.

Fig. 5.10 Balance lechada de cal.

Jugo Sulfitado  Jugo Filtrado 

519509 Kg/h 

13.519 Bx 

65.48 

oC 

82220 Kg/h 

9.56 Bx 

70 

oC 

437289 Kg/h 

14.263 Bx 

64.6 

oC 

TANQUE 

DE 

MEZCLA 

10022 Kg/h Lechada 

9 Bx 

40 

oC 

8819 Kg/h H2O 1203 Kg/h

60 %CaO 

25 %H2O 

15 %Imp.  LECHADA 

DE 

CAL 

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5.4.2. Encalado.

Fig. 5.11 Balance encalado.

5.5. Balance calentadores de jugo sulfoencalado.

Fig. 5.12 Balance calentadores de jugo sulfoencalado.

529531 Kg/h 

13.433 Bx 

64.98 

oC 

519509 Kg/h 

13.519 Bx 

65.48 

oC 

10022 Kg/h Lechada

9 Bx 

40 

oC 

Calentadores  Calentadores 

7309.5 Kg/h 

116.80o

7309.5 Kg/h 

116.80

o

264765.5 Kg/h 

90.00oC 

264765.5 Kg/h

90.00oC 

12027 Kg/h 

105.65o

12027 Kg/h

105.65oC 

529531 Kg/h 

105oC 

529531 Kg/h 

64.98oC 

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5.6. Balance clarificación.

5.6.1. Flash tank.

Fig. 5.13 Balance flash tank.

5.6.2. Clarificación.

Fig. 5.14 Balance clarificador.

523196 Kg/h 

13.596 Bx 

98 

o

6335 Kg/h 

98 

oC 

529531 Kg/h 

13.433 Bx 

105 

oC 

FLASH TANK 

69580 Kg/h LDO

456084 Kg/h JCL 

13.332 Bx 

95 

oC 

2468 Kg/h 

1000 ppm 

40 

oC 

525664 Kg/h

13.532Bx 

97.73oC

523196 Kg/h

13.596 Bx 

98 

oC 

CLARIFICADOR 

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 51 ‐ 

5.7. Balance filtros de lodo.

Fig. 5.15 Balance filtros de lodo.

5.8. Balance calentadores de jugo clarificado.

Fig. 5.16 Balance calentadores de jugo clarificado.

82220 Kg/h JF 

9.56 Bx

 

21359 Kg/h CHZA

71 %Hum.

5006 Kg/h 

69580 Kg/h 

LDO 

Filtro 

Calentador VV1 Calentador VEsc 

3398 Kg/h Cond

125.69oC 

3398 Kg/h Vap.

125.69o

456084 Kg/h 

95.00oC 

456084 Kg/h

104.00oC 

7559 Kg/h Cond

116.80oC 

7559 Kg/h Vap. 

116.80o

C

456084 Kg/h 

108oC 

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha

5.9. Balance evaporación múltiple.

Fig. 5.17Balance evaporación múltiple.

22912 Kg/h 

90.44oC 

2660.3 KJ/Kg 

52093 Kg/h 

105.65oC 

442.93 KJ/Kg 

92124 Kg/h 

116.80oC 

490.19 KJ/Kg 

203828 Kg/h 

125.69 

oC 

528.03 KJ/Kg 

38886 Kg/h 

105.65oC 

2684.6 KJ/Kg 

90979 Kg/h 

105.65oC 

2684.6 KJ/Kg 

29474 Kg/h 

90.44oC 

2660.3 KJ/Kg 

52386 Kg/h 

90.44oC 

2660.3 KJ/Kg 

52093 Kg/h 

105.65oC 

2684.6 KJ/Kg 

171787 Kg/h 

35.544 Bx 

107.05o

358.25 KJ/Kg 

119185 Kg/h 

51.232 Bx 

92.97o

276.86 KJ/Kg 

262050 Kg/h 

23.204 Bx 

117.53o

427.41 KJ/Kg 

456084 Kg/h 

13.332 Bx 

108.00 

o

417.82 KJ/Kg 

101910 Kg/h 

116.80oC 

2701.5 KJ/Kg 

194034 Kg/h 

116.80oC 

2701.5 KJ/Kg 

92124 Kg/h 

116.80oC 

2701.5 KJ/Kg 

203828 Kg/h 

125.69 

oC 

2714.3 KJ/Kg 

179.6KPa 

R=0.0008

123.7KPa 

R=0.0007

71.4 KPa 

R=0.0007

2

R

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 53 ‐ 

5.10. Balance calentador de melado evaporado.

Fig. 5.18 Balance calentador de melado evaporado.

