Informe diseño de planta azucarera final

DISEÑO DE PLANTAS AGROINDUSTRIALES – UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

CAPÍTULO

I


ANÁLISIS DE OFERTA Y DEMANDA

I. MATERIA PRIMA

1. DATOS HISTÓRICOS DE OFERTA DE MATERIA PRIMA

Tabla 1. Datos históricos de la oferta de caña de azúcar.

AÑO PRODUCCIÓN NACIONAL DE

CAÑA DE AZÚCAR (Ton.)

2004 6945.686

2005 6304.065

2006 7245.833

2007 8283.686

2008 9395.959

2009 9936.945

2010 9660.895

2011 9884.936

2012 10368.866

2013 10992.240

Fuente: MINAG – Oficina de Estudios Económicos y Estadísticos, 2013.

COMENTARIO: En la Tabla 1 se reportan los datos de producción de caña de azúcar

a nivel nacional que representan nuestra oferta total de materia prima, ya que nuestro

país no importa dicho cultivo sino que recurre a la importación de producto terminado

directamente de países líderes. Sin embargo es rescatable que la producción de caña de

azúcar viene creciendo a una tasa promedio de 1.8% en los últimos diez años entre el

periodo 2002-2011. La mayor producción histórica de caña de azúcar se dio en el año

2013 con 10992,240 toneladas producidas.

La FAO realizó un análisis de los promedios de producción entre los años 1992-2011 a

nivel mundial para determinar los principales países productores de caña de azúcar en

los que destaca Brasil con 426,637; India con 284,559; China con 89,456; Tailandia con


57,843 y Pakistán con 48,660 miles de toneladas; en comparación al Perú que en

promedio produjo 7,267 miles de toneladas. Esta producción está muy lejos de los

principales cinco productores mundiales.

Los bajos rendimientos a mediados de la década se debieron en parte a las condiciones

climáticas adversas que llegaron a su punto máximo con la sequía del año 2005 que

afectó gran parte de la costa norte y central del país.

Figura 1. Oferta total de caña de azúcar vs año.

2. PROYECCIÓN DE LA OFERTA DE MATERIA PRIMA

Tabla 2. Proyección de la oferta de caña de azúcar.

AÑO OFERTA (Ton)

2015 10439.885

2016 10941.344

2017 11442.803

2018 11944.262

2019 12445.721

y = 501459x - 1E+09

R² = 0.8989

0

2,000,000

4,000,000

6,000,000

8,000,000

10,000,000

12,000,000

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

OF

ER

TA

TO

TA

L (

TN

)

AÑO


Figura 2. Proyección de la oferta de caña de azúcar.

3. DATOS HISTÓRICOS DE LA DEMANDA DE CAÑA DE AZÚCAR

Tabla 3. Datos históricos de la demanda de caña de azúcar.

AÑO PRODUCCIÓN

DE AZÚCAR

REND.

%

CONSUMO

INDUSTRIAL

(Ton)

DEMANDA

(Ton)

2004 747,571.00 10.763 6945,749.33 6945,749.33

2005 694,599.00 11.018 6304,220.37 6304,220.37

2006 805,133.00 11.112 7245,617.35 7245,617.35

2007 915,636.00 11.053 8284,049.58 8284,049.58

2008 1,007,170.00 10.719 9396,119.04 9396,119.04

2009 1,064,499.00 10.713 9936,516.38 9936,516.38

2010 1,038,176.00 10.535 9854,542.00 9854,542.00

2011 1,076,215.00 10.887 9885,321.94 9885,321.94

2012 1,106,280.00 10.887 10161,476.99 10161,476.99

2013 1,174,068.28 10.887 10784,130.39 10784,130.39

Fuente: MINAG – Oficina de Estudios Económicos y Estadísticos, 2013.

10,000,000

10,500,000

11,000,000

11,500,000

12,000,000

12,500,000

13,000,000

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

OF

ER

TA

PR

OY

EC

TA

DA

(T

N)

AÑO


COMENTARIO: El MINAG proporciona estadísticas de producción de azúcar y el

rendimiento en Kg de azúcar/Ton. de caña de azúcar, partiendo de estos datos podemos

calcular la demanda de nuestra materia prima de interés, asumiendo que casi la totalidad

de la producción de caña de azúcar se dedica para la producción azucarera.

En la Tabla 3 se observa una tendencia creciente en el consumo industrial de caña de

azúcar, sin embargo; el MINAG solo nos arroja resultados hasta el 2012; esto se debe al

aumento de la población peruana y la creciente demanda de azúcar en nuestro país.

Figura 3. Demanda de caña de azúcar vs año.

4. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA DE CAÑA DE AZÚCAR

Tabla 4. Proyección de la demanda de caña de azúcar.

AÑO DEMANDA (Ton)

2015 12032,450.00

2016 12517,280.00

2017 13002,110.00

2018 13486,940.00

2019 13971,770.00

y = 484828x - 1E+09

R² = 0.8809

0.00

2,000,000.00

4,000,000.00

6,000,000.00

8,000,000.00

10,000,000.00

12,000,000.00

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

DE

MA

ND

A (

Tn

)

AÑO


Figura 4. Proyección de la demanda de caña de azúcar.

5. ANÁLISIS DE OFERTA Y DEMANDA PARA LA CAÑA DE AZÚCAR

Tabla 5. Determinación de la oferta disponible de caña de azúcar.

AÑO OFERTA

(Ton)

DEMANDA

(Ton)

OFERTA

DISPONIBLE (Ton)

2015 10439.885 12032,450.00 -1592565

2016 10941.344 12517,280.00 -1575936

2017 11442.803 13002,110.00 -1559307

2018 11944.262 13486,940.00 -1542678

2019 12445.721 13971,770.00 -1526049

11,500,000.00

12,000,000.00

12,500,000.00

13,000,000.00

13,500,000.00

14,000,000.00

14,500,000.00

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

DE

MA

ND

A (

Tn

)

AÑO


Figura 5. Análisis de la oferta disponible.

En la Tabla 5 observamos que no se obtiene oferta disponible debido a que la

demanda total proyectada supera a la oferta. A pesar de la recuperación de la

producción azucarera la demanda interna aún supera a la oferta por lo que es

satisfecha con la importación del producto terminado. Pese a los adelantos

tecnológicos, el clima es uno de los principales determinantes de la producción

mundial y local. La adecuada disponibilidad de agua, la sequía y el exceso de

lluvias (fenómeno “El Niño”) influyen directamente sobre la oferta de caña y

azúcar.

II. ANÁLISIS DEL PRODUCTO TERMINADO

Asocaña (Empresa del Sector Azucarero Colombiano), realiza todos los años un

balance sobre los aspectos generales del Sector Azucarero, incluyendo datos

estadísticos sobre la materia prima y sus productos derivados más importantes

como azúcar industrial y el ahora muy cotizado etanol.

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

16000000

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Va

lor

(Tn

)

Año

Oferta total

Demanda total


a) EXPORTACIÓN

1. DATOS HISTÓRICOS DE LA OFERTA DE AZÚCAR

Tabla 6. Principales exportadores mundiales de azúcar 2002 – 2012.

Año Brasil Tailandia India Australia UE (1) Emiratos

Árabes Guatemala México Cuba Colombia Otros Total

2002 13,388 4,204 1,288 3,894 4,718 958 1,239 592 3,069 1,129 9,126 43,605

2003 13,386 5,485 1,678 4,087 5,069 957 1,090 160 1,799 1,287 10,265 45,263

2004 16,295 4,893 133 4,315 4,310 1,533 1,165 110 1,938 1,233 10,155 46,080

2005 18,399 3,305 39 4,239 6,639 982 1,569 436 770 1,180 10,513 48,071

2006 19,531 2,302 1,198 4,158 6,687 1,847 1,241 746 749 926 10,395 49,779

2007 20,530 4,740 2,734 3,916 1,626 1,588 1,502 203 802 716 10,654 49,011

2008 20,143 5,110 4,231 3,301 1,494 1,654 1,334 961 854 478 8,855 48,414

2009 24,988 5,374 51 3,295 1,568 1,314 1,655 811 785 1,054 9,190 50,085

2010 28,604 4,722 930 4,116 2,362 1,699 1,787 930 593 694 9,197 55,635

2011 25,812 6,999 3,017 2,168 1,479 1,868 1,545 1,508 681 942 9,301 55,319

2012 24,766 7,836 3,792 2,852 2,082 1,841 1,620 1,086 798 757 10,829 58,259

Fuente: Organización Internacional del Azúcar (OIA)

La tabla 6 presenta los millones de toneladas exportadas por diversos países del

mundo. Brasil lidera la tabla durante los últimos 10 años con valores de 13000

hasta aproximadamente 30000 TMVC. Para los años 2002, Estados unidos y luego

Tailandia le seguían en TMVC exportadas a Brasil pero en el 2012 fueron

Tailandia y la India, junto con Brasil los países líderes en la exportación de este

producto. En general se ha dado un incremento de exportación de azúcar

aproximadamente de 15000 TMVC.


2. PROYECCIÓN DE LA OFERTA DE AZÚCAR

Figura 6. Toneladas exportadas de azúcar en los años 2002-2012.

Tabla 7. Proyección de la oferta de azúcar para los años 2013 – 2017.

Años Ton (miles

de TMVC)

2013 57833.4

2014 59149.9

2015 60466.4

2016 61782.9

2017 63099.4

La figura 6 se elaboró a partir de los datos brindados por la organización

Internacional del Azúcar (OIA), el ajuste de los datos es lineal donde el coeficiente

de determinación es 0.89 y se puede predecir las toneladas exportadas en los

próximos años, las cuales se expresan en la tabla 7.

Ecuación de Proyección: y=1316.51*x-2592281.1

Figura 7. Ecuación hallada para la proyección de toneladas exportadas de

azúcar para los años 2013 – 2017.

y = 1316.5x - 3E+06

R² = 0.8901

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

To

n (

mil

es d

e T

MV

C)

Años

Oferta Mundial de Azúcar

Oferta de Azúcar Mundial Lineal (Oferta de Azúcar Mundial)


La tabla 7 muestra los valores proyectados de exportación mundial para los

próximos 5 años siguiendo la tendencia creciente lineal de los datos bibliográficos

encontrados.

3. DATOS HISTORICOS DE LA DEMANDA DE AZÚCAR

Tabla 8. Principales importadores mundiales de azúcar 2002 – 2012.

Año China UE (1) Indonesia Estados

Unidos

Emiratos

Árabes Malasia Corea Argelia Bangladesh Egipto Otros Total

2002 1,193 2,250 1,694 1,374 1,148 1,389 1,517 1,122 396 1,130 29,270 42,483

2003 784 2,102 1,897 1,499 1,061 1,470 1,561 1,077 585 1,008 31,898 44,940

2004 1,160 2,434 1,737 1,446 1,680 1,387 1,597 1,199 899 1,248 30,901 45,687

2005 1,407 2,417 2,003 2,072 1,645 1,353 1,623 1,920 703 1,023 31,874 48,040

2006 1,394 2,643 1,572 2,786 1,748 1,615 1,483 1,078 1,062 1,073 33,295 49,748

2007 1,226 3,281 3,067 1,919 1,660 1,669 1,515 1,219 697 981 31,786 49,022

2008 802 3,505 1,074 2,622 1,818 1,454 1,645 1,125 1,200 1,074 32,120 48,438

2009 1,077 3,247 1,905 2,570 2,101 1,528 1,651 1,275 1,487 1,064 32,180 50,084

2010 1,784 3,287 2,187 3,772 1,861 1,716 1,640 1,245 1,166 1,008 35,843 55,509

2011 2,951 4,726 2,687 4,468 1,940 1,799 1,647 1,503 1,676 1,608 30,314 55,318

2012 4,275 3,843 3,287 3,123 2,147 1,939 1,770 1,676 1,643 1,528 33,027 58,258

Fuente: Organización Internacional del Azúcar.

La tabla 8 presenta los millones de toneladas importadas por diversos países del

mundo. La UE lidera la tabla durante los últimos 10 años con valores de 2,102

hasta aproximadamente 4,726 haciendo un total de 33,736 TMVC.

Para los años 2002, Corea e Indonesia junto con la UE fueron los países líderes en

la importación de azúcar; pero para fines del 2012 los países líderes en este rubro

fueron Indonesia y la UE junto con China quien tuvo el mayor volumen de azúcar

importado (4,275 TMVC). En general se ha dado un incremento de importación

de azúcar aproximadamente de 15,774 TMVC.


4. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA DE AZÚCAR

Figura 8. Toneladas de azúcar importada en los años 2002-2012.

Tabla 9. Proyección de la demanda de azúcar para los años 2013 – 2017.

Años Ton (miles de

TMVC)

2013 58100.3287

2014 59487.8486

2015 60875.3685

2016 62262.8884

2017 63650.4083

La figura 8 se elaboró a partir de los datos brindados por la Organización

Internacional del Azúcar (OIA), el ajuste de los datos es lineal donde el coeficiente

de determinación es 0.90 y se puede predecir las toneladas importadas en los

próximos años, los cuales se expresan en la tabla 9.

y = 1387.5x - 3E+06

R² = 0.904

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

To

nel

adas

(tn

)

Años

Demanda Mundial de Azúcar

Demanda Mundial de Azúcar Lineal (Demanda Mundial de Azúcar)


Figura 9. Ecuación hallada para la proyección de toneladas de azúcar importada

para los años 2013 – 2017.

La tabla 9 muestra los valores proyectados de importación mundial para los

próximos 5 años siguiendo la tendencia creciente lineal de los datos bibliográficos

encontrados.

5. ANÁLISIS DE OFERTA Y DEMANDA PARA EL AZÚCAR

Tabla 10. Determinación de la demanda insatisfecha de azúcar.

Años Demanda (Ton) Oferta (Ton) Demanda

Insatisfecha (Ton)

2013 58100.3287 57833.4 266.928688

2014 59487.8486 59149.9 337.948583

2015 60875.3685 60466.4 408.968479

2016 62262.8884 61782.9 479.988374

2017 63650.4083 63099.4 551.008269

Figura 10. Análisis de demanda insatisfecha en la producción de azúcar.

57000

58000

59000

60000

61000

62000

63000

64000

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

To

nel

adas

(T

n)

Años Proyectados

Análisis de Oferta y Demanda Mundial

Oferta Mundial de Azúcar Demanda Mundial de Azúcar

Ecuación de Proyección: y=1387.5x -2734977.22


En la Tabla 10 observamos que existe una demanda insatisfecha para la

producción de azúcar a partir de los datos encontrados de las proyecciones para

los años 2013 – 2017 debido a que la demanda total proyectada supera a la oferta.

Esto quiere decir que para el período 2013 – 2017 existirá una población que

demandará mucho más azúcar de la que requería en los períodos 2002 – 2012,

influenciando una recuperación de la producción azucarera con el aumento en la

importación del producto terminado.


CAPÍTULO

II


ESTUDIO DEL PRODUCTO

2. DATOS TÉCNICOS DEL PRODUCTO TERMINADO

a) Definición

Se denomina coloquialmente azúcar a la sacarosa, también llamado azúcar común

o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de

glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de

la remolacha azucarera. El azúcar blanco es sometido a un proceso de purificación

final mecánico (por centrifugación). El azúcar moreno no sufre este proceso.

El azúcar se puede clasificar por su origen (de caña de azúcar, de remolacha), pero

también por el grado de refinación de éste. Normalmente la refinación se expresa

visualmente a través del color (azúcar moreno, azúcar rubio, blanco), que está dado

principalmente por el porcentaje de sacarosa que se le ha extraído.

b) Características fisicoquímicas

Cuadro 1. Principales características fisicoquímicas del azúcar.

Fuente:http://www.complejocartavio.com.pe/productos_AzuRefinadaDomestica.ht

ml


1. PROPIEDADES QUIMICAS:

Pureza (% w/w) No menor de 99.85% w/w por polarización directa o por la Pol

calculada como 100% de sacarosa menos humedad, cenizas y azúcar invertido.

Humedad (% w/w) Máximo 0.07 %

Cenizas (% w/w) Menor o igual a 0.060% w/w (por conductividad)

Azúcar Invertido(% w/w) Máximo 0.09 %

Color Menor de 120 Unidades ICUMSA

Flocs No más de 0.14 Unidades de Absorbancia.

Dióxido de azufre Menos de 10 mg/Kg.

Turbidez No más de 80 Unidades ICUMSA

Sedimento No más de 80 mg/Kg.

Cobre (ppm)No más de 1.5 mg/kg

Arsénico ppm No más de 1.0 mg/Kg

Plomo ppm No más de 0.5 mg/Kg.

Compuesto de amonio cuaternario No más de 2 mg/Kg.

2. PROPIEDADES FISICAS:

Tamaño de partículas: 5.5. % máximo en malla 65

Temperatura de fusión: 188 grados centígrados

Temperatura de autoignición: 150 grados centígrados

Peso molecular 342

Material extraño: libre de cualquier material extraño. Incluyendo bagazo,

piedras, pedazos de madera, partículas metálicas o cualquier otra sustancia que

degrade las características físicas, o que sean peligrosas al consumo humano.

3. PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS:

Olor: Deberá ser el olor característico del azúcar, sin presentar olor a humedad,

fumigantes u otros olores extraños.

Sabor: Deberá ser el sabor dulce característico, sin otros sabores extraños.

Aspecto: Cristales blancos.


c) Características microbiológicas

Bacterias mesofílicas: Menor de 500 ufc/10 gr

Levaduras: Menor de 500 ufc/10 gr

No contiene microorganismos patógenos, toxinas microbianas ni inhibidores

microbianos y debe estar en conformidad con los límites establecidos en las

diferentes regulaciones, normas fitosanitarias, agrícolas, etc.

d) Condiciones de almacenamiento

Almacenado según normas legales Decreto Supremo 007-98-SA Artículo 72°.