5.11. Retorno de miel refinada agotada.

Fig.5.19 Balance retorno de miel refinada agotada.

93412 Kg/h 

66.48oC 

93412 Kg/h 

82.00oC 

1830 Kg/h Cond

116.80oC 

1830 Kg/h Vap. 

116.80oC 

Calentador VV1 

Melado Flotado Miel

 Refinada

 Agotada

18414 Kg/h 

90.50 Pza 

70.00 Bx 

60.00 

oC 

152.22 KJ/Kg 

111826 Kg/h 

81.84 Pza 

65.901 Bx 

75.14 

oC 

197.88 KJ/Kg 

93412 Kg/h 

80.00 Pza 

65.093 Bx 

78.00 

oC 

206.88 KJ/Kg  TANQUE 

DE 

PISO 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 54 ‐ 

5.12. Balance de masa y energía cocimiento “A”.

Fig. 5.20 Balance masa cocida “A”.

Agua Caliente 

1524909 Kg/h 

48.00 

oC 

200.97 KJ/Kg 

Agua Fría 

1491075 Kg/h 

35.00 

oC 

146.59 KJ/Kg 

Vapor a Cond. 

33833 Kg/h 

53.50 

oC 

2597.36 KJ/Kg 

Vapor 

33322 Kg/h 

116.80 

oC 

2701.5 KJ/Kg 

MGB 

23228 Kg/h 

93.33 Pza 

88.000 Bx 

60.00 

oC 

96.46 KJ/Kg 

MCA 

400 HL 

MCA 

101221 Kg/h 

84.33 Pza 

93.000 Bx 

68.80 

oC 

100.53 KJ/Kg 

MDO Mejor. 

111826 Kg/h 

81.84 Pza 

65.901 Bx 

75.14 

o

197.88 KJ/Kg 

Condensado 

33322 Kg/h 

116.80 

oC 

490.19 KJ/Kg 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 55 ‐ 

Fig. 5.21 Balance centrifugas de masa cocida “A”.

MCA

AZA 

53182 Kg/h 

97.50Pza 

98.000 Bx 

68.80 

oC 

90.45 KJ/Kg 

MASODUCTO

MCA 

101221 Kg/h 

84.33Pza 

93.000 Bx

 

68.80 

oC 

100.53 KJ/Kg 

CRISTALIZADOR 

MCA 

CENTRIFUGA 

MCA 

MLA 

48038 Kg/h 

68.00Pza 

87.465 Bx 

68.80 

oC 

111.69 KJ/Kg

 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 56 ‐ 

Fig. 5.22 Balance dilución de azúcar “A”

Fig. 5.23 Balance dilución miel “A”.

JBA 

74455 Kg/h 

97.50Pza 

70.000 Bx 

71.24 

oC 

180.72 KJ/Kg

AZA 

53182 Kg/h 

97.50Pza 

98.000 Bx 

68.80 

oC 

90.45 KJ/Kg 

TK 3 TK 1  TK 2 

Cond. VV1 

21273 Kg/h 

97 

oC 

406.41 KJ/Kg 

11985 Kg/h H2O 

60024 Kg/h MLA Diluida 

70.000Bx 

48038 Kg/h MLA 

87.465 Bx 

TANQUE 

DE 

DILUCIÓN MLA 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 57 ‐ 

5.13. Balance de masa y energía cocimiento “B”.

Fig. 5.24 Balance masa cocida “B”.

MGC 

21937 Kg/h 

80.00 Pza 

88.000 Bx 

60.00 

oC 

96.46 KJ/Kg 

Agua Caliente 

693282 Kg/h 

48.00 

oC 

200.97 KJ/Kg 

Agua Fria 

677799 Kg/h 

35.00 

oC 

146.59 KJ/Kg 

Vapor a Cond. 

15483 Kg/h 

44.50 

oC 

2581.41 KJ/Kg 

Vapor 

15409 Kg/h 

116.80 

oC 

2701.5 KJ/Kg 

MPO B 

55157 Kg/h 

68.00 Pza 

70.000 Bx 

70.00 

oC 

177.59 KJ/Kg 

 

MCB 

300 HL 

MCB 

61611 Kg/h 

72.00 Pza 

94.000 Bx 

68.20 

oC 

97.65 KJ/Kg 

Condensado 

15409 Kg/h 

116.80 

oC 

490.19 KJ/Kg 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 58 ‐ 

Fig. 5.25 Balance centrifugas de masa cocida “B”.

MASODUCTO

MCB 

61611 Kg/h 

72.00Pza 

94.000 Bx 

68.20 

oC 

97.65 KJ/Kg 

CRISTALIZADOR 

MCB 

CENTRIFUGA 

MCB

MLB 

40753 Kg/h 

60.36Pza 

91.953 Bx 

68.20 

oC 

101.75 KJ/Kg

 

AZB 

20858 Kg/h 

93.33Pza 

98.000 Bx 

68.20 

oC 

89.66 KJ/Kg 

MCB

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 59 ‐ 

Fig. 5.26 Balance preparo magma “B”.

Fig. 5.27 Balance dilución miel “B”.

2370 Kg/h H2O 

23228 Kg/h MGB 

88.000Bx 

20858 Kg/h AZB 

98.000 Bx 

PREPARO 

DE MAGMA 

MGB 

12781 Kg/h H2O

53534 Kg/h MLB Diluida 

70.000Bx 

40753 Kg/h MLB 

91.953 Bx 

TANQUE 

DE 

DILUCIÓN MLB 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 60 ‐ 

5.14. Balance de masa y energía cocimiento “C”.

Fig. 5.28Balance masa cocida “C”.

Agua Caliente 

646735 Kg/h 

48.00 

oC 

200.97 KJ/Kg 

Agua Fria 

632291 Kg/h 

35.00 

oC 

146.59 KJ/Kg 

Vapor a Cond. 

14443 Kg/h 

44.50 

oC 

2581.41 KJ/Kg 

Vapor 

14091 Kg/h 

105.65 

oC 

2684.6 KJ/Kg 

MLB 

53534 Kg/h 

60.36 Pza 

70.000 Bx 

70.00 

oC 

177.59 KJ/Kg 

MCC 

300 HL 

MCC 

43958 Kg/h 

61.00 Pza 

93.000 Bx 

72.79 

o

106.35 KJ/Kg 

MPO C 

4867 Kg/h 

68.00 Pza 

70.000 Bx 

70.00 

oC 

177.59 KJ/Kg 

Condensado 

14091 Kg/h 

105.65 

oC 

442.93 KJ/Kg 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 61 ‐ 

Fig. 5.29 Balance centrifugas de masa cocida “C”.

MCC

AZC 

19715 Kg/h 

80.00Pza 

97.919 Bx 

72.79 

oC 

95.86 KJ/Kg 

MASODUCTO

MCC 

43958 Kg/h 

61.00Pza 

93.000 Bx 

72.79oC 

106.35 KJ/Kg 

CRISTALIZADOR 

MCC 

CENTRIFUGA 

MCC 

MZA 

24243 Kg/h 

44.00Pza 

89.000 Bx 

72.79 

oC 

114.89 KJ/Kg

 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 62 ‐ 

Fig. 5.30 Balance preparo magma “C”.

5.15. Balance de masa y energía cocimiento “R 1”.

Fig. 5.31 Balance calentador jarabe “A”.