Almacenado bajo techo. Sobre parihuelas limpias y secas. Almacenes que

permiten la circulación de aire.

3. DATOS TÉCNICOS DE LAS MATERIAS PRIMAS

a) Definición

Nombre científico: Saccharum officinarum

Nombres comunes: Caña de azúcar, caña miel, caña dulce (en español); sugar

cane, noble cane, white salt (en inglés).

Cultivares: H32 - 8560, H37-1933, P12 – 745.

Es una gramínea tropical perenne con tallos gruesos y fibrosos que pueden

crecer entre 3 y 5 metros de altura. Éstos contienen una gran cantidad de

sacarosa que se procesa para la obtención de azúcar. La caña de azúcar es uno

de los cultivos agroindustriales más importantes en las regiones tropicales.

b) Características fisicoquímicas

Se toma una muestra con una sonda horizontal de manera representativa

(centro, izquierda y derecha del camión) para ser analizada en el laboratorio de

materia prima. Esta muestra es pasada por un desfibrado del cual se sacan 2 kg.

De caña desfibrada, esta se somete a una prensa la cual ejerce una presión para

extraer el jugo de la caña desfibrada anteriormente, se toma 1 kg de jugo para

ser analizado; la caña es aceptada si su composición es la siguiente:


Tabla 1. Parámetros de evaluación fisicoquímica para la materia prima (Caña

de azúcar).

Parámetro Valor mínimo (%) Valor máximo (%)

Humedad 73 79

Sólidos Totales 21 27

Fibra seca 11 27

Sólidos Solubles 10 16

Fuente: (Porta, 1955)

c) Características microbiológicas

Tabla 2. Parámetros microbiológicos para la caña de azúcar.

Fuente: (Porta, 1955)

d) Condiciones de almacenamiento

Temperatura: Mínimo 12-14 °C Máx 30°C

e) Tiempo de Vida Útil

Alimento Legislación o

recomendación

Aerobios

mesófilos

Enterobacterias

coliformes

E.

coli

Salmonella

Shigela Mohos

Listeria

monocytogenes

Otros límites. Comentarios

Caña de

azúcar

Rosarios

Pascual

“Microbiología

Alimentaria”

102-105

ufc/g

Coliformes:

102-104 ufc/g

10-102

ufc/g

Salmonella Aus.

/25 g Mohos

/Levaduras 10-

104 ufc/g

Mohos: cepas no

toxigénicas.

El programa de control oficial

de productos alimenticios

2002/C 216/05 (D.O.C.E.

12/09/02) señala como

microorganismos de interés a

Salmonella spp., E coli O157:

H7 y Listeria monocytogenes


Pérdida de peso por sesamiento desde el momento de ser cortada (1%día),

pérdida de azúcar (sacarosa) puede oscilar entre 1-8 % diario en

condiciones climáticas normales.

Procesado inmediato. Máximo 24 horas.

f) Estacionalidad

Tabla 3. Meses de siembra y cosecha de la caña de azúcar para la evaluación de

la disposición de la materia prima.

Departamento SIEMBRA Y COSECHA

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Ancash

DURANTE TODO EL AÑO

Arequipa

La Libertad

Lambayeque

Lima

Fuente: Ministerio de Agricultura – Dirección General de Información

Agraria – Dirección de Estadística.

4. DATOS TÉCNICOS DEL EMBALAJE O DEL ENVASE

a. Descripción técnica

3.1. Envase primario

Según la DIGESA (1995), el envase primario del azúcar lo puede

constituir sacos de polipropileno, polipropileno con liner de polietileno y

polipropileno laminados, sacos de papel kraft, bolsa de polietileno, etc.

En nuestro caso, se ha optado por envasar el azúcar en sacos de

polipropileno laminado, para otorgarle al producto una mejor presentación

y garantizar su preservación hasta la llegada a su destino. Según la Norma

Técnica Mexicana (1992), los sacos de polipropileno deben seguir las

siguientes especificaciones:


1. Los sacos de polipropileno laminado deben cumplir con las dimensiones y masas

indicadas en la Tabla #. El tipo de saco a utilizar dependerá de las especificaciones

del cliente.

Tabla 4. Dimensiones y masas para sacos de polipropileno para el

envasado de azúcar rubia.

SACO MEDIDAS

INTERNAS (cm)

PESO

(g)

ÁREA MÍNIMA

ÚTIL (cm2)

PESTAÑA

(cm)

TIPO I 98 x 53 95.0 10.388 1.8

TIPO II 102 x 51 112.0 10.404 1.5

TIPO III 100.5 x 52 106.0 10.452 1.5

Fuente: Norma Técnica Mexica, 1992.

2. El saco debe ser polipropileno 100% de color natural o esencialmente sin color a

menos que se haya acordado otra cosa entre fabricante y consumidor.

3. Los sacos tejidos de polipropileno no deben transmitir al azúcar ningún olor.

4. Puede ser doble o sencilla siempre y cuando satisfaga las necesidades del

consumidor. Los sacos de polipropileno deben ir perfectamente cosidos para que

cumplan con la tolerancia en lo que respecta a la merma del contenido de azúcar

que es de 0.01% debido a las operaciones de envasamiento, almacenaje, traslado

y manipulación durante la estiba y desestiba de los bultos. La longitud de la

puntada debe tener como máximo 0.52cm. el hilo de costura debe ser de l350

denier ± 5% y con una resistencia a la tracción de 4 kg f ± 10 %.

5. Considerando las diferentes calidades de azúcar granulada que ha de envasarse, la

capacidad del saco será de 50 kg netos mínimos sobrando tela para el cosido de la

boca, para mejores resultados en la conservación físico - química y microbiológica

del contenido se deberá usar en una sola ocasión.

6. Para evitar cualquier deshilachado en la zona de costura o pegado los sacos tipo 2

y 3 deben tener reforzadas las orillas de las telas con 44 bordones (urdimbre)

cuando menos a cada lado, en una longitud de 4.6 cm.


7. La tela empleada en los sacos de polipropileno debe cumplir con los requisitos

indicados en la Tabla 4.

Tabla 5. Especificaciones de la tela a utilizar en la elaboración de sacos

de polipropileno laminado en el envasado de azúcar.

SACO TABULAR “L” COSTURADO “L” PEGADO

URDIEMBRE TRAMA URDIEMBRE TRAMA URDIEMBRE TRAMA

Densidad en

2.54cm 12.4 - 8.5 10 9 10 9

Resistencia de la

tela (kg/cm)

mínimo

15.10 14.70 16.50 15.00 16.00 15.00

Denier de la cinta ±

5 % 950 950 950 950 950 950

Resistencia de la

cinta (G) mínimo 4300 4300 4300 4300 4300 4300

Alargamiento en el

punto de ruptura % 16 - 20 16 -20 16 -20 16 -20 16 - 20 16 - 20

Fuente: (Norma Técnica Mexica, 1992.)

8. Esta prueba simula el manejo a que son sometidos los sacos de polipropileno de

contenido 50kg. en las operaciones de estiba y desestiba propias del envasado,

almacenamiento, transporte y distribución del azúcar. Consiste en dos tipos de

prueba:

Prueba de caída libre a 750cm.

Prueba de maniobra a 150cm.

Las pruebas se consideran satisfactorias si el saco no se rompe en ninguna

zona de la tela, la costura, el sello ni presenta rompimiento aislado de

cintas (urdimbre o trama) además no deberá tener separaciones entre una


cinta y otra mayor de 4 mm. En más de 3 cintas consecutivas en una

longitud no mayor de 5cm.

9. Comportamiento de la costura y/o sello de la tela (% de desequilibrio). Esta prueba

determina la relación que existe entre la resistencia de la zona de costura o sello,

respecto a la resistencia de la tela del saco. Se expresa en % de desequilibrio y no

debe ser superior al 40%.

Figura 1. Saco de azúcar rubia destinada para exportación.

4.2. Embalaje

Con respecto al embalaje, se utilizaran pallets de madera de cuatro entradas, cuyas

dimensiones serán de 2.00 m x 2.50 m, siendo el espesor de la plancha de 22 mm.

Cada pallet podrá soportar una carga máxima de 1500 Kg, lo que corresponde a

60 sacos por unidad de carga. En la Figura # se puede apreciar el pallet a utilizar,

y en la Figura # las unidades de carga. Cabe mencionar que como embalaje

intermedio se utilizará papel Kraft de con un gramaje de 70 g/m2.


Figura 2. Pallet de 4 entradas de 2.00 m x 2.50m.

Figura 3. Apilamiento de carga en pallet de 4 entradas.


Fuente. (MINCETUR, 2009.)

Figura 4. Relación de especies de madera recomendadas para la

fabricación de embalaje.

La nueva reglamentación fitosanitaria NIMF-15 (Normas Internacionales

para Medidas Fitosanitarias), de la IPPC (The International Plant

Protection Convention, organismo perteneciente a la ONU, es la única

entidad que regula y autoriza esta norma a nivel internacional), entró en

vigor en el 2004 y se aplica a pallets y embalajes de madera para

exportación. (FAO, 2005)

Exige dos requisitos imprescindibles: un certificado de origen del pallet y

otro del tipo de tratamiento aplicado para su desinfección. Para cumplir

con el segundo se permiten dos tratamientos: Tratamiento térmico y

fumigación con bromuro de metilo. El térmico, es un tratamiento

permanente, mientras que el bromuro de metilo debe ser renovado cada


dos meses. El Protocolo de Montreal, firmado por multitud de países,

promueve abandonar la utilización de tratamiento químico con bromuro

de metilo a partir de 2005. (FAO, 2005).

b. Destino del producto

Nuestro principal destino de exportación del azúcar rubia serán los Estados

Unidos, siendo las formas de uso de nuestro producto el industrial y el

doméstico. Hemos elegido este destino por ser uno de los más cercanos y

que nos resulta más rentable exportar al mercado preferencial de EE.UU.

que vender internamente en forma directa a clientes grandes, como los

diversos supermercados.

Aún en el caso de ventas a nivel mayorista, a partir de mediados del 2008,

el precio neto (sin IGV) que se podía obtener en el mercado nacional

resultaba generalmente inferior al precio de importación en el mercado

estadounidense. En el 2009, el precio pagado al azúcar importada en los

Estados Unidos era mayor al precio mayorista interno (sin IGV) recibido

por los azucareros en más de US$ 91 por tonelada. Al 2010, si bien la

turbulencia de los mercados internacionales ha acortado esta brecha –el

precio americano es superior al nacional en poco más de US$ 20 por

tonelada.

5. DATOS TÉCNICOS DE LOS RESIDUOS

La agroindustria de la caña de azúcar, es extremadamente amplia y compleja. En

efecto la caña de azúcar es, según diferentes autores, “el vegetal de mayor capacidad

productora de materia orgánica”, de todos los cultivos económicos es la plana que

mayor cantidad de energía solar convierte en energía química, gracias a sus

posibilidades de fotosíntesis y de fijación a través de este mecanismo de la energía

solar. Sin embargo, generalmente sólo se atribuye valor comercial a un 24 por ciento

del peso de materia seca de la caña completa, acumulada durante el período

vegetativo. El restante 76 por ciento, lo constituye los desechos agrícolas y de


fabricación como cogollo, hojas y pajas (Barbojo), bagazo, melaza y cachaza, cuya

utilización eficiente, convirtiéndoles en productos comerciales puede representar

beneficios económicos.

4.1 El bagazo

a. Composición

El bagazo de caña se produce como consecuencia de la fabricación de azúcar

y constituye un subproducto de esta producción. Es un combustible natural para

producir vapor en las fábricas azucareras El bagazo constituye el 40-50% de la

caña de azúcar.

Es un material fibroso, heterogéneo en cuanto a su composición granulométrica

y estructural, que presenta relativamente baja densidad y un alto contenido de

humedad, en las condiciones en que se obtiene del proceso de molienda de la

caña.

Cuando el bagazo sale del molino posee aproximadamente la siguiente

composición:

Humedad (50%)

Sólidos solubles (5%)

Sólidos insolubles o fibra cruda (45%)

Además su composición química es la siguiente:

Carbono: 47 %

Hidrógeno: 6,5 %

Oxígeno: 44 %

Cenizas: 2,5 %

El bagazo consta de dos partes fundamentales:

La fibra: Fibras relativamente largas, derivadas principalmente de la corteza

y otros haces de fibra del interior del tallo.


El meollo: Se deriva del parénquima, parte de la planta donde se almacena

el jugo que contiene el azúcar. La longitud media de las fibras del bagazo es

de 1 a 4 milímetros y su ancho varía entre 0.01 y 0.04 milímetros.

Tabla 6. Propiedades químicas de las fracciones de bagazo.

b. Tipo de producción asociada

Como promedio, el 60% del bagazo que se produce se emplea como combustible

en los trapiches. Las fibras de bagazo son de dos clases: (1) fibras finas, fuertes y

flexibles, que se prestan para la fabricación de pulpa y papel de gran calidad, y (2)

fibras cortas o material meduloso que da poca o ninguna pulpa en la fabricación

de papel y que confieren propiedades inconvenientes al papel fabricado de bagazo

si no se eliminan. Ambos tipos contienen alrededor de un 20% de lignina. El

método más fácil de separar las dos fracciones consiste en desecar el bagazo y

tratarlo en un molino de martillos, donde se suelta la médula adherida a las fibras

de bagazo. Seguidamente, se hace pasar el material por un tamiz clasificador, o a

través de tolvas de succión, que eliminan la médula. La porción más fina se

denomina médula, bagacillo, pulpa o partículas finas de bagazo.

También se utiliza el bagazo que es en la producción de furfural, se domina la

tecnología, existe un mercado y cualquier estrategia debe examinarse. Otras

posibilidades inmediatas que surgen con esta materia prima, es su conversión en

las llamadas mieles hidrolíticas para posterior fermentación y obtención de

alcohol y proteínas, para la alimentación animal.


El bagazo es una materia prima óptima y anualmente renovable para la producción

de tableros aglomerados, papel, cartón, derivados de celulosa, productos químicos

como el furfural o el xylitol.

En Cuba su uso fundamental es como combustible. También se utiliza para la

fabricación de muebles y como aislante del sonido.

Figura 6. Bagazo de caña de azúcar.

4.2 La melaza

La melaza residual o melaza final es el subproducto de la industria azucarera del

cual se ha substraído el máximo de azúcar. Cuando se emplea la palabra melaza

sin especificación, se suele referir a la melaza residual. Al hablar de melaza, lo

primero que nos salta a la vista es su utilización como materia prima para la

producción de levadura panadera, de ron y de manera inmediata y directa como

alimento animal.

Figura 7. Melaza de caña de azúcar.


a. Composición

Tabla 7. Composición química del cogollo.


Existen cuatro formas principales de utilizar la melaza:

1. En los piensos secos. Además de mejorar la apetecibilidad, sedimentar el polvo

y servir de aglutinante, la melaza puede reemplazar, en los piensos, a otros

carbohidratos más costosos. Su efecto laxante es una ventaja más en muchos

piensos. En los piensos mixtos comerciales, generalmente no se superan las

siguientes proporciones: bovinos, 15%; terneros, 8%; ovinos, 8%; cerdos, 15%; y

aves de corral, 5%. La cantidad máxima de melaza que hay que utilizar se suele

determinar por la absorbencia de la melaza por los otros ingredientes de la ración.

En general, no se obtiene ventaja añadiendo melaza a los forrajes de mala calidad

como la paja, para aumentar la ingesta del pienso. En la mayoría de los casos, no

se obtendrá aumento de peso vivo, a pesar del mayor consumo. El riesgo de

impacción es, sin embargo, menor cuando se añade melaza a la paja.

2. En la preparación de ensilaje.

La melaza fermenta rápidamente y, algunas veces, se añade, en proporción de un

5%, aproximadamente, durante el proceso de ensilado como preservador, con la

ventaja de su valor nutriente y factor de apetecibilidad. La melaza puede también

utilizarse como obturador en los montones de ensilaje. A este fin, suelen bastar


unos 50 kg de melaza por metro cuadrado. Cuando se mezcla melaza en un ensilaje

de poco contenido proteico, conviene añadir urea a la melaza. También puede

rociarse la melaza sobre el heno durante el curado para evitar la pérdida de hojas.

3. Como portador de urea en los suplementos líquidos para rumiantes.

La concentración de urea es muy elevada en estos suplementos, generalmente

alrededor del 10%, pero algunas veces se emplean concentraciones mucho más

altas. La ingesta diaria de estos suplementos se mantiene baja, en general, más o

menos, de medio kilo. Los suplementos líquidos se describen en el capítulo

dedicado a la urea.

4. En proporciones elevadas para el aprovechamiento máximo de la melaza.

En muchas zonas productoras de caña de azúcar existen grandes excedentes de

melaza y, al mismo tiempo, escasez de granos para pienso. En gran parte, debido

a T.R. Preston y sus colaboradores de Cuba, se ha demostrado que la melaza puede

utilizarse como sucedáneo del grano.

4.3. Cogollos de caña de azúcar.

El cogollo es la parte más tierna de la planta de la caña. Es la parte superior del

tallo, con dos o tres entrenudos con yemas vegetativas (utilizado frecuentemente

por los agricultores como semilla) y las hojas o palma.

Figura 8. Cogollo de caña de azúcar.


a. Composición

Tabla 8. Composición química del cogollo.


Los cogollos se cortan de la planta durante la cosecha y se emplean mucho para la

alimentación de los animales de tiro o bovinos de propiedad de los trabajadores de

las plantaciones de azúcar o de las compañías azucareras. Como forraje, los

cogollos de caña de azúcar frescos pueden aportar los nutrientes necesarios para

satisfacer los requisitos de mantenimiento de los bovinos, pero, para la producción,

es necesario añadir un concentrado proteico. Los cogollos de caña de azúcar pueden

ensilarse para aprovechar mejor las grandes cantidades que se producen durante la

temporada de cosecha. Los cogollos picados son fáciles de ensilar y constituyen un

ensilaje apetecible. El escaso contenido de nitrógeno de los cogollos de caña de

azúcar puede aumentarse añadiendo urea o una mezcla de urea-melaza durante el

ensilado. Las hojas de la planta de la caña pueden incluirse en el ensilaje, pero esto

hará que disminuya la digestibilidad.

4.4. La cachaza.

La cachaza o torta de filtro es el principal residuo de la industria del azúcar de caña,

produciéndose de 30 a 50 Kg. por tonelada de materia prima procesada, lo cual

representa entre 3 y 5 % de la caña molida. Este porcentaje y su composición varían


con las características agroecológicas de la zona, con el cultivar cosechado,

eficiencia de fábrica, método de clarificación empleado, entre otros factores. Sin

embargo, hay centrales azucareros en Venezuela que se salen de este rango en la

producción de cachaza (Tabla 9), registrando valores muy por encima del 5 % antes

indicado.

La cachaza es producida durante la clasificación que se hace al jugo de caña en la

industria azucarera. Se recoge a la salida de los filtros al vacío, presentando

aproximadamente un 25% de materia seca. Este material contiene muchos de los

coloides de la materia orgánica originalmente dispersa en el jugo, conjuntamente

con aniones orgánicos e inorgánicos que precipitan durante la clarificación. Otros

compuestos no azúcares son incluidos en esos precipitados.

Físicamente la cachaza es un material esponjoso, amorfo, de color oscuro a negro,

que absorbe grandes cantidades de agua.

Figura 9. Cachaza de caña de azúcar.


Tabla 9. Toneladas de caña de azúcar molida y de cachaza producida por los Centrales

azucareros existentes en Venezuela en el ciclo 1989-90.

a. Composición

La cachaza generalmente es rica en fósforo, calcio y nitrógeno y pobre en potasio.

Esto se debe a que algunas fábricas tratan con fosfato al jugo para clarificarlo más

rápido. El contenido de calcio de este subproducto varía con las cantidades de cal

empleadas durante la clasificación del jugo, la cual es usualmente aplicada en

dosis altas. Los bajos contenidos de potasio que exhibe la cachaza es por la gran

solubilidad de este elemento, lo cual le permite irse en los jugos hasta que 'es

separado con la melaza y vinaza. Los altos contenidos en nitrógeno se deben a la


elevada cantidad de materia orgánica que presenta este residuo; los

micronutrimentos contenidos en ella se derivan parcialmente de las partículas que

van adheridos a la caña. También este material es fuente importante de magnesio

y zinc.

La cachaza es un residuo muy abundante, y por su composición química y precio

relativamente bajo es atractiva frente a otros productos orgánicos. Sin embargo

por su alto contenido de humedad, por presentar olores desagradables, por su baja

relación peso/volumen (igual a 0,375), por ser fuente de criaderos de moscas y

otras alimañas y por tomar combustión espontánea en estado seco al exponerse al

sol, la mayoría de los centrales tienen problemas de almacenamiento, transporte y

manejo. Por ello no es totalmente aprovechada y se presentan dificultades para su

eliminación.

Tabla 10. Composición química de la cachaza en algunos países y contenido de

nutrimentos en 25 t materia seca de cachaza del Central El Palmar.


En varios países cañameleros tales como Cuba, Puerto Rico, Colombia,

Brasil, Trinidad e India, la cachaza es utilizada como fertilizante, en la mejora


de algunas propiedades físicas del suelo, para elevar el pH y/o en el manejo

de suelos afectados por sales. También se emplea en alimentación animal.

Gálvez (1979), señala que a nivel experimental se ha obtenido de este

producto de la caña, goma pegante; pintura al temple; agente espumante;

carbón activado y compost. Además indica que se le usa como combustible

por la presencia de bagacillo, lípidos y otras sustancias, pero resulta abrasiva

por su alto contenido de cenizas (24-41 %). También se emplea con este

último fin, por la gran cantidad de gases (metano principalmente) que se

producen durante su descomposición.

Los Centrales Azucareros le dan una intensidad de uso a este residuo, bastante

variable. En su mayoría, estas fábricas disponen de ciertas extensiones de

terreno ubicadas en sus cercanías, utilizadas única y exclusivamente como

"botaderos" de cachaza; empleándola también como mejoradora de algunas

propiedades físicas y/o químicas del suelo. La principal limitación para su uso

agronómico es por los costos de transporte debido al alto contenido de

humedad (75-80 %) que exhibe la cachaza al estado fresco, lo cual

imposibilita darle esta utilización cuando hay que transportarla a sitios

relativamente distantes de los centrales azucareros. Por ello, las fincas cañeras

cercanas a los ingenios productores de cachaza son las que tienen mayores

posibilidades de emplearla como mejoradora de suelos. También existe la

alternativa de utilizarla como agua de cachaza, cuando las aguas de drenaje

de los ingenios tienen comunicación directa con los campos de cultivos.

De la cachaza se puede extraer cera, mediante la aplicación de métodos bien

conocidos, para separarla del resto de las sustancias contenidas en la cachaza.

La cera extraída puede ser utilizada en la fabricación de betún, cosméticos,

emulsión para cítricos y otros frutos frescos destinados a la exportación, cera

para dar brillo a pisos, carros y muebles, etc. Otros subproductos como grasas

y aceites son indeseables para la producción de cera, pero como fuente de

energía, son totalmente utilizables y pueden tornarse en una valiosa


contribución para la alimentación de ganado. Finalmente, la cachaza es un

excelente alimento animal, debido a su contenido de azúcares, proteína,

nitrógeno y otros nutrientes.

Uso agronómico de la cachaza. A la cachaza se le ha evaluado

principalmente sus propiedades como fertilizante, por su alto contenido de

nitrógeno, fósforo, calcio y materia orgánica (cuadro 2) que aporta al suelo.

También se le han estudiado sus efectos sobre las propiedades físicas del

suelo y en la recuperación de suelos afectados por sales y se ha probado la

influencia de la cachaza en la reacción del suelo, pero con muy pocas

experiencias en esta área. Esta enmienda puede aportar cantidades

importantes de sales al suelo, aunque esto varia con su composición, y sus

efectos en este sentido depende de clima, suelo, cultivo y manejo.

Efectos Nutricionales. En estudios realizados sobre distintos suelos, se

determinó que los efectos fertilizantes de la cachaza se pueden esperar desde

los 3 meses después de su aplicación, y su acción residual se puede prolongar

hasta 3 años para algunos nutrimentos.

Los principales nutrimentos de la cachaza pueden tener la siguiente dinámica

en el suelo: Nitrógeno: con altos niveles de cachaza puede haber liberaciones

significativas de este nutrimento a partir de los 3 meses de implantado el

cultivo, si es incorporada de 6 semanas a 3 meses antes de la siembra. Se

desconoce la cantidad de N aprovechable que puede liberar la cachaza en el

tiempo, pues esto es controlado por varios factores ambientales,

impredecibles, tales como temperatura, humedad y aireación.

Dosis de cachaza: Para esperar los efectos como fertilizante es necesario

aplicar altas dosis de este residuo, lo cual oscila entre 50 y 240 ton/ha de

cachaza fresca.


4.5 Cantidades estimadas de residuos

Actualmente se usa todo el Bagazo (aprox. 714,000 T.C.) como combustible

de las calderas de los Ingenios; sin embargo de la Cachaza (aprox.

178,000T.C.), se usa poca o ninguna, cuando sabemos que a nivel mundial es

utilizada como fertilizante de los cañaverales (renovación de primavera y gran

cultura, etc.) a parte que se usa junto con el yeso para recuperar suelos (salino-

sódicos y sódicos).

Los Efluentes líquidos (aprox. 8,702 metros cúbicos por día) producidos en

zafra 1996-97, para las factorías de los Ingenios del CEA, se constituyen en

contaminadores del Medio Ambiente al no reciclarlos (usos como

fertirrigantes, etc.), esto se hace a nivel mundial, debemos hacerlo aquí.

El Barbojo (Cogollos, Vainas, Hojas y Trozos de cañas) se usa

aproximadamente un 12% de 860,000 T.C., total calculados en zafra 1996-

97, para alimentar ganado vacuno; podrían utilizarse como combustible

(Biomasas) de las calderas de los ingenios en sustitución del Bagazo, ó para

completar la cantidad faltante de éste (Bagazo) a usar tales fines.

El Cogollo junto con las hojas verdes y los trozos de cañas son un sustituto

real de plantas forrajeras para alimentar ganados vacunos, pues éstos

consumen aproximadamente cinco (5) kilogramos ganando

aproximadamente 60 gramos por día, según estudios hechos en Cuba (Manual

Derivados de Caña de Azúcar, ICIDCA, GEPLACEA-PNUD, México,

1988). Mientras que las hojas secas, y las vainas tienen un valor calorífico de

7,500 B.T.U. por libra, siendo un sustituto adecuado del Bunker C y del

Bagazo en las calderas de los Ingenios de la C.D.E.

Con todo lo anterior y además alimentando Digestores en series para producir

gas Metano de usos en cocinas (estufas, neveras, luz) y como combustibles

de vehículos (gasolina y diesel), ahorramos divisas y mejoramos el medio

ambiente, haciendo competitivos nuestros Ingenios.


CAPÍTULO III


I. TAMAÑO DE LA PLANTA

1.1 TAMAÑO MÁXIMO

Se tienen los ratios de producción y rendimiento de azúcar a partir de caña

molida desde los años 2004-2012.

Tabla 1. Estadísticas de producción agrícola y comercial de caña de

azúcar y producto terminado respectivamente.

Año Superficie

(ha)

Caña de

azúcar

molida(tn)

Rendimiento

(Kg/ha)

Azúcar

(Tn)

Azúcar

(kg)/Tn caña

molida

2004 70.851 6.945.686 98000 747.571 107,63

2005 61.549 6.304.065 102424 694.599 110,18

2006 65.846 7.245.833 110042 805.133 111,12

2007 67.593 8.283.686 122552 915.636 110,53

2008 69.126 9.395.959 135925 1.007.170 107,19

2009 75.346 9.936.945 131884 1.064.499 107,13

2010 76.893 9.660.895 125641 1.038.176 107,46

2011 80.069 9.884.936 123455 1.076.215 108,87

2012 81.149 10.368.886 127776 1.106.280 106,69

Fuente: MINAG

Se realiza la proyección para obtener datos al año 2019.

Figura 1. Regresión lineal de la proyección de rendimiento de materia

prima.

y = 3712.1x - 7E+06R² = 0.5918

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Año

Proyección - Rendimiento (kg/ha)


Figura 2. Regresión lineal de la proyección de rendimiento de producto

terminado respecto a materia prima.

Tabla 2. Determinación de tamaño de planta para la demanda

insatisfecha del año 2019.

Año

Demanda

insatisfecha

(Tn)

Azúcar (kg)/

Tn caña

molida

Caña molida

(Tn)

Rendimiento

(Kg/ha)

Superficie

(ha)

2019 632.690 105,082 6.020.877 494.730 12.170

Se tiene un tamaño máximo de planta de 12 170 ha de cultivo anual o de

capacidad para procesar 6 020 877 toneladas anuales de caña de azúcar.

Expresado a su vez como capacidad de producción máxima diario de 34

668 sacos de azúcar de 50 Kg.

𝑄𝑚𝑎𝑥 = 1734400 𝐾𝑔

𝑑í𝑎= 34 668

𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠

𝑑í𝑎

y = -0.3067x + 724.31R² = 0.2491

0

20

40

60

80

100

120

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Año

Proyección - Azúcar (kg)/ Tn caña molida


1.2 TAMAÑO MÍNIMO

Para encontrar el tamaño mínimo de planta, debemos analizar la relación

con el punto de equilibrio.

El punto de equilibrio representa aquella producción con la que la empresa

no gana ni pierde; nos señala el tamaño mínimo de planta.

La información que requerimos es:

Costo fijo.

Costo variable unitario.

Precio.

Se considerará como costo variable unitario la suma de los gastos que se

generan para producir un saco de azúcar (50 Kg). El costo variable unitario

es constante aunque varíe la producción.

Tabla 3. Costo variable para producir un saco de azúcar de 50 Kg. de capacidad.

Materia prima e insumos Cantidad Precio unitario ($/.) Costo ($/.)

Caña de azúcar (kg) 416.380 0.025 10.575

Ácido fosfórico al 85% (kg) 0.017 1.490 0.025

Azufre granulado (kg) 0.033 0.610 0.020

Cal viva (CaO) (kg) 0.183 0.223 0.041

Agentes floculantes Clarificador (kg) 0.012 4.150 0.050

Hidrosulfito de sodio (kg) 0.009 1.000 0.009

Hilo de amarre (kg) 0.048 0.230 0.011

Sacos de polipropileno laminado (kg) 0.230 9.390 2.160

Fuente: Asociación Peruana de Productores de Azúcar. (APPAR)

Entonces el costo unitario variable será igual a CV = $/. 12.90


Para los costos fijos se considerarán los sueldos de los trabajadores y los

gastos de transporte.

Tabla 4. Costos de mano de obra mensual directa e indirecta.

Mano de obra Cantidad Saldo

mensual (S/.) Total ($)

Operarios 25 750 5952.38095

Gerente 1 8000 2539.68254

Jefe de producción 1 6000 1904.7619

Jefe de calidad 1 5000 1587.30159

Jefe de ventas/finanzas 1 4000 1269.84127

Jefe de Recursos

Humanos 1 3000 952.3809524

Infraestructura y

Maquinarias 1 2668253.96 851560.8466

865767.196

Fuente: SUNAT - BCRP

Entonces el costo fijo mensual debido a sueldos será igual a CF1 = $/. 865767.196

Tabla 5. Costo de transporte mensual.

Lugar y/o

Región Embarque

Distancia

(Km)

Cantidad

(Kg)

Por

mes

(Ton)

Precio ($/.

por kg por

km)

Precio

Conteiner

($)

Costo ($/.)

La Libertad Puerto

Salaverry 30 1000 3000 0.00019524 300 5271428.57

Fuente: Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC).

Entonces el costo fijo mensual debido a transporte será igual a

CF2 = $/. 5271428.57. Entonces el costo fijo total es de 6131243.386


Si el tamaño mínimo representa aquella producción con la que la empresa

no gana ni pierde y suponiendo que todo se vende, se tendrá la siguiente

fórmula.

𝑄𝑚𝑖𝑛 =𝐶𝐹

(𝑝 − 𝑣)

Donde “p” es el precio de venta ($/. 19.74) y “v” es el costo variable

unitario = $/. 12.90

Por lo tanto, la cantidad mínima a producir será:

𝑄𝑚𝑖𝑛 = 1 492 472.403 𝐾𝑔

𝑑í𝑎= 29849.45


𝑑í𝑎

1.3 TAMAÑO ÓPTIMO

La solución óptima del tamaño de planta será aquella que conduzca al

resultado económico más favorable para el proyecto en conjunto.

Haciendo uso del análisis de costos se considerará óptimo aquel tamaño

que permita la rentabilidad esperada, traducida esta rentabilidad en

utilidades.

Asumiremos que las utilidades son igual al 8% del costo fijo mensual, con

lo cual tenemos:

𝑄ó𝑝𝑡𝑖𝑚𝑜 =𝐶𝐹 + 𝑈

(𝑝 − 𝑣)

𝑄ó𝑝𝑡𝑖𝑚𝑜 = 1 611 958.20 𝐾𝑔

𝑑í𝑎= 32239.16


𝑑í𝑎

Después de haber analizado las diferentes relaciones, hemos llegado a la

conclusión de que se propone producir 27 792 sacos de 50 Kg de capacidad

diarios cubriendo 80,16% de la demanda insatisfecha planteada para el

2019.


II. LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA

El estudio de localización se orienta analizar los diferentes variables que

determina el lugar donde finalmente se ubicara el proyecto, buscando en todo

caso una mayor utilidad o una minimización de costos.

Este estudio de localización comprende niveles progresivos de aproximación,

que van desde una integración al medio nacional o regional

(macrolocalización), hasta identificad una zona urbana o rural

(microlocalización), para finalmente determinar un sitio preciso.

Para la gran mayoría de los proyectos, el estudio de su ubicación final tiene

un alto grado de sensibilidad con respecto a los resultados financieros y

socioeconómicos del mismo. En efecto, la decisión de localización de un

proyecto tiene repercusiones de orden económico y social de largo plazo, por

lo tanto su estudio supone un análisis integrado con los otros variables del

proyecto, tales como:

Factores cuantitativos

- Costo de la materia prima y disponibilidad.

- Costo de transporte.

- Disponibilidad de terreno.

- Costo y disponibilidad de energía eléctrica.

- Disponibilidad de mano de obra.

- Disponibilidad de infraestructura básica.

Factores cualitativos.

- Factores ambientales.

- Política de descentralización.


- Políticas de desarrollo.

- Incentivos tributarios.

- Situación sociopolítica.

A. MACROLOCALIZACIÓN

1. PROPUESTA DE LOCALIZACIÓN

CONDICIÓN: Ubicación de principales regiones y empresas

productoras de Caña de azúcar y azúcar en el Perú.