2222 Kg/h

 H2O

 

21937 Kg/h MGC 

88.000Bx 

19715 Kg/h

 AZC

 

97.919 Bx 

PREPARO 

DE MAGMA 

MGC 

74455 Kg/h

71.24oC 

74455 Kg/h

 

82.00oC 

968 Kg/h Cond 

116.80oC 

968 Kg/h Vap.

116.80oC 

Calentador VV1 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 63 ‐ 

Fig. 5.32 Balance masa cocida “R 1”.

Agua Caliente 

749727 Kg/h 

48.00 

oC 

200.97 KJ/Kg 

Agua Fría 

733182 Kg/h 

35.00 

oC 

146.59 KJ/Kg 

Vapor a Cond. 

16546 Kg/h 

61.00oC 

2610.54 KJ/Kg 

Vapor 

15531 

Kg/h 

116.80 

oC 

2701.5 KJ/Kg 

JBA 

74455 Kg/h 

97.50 Pza 

70.000 Bx 

82.00 

oC 

208.03 KJ/Kg 

MCR I 

300 HL 

MCR I 

57910 Kg/h 

97.50 Pza 

90.000 Bx 

74.00oC 

114.63 

KJ/Kg 

Condensado 

15531 Kg/h 

116.80 

oC 

490.19 KJ/Kg 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 64 ‐ 

Fig. 5.33 Balance centrifugas de masa cocida “R 1”.

MASODUCTO

MCR I 

57910 Kg/h 

97.50Pza 

90.000 Bx 

74.00oC 

114.63 KJ/Kg 

CRISTALIZADOR 

MCR I 

CENTRIFUGA 

MCR 

MLR I 

31175 Kg/h 

95.18Pza 

83.140 Bx 

74.00 

oC 

129.51 KJ/Kg 

AZR I 

26734 Kg/h 

99.80Pza 

98.000Bx 

74.00 

oC 

97.28 KJ/Kg 

MCR I

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 65 ‐ 

Fig. 5.34 Balance dilución miel “R 1”.

5852 Kg/h H2O 

37027 Kg/h MLR I Diluída 

70.000Bx 

31175 Kg/h MLR I 

83.140 Bx 

TANQUE 

DE 

DILUCIÓN MLR I 

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Practica Industrial  Supervisada 

Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 66 ‐ 

5.16. Balance de masa y energía cocimiento “R 2”.

Fig. 5.35 Balance masa cocida “R 2”.

Agua Caliente 

372844 Kg/h 

48.00 

oC 

200.97 KJ/Kg 

Agua Fría 

364616 Kg/h 

35.00 

oC 

146.59 KJ/Kg 

Vapor a Cond. 

8228 Kg/h 

61.00oC 

2610.54 KJ/Kg 

Vapor 

8247 Kg/h 

116.80 

oC 

2701.5 KJ/Kg 

MLR I 

37027 Kg/h 

95.18Pza 

70.000 Bx 

70.00 

oC 

177.59 KJ/Kg 

MCR II 

300 HL 

MCR II 

28799 Kg/h 

95.18Pza 

90.000 Bx 

74.70oC 

115.72 KJ/Kg 

Condensado 

8247 Kg/h 

116.80 

oC 

490.19 KJ/Kg 

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 67 ‐ 

Fig. 5.36 Balance centrifugas de masa cocida “R 2”.

MASODUCTO

MCR II 

28799 Kg/h 

95.18Pza 

90.000 Bx 

74.70oC 

115.72 KJ/Kg 

CRISTALIZADOR 

MCR II 

CENTRIFUGA 

MCR II

MLR II 

15504 Kg/h 

90.50Pza 

83.139 Bx 

74.70 

o

130.74 KJ/Kg 

AZR II 

13295 Kg/h 

99.80Pza 

98.000Bx 

74.70oC 

98.20 KJ/Kg 

MCR II

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha Página ‐ 68 ‐ 

Fig. 5.37 Balance dilución miel “R 2”.

5.17. Secador de azúcar.

Fig. 5.38 Balance secador de azúcar.