MINAG (2013), indica que los departamentos que lideran en la

producción de caña de azúcar son los mismos que lideran en la

producción de azúcar rubia son:

- Región 1: La Libertad

- Región 2: Lambayeque

- Región 3: Lima

También indica que las principales empresas productoras de azúcar

son Casa Grande (1° lugar) con 2250161 toneladas por año ,

Paramonga (2° Lugar) con 1170021 toneladas y Cartavio (3°lugar)

con 1038087 toneladas por año. Luego le sigue la empresa Laredo

situada en La Libertad y las empresas Pucalí, Tumás, Pomalca y

Azucarera del Norte situadas en Lambayeque.


Figura 3. Alternativas de macrolocalización

2. ANÁLISIS DE FACTORES

a. Proximidad a la Materia Prima o insumos

- Región 1: MINAG (2013), indica que La Libertad concentra la

mayor superficie cosechada de Caña de azúcar con 37067 hectáreas

cosechadas (45.7%) para el año 2012.

- Región 2: MINAG (2013) muestra que Lambayeque es el segundo

departamento con mayor superficie cosechada 25710 hectáreas

(31.7%) para el año 2012.

- Región 3: La región Lima tuvo 12089 hectáreas cosechadas de

Caña de azúcar (22.6%) para el año 2012.


b. Cercanía al mercado: Cómo es exportación se considera la cercanía

al puerto.

- Región 1: Para el caso de La Libertad, el Diario La República

(2014) india que desde Julio del 2014, las empresas azucareras de La

Libertad puedes exportar desde el puerto de Salaverry llegando a los

puertos de Paita y/o Callao siendo el costo de 300 dólares por

contenedor, sumados al traslado desde la empresa hasta el puerto

Salaverry (180 dólares) hace un total de 480 dólares.

- Región 2: Para el caso de Lambayeque, el traslado también sería al

puerto de Salaverry, donde habría un costo adicional de traslado desde

Lambayeque hasta La Libertad para 218 km (6 dólares/km) en total

1308 dólares sumados a los 300 dólares. 1600 dólares

aproximadamente.

- Región 3: En la región Lima el costo de traslado de hasta el puerto

de Callao sería aproximadamente 600 soles (190 dólares) por

contenedor, según el Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

c. Disponibilidad de Mano de Obra

COSTO DE MANO DE OBRA (C1)

- Región 1: Según CONFIEP (2014), el costo de mano de obra de la

Libertad es de aproximadamente 29.27 soles por día.

- Región 2: Según CONFIEP (2014), el costo de mano de obra de

Lambayeque es de aproximadamente 25 soles por día

- Región 3: Según CONFIEP (2014), el costo de mano de obra de

Lima es de aproximadamente 25 soles por día.

N° DE PERSONAS APTAS PARA PARTICIPAR EN EL

MERCADO LABORAL (C2)

- Región 1: Según MINTRA (2014), el grupo de personas aptas para

participar en el mercado de trabajo de La Libertad, que estuvieron

desempeñando alguna actividad laboral o buscando insertarse en

alguna, o que están al margen de dicho mercado representan a la


Población en edad de trabajar (PET) 14, fue 1 millón 303,7mil

personas, que en su mayoría fueron mujeres (50,6%)


participar en el mercado de trabajo de Lambayeque, que estuvieron



Población en edad de trabajar (PET) 916 mil 539 personas.


participar en el mercado de trabajo de Lima, que estuvieron



Población en edad de trabajar (PET) 7 millones 322 mil 54

personas.

d. Abastecimiento de energía

- Región 1: En la Libertad el precio medio de electricidad es de 5.37

(Cent. US $/ kW.h) (MIMEN, 2012)

- Región 2: En Lambayeque el precio medio de electricidad es de

7.04 (Cent. US $/ kW.h) (MIMEN, 2012)

- Región 3: el precio medio de electricidad es de 5.57 (Cent. US $/

kW.h) (MIMEN, 2012)

e. Abastecimiento de agua

- Región 1: SEDALIP (2014), emite como precio de agua para uso

industrial de 100 m3 a más el valor de 6.154 soles por m3 en La

Libertad.

- Región 2: EPSEL (2014), emite como precio de agua para uso

industrial el valor de 7.052 soles por m3

- Región 3: SEDAPAL (2014), emite como precio de agua para uso

industrial el valor de 4.579 soles por m3

f. Servicios de Transporte


- Región 1: MEF (2012), indica que la cantidad de km pavimentados

de red vial existente por superficie de rodadura es en La Libertad:

486086 (pavimentado) y 757872 km (no pavimentado).


de red vial existente por superficie de rodadura es en Lambayeque:

363126 (pavimentado) y 104,499 km (no pavimentado).


de red vial existente por superficie de rodadura es en Lima: 1000283

(pavimentado) y 430916 km (no pavimentado).

g. Terreno

Ubicación de los terrenos y de las plantas vecinas

- Región 1: Según MINAG (2013), en la Libertad se

encuentra ubicada la empresa Casa Grande líder en la

producción de azúcar. También se encuentra ubicada la

Empresa Cartavio ubicada dentro del 3° lugar de producción de

azúcar. También se ubica la empresa Laredo (4° lugar en

producción por año).

- Región 2: Lambayeque posee empresas que ocupan el 5, 6

y 7 puesto de productores de azúcar: Tumán, Pomalca, Pucalá

(MINAG, 2013).

- Región 3: Para el caso de Lima, se ubica la 2da empresa

productora de azúcar: Paramonga, aunque también existen

otras empresas como Andahuasi (MINAG, 2013)

h. Clima

h.1. Temperatura óptima para el crecimiento: Rango 15-45 °C;

óptimo para fotosíntesis, 30-35°C. La caña de azúcar no soporta

temperaturas inferiores a 0ºC. Por otro lado, para la maduración

son preferibles temperaturas relativamente bajas, en el rango de 12-

14ºC, ya que ejercen una marcada influencia sobre la reducción de

la tasa de crecimiento vegetativo y el enriquecimiento de azúcar de

la caña (NETAFIM, 2014).


- Región 1: El clima de La Libertad es templado, desértico y

oceánico. La media anual de temperatura máxima y mínima es 22.4°C

y 16.9°C, respectivamente, teniendo como promedio 19 °C

(SENHAMI, 2014).

- Región 2: La media anual de temperatura máxima y mínima en

Lambayeque es 22.5°C y 16.3°C, respectivamente teniendo como

promedio 18.9 °C (SENHAMI, 2014).

- Región 3: La media anual de temperatura máxima y mínima en

Lima es 21.3°C y 15.3°C, respectivamente, teniendo como promedio

18°C (SENHAMI, 2014).

h.2. Humedad relativa: La producción de caña de azúcar precisa de

humedad relativa altas. Durante el período del gran crecimiento

condiciones de alta humedad (80 - 85%) favorecen una rápida

elongación de la caña. Valores moderados, de 45-65%, acompañados

de una disponibilidad limitada de agua, son beneficiosos durante la

fase de maduración. (NETAFIM, 2014)

- Región 1: En La Libertad la humedad relativa posee como

promedio el valor de 86% (INEI, 2013)

- Región 2: En Lambayeque la humedad relativa posee como


- Región 3: En La Libertad la humedad relativa posee como


h.3. Luz solar: La caña de azúcar es una planta que adora el sol. Crece

bien en áreas que reciben energía solar de 18-36 MJ/m2. (NETAFIM,

2014)

- Región 1: El rango de incidencia de la luz solar en el departamento

de La Libertad es 5.5- 6.5 kW/m2, promedio 6 kW/m2 (SENHAMI,

2014).


de Lambayeque es 6.0- 7.0 kW/m2, promedio 6.5 kW/m2 (SENHAMI,

2014).



de Lima es 4.0- 7.5 kW/m2, promedio 5.75 kW/m2 (SENHAMI, 2014).

i. Reglamentaciones Físicas y Legales

- Región 1: El costo por licencia de construcción en el departamento

de La Libertad es en promedio de 1.0% valor de obra (SCE, 2012)


de Lambayeque es en promedio de 1.1% valor de obra (SCE, 2012)


de Lima es en promedio de 1.1% valor de obra (SCE, 2012)

3. SELECCIÓN DE MACROLOCALIZACIÓN

MÉTODO: ANÁLISIS DIMENSIONAL

Tabla 6. Identificación de factores de análisis.

Factores Variable Elemento

A Proximidad a MP Puntaje

B Cercanía a mercado Costo

C1 Costo de Mano de Obra Costo

C2 N° Personas aptas para trabajar Puntaje

D Costo de energía eléctrica Costo

E Costo m3 de agua Costo

F Km pavimentados de red vial

existente Puntaje

G Ubicación de Plantas Vecinas Puntaje

H1 Temperatura Puntaje

H2 Humedad relativa Puntaje

H3 Luz Solar Puntaje

I Costo por licencia de construcción Puntaje

Tabla 7. Escala de calificación

Escala de Calificación

10 Deficiente

8 Regular

6 Bueno

4 Muy bueno

2 Excelente


Tabla 8. Cuadro de Enfrentamiento de factores.

Factores A B C1 C2 D E F G H1 H2 H3 I CONTEO REAL (%) PONDERACIÓN

A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 14.8648649 15

B 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 13.5135135 14

C1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 12.1621622 12

C2 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 8 10.8108108 11

D 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 6 8.10810811 8

E 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 5 6.75675676 7

F 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 4 5.40540541 5

G 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 12.1621622 12

H1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 4 5.40540541 5

H2 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 4 5.40540541 5

H3 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 4 5.40540541 5

I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Total 74 100


Tabla 9. Análisis Dimensional

Letra Factor Carácter ponderación

Puntaje por Localización

La Libertad Lambayeque Lima

A Proximidad a MP Puntaje 15 2 6 8

B Cercanía a mercado Costo 14 480 1600 190

C1 Costo de Mano de Obra Costo 12 29.27 25 25

C2 N° Personas aptas para trabajar Puntaje 11 4 6 2

D Costo de energía eléctrica Costo 8 5.37 7.04 5.57

E Costo m3 de agua Costo 7 6.154 7.052 4.579

F Km pavimentados de red vial existente Puntaje 5 6 8 4

G Ubicación de Plantas Vecinas Puntaje 12 2 4 6

H1 Temperatura Puntaje 5 4 4 6

H2 Humedad relativa Puntaje 5 4 6 4

H3 Luz Solar Puntaje 5 4 4 6

I Costo por licencia de construcción Puntaje 0 4 6 6


Evaluando la multiplicatoria de las 2 primeras regiones. La Libertad y

Lambayeque. Se obtuvo como resultado 8.61563E-23. De esta evaluación

se concluye que La Libertad es una mejor Localización de Lambayeque.

Evaluando la multiplicatoria de La Libertad y Lima, se obtuvo 7.99464E-

06 y se concluye que la mejor alternativa será entonces La Libertad.

B. MICROLOCALIZACIÓN

1. PROPUESTA DE LOCALIZACIÓN

Según el Informe Económico y Social de La Región La Libertad

(2013), la caña de azúcar es el principal cultivo de la región,

representando más del 25 por ciento del producto agrícola de 2012.

Las principales zonas de cultivo se encuentran en los valles de

Chicama y Santa Catalina donde se ubican importantes ingenios

azucareros como Casa Grande S.A., Cartavio S.A. y Agroindustrial

Laredo S.A..

Por lo tanto, la localización de nuestra planta deberá de encontrarse

dentro de estos 3 distritos:

A) Casa Grande

B) Cartavio

C) Laredo

2. ANÁLISIS DE FACTORES

A) Proximidad a la Materia Prima.

Tanto Casa Grande como Cartavio forman parte del Valle Chicama,

mientras que Laredo forma parte del Valle de Santa Catalina, por lo

cual todos los distritos elegidos tienen una cercanía optima a la materia

prima (CEDEPAS, 2015).

B) Cercanía al mercado.

Nuestra proximidad al mercado se tomó como la cercanía de cada uno

de los distritos propuesto a Puerto del Callao, siendo la distancia de


Casa Grande al puerto del Callao es de 614 km, mientras que de

Cartavio es de 611 km y de Laredo 563 km (Google Maps)

C) Disponibilidad de mano de obra.

Según la INEI (2012), la población en la región La Libertad ascendió

a 1 millón 792 mil habitantes que representó, aproximadamente, el

5,9% del total poblacional en Perú. En el mismo año, el grupo de

personas aptas para participar en el mercado de trabajo de La Libertad,

que estuvieron desempeñando alguna actividad laboral o buscando

insertarse en alguna, o que están al margen de dicho mercado

representan a la Población en edad de trabajar (PET), fue 1 millón

303,7mil personas, que en su mayoría fueron mujeres (50,6%). De

todas estas personas, tan solo el 3,9% por los que estuvieron buscando

activamente un trabajo, denominado PEA desocupada.

Basándonos en datos estadísticos y en las proyecciones al 2015

otorgados por la INEI (2012), obtuvimos que la PEA desocupada y

disponible en Laredo corresponde a 37, 323.39 personas; 4, 692.129

para Casa Grande y Cartavio respectivamente.

Con respecto al jornal, este es de 25 soles diarios para las provincias

de Trujillo y Ascope según Agrolalibertad (2015).

D) Abastecimiento de energía.

Todos los lugares propuestos cuentan con suministro de energía

eléctrica, los cuales están a cargo de la empresa Hidrandina S.A., cada

una de ellas se encuentra interconectada al sistema de distribución

eléctrica de Trujillo el cual abarca las localidades de Casa Grande, El

Porvenir, Moche, Paijan, Salaverry, Santiago de Cao, Trujillo Norte y

Trujillo Sur.

Como cada uno de las localidades seleccionadas (Casa Grande,

Cartavio y Laredo) se encuentran en el mismo plan tarifario, tendrán

el mismo costo de energía eléctrica dependiendo del plan tarifario

que elijan. (HIDRANDINA, 2015).


Figura 4. Plan tarifario de suministro de energía eléctrica.

E) Abastecimiento de agua

La empresa encargada de abastecimiento de agua en Trujillo es

SEDALIB S.A., el cual tiene como estructura tarifaria industrial 5.342

soles/m3 de agua y 3.037 soles/m3 de alcantarillado, si esta se

encuentra entre 0 a 100 m3, pero si sobrepasa los 100 m3; el precio es

de 6.154 soles/m3 para el agua y 3.498 soles/m3 de alcantarillado; estos

valores se tomaran para el abastecimiento de agua de Laredo.

Para las localidades de Casa Grande y Cartavio, se tomará los valores

de agua y alcantarillado de Chocope por la cercanía que tiene esta

ciudad a nuestras propuestas para la localización de nuestra planta.

Para el agua, el precio es de 3.979 soles/m3 y 2.458 soles/m3 de

alcantarillado, si este se encuentra entre 0 y 100 m3, pero si sobrepasa

los 100 m3; el precio es de 4.604 soles/m3 para el agua y 2.844 soles/m3

para el alcantarillado (SEDALIB S.A., 2015).

F) Servicios de transporte

El tramo de Cartavio a Trujillo abarca 46.9 km de carretera asfaltada;

mientras que el tramo que abarca Casa Grande – Trujillo abarca 49.6


km de carretera asfaltada con un corto tramo de 200 m de un puente

que cruza el río Chicama, mientras que para la localidad de Laredo el

tramo es de 8.9 km de carretera asfaltada, conocida como carretera

industrial de más rápido acceso. De Trujillo a Lima abarca 557 km de

carretera asfaltada, siendo el mismo tramo a recorrer para cada una de

las localidades. El tiempo en avión para recorrer el tramo de Trujillo a

Lima es de 1 hora 15 minutos aproximadamente (Google maps).

G) Terreno

En Casa Grande se encuentra ubicada la Empresa Agroindustrial Casa

Grande S.A.A. Casa Grande posee 20 000 hectáreas destinadas al

cultivo de caña de azúcar, mientras que en Cartavio se encuentra la

empresa Cartavio S.A.A. que cuenta con 11 000 hectáreas cultivas con

caña de azúcar, ambas empresas pertenecen al Grupo Gloria y su

fuente principal de riego son las aguas del río Chicama (Grupo Gloria,

2015).

En Laredo se encuentra ubicada La Corporación Agroindustrial

Manuelita S.A. que cuenta con 7 137 hectáreas cultivadas con caña de

azúcar (Manuelita, 2015). Mientras mayor cantidad de hectáreas

cultivas, menor será la disponibilidad de terreno para nuestra planta,

ya que necesitamos ser nuestros propios productores de materia prima.

H) Clima

La temperatura para las 3 localidades es de 21°C, mientras que la

humedad relativa para la localidad de Laredo es de 88% y la velocidad

del viento de 10 km/h; para Cartavio la humedad relativa es de 82% y

la velocidad del viento de 6 km/h; y finalmente para Casa Grande, la

humedad relativa es de 81% y la velocidad del viento de 6 km/h.


3. SELECCIÓN DE MICROLOCALIZACIÓN

Para la selección de la microlocalización se ha utilizado el método de

ranking de factores, ya que no se tuvo los costos anuales de las

variables objetivas para poder aplicar el método de Brown – Gibson.

Tabla 10. Identificación de factores de análisis.

Factores Variable

A Proximidad a la materia prima

B Proximidad al mercado

C Costo de la mano de obra

D Disponibilidad de personas a trabajar

E Costo de energía eléctrica

F Costo de agua potable

G Costo de alcantarillado

H Km pavimentados de red vial existente

I Hectáreas cultivadas de empresas agroindustriales

cercanas

J Temperatura

K Humedad Relativa

L Velocidad del aire

Tabla 11. Escala de calificación.

Escala de Calificación

10 Excelente

8 Muy Bueno

6 Bueno

4 Regular

2 Malo


Tabla 12. Cuadro de enfrentamiento de factores

FACTOR DE

LOCALIZACIÓN A B C D E F G H I J K L Conteo % Ponderación

A ----- 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 12.82051282 13

B 1 ----- 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 14.1025641 14

C 0 0 ----- 1 1 1 1 1 0 1 1 1 8 10.25641026 10

D 1 1 1 ----- 1 1 1 1 1 1 1 1 11 14.1025641 14

E 0 0 0 0 ----- 1 1 1 0 1 1 1 6 7.692307692 8

F 0 0 0 0 1 ----- 1 1 0 1 1 1 6 7.692307692 8

G 0 0 0 0 1 1 ----- 1 0 1 1 1 6 7.692307692 8

H 0 0 0 0 0 0 0 ----- 0 1 1 1 3 3.846153846 4

I 1 1 1 1 1 1 1 1 ----- 1 1 1 11 14.1025641 14

J 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ----- 1 1 2 2.564102564 3

K 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 ----- 1 2 2.564102564 3

L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 ----- 2 2.564102564 3


Tabla 13. Ranking de factores.

Factores de

localización

%

Ponderación

LAREDO CARTAVIO CASA GRANDE

Calificación Puntaje Calificación Puntaje Calificación Puntaje

A 13 10 128.205128 10 128.205128 10 128.205128

B 14 10 141.025641 8 112.820513 6 84.6153846

C 10 6 61.5384615 6 61.5384615 6 61.5384615

D 14 10 141.025641 6 84.6153846 6 84.6153846

E 8 6 46.1538462 6 46.1538462 6 46.1538462

F 8 4 30.7692308 8 61.5384615 8 61.5384615

G 8 4 30.7692308 8 61.5384615 8 61.5384615

H 4 10 38.4615385 10 38.4615385 10 38.4615385

I 14 10 141.025641 6 84.6153846 6 84.6153846

J 3 10 25.6410256 10 25.6410256 10 25.6410256

K 3 10 25.6410256 10 25.6410256 10 25.6410256

L 3 10 25.6410256 10 25.6410256 10 25.6410256

TOTAL 100 836 756 728


Evaluando el total del puntaje obtenido en el ranking de factores se

obtuvo que la localidad de Laredo es la mejor localización para

nuestra planta agroindustrial azucarera.

Figura 5. Microlocalización en Laredo.


CAPÍTULO

IV


DIAGRAMAS DE FLUJO

1. DIAGRAMA DE FLUJO BÁSICO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE

AZÚCAR RUBIA

Figura 1. Diagrama de flujo básico del proceso de elaboración de azúcar rubia.

PESADO

DESCARGA Y LAVADO

PREPARACIÓN DE CAÑA

ENCALADO

EXTRACCIÓN DE JUGO

CALENTAMIENTO

EVAPORACIÓN

CLARIFICACIÓN

CRISTALIZACIÓN

CENTRIFUGACIÓN

ENVASADO

FILTRACIÓN DE

LA CACHAZA


DESCRIPCIÓN

1. RECEPCION DE MATERIA PRIMA:

La materia prima para la obtención del azúcar de caña es la caña de azúcar en su estado

óptimo de cosecha y rendimiento, este estado, se alcanza aproximadamente a los 18-

20 meses de edad de la caña agostada previamente que es el retiro del agua de riego

del campo.

Una vez que la caña alcanza su edad entonces se procede al quemado de la misma y

arrumada mecánicamente, siendo transportada a la fábrica mediante trailers

acondicionados especialmente de canastas para permitir de esta manera una rápida

descarga.

EI objetivo primordial dcl quemado es el de facilitar el transpone, disminuir la cantidad

de materia extraña como: cogollo, etc.

En cuanto al control de maduración de la caña se hace con el único fin de conseguir la

mayor cantidad de azúcares reductores, disminuyendo la cantidad de azúcar a obtener

y aumenta la cantidad dc melaza obtenida.

2. PESADO:

Una vez estando la caña en el ingenio es pesada en la balanza electrónica de plataforma

de 60 TN de capacidad y determinar de esta manera la cantidad de caña bruta que trae

cada trailers, normalmente los trailers acarrean uno o dos carretas de 25 TN cada uno.

El peso es controlado por la importancia que ello significa a partir de aquí con el

control de calidad que se sigue en el laboratorio se puede calcular la cantidad de

producto que se puede obtener, moliendo una determinada cantidad y sea por guardia

o día.

3. DESCARGA Y LAVADO:

En cuanto a la descarga, esta se efectúa por dos grúas de hilo, una grúa para las mesas

1 y 2 y la otra para el volteador estas dos grúas son las que alimentan al trapiche. Estas

grúas de hilo tienen una capacidad de carga de 30 TN como máximo.

Generalmente la descarga de los camiones con caña se le hace por la grúa que alimenta

a las mesas 1 y 2, debido a que aquí se efectúa un lavado más eficiente que por el

volteador.


Una de las consecuencias que trae la mecanización en las operaciones de corte y

carga es la de acelerar el transporte pero lo que no logra, es la eliminación de materia

extraña que ingresa con la caña, paja (3%). tierra (15%), hiervas y otras impurezas que

son transportadas junto con la caña, como estas milenas no deben entrar en proceso, lo

que se hace necesario primero es la limpieza de la materia prima.

El lavado de la caña se lleva a cabo en la planta y en los conductores de caña, es con

agua caliente y con cierta presión para permitir una rápida disolución y

desprendimiento de la tierra que se encuentra adherida a la caña.

El objeto de lavado es el de mejorar la calidad de la materia prima que ingresa al

proceso, además el de prevenir los desgaste en las instalaciones machetes, baterías,

bombas.

4. PREPARACIÓN DE LA CAÑA:

La preparación de la caña consiste en cortar los tallos en pedazos mediante un sistema

de machetes rotatorios que desmenuzan la caña pero no extraen el jugo, con la finalidad

de que la molienda en el trapiche sea homogénea y la extracción de la

sacarosa efectiva.

Entrada: Caña limpia con tamaño que oscila entre 2.4 m de largo, y diámetro de 3 a

5 cm, intervalos que dependen de las variedades y del tiempo dc cosecha.

Comprende las siguientes actividades:

La caña limpia contenida en el conductor 7 pasa a la zona dc machetes,

que consiste en tres juegos de machetes Pre-Machetero, Machetero I y

Machetero 2; y un desfibrador COP-8, que reduce a astillas finas con

dimensiones pequeñas.

La caña sigue su recorrido por el conductor 7, hasta llegar a un espaciador

de caña, que sirve para uniformizar el colchón de caña.

La caña desmenuzada pasa del conductor 7 a una faja. En esta faja se

encuentra un electroimán, que atrae materiales metálicos.

La caña desmenuzada para al trapiche.

Salida: Caña desmenuzada.


5. EXTRACCIÓN DEL JUGO

La extracción del jugo (molienda) se lleva a cabo en un solo trapiche, compuesto dc

seis molinos Cada molino está constituido por cuatro masas que son rodillos

giratorios: dos masas inferiores llamadas cañeras porque reciben la caña o colchón dc

fibroso de caña, una masa llamada bagacera, porque descarga el colchón fibroso dc la

caña y una masa superior que transmite movimiento s las masas inferiores.

Cada molino está equipado con una turbina accionada con vapor dc alta presión. Entre

cada molino hay un conductor intermedio para transportar la caña de molino a molino.

Entrada: Caña desmenuzada.


La caña desmenuzada ingresa al trapiche mediante un conductor de

alimentación.

La caña desfibrada cae sobre el primer molino, lográndose una primera

extracción de un jugo denominado Jugo Crusher.

La caña pasa sucesivamente por el segundo, tercer, coarto, quinto y sexto

molino.

A la salida dcl quinto molino, cl bagazo saliente es sometido a un lavado

con agua caliente dc 60 a 70°C (agua de imbibición), que ayuda a la

extracción de sacarosa.

El jugo residual saliente dcl ultimo molino es recirculado a la entrada del

quinto molino, luego cl jugo dc este molino es recirculado a la entrada dcl

quinto molino y finalmente, el jugo del quinto molino es recirculado a la

entrada del tercer molino.

El jugo que sale del segundo y tercer molino se mezcla con el jugo Crusher.

resultando un jugo conocido como Jugo Mezclado.

El jugo mezclado es bombeado al tanque de jugo mezclado, luego es

conducido al colador rotatorio, en donde se obtiene jugo colado y bagacillo.

El bagacillo es llevado a través de un tontillo al trapiche para ser

reprocesado.

El jugo colado es conducido al tanque pulmón.

Salida: Jugo mezclado colado y bagazo.


6. ENCALADO

El jugo extraído, después de ser mezclados y de pasar por el colador rotatorio, es

bombeado hasta la balanza automática con el propósito de llevar la contabilidad de

la producción El jugo mezclado es un líquido opaco con un pH de 5.3 a 5.6, su pureza

también varía de acuerdo a la calidad de la caña de azúcar.

El jugo mezclado una vez pesado se descarga en un tanque de encalado, donde se le

agrega el sacarato de calcio para elevar el pH del jugo hasta 7.2-7.8, este tanque es

agitado mecánicamente para permitir un eficiente encalado. La cantidad de sacarato

de calcio es controlado por una válvula automática, consiguiendo de esta manera

mantener el pH requerido.

La finalidad del encalado del jugo mezclado es el de evitar la inversión que se ve

favorecido en medios ácidos o pH bajos.

7. CALENTAMIENTO

El calentamiento del jugo se realiza en 10 intercambiadores de calor, de tipo casco y

tubo horizontal Un calentador está formado de una calandria tubular, el jugo circula

dentro de los tubos y el vapor por la parte exterior de ellos El vapor se condensa al

entregar su calar latente al jugo frío colado que llega del tanque pulmón para

calentarse El vapor y jugo circulan en contracorriente.

Se controla la temperatura en los calentadores para facilitar la reducción de la

viscosidad y densidad del jugo y acelerar la velocidad de reacciones químicas,

agrupando las impurezas en la forma de pequeños flóculos. Las sales son insolubles

a altas temperaturas, posibilitando su decantación.

Para la primera y segunda etapa se utiliza vapor de 5 psi proveniente dc las celdas de

evaporación, y para las dos últimas etapas so utiliza vapor de 10 psi, proveniente de

los pre-evaporadores.

El jugo que proviene del segundo calentado se recoge en una tubería general y va

hacia un tanque flash que se encuentra en un nivel adecuado y listo para entrar la

corriente de jugo al proceso de clarificación.

Entrada: Jugo encalado

Presenta Las siguientes actividades:


PRIMERA ETAPA: El jugo colado es calentado desde 36 °C hasta 37 °C.

SEGUNDA ETAPA: E1 jugo es calentado desde 57 hasta El °C.

TERCERA ETAPA: El jugo es calentado desde 81 °C hasta 93 °C.

CUARTA ETAPA: El jugo en calentado desde 93 hasta 103 °C.

El jugo calentado pasa de los calentadores al tanque pre- floculador (tanque

flash), donde se disminuye la presión y la velocidad del jugo. eliminándose

también los gases inconfensables que salen a la atmosfera por una tubería que se

encuentra en la parte superior del tanque flash.

Al jugo encalado caliente contenido en el tanque flash se le adiciona el floculante.

El tanque flash distribuye el jugo a los defecadores.

Salida: Jugo encalado caliente más floculante.

8. CLARIFICACION

Es una de las etapas más importantes es la elaboración del azúcar Su propósito es

convertir los jugos mezclados que son lodosos, en jugos clarificados brillantes de color

amarillo claro.

Existen 2 defecadores o clarificadores cerrados de varias bandejas Los clarificadores

consisten en cierto número de bandejas cónicas y, de poco fondo colocadas una sobre

la otra y encerradas en un cuerpo cilíndrico. En la entrada del jugo hay una cámara de

floculación situada en la parte superior del clarificador.

El jugo fluye por las bandejas depositando la cachaza por acción de raspadoras

giratorias hacia el centro de la bandeja.

El jugo tratado con la sacarosa se separa en tres capas distintas, las sustancias menos

densas que el líquido flotan en forma de espumas, en cambio, las sustancias más densas

que el jugo se asientan en el fondo en forma de precipitado floculento, quedando ni

más o menos clara la porción central del jugo.

Entrada: Jugo encalado floculado

Presenta las siguientes actividades:


Una vez estando el jugo floculado en los defecadores, se forman los flóculos que

se sedimentan, obteniéndose la cachaza y el jugo claro. La cachaza es eliminada

hacia el fondo del clarificador en forma de lodo.

La cachaza es bombeada a la parte superior del clarificador por medio de una

bomba de diafragma para ser transportada luego por una tubería general a un

mezclador donde se le agrega bagacillo, para luego pasar a loa filtros Oliver.

Cuando la cachaza está muy espesa o seca se le agrega agua para facilitar su

transporte.

Cada clarificador presenta vasos comunicantes en los que se extrae el jugo

clarificado de cada cuerpo y lo llevan hasta el cajón del rebose que se encuentra

en la parte superior del clarificador.

El jugo claro de los defecadores es conducido al tanque de jugo claro. Luego pasa

por dos intercambiadores de calor, elevándose la temperatura desde 82 °C hasta

102°C.

El jugo es conducido a la sección de cuadros. El grado de clarificación que se

logra tiene mucho que ver en la cocción en tachos, el centrifugado y la calidad de

producto terminado.

Salida: Jugo claro con un pH de 6.9—70 y cachaza.

9. FILTRACIÓN DE LA CACHAZA

Es un proceso mediante el cual se extrae la mayor cantidad de sacarosa posible de la

cachaza, para este fin en la industria azucarera se utilizan filtros continuos a vacío

llamados filtros Oliver.

El filtro Oliver está compuesto de un tambor que gira alrededor de un eje horizontal,

el cual se sumerge en la cachaza con bagacillo. Esta sección se pone en comunicación

con el vacío, formado así la torta, el jugo entra por unas pequeñas perforaciones que

hay en esta sección de succión. Existen 4 filtros Oliver de cachaza.

10. EVAPORACIÓN

La evaporación de jugos en la industria azucarera consiste en La eliminación de la

mayor parte del agua del jugo clarificado hasta conseguir un jarabe de 60- 65 °Brix.

EI


jugo clarificado contiene cl 85% de agua, las dos terceras partes de esta agua se

evaporan. La evaporación es de quíntuple efecto, empezando en los pre-evaporadores.

Para la evaporación se tienen los siguientes cuadros:

Cuadro Honolulu: Compuesto por cuatro celdas conectadas en serie.

3 primeras celdas: Compuesto por 3 celdas conectadas en serie.

Cuadro de Fábrica: Compuesto por astro celdas conectadas en serie

Los cuadros Honolulu y de fábrica se encuentran conectados en paralelo recibiendo el

jugo de los pre-evaporadores.

Entrada: Jugo claro

Comprende las siguientes actividades

EJ jugo claro es conducido desde loa calentadores hacia los 4 pre-evaporadores

Se utiliza vapor de 20 psi.

Se obtiene jugo pre-evaporado de 25 °Brix y vapor de 10 psi. Este vapor es usado

para la sección tachos y la segunda etapa de calentamiento.

El jugo proveniente del pre- evaporador ingresa a la celda 1A y 1B.

La evaporación sale del segundo efecto y pasa a través del domo separador y entra

a la calandria del tercer cuerpo por medio de la tubería respectiva. El vapor

saliente del segundo efecto es usado para la primera etapa de calentamiento La

evaporación del segundo efecto sirve de vapor al tercero y así sucesivamente hasta

llegar al último efecto cuya evaporación va al condensador.

El vapor saliente de las 3 primeras celdas también es utilizado para las celdas

Honolulu, sirviendo este como segundo efecto.

El jugo se alimenta en el segundo efecto y de allí pasa al tercero con 38°BRix, al

cuarto con 49°Brix y al quinto con 54°Brix, por tuberías apropiadas.

El jarabe de 65°Brix que resulta en el último efecto se extrae por medio de una

bomba.

Cada cuerpo va reduciendo la presión hasta llegar al vacío donde el jugo hierve a

menor temperatura.

Salida: Jarabe o meladura de 65°Brix.


11. CRISTALIZACIÓN

El Cocimiento o cristalización de las mases se realiza en los evaporadores de simple

efecto al vacío llamados vacumpanes o tachos, cuya función es la producción y

desarrollo de cristales a partir de jarabe, mieles y semilla según sea el caso de que se

alimenta.

- Los tachos son de tipo calandria, trabajan con una presión de vapor de 10

psi, proveniente de los pre- evaporadores.

Existen 10 tachos, así como también 3 mezcladores:

- Mezclador 1 contiene liga o magna tercera.

- Los mezcladores 2 y 3 se usan para la masa rubia tercera.

La liga o magma es una mezcla de cristales de azúcar provenientes de las masas

terceras con agua, usando como semilla para el cocimiento de masas.

En una solución no se forman, no crecen, ni se depositan cristales a menos que este

sobresaturada, es decir que la solución contenga más sólidos que los que el agua

podría disolver a determinada temperatura.

El grado de sobresaturación se puede dividir en 3 fases:

- Fase primera o metaestables: Es una concentración en la cual los cristales que

existen aumentan de tamaño, pero se forman cristales nuevos.

- Fase segunda o intermedia: Es la concentración que se encuentra más arriba de

la metaestable, aquí crecen los cristales existentes y se forman los cristales nuevos.

- Fase tercera o lábil: Es la concentración donde se forman cristales

espontáneamente, sin presencia de otros.