AZR 

39245 Kg/h 

99.80 %Pol 

0.04 %Hum. 

20476 qq/Día 

AZR I 

26734 Kg/h 

99.80 %Pol 

2.00 %Hum

 

SECADOR 

TOLVA 

SAN AURELIO 

SANTA CRUZ

SAN AURELIO

SANTA CRUZ

AZR II 

13295 Kg/h 

99.80 %Pol 

2.00 %Hum 

2910 Kg/h

 H2O

 

18414 Kg/h MLR II Diluída 

70.000 Bx 

15504 Kg/h

 MLR

 II

83.139 Bx

TANQUE 

DE 

DILUCIÓN MLR II 

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Elaborado  por: Univ.  Román  Alexander  Fernández Rocha

VI. ECUACIONES DE BALANCE DE MASA Y ENERGIA EN LA EVAPORACIÓN.

Fig. 6.1Evaporación múltiple de cuatro cuerpos

 

 

2

3

1  2  3 

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Balance Global

1 2 3 4  

 

 

 

 

1  

2  

3  

4  

Balance Entalpico Primer Cuerpo

 

  %

100   100 %

100   1  

1  

 

1 1  

 

1    

1 1

 

1

 

 

   

1 1 

1  

Balance Entalpico Segundo Cuerpo

 

 

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%100   100 %

100   2  

2  

 

2 2

 

 

2    

1 1

 

2  

 

 

 

2 2 

2  

Balance Entalpico Tercer Cuerpo

 

  %

100   100 %

100   3  

3    

3 3

 

  3  

 

1 1

 

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3  

 

   

3 3 

3  

Balance Entalpico Cuarto Cuerpo

 

  %

100   100 %

100   4  

4  

 

4 4

 

  4  

 

1 1

 

4  

 

   

4 4 

4 0 

4  

4  

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Calculo de Entalpia del Jugo

 

  0  

Capacidad calorífica para Soluciones Azucaradas

4.182 2.35  

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VII. MEDIO AMBIENTE.

7.1. Bagazo.

Existe excedente de bagazo el cual se acumula durante la zafra, este

se utiliza para el arranque de la nueva zafra y también se vende para

alimento de ganado vacuno.

7.2. Gases de combustión.

Los gases de combustión pasan por el lavador para eliminar las

partículas sólidas que son arrastradas en este, además se realiza un

monitoreo de ppm de CO2 para asegurar una buena operación de las

calderas

7.3. Carboncillo.

El agua del lavador de gases contiene partículas sólidas carboncillo y

ceniza estas se decantan en una laguna, al finalizar la zafra este

carboncillo se utiliza como abono.

7.4. Cachaza.

El residuo sólido de la fabricación de azúcar denominado cachaza se

le hace un tratamiento para transformarlo en abono.

7.5. Agua de canales.

El agua de lavado de equipos y el excedente de la fabricación de

azúcar, se lo utiliza para riego.

7.6. Ruidos ambientales.

La línea de vapor de escape tiene válvulas de seguridad para sobre

presión, estas producen bastante ruido cuando se activan, para mitigar

se utilizan atenuadores de ruido.

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VIII. CONCLUSIONES.

Para una molienda moderada de 430 tc/h las calderas trabajan en su

nominal, es decir satisfacen la demanda de vapor de la fábrica de azúcar y la

destilería.

Se consigue una economía de vapor cuando la temperatura del jugo mixto

es mayor a 60 °C.

Generalmente no se utiliza miel rica “A” por el aumento de color del jarabe

“A”.

IX. RECOMENDACIONES.

Se debe moler 450 tc/h con un máximo 470 tc/h para no exigir demasiado las

calderas, las cuales trabajan por encima de su nominal cuando muele 500

tc/h.

Para conseguir una temperatura mayor a 60 °C en el jugo mixto se debe

monitorear cada media hora los gases incondensables.

Usar miel rica “A” cuando la pureza del melado evaporado es superior a 82.

Realizar tratamiento de los efluentes de la regeneración de la resina

catiónica y aniónica.