Hay que semillar los tachos mientras la concentración este en la zona metaestable.

Después que se haya logrado el gramo, la masa se debe mantener en esta

concentración, hasta el final de la templa Si la concentración baja se disolverá los

cristales dc azúcar y si la concentración aumenta se formará un falso grano.

Generalmente la fabricación del grano se hace en vacío no mayor de 25 pulg de Hg y

a una temperatura de operación entre 150-160 °F según la pureza dcl material. A estas

temperaturas la viscosidad en menor y la velocidad de desarrollo de los cristales es

mayor.

Después que la masa cocida se ha llevado a la máxima consistencia se descarga a un

cristalizador, en el cual ocurre la cristalización en movimiento.


Las masas de loa tachos baja a los cristalizadores aproximadamente a una temperatura

dc 70 a 73 C. debiéndose dejar enfriar basta una temperatura de 40 a 45 C, lo cual

hace que haya menor solubilidad aumentando la cristalización y desarrollo del cristal.

La masa cristalizada es enviada a los mezcladores de las centrifugas.

12. CENTRIFUGACIÓN

Formado los cristales del tamaño y pureza deseados la masa cocida o cristalizada

es enviada hacia las centrifugas que se encargan de separar los granos de azúcar

de la miel.

La centrifuga está compuesta de ursa canasta perforada que gira suspendida de un

eje por medio de un motor eléctrico a altas velocidades y que debido a la fuerza

centrífuga que se genera por el movimiento rotatorio que adquiere la máquina., se

produce la separación de los cristales y la miel que contiene la masa cocida.

Durante el proceso de centrifugado, el azúcar se lava con agua caliente para

eliminar la película de miel que recubre los cristales.

Entrada: Masa cristalizada


La masa pasa del mezclador a las centrífugas En la centrífuga lleva a cabo un Pre-

Flush, donde no se agrega agua de lavado, luego se realizan 2 lavados con

agua mientras continua la purga.

La masa se separa en azúcar y miel. EI centrifugado o purga continúa hasta que

los cristales de azúcar quedan casi libres de la miel, después de lo cual se puede

eliminar mayor cantidad de miel agregando agua a las paredes de la centrifuga

La cantidad y periodo de aplicación del agua se controlan automáticamente para

lograr el lavado uniforme de la pared de azúcar.

El azúcar es cargada a un transportador que pasa debajo de las baterías o máquinas.

EI azúcar rubia de tercera se descarga al mingler donde se agrega agua para formar

la liga o magma, la cual se bombea al mezclador N° I de la sección de tachos.

La miel final o melaza. obtenida de la masa rubia de tercera, pasa de las centrifugas

a un canal, luego a un tanque receptor, de donde es bombeada a la balanza Luego


la melaza pasa a un tanque receptor. de donde es enviada a destilería o a la poza

La melaza debe tener una pureza de 34-36%.

Las mieles pasan a un canal dc mieles. luego a unos tanques de donde se envían a

los tanques receptores de mieles de la sección sachos para obtener los cocimientos

continuados.

Salida: Azúcar y miel.

13. ENVASADO DE AZÚCAR RUBIA

El azúcar es empacada en bolsas dc papel de 50 kg perfectamente rotulados y cocidos

con hilos de algodón.

EI azúcar debe envasarse seca y no muy caliente, ya que a temperatura mayor de 85

°C se endura Las bolsas que se depositan en el suelo deben estar sobre madera, las que

Están en la parte superior deben protegerse de la humedad.


2. DIAGRAMA DE FLUJO DE TECNOLOGÍA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN

DE AZÚCAR RUBIA

Figura 2. Diagrama de flujo de Tecnología del proceso de elaboración de azúcar rubia.

PESADO

DESCARGA Y LAVADO


ENCALADO

EXTRACCIÓN DE JUGO

CALENTAMIENTO

EVAPORACIÓN

CLARIFICACIÓN

CRISTALIZACIÓN

CENTRIFUGACIÓN

ENVASADO

FILTRACIÓN DE

LA CACHAZA

Caña de Azúcar

Agua caliente

Agua de Imbibición (60-70°C)

Sacarato de calcio

Bagazo

Floculante

Cachaza

Bagacillo

Agua Caliente

Agua Caliente

Lima o Magma Mieles

Agua Caliente

Bolsas de papel Hilo pabilo

Bolsas de azúcar de 50 kg

Melaza

Caña limpia

Caña desmenuzada

Jugo mezclado colado (pH 5.2-5.6)

Jugo encalado (pH 7.2-7.8)

Jugo encalado caliente

Jugo claro con pH 6.9-7

Jarabe o meladura de 65°Brix

Masa Cristalizada

Azúcar


3. DIAGRAMA DE FLUJO DE PASOS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE

AZÚCAR RUBIA.

PESADO

- En balanza electrónica de

plataforma de 60 Tn.

- Inspección para el control

de calidad de M.P.

CALENTAMIENTO

- Intercambiadores de calor

de tipo casco y tubo

horizontal.

- Hasta 103°C.

DESCARGA

- En grúas de hilo.

- Sobre las mesas 1 y 2

CLARIFICACIÓN

- Clarificadores cerrados

de varias bandejas.

- Hasta que el jugo este

claro y con un pH de 6.9

– 7.0.

LAVADO

- Con agua caliente a cierta

presión (98 -100°C).

EVAPORACIÓN

- Primero pasa por los pre-

evaporadores, se utiliza

vapor de 10 psi, hasta

alcanzar los 25 °Brix.

- Sistema de evaporadores

de 5 efectos, hasta llegar

a 65° Brix.

PREPARACIÓN DE LA

CAÑA

En cinco fases:

- Pre – Machetero.

- Machetero 1 y 2: corta

los tallos de caña en

partes más pequeñas.

- Desfibrador COP -8:

reduce las astillas finas

a más pequeñas.

- Esparcidor de caña: para

uniformizar el colchón

de caña.

- Electroimán: atrae los

materiales metálicos

CRISTALIZACIÓN

- En evaporadores de

simple efecto al vacío (no

mayor a 25 pulg. Hg)

llamados vacumpanes o

tachos.

- Luego en un cristalizador

en movimiento

CENTRIFUGACIÓN

- En centrifugas

encargadas de separar los

granos de la miel

EXTRACCIÓN DE JUGO

En dos fases:

- En trapiches compuestos

de 6 molinos.

- En colador rotatorio ENVASADO DE AZÚCAR

RUBIA

- En bolsas de

polipropileno de 50 Kg, ENCALADO

- En un tanque de

encalado, agregar

sacarato de calcio hasta

elevar el pH del jugo

hasta 7.2 – 7.8

CAÑA DE

AZÚCAR

789.320 Tn/h

AZÚCAR

RUBIA

136.96 Tn/h


7. BALANCE DE MATERIA PRIMA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE

AZÚCAR RUBIA.

Caña de azúcar (789,32 Tn/h)

Caña de azúcar (789,09 Tn/h)

PESADO

DESCARGA Y LAVADO


Bagazo (24.29%): 191,75 Tn/h

EXTRACCIÓN DE JUGO

ENCALADO

CALENTAMIENTO

CLARIFICACIÓN

Agua de Inhibición (20%):

127,83 Tn/h

Sacarato de calcio:

0.288 Tn/Tn caña.h

Floculante: 1,15 Tn/Tn.h jugo

Cachaza (4%): 31,57 Tn/h

Merma (0.03%):

0.24 Tn/h

Agua caliente (7m3/Tn):

591815 m3/h

Caña limpia (81%): 639,16 Tn/h

Residuos (18%):

142,04 Tn/h

Azúcares perdidos (1%):

7.9Tn/h

Agua caliente: 591815 m3/h

Caña desmenuzada (81%): 639,16 Tn/h

Jugo mezclado (72, 88%): 575,24 Tn/h

Jugo encalado (72, 91%): 576,68 Tn/h

Jugo encalado más floculante (73, 06%): 576,48 Tn/h

Jugo claro (69,06%): 546.06 Tn/h

α


Figura 4. Flujograma de balance de materia del

proceso de manufactura de azúcar rubia.

CENTRIFUGACIÓN

CRISTALIZACIÓN

EVAPORACIÓN

ENVASADO

Melaza (1,77%):

17,00 Tn/h

Azúcar rubia 99º Brix (8.51%): 67.165 Tn/h

α

Meladura 65º Brix (13,00%): 102,64 Tn/h

Agua (59,87%): 472,60Tn/h

Agua e impurezas (5.39%):

18,47Tn/h

Cristales de azúcar (10.66%): 84,17 Tn/h

67, 165 Tn/ h = 1343.30 Sacos de 50 Kg/h

Saco de polipropileno

laminado e Hilo:

0,274 Tn/h

4. DIAGRAMA DE FLUJO DE INGENIERÍA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE AZÚCAR RUBIA

BÁSCULA LAVADORA PICADORA

MOLINOS

DESFIBRADORA

CLARIFICADOR INTERCAMBIADORES

DE CALOR

TANQUE DE

CAL

CENTRIFUGADORA EVAPORADOR CRISTALIZADOR ENVASADORA

FILTRADOR

CACHAZA

CAÑA DE

AZÚCAR

AZÚCAR RUBIA

50KG

5. DIAGRAMA DE FLUJO DE MÁQUINAS DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE AZÚCAR RUBIA

BÁSCULA LAVADORA PICADORA DESFIBRADORA

MOLINOS

TANQUE DE

CAL

INTERCAMBIADORES

DE CALOR EVAPORADORES

CRISTALIZADOR CENTRIFUGAS ENVASADORA

CAÑA DE

AZÚCAR

AZÚCAR RUBIA

50KG.

CACHAZA

CLARIFICADOR

FILTRADOR


CAPÍTULO

V


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE EQUIPOS

1. BALANZA DIGITAL DE CAMIONES DE CARGA

DESCRIPCIÓN BALANZA DIGITAL DE CAMIONES DE CARGA

CAPACIDAD 60 Tn

DIMENSIONES

ALTO ANCHO LARGO

0.016m 3.2 m 18.0 m

SERVICIOS

ELECTRICIDAD

Voltaje (V)

220

TEMPERATURA MÁXIMA

FUNCIONAMIENTO (°C)

Desde -20 hasta + 60

TASA DE PRUEBA (s) 2 min

FOTOGRAFIA


2. GRÚAS DE HILO

Descripción

- Tienen la capacidad para volcar, desde los camiones y remolques, las cestas para

caña de corte mecanizado.

- Se utilizan para el proceso de descarga de la caña de azúcar desde los volquetes

y/o camiones que provienen de los campos de cultivo.

- El descargue de la caña por grúas de hilo permite un lavado más eficiente.

- Otra de sus funciones es alimentar al trapiche o conjunto de molinos.

Capacidad: 60 Tn como máximo. Rendimiento : 600 toneladas/h

Dimensiones Alto Ancho Largo Peso

8m 3.20m 3.50m 20 Tn

Servicios

Electricidad Voltaje Potencia

Trifásico 440 V 274.7 Hp

Vapor T° Presión

- -

Aire Presión Caudal

- -


3. LAVADORA INDUSTRIAL

Descripción

- Lava aplicando primero chorros de agua recirculada y enjuagándolas después con

chorros de agua limpia, al tiempo que la caña avanza dentro de un cilindro rotativo

perforado o de varillas, eliminando residuos como tierra, basura, abono, insectos y

pesticidas adheridos al producto.

Capacidad: 100 Tn como máximo. Rendimiento: 100 toneladas/batch, 15

minutos por batch.

Dimensiones Alto Diámetro Largo Peso

2.5m 9 m 17 m 35 Tn

Servicios


Trifásico 380V 250 kW

Vapor T° Presión

- -

Agua

Presión Caudal

2030 psi 1000 m3/h

Fotografía


4. MÁQUINA DESMENUZADORA Y DESFIBRADORA

Descripción. La caña es transportada por un sistema de conductores de tablillas,

que la pone en contacto con las picadoras y la desfibradora, las cuales son rotores

provistos de cuchillas colocados sobre el conductor, accionados por turbinas de

vapor y/o motores eléctricos; que giran a una velocidad aproximada de 650 RPM

por donde se hace pasar el colchón de caña; la caña se fracciona abriendo las celdas

para facilitar la extracción del jugo que contiene la caña.

Los conductores están provistos de controles de velocidad que forman parte del

sistema de control automático de alimentación del primer molino, para garantizar

la fluidez de la molienda programada.

Como su nombre lo indica, una desfibradora desgarra los pedazos de caña

provenientes de las cuchillas, convirtiéndolos en tiras, sin extraer jugo alguno.

El uso de desfibradoras, permite mejorar la uniformidad de la alimentación de los

molinos, asegurando un aumento de la capacidad del trapiche y en la extracción de

la sacarosa, y reduciendo por otro lado, la pérdida de sacarosa en el bagazo.

Marca: Beijing Zhongcai Jianke

Capacidad

(Tn/h) 650-1200

Dimensiones Alto

Ancho

(m) Largo (m)

Volumen

(m3)

5.0 15.24 15.3 1045

Servicios Electricidad

Voltaje

(V)

Intensidad de

Corriente (A)

Potencia

(kW)

380 20-25 4-7.5


5. MOLINOS

Descripción

- Trapiche compuesto de seis molinos Cada molino está constituido por cuatro

masas que son rodillos giratorios: dos masas inferiores llamadas cañeras porque

reciben la caña o colchón fibroso de caña, una masa llamada bagacera, porque

descarga el colchón fibroso dc la caña y una masa superior que transmite

movimiento s las masas inferiores.

- Cada molino está equipado con una turbina accionada con vapor dc alta presión.

Entre cada molino hay un conductor intermedio para transportar la caña de

molino a molino.

Capacidad: 200 Tn/h

Dimensiones Alto Ancho Largo Peso

2.8 m m 4 m 320 kg

Servicios


Trifásico 440V 4 Hp

Vapor T° Presión

70 – 80°C 10 psi

Parámetros de

Molienda

Velocidad Caudal de

jugo

12 rpm. 7 litros/min.

Fotografía


6. TANQUE DE ENCALADO

DESCRIPCIÓN

Está hecho de acero inoxidable, la tapa, soporte y salida

inferior es del mismo material.

Posee un agitador de palas de sentido opuesto en su interior

para facilitar el proceso de encalado.

CAPACIDAD 125 m3 / h ; 150 Tn/h

DIMENSIONES DIÁMETRO (m) ALTO (m) GROSOR (m)

6 5 0.0254

FOTOGRAFIA


7. INTERCAMBIADORES DE CALOR DE PLACAS

Marca: COMEVAL

Descripción: Serie estándar de Intercambiadores de Placas S consiste en un bastidor con

placas recambiables y juntas de estanqueidad de caucho, sin elementos de soldadura. Las

placas están preformadas de acuerdo a un diseño de corrugación que facilita el

intercambio térmico entre los fluidos primario y secundario.

Función: La transmisión de calor es necesaria en los procesos industriales actuales,

mediante esta transmisión se consiguen ahorros de costes energéticos y máximo

aprovechamiento de la energía ya disponible en el sistema.

Máxima Presión de Operación: 16 Kg/cm2

Máxima Temperatura de Operación: 130ºC

Capacidad de Caudal Máxima: 50 m3/h*; 70 Tn/h

Superficie máxima por placa: 5.80 m2 *

Presiones de servicio 16 bar.

Parte Material :

1. Bastidor Acero Carbono (pintado) EPOXI

2. Placas Acero Inoxidable AISI 316

3. Conexiones roscadas Acero Inoxidable AISI 316

4. Juntas NBR ó EPDM

5. Guías Placas Acero Inox

Dimensiones:

Espesor de placa: 0,5 mm

Longitud : 100 mm hasta 17 placas


8. CLARIFICADOR

Proveedor: Shanghai Junyu International Trading Co., Ltd.

Descripción: El jugo proveniente de los molinos, pasa al tanque, donde se rebaja su

grado de acidez. El Jugo alcalinizado se bombea a los calentadores, donde se eleva su

temperatura hasta un nivel cercano al punto de ebullición. Luego antes de pasar a los

clarificadores va a un tanque de flasheo abierto a la atmósfera, en el cual pierde entre 3

y 4 grados centígrados por acción de evaporación natural, también se cambia la

velocidad del jugo de turbulento a laminar. En los clarificadores se sedimentan y

decantan los sólidos. Los sólidos decantados pasan a los filtros rotatorios, trabajan

con vacío y están recubiertos con finas mallas metálicas que dejan pasar el jugo

Función: Pesado y clarificación del Jugo

Capacidad : 60-80 Tn/h

Área : 50 m2

Especificaciones :

Tamaño: máx.

De diámetro. Hasta 12 metros también puede ofrecer acuerdo de retirada en dos

niveles diferentes del cliente sobre elección de s.


9. FILTRO ROTATORIO AL VACIO

Descripción. Equipo Utilizado en la Industria de la Caña de Azúcar y sus Derivados.

La función principal es la recuperación de la sacarosa que queda en la cachaza de la

clarificación de los jugos de caña. En el proceso de filtración se mezcla Bagacillo de la

caña de azúcar con la cachaza liquida.

El filtro está compuesto de un tambor hueco, sumergido en la cachaza a filtrar que rota

por medio de un eje horizontal. Su periferia sirve como área filtrante y está dividida en

24 secciones independientes.

Cada una de estas secciones está conectada individualmente al sistema de vacío que

consta de tres sectores diferentes. Un sector conectado a la atmósfera, uno

comunicando a una cámara de vacío bajo y otro conectado a una cámara de vacío alto.

“La superficie exterior del tambor consiste de lámina de acero inoxidable con 116

perforaciones por centímetro cuadrado de 0,5 milímetros de diámetro.”

La bandeja que contiene la cachaza tiene un agitador para evitar que la cachaza

sedimente en el fondo. Además esta bandeja tiene un rebalse de cachaza que es enviada

nuevamente al tanque pulmón, creando una recirculación de cachaza aumentando la

actividad microbiológica. Esto ocasiona pérdidas por inversión de sacarosa por acción

microbiológica.

A medida que el tambor del filtro rota, la cachaza es succionada por el tambor formando

una capa sobre su superficie. Luego pasa por una serie de rociadores de agua caliente

(70 grados Celsius), durante esta etapa se lava la torta de cachaza para extraer el jugo

y sacarosa que contiene. Continúa la etapa de secado donde el jugo es succionado por

el vacío. La torta se desprende del tambor por medio de un raspador y se rompe el

vacío, dejando caer la torta de cachaza sobre la banda transportadora y comenzando el

ciclo de nuevo.

Marca: Oliver

Capacidad

(Tn/h) 45

Dimensiones Alto (m) Ancho (m) Largo (m) Volumen (m3)

4.0 4.7 5.4 101.52

Servicios

Agua

Temperatura

(°C)

Volumen

70 18.17 m3/hr

Electricidad

Voltaje (V) Intensidad de

Corriente (A)

Potencia (kW)

220 /440 25.0/12.5 2.238

Aire Presión (atm) Caudal (m3/hr)

0.67 2.600


10. EVAPORADORES

Descripción

Marca:East Valcan

Origen:China

Descripción de Producto

Aplicación:

Este evaporador de la caída se utiliza principalmente para concentrar o distillating los

materiales con la viscosidad baja, buen material de la fluidez, tal como frutas o el jugo

vegetal, la glucosa, el almidón, la reutilización líquida de la descarga, el alcohol, el

jarabe, la industria etc. de la leche.

Puede conseguir una eficacia más alta del traspaso térmico, tiempo de calentamiento

corto, especialmente para la sensibilidad del calor, el treacliness y el foaminess etc.

Materiales.

Componentes:

Cada evaporador de la calefacción del efecto, cada separador del efecto, condensador,

bomba de alta presión, esterilizador, tubos de la prueba de calor, sistema del vacío,

bombas de alimentación, condensado el sistema de escape del agua, la plataforma de

la operación, los elementos etc.

Principio de funcionamiento:

Los materiales son separados por los separadores, y distribuido a los tubos de cada

calefacción, la gravitación y el segundo flujo del vapor los harán como película,

fluyendo de la parte superior a la superficie inferior. El vapor calentará los tubos de

calefacción, e intercambia el calor por los materiales, para hacer el agua o el otro

material alto volátil evaporado.


Para asegurar los materiales conseguir a la consistencia pedida cerca pasan una vez, el

cuarto de la calefacción debe tener bastante espacio, y al mismo tiempo, guardar el flux

de los materiales, y por el evaporador de efectos múltiples para conseguir este

resultado.

Capacidad

(Tn/h) 250 a 300

Evaporación de

agua (kg/h) 20000-70000

Dimensiones

Alto (m) Ancho (m) Largo (m) Volumen

*5(m3)

2.5 1 1.2 40.2

Servicios

Agua

Temperatura

(°C)

Volumen (Tn/h)

48-90 5-6

Electricidad

Voltaje (V) Intensidad de

Corriente (A)

Potencia

(kW)

220/440,

60 Hz.

30 2 kW

Vapor

Temperatura

(°C)

Presión (MPa)

170 0.6-0.8


11. TACHO DE CRISTALIZACIÓN

Marca: Fives cail

Descripción: Evaporadores de simple efecto al vacío llamados vacumpanes o tachos,

cuya función es la producción y desarrollo de cristales a partir de jarabe, mieles y

semilla según sea el caso de que se alimenta.

Función: Principio de cocimiento en continuo en la producción de azúcar

Capacidad:

1 Templa: 30 Tn/h

2 Templa: 15 Tn/ h

3 Templa: 7.5 Tn/h

Total: 52.5 Tn/h

Dimensiones:

- Diámetro del tanque: 5.25 m2

- Altura: 12-19 m2


12. CENTRÍFUGA

Modelo FC 155

La centrifuga está compuesta de ursa canasta perforada que gira suspendida de un eje

por medio de un motor eléctrico a altas velocidades y que debido a la fuerza centrífuga

que se genera por el movimiento rotatorio que adquiere la máquina., se produce la

separación de los cristales y la miel que contiene la masa cocida. Durante el proceso

de centrifugado, el azúcar se lava con agua caliente para eliminar la película de miel

que recubre los cristales.

Superficie de centrifugado: Mayor a 2.7 m2

Productividad: 47 Tn/h

Superficie Cribante: 19500 cm2

Altura de la Carcasa: 1030 mm

Diámetro superior de la canasta 1300 mm


13. TANQUE DE ENFRIAMIENTO EQUIPO DE CRISTALIZACIÓN EN

FRÍO

Descripción:

- Sistema de enfriamiento compuesto de haces tubulares oscilantes accionados por

cilindros hidráulicos.

- Requiere poco espacio, por su configuración vertical.

- Se instala a la intemperie sin requerir edificación.

- Buena transmisión térmica entre la masa y el medio refrigerante.

- Posibilidad de trabajar masas de viscosidad relativamente alta.

- Baja potencia de accionamiento.

Capacidad útil: 450 m3

Diámetro del tanque: 5.75 m

Altura total máximo: 9 m

Área 1300 m2


14. ENVASADORA INDUSTRIAL

Marca: BCGA

Descripción: El equipo está diseñado para ensacar productos de difícil fluidez, por medio de un

transportador helicoidal, que dosifica el producto hasta llegar al peso meta. El equipo de dosificado

es controlado electrónicamente, cuenta con un display para programar el peso deseado.

Función: Empacar en bolsas dc papel de 50 kg perfectamente rotulados y cocidos con hilos de

algodón.

ESPECIFICACIONES :

• fabricado en acero al carbón o acero inoxidable.

• Cuenta con una tolva de recepción.

• El pesaje electrónico se realiza por medio de una celda de carga.

• Cuenta con 2 velocidades de llenado para ajuste fino

• Cuenta con un panel de control de electrónico que contiene un display para ajuste de parámetros

para programar el peso meta.

• Sistema de transmisión de potencia por medio de motor, bandas y poleas.

• Para alimentar la tolva es necesario contar con un elevador de cangilones (no incluido), una

banda tipo artesa (no incluida) o un transportador helicoidal (no incluido).

• Resolución de +/‐ 10 gramos.

• Velocidad de llenado de 3 a 5 sacos por minuto, o 14,5 Tn/h

Capacidad: Pesaje de lectura electrónica ajustable de 1 a 60 kg.

Dimensiones :

Modelo A B C D E F

EES-5 1.70

metros

1.52

metros

1.75

metros

1.17

metros

1.10

metros

0.82

metros


Tabla 1. RESUMEN NÚMERO DE MÁQUINAS.

MAQUINA CANTIDAD

Balanza digital para camiones de carga 1

Grúas de hilo 6

Lavadora industrial 6

Maquina tritura, desmenuzadora y desfibradora de caña de azúcar 1

Molinos 5

Tanque de encalado 6

Intercambiador de calor de placas 12

Clarificador 10

Filtro rotatorio al vacío 1

Sistema de evaporadores de 5 efectos 2

Tacho de cristalización 4

Centrífuga 5

Tanque de enfriamiento equipo de cristalización en frío 1

Envasadora Industrial 8


Tabla 2. CÁLCULO DE NÚMERO DE OPERARIOS POR TURNO

MÁQUINA N° OPERARIOS

Balanza digital para camiones 2

Grúa de hilo 6

Lavadora industrial 1

Maquina tritura, desmenuzadora y desfibradora de caña de azúcar 1

Molinos 1

Tanque de encalado 1

Evaporador por placas 1

Clarificador 1

Filtro rotatorio al vacío 1

Sistema de evaporadores de 5 efectos 1

Tacho de cristalización 1

Centrífuga 1

Envasadora industrial 8

Jefe de producción y asistente 2

TOTAL 28


CAPÍTULO

VI


CÁLCULO DE ÁREAS POR EL MÉTODO DE GUERCHET Y DIAGRAMA DE GRANNT

Tabla 1. Cálculo de área total por método de Guerchet.

MÁQUINA Diámetro

Largo (m) Ancho SS

N SG (m²) K SE

(m²) n

ST Área por

operarios (m2)

Área Total

(m2) (m) (m) (m²) (m²)

Balanza digital de camiones de carga 18 3.2 57,6 1 57,6 0,1 11,52 1 126,72 1 127,72

Grúas de hilo - 3.5 3.2 11,2 2 22,4 0,1 3,36 6 221,76 3 224,76

Lavadora industrial - 17 4.5 76,5 2 153 0,1 22,95 6 1514,7 0.5 1515,2

Desmenuzadora y desfibradora - 13.7 15.24 209 2 418 0,1 62,7 1 689,7 0.5 690,2

Molinos - 4.0 2.6 10,4 2 20,8 0,1 3,12 5 171,6 0.5 172,1

Tanque de encalado 6 28,27 1 28,27 0,1 5,654 6 373,164 0,5 373,664

Intercambiador de calor de placas 5.2 12.5 - 65 2 130 0,1 19,5 12 2574 0.5 2574.5

Clarificador 6.5 - - 33,18 2 66,366 0,1 9,955 10 1095,041 0.5 10965,541

Filtro rotatorio al vacío - 5.4 4.7 25,38 2 50,76 0,1 7,614 1 83,754 0.5 83,254

Evaporadores 5 efectos 1.5 - - 1,767 1 1,767 0,1 0,353 10 38,877 0,5 39,377

Tachos de Cristalización 5.25 - - 21,648 2 43,296 0,1 6,494 4 285,754 0.5 285,254

Centrífuga 1.3 - - 1,327 2 2,654 0,1 0,398 5 21,896 0.5 21,396

Cristalizador Vertical en frío 5.75 - - 25,97 2 51,94 0,1 7,791 1 85,701 0.5 86,201

Envasadora Industrial - 1.75 0.82 1,44 2 2,88 0,1 0,432 8 38,016 4 42,016

Área Total 7333,18


Tabla 2. Tiempos de duración de operación para cada etapa del proceso de producción de azúcar rubia.

Proceso de

Producción Ton/hora Ton/turno

Tiempo de operación

(min) /Ton Hora de inicio

Tiempo de

operación/turno (min)

Tiempo de

operación/turno (horas)

Hora de

término

Pesado 789.32 9471.889126 0.033 07:00:00 a.m. 312.5723411 5.209539019 12:12:35 p.m.

Descarga y lavado 789.09 9469.047559 0.041 07:02:00 a.m. 388.2309499 6.470515832 01:30:12 p.m.

Preparación de la caña 639.16 7669.928523 0.06 07:02:30 a.m. 460.1957114 7.669928523 02:42:12p.m.

Extracción de jugo 639.16 7669.928523 0.06 07:02:40 a.m. 460.1957114 7.669928523 02:42:22 p.m.

Encalado 576.19 6914.301937 0.067 07:11:40 a.m. 463.2582298 7.720970497 02:54:12 p.m.

Calentamiento 576.48 6917.759088 0.071 07:17:40 a.m. 491.1608953 8.186014921 03:30:00 p.m.

Clarificación 577.63 6931.594606 0.075 07:18:00 a.m. 519.8695955 8.664493258 03:57:40 p.m.

Filtración de la

cachaza 0.9472 11.36626695 1.5 03:57:40 p.m. 17.04940043 0.284156674 04:13:55 p.m.

Evaporación 546.06 6552.719041 0.05 327.6359521 5.460599201

Cristalización 102.64 1231.737122 0.29 357.2037655 5.953396092

Centrifugación 84.17 1010.02444 0.26 262.6063545 4.376772575

Envasado 67.165 805.9790989 0.517 12:00:00 p.m. 416.6911942 6.944853236 06:56:30 p.m.


Tabla 3. Tiempo de operación para el proceso de evaporación.

EVAPORACIÓN HORA DE INICIO TIEMPO DE OPERACIÓN HORA DE TERMINO

EVAPORACIÓN 1 08:45:00 a.m. 1 h 09:45:00 a.m.

EVAPORACIÓN 2 10:30:00 a.m. 1h 11:30:00 a.m.

EVAPORACIÓN 3 12:05:00 p.m. 1h 01:05:00 p.m.



EVAPORACIÓN 6 04:20:00 p.m. 27.66 min 04:47:40 p.m.

Tabla 4. Tiempo de operación para el proceso de cristalización.

CRISTALIZACIÓN HORA DE INICIO TIEMPO DE OPERACIÓN HORA DE TERMINO

CRISTALIZACION 1 09:50 a.m. 1h 10:50:00 a.m.

CRISTALIZACION 2 11:35:00 a.m. 1h 12:35:00 p.m.

CRISTALIZACION 3 01:10:00 p.m 1h 02:10:00 p.m.

CRISTALIZACION 4 02:45:00 p.m. 1h 03:45:00 p.m.

CRISTALIZACION 5 04:20:00 p.m. 1h 05:20:00 p.m.

CRISTALIZACION 6 04:50:00 p.m. 57 min 05:47:00 p.m.


Tabla 5. Tiempo de operación para el proceso de centrifugación.

CENTRIFUGACIÓN HORA DE INICIO TIEMPO DE OPERACIÓN HORA DE TERMINO

CENTRIFUGACIÓN 1 10:50:00 1 h 11:50:00 a.m.

CENTRIFUGACIÓN 2 12:35:00 p.m. 1h 01:35:00 p.m.

CENTRIFUGACIÓN 3 02:10:00 p.m 1h 03:10:00 p.m.

CENTRIFUGACIÓN 4 03:45:00 p.m. 1h 04:45:00 p.m.

CENTRIFUGACIÓN 5 05:47:00 p.m. 22.8 min 06:00:00 p.m.


Tabla 6. Valores utilizados para realizar el Diagrama de Gannt del proceso de producción de azúcar rubia para un turno de 12 horas.

NOMBRE DE TAREA DURACIÓN COMIENZO FIN

PESADO 5.21 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

DESCARGA Y LAVADO 6.5 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

PREPARACIÓN DE LA CAÑA 7.67 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

EXTRACCIÓN DE JUGO 7.67 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

ENCALADO 7.7 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

CALENTAMIENTO 8.2 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

CLARIFICACIÓN 8.7 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

FILTRACIÓN DE LA CACHAZA 0.28 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

EVAPORACIÓN 0.74 días mié 01/07/15 mié 01/07/15

EVAPORACIÓN 1 1 hora mié 01/07/15 mié 01/07/15





EVAPORACIÓN 6 0.46 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15

CRISTALIZACIÓN 0.65 días mié 01/07/15 mié 01/07/15

CRISTALIZACIÓN 1 1 hora mié 01/07/15 mié 01/07/15





CRISTALIZACIÓN 6 57 mins mié 01/07/15 mié 01/07/15

CENTRIFUGACIÓN 0.61 días mié 01/07/15 mié 01/07/15

CENTRIFUGACIÓN 1 1 hora mié 01/07/15 mié 01/07/15




CENTRIFUGACIÓN 5 22.8 mins mié 01/07/15 mié 01/07/15

ENVASADO 6.94 horas mié 01/07/15 mié 01/07/15


Figura 1. Diagrama de Gannt para

el proceso de producción de Azúcar

de caña durante un turno (mañana)

de 12 horas desde las 7 am hasta

7pm.


CAPÍTULO

VII


DISTRIBUCIÓN GENERAL

1. TABLA RELACIONAL

Para la planta de la empresa se han determinado las siguientes áreas

Tabla 1. Área (m2) para cada actividad en el proceso de obtención de azúcar rubia.

Departamentos Área Total (m2)

Gerencia general 20

Área de Finanzas 20

Área de recepción de materia prima 32

Almacén de Insumos 40

Área de producción 7334

Almacén de PT 40

Área de logística 20

Laboratorio de calidad 28

Área de calderas 100

Zona de enfriamiento 100

Área de mantenimiento 25

Planta de Tratamiento de Agua 100

Zona de almacenamiento de residuos sólidos 40

Oficina de producción 20

SSHH Damas 16

SSHH Varones 16

Zona de libre desplazamiento 186

Área total 8137


Tabla 2. Escala de Valores para la proximidad de actividades.

Código Valor de Proximidad

A Absolutamente necesario

E Especialmente necesario

I Importante

O Normal u ordinario

U Sin importancia

X No recomendable

Tabla 3. Razones y motivos

Código Motivo

1 Secuencia de proceso

2 Cercanía de áreas

complementarias

3 Inspección y control

4 Para facilitar el control e

inventario del almacén

5

Por no ser necesario

6 Para el control de entrada

y salida

7 Por el polvo y el olor

Tabla 4. Ajuste de los procedimientos de Clasificación.

Código Rango de

Porcentajes Número Porcentaje

Valor

teórico

A 2-5% 3 2 2

E 3-10% 6 5 6

I 5-15% 12 10 12

O 10-25% 20 17 20

U RESTANTES 76 63 76

X RESTANTES 3 3 4

Total 120 100 120


Esquema de Tabla Relacional

Figura 1. Tabla Relacional


- Conclusión

Tomando como base la tabla relacional, tendremos los siguientes valores de

proximidad:

A: (3,6) (5,6) (6,8)

E: (3,8) (4,6) (4,7) (5,8) (6,14) (9,10)

I: (1,2) (4,12) (5,7) (5,11) (6,9) (6,10) (6,11) (6,12) (6,13) (7,14) (8,12) (8,14)

O: (1,7) (1,14) (2,7) (2,14) (3,14) (4,5) (4,8) (4,9) (4,10) (4,11) (4,13) (4,14) (4,15)

(4,16) (5,14) (6,7) (9,11) (9,12) (10,11) (11,12)

U: (1,4) (1,5) (1,6) (1,8) (1,9) (1,10) (1,11) (1,12) (1,13) (1,15) (1,16) (2,4) (2,5) (2,6)

(2,8) (2,9)(2,10) (2,11) (2,12) (2,13) (2,15) (2,16) (3,4) (3,5) (3,9) (3,10) (3,11) (3,12)

(3,13) (3,15)(3,16) (5,9) (5,10) (5,12) (5,13) (5,15) (5,16) (6,15) (6,16) (7,8) (7,9) (7,10)

(7,11) (7,12) (7,13) (7,15) (7,16) (8,9) (8,10) (8,11) (8,13) (8,15) (8,16) (9,13) (9,14)

(9,15) (9,16) (10,12) (10,13) (10,14) (10,15) (10,16) (11,13) (11,14) (11,15) (11,16)

(12,13) (12,14) (12,15) (12,16) (13,14) (13,15) (13,16) (14,15) (14,16) (15,16)

X: (1,3) (2,3) (3,7)


2. ANÁLISIS DE FLUJO DE MATERIALES Tabla 5. Flujo de materiales

PAR DE

ACTIVIDADES

Tn/día VALOR

CONVECIONAL

PAR DE

ACTIVIDADES

Tn/día VALOR

CONVECIONAL

(1,2) 0 U (6,14) 0 U

(1,3) 0 U (6,15) 0 U

(1,4) 0 U (6,16) 0 U

(1,5) 0 U (7,8) 0 U

(1,6) 0 U (7,9) 0 U

(1,7) 0 U (7,10) 0 U

(1,8) 0 U (7,11) 0 U

(1,9) 0 U (7,12) 0 U

(1,10) 0 U (7,13) 0 U

(1,11) 0 U (7,14) 0 U

(1,12) 0 U (7,15) 0 U

(1,13) 0 U (7,16) 0 U

(1,14) 0 U (8,9) 0 U

(1,15) 0 U (8,10) 0 U

(1,16) 0 U (8,11) 0 U

(2,3) 0 U (8,12) 0 U

(2,4) 0 U (8,13) 0 U

(2,5) 0 U (8,14) 0 U

(2,6) 0 U (8,15) 0 U

(2,7) 0 U (8,16) 0 U

(2,8) 0 U (9,10) 0 U

(2,9) 0 U (9,11) 0 U

(2,10) 0 U (9,13) 0 U

(2,11) 0 U (9,14) 0 U

(2,12) 0 U (9,15) 0 U

(2,13) 0 U (9,16) 0 U

(2,14) 0 U (10,11) 0 U

(2,15) 0 U (10,12) 0 U

(2,16) 0 U (10,14) 0 U

(3,4) 0 U (10,15) 0 U

(3,6) 0 U (10,15) 0 U

(3,7) 0 U (10,16) 0 U

(3,9) 0 U (11,12) 0 U

(3,10) 0 U (11,13) 0 U

(3,11) 0 U (11,14) 0 U


(3,12)

0

U

(11,15)

0

U

(3,14) 0 U (11,16) 0 U

(3,15) 0 U (12,13) 0 U

(3,16) 0 U (12,14) 0 U

(4,6) 0 U (12,15) 0 U

(4,7) 0 U (12,16) 0 U

(4,9) 0 U (13,14) 0 U

(4,10) 0 U (13,15) 0 U

(4,11) 0 U (13,16) 0 U

(4,12) 0 U (14,15) 0 U

(4,13) 0 U (14,16) 0 U

(4,14) 0 U (15,16) 0 U

(4,15) 0 U (4,8) 0.005 O

(4,16) 0 U (3,8) 0.05 O

(5,7) 0 U (4,5) 0.05 O

(5,9) 0 U (5,8) 0.05 O

(5,11) 0 U (6,8) 0.05 O

(5,14) 0 U (3,13) 5.76 O

(5,15) 0 U (9,12) 50 O

(5,16) 0 U (5,12) 443.28 I

(6,7) 0 U (5,6) 1611.96 I

(6,9) 0 U (5,13) 8418.96 I

(6,10) 0 U (5,10) 11342.4 E

(6,11) 0 U (10,13) 11342.4 E

(6,12) 0 U (3,5) 18943.7783 A

(6,13) 0 U


Figura 2. Transformación de relaciones de flujo a relaciones de proximidad.


3. COMBINACIÓN DE ANÁLISIS DE FLUJO Y NO FLUJO Tabla 6. Combinación de flujo y no flujo.

ACTIVIDADES COMB. VAL. ACTIVIDADES COMB. VAL.

(3,5) 12 A (2,8) 0 U

(5,6) 8 A (2,9) 0 U

(6,8) 6 E (2,10) 0 U

(5,10) 6 E (2,11) 0 U

(10,13) 6 E (2,12) 0 U

(3,8) 5 E (2,13) 0 U

(5,8) 5 E (2,15) 0 U

(5,12) 4 I (2,16) 0 U

(5,13) 4 I (3,4) 0 U

(4,6) 3 I (3,6) 0 U

(4,7) 3 I (3,9) 0 U

(6,14) 3 I (3,10) 0 U

(9,10) 3 I (3,11) 0 U

(4,5) 3 I (3,12) 0 U

(4,8) 3 I (3,15) 0 U

(9,12) 3 I (3,16) 0 U

(3,13) 2 O (5,9) 0 U

(1,2) 2 O (5,15) 0 U

(4,12) 2 O (5,15) 0 U

(5,7) 2 O (5,15) 0 U

(5,11) 2 O (5,15) 0 U

(6,9) 2 O (5,15) 0 U

(6,10) 2 O (5,15) 0 U

(6,11) 2 O (5,15) 0 U

(6,12) 2 O (5,15) 0 U

(6,13) 2 O (5,15) 0 U

(7,14) 2 O (5,15) 0 U

(8,12) 2 O (5,15) 0 U

(8,14) 2 O (5,15) 0 U


(1,7) 1 O (5,15) 0 U

(1,14) 1 O (5,15) 0 U

(2,7) 1 O (5,15) 0 U

(3,14) 1 O (5,15) 0 U

(4,9) 1 O (5,15) 0 U

(4,10) 1 O (5,15) 0 U

(4,11) 1 O (5,15) 0 U

(4,13) 1 O (5,15) 0 U

(4,14) 1 O (5,15) 0 U

(4,15) 1 O (5,15) 0 U

(4,16) 1 O (5,15) 0 U

(5,14) 1 O (10,14) 0 U

(6,7) 1 O (10,15) 0 U

(9,11) 1 O (10,16) 0 U

(10,11) 1 O (11,13) 0 U

(11,12) 1 O (11,14) 0 U

(1,4) 0 U (11,15) 0 U

(1,5) 0 U (11,16) 0 U

(1,6) 0 U (12,13) 0 U

(1,8) 0 U (12,14) 0 U

(1,9) 0 U (12,15) 0 U

(1,10) 0 U (12,16) 0 U

(1,11) 0 U (13,14) 0 U

(1,12) 0 U (13,15) 0 U

(1,13) 0 U !13,16) 0 U

(1,14) 0 U (14,15) 0 U

(1,15) 0 U (14,16) 0 U

(1,16) 0 U (15,16) 0 U

(2,4) 0 U (1,3) -1 X

(2,5) 0 U (2,3) -1 X

(2,6) 0 U (3,7) -1 X


Figura 3. Combinación de flujo y no flujo

-2 0 2 4 6 8 10 12 14

(1,3)

(1,5)

(1,10)

(1,14)

(2,5)

(2,10)

(2,15)

(3,9)

(3,15)

(5,15)

(5,15)

(5,15)

(5,15)

(5,15)

(5,15)

(10,16)

(11,16)

(12,16)

(14,15)

(1,14)

(4,10)

(4,15)

(9,11)

(1,2)

(6,9)

(6,13)

(4,6)

(4,5)

(5,13)

(5,10) AE

I

O

U

X


4. DIAGRAMA RELACIONAL DE RECORRIDOS Y ACTIVIDADES

Tabla 7. Identificación de las actividades de producción dentro del ingenio azucarero.

SÍMBOLO COLOR DEPARTAMENTOS ACTIVIDAD

1

Pardo Gerencia general Administración

2

Pardo Área de Finanzas Administración

3

Verde y

Azul

Área de recepción de

materia prima

Control, inspección

y operación.

4

Naranja Almacén de insumos Almacenaje

5

Naranja Almacén de producto

terminado Almacenaje

6

Verde Área de producción Operación

7

Amarillo Área de logística Administración


8

Azul Aseguramiento de la

Calidad

Control

9

Verde Área de calderaa Operación

10

Verde Zona de Enfriamiento Operación

11

Verde Área de mantenimiento Operación

12

Verde Planta de tratamiento de

aguas Operación

13

Naranja Zona de almacenamiento

de residuos sólidos Almacenaje

14

Amarillo Oficina de producción Administración

15

Azul SSHH Damas

Servicios SSHH Varones

16

Amarillo Zona de libre

desplazamiento Transporte


Tabla 8. Código de las proximidades.

Código Proximidad Color Nº de líneas

A

E

I

O

U

X

XX

Absolutamente necesario

Especialmente importante

Importante

Normal

Sin importancia

No deseable

Altamente no deseable

Rojo

Amarillo

Verde

Azul

--

Plomo

negro

4 rectas

3 rectas

2 rectas

1 rectas

--

1 zigzag

2 zigzag


Figura 4.Diagrama relacional de actividades dentro de un ingenio azucarero.

8313

10

9 12

5 6

4

14

11

7

1

2

15

16


5. DISPOSICIÓN IDEAL Y PRÁCTICA

Figura 5. Disposición ideal.


Figura 6. Disposición práctica.


CAPÍTULO

VIII


I. DIAGRAMA DE RECORRIDO SENCILLO

Figura 1. Diagrama de recorrido sencillo.


II. BALANCE DE LÍNEA

Tabla 1. Cálculo de tiempo de operación total.

BALANCE DE LÍNEA

TIEMPO DE

OPERACIÓN

(min) /Tn

1 PESADO 0.033

2 DESCARGA Y LAVADO 0.041

3 PREPARACIÓN DE LA

CAÑA 0.06

4 EXTRACCIÓN DE JUGO 0.06

5 ENCALADO 0.067

6 CALENTAMIENTO 0.071

7 CLARIFICACIÓN 0.075

8 EVAPORACIÓN 0.05

9 CRISTALIZACIÓN 0.29

10 CENTRIFUGACIÓN 0.26

11 ENVASADO 0.517

TOTAL 1.524

Tabla 2. Evaluación de número de estaciones

DETALLE VALOR

Producción diaria en Tn 1611.958

Número de Tn por hora 67.165

Tiempo de cadencia (min/Tn) 0.893

Número mínimo de estaciones teórico 1.706

Número mínimo de estaciones real 2

Tiempo ocioso 0.263

Eficiencia 85.299


Tabla 3. Distribución de estaciones.

ESTACIÓN TAREAS ASIGNADAS Ti To

I 1 - 2 - 3 - 4 – 5 – 6 – 7 – 8 - 9 0.747 0.146

II 10 – 11 0.777 0.116

TOTAL 0.263


Figura 2. Distribución de recorrido sencillo con estaciones de trabajo.


III. MÉTODO DE LA TABLA MATRICIAL PARA LA DISPOSICIÓN EN

PLANTA DE UN INGENIO AZUCARERO

A continuación se indica la secuencia de procesamiento del azúcar rubia, así

como la cantidad de producción en cada parte del proceso y se utiliza el peso

como unidad equivalente de transporte de carga.

Tabla 4. Secuencia de procesamiento del azúcar rubia y sus respectivas

cantidades de producción en Tn/h.

OPERACIÓN

CANTIDAD DE

PRODUCCIÓN

(Tn/h)

PESO POR

UNIDAD (saco

de 50 Kg.)

A Pesado

B Descarga y lavado 789.09 15781.80

C Preparación de caña 639.16 12783.21

D Extracción de jugo 639.16 12783.21

E Depósito de bagazo 62.97

F Encalado 576.19 11523.84

G Calentamiento 576.48 11529.60

H Clarificación 577.63 11552.66

I Almacén de residuos sólidos 31.57

J Evaporación 546.06 10921.20

K Cristalización 102.64 2052.89

L Centrifugación 84.17 1683.37

M Depósito de melaza 17.00

N Envasado 67.165 1343.29

O Planta de tratamiento de aguas 168.41

P Almacén de insumos 1.44


Matriz Cantidad

Para este caso se asumirá que el peso de la unidad productiva varía entre un proceso y

otro, luego la cantidad de carga a transportar entre cada proceso será:

Tabla 5. Matriz cantidad

Operación A B C D E F G H I J K L M N O P

A 789.09

B 639.16 149.93

C 639.16

D 62.97

E 576.19

F 576.48 0.29

G 577.63 1.15

H 31.57

I 546.06

J 102.64

K 84.17 18.48

L 17.00

M 67.17

N

O

P

Matriz Distancia

Considerando que se trabaja en varios ambientes, para el traslado y/o desplazamiento se

consideró las distancias entre el centro de gravedad entre cada proceso.

Tabla 6. Secuencia de procesamiento del azúcar rubia y la distancia respectiva entre

cada proceso en metros.

OPERACIÓN DISTANCIA (m)

A Pesado

B Descarga y lavado 59.88

C Preparación de caña 72.28

D Extracción de jugo 56.37


F Encalado 44.69

G Calentamiento 55.33

H Clarificación 81.58



J Evaporación 47.21

K Cristalización 15.39

L Centrifugación 22.24


N Envasado 24.76

O Planta de tratamiento de

aguas 115.7

P Almacén de insumos 181

Tabla 7. Matriz distancia


A 59.88

B 72.28 63.09

C 56.37

D 15.64

E 44.69

F 55.33

G 81.58 95.16

H 98.59 85.84

I 47.21

J 15.39

K 22.24 52.61

L 12.10

M 24.76

N

O

P

Matriz Esfuerzo

Tabla 8. Secuencia de procesamiento del azúcar rubia y el esfuerzo para cada proceso

expresado en Kg/m.

OPERACIÓN ESFUERZO (Kg/m)

A Pesado

B Descarga y lavado 47250.71

C Preparación de caña 46198.54

D Extracción de jugo 36029.49


F Encalado 25750.01


G Calentamiento 31896.63

H Clarificación 47123.29


J Evaporación 25779.489

K Cristalización 1579.703

L Centrifugación 1871.91


N Envasado 1663.003541

O Planta de tratamiento de aguas 10431.10905

P Almacén de insumos 126.1312072

Suma Total de Esfuerzos 280003.38


Tabla 9. Matriz Esfuerzo


A 47250.71

B 46198.54 9459.08

C 36029.49

D 984.83

E 25750.01

F 31896.63 27.42

G 47123.29 98.72

H 3112.78

I 25779.49

J 1579.70

K 1871.91 972.03

L 205.75

M 1663.00

N

O

P


CAPÍTULO

IX


I. DISEÑO DE ILUMINACIÓN

Tabla 1. Cálculo de luminarias.

Zona Área Ancho Largo Alt.

(h) IC N

Índice del

Local Cu Fm Lumen Nº LÁM.

Gerencia general 20.00 5.00 4.00 2 1.111 110 H 0.46 0.65 2500 3

Área de Finanzas 20.00 5.00 4.00 2 1.111 110 H 0.46 0.65 2500 3

Área de recepción de materia prima 32.00 8.00 4.00 7 0.381 250 J 0.31 0.65 2500 16

Almacén de Insumos 40.00 5.00 8.00 7 0.440 250 J 0.31 0.65 2500 20

Almacén de PT 40.00 8.00 5.00 7 0.440 250 J 0.31 0.65 2500 20

Área de logística 20.00 5.00 4.00 2 1.111 110 H 0.46 0.65 2500 3

Laboratorio de calidad 28.00 7.00 4.00 4 0.636 540 J 0.31 0.65 2500 30

Área de calderas 100.00 12.50 8.00 7 0.697 110 J 0.31 0.65 2500 22

Zona de enfriamiento 100.00 8.00 12.50 7 0.697 110 J 0.31 0.65 2500 22

Área de mantenimiento 25.00 5.00 5.00 4 0.625 250 J 0.31 0.65 2500 12

Planta de Tratamiento de Agua 100.00 5.00 20.00 7 0.571 250 J 0.31 0.65 2500 50

Zona de almacenamiento de residuos sólidos 40.00 10.00 4.00 7 0.408 250 J 0.31 0.65 2500 20

Oficina de producción 20.00 4.00 5.00 2 1.111 110 H 0.46 0.65 2500 3

SSHH Damas 16.00 4.00 4.00 2 1 110 H 0.46 0.65 2500 2

SSHH Varones 16.00 4.00 4.00 2 1 110 H 0.46 0.65 2500 2

Zona de libre desplazamiento 1 650.00 10.00 65.00 7 1.238 110 H 0.46 0.82 2500 76

Zona de libre desplazamiento 2 240.00 120.00 2.00 7 0.281 110 J 0.31 0.82 2500 42

Zona de libre desplazamiento 3 240.00 120.00 2.00 7 0.281 110 J 0.31 0.82 2500 42


Pesado 127.25 25.00 5.09 7 0.604 250 J 0.31 0.65 2500 63

Descarga y lavado 1738.46 60.00 28.97 7 2.791 250 C 0.69 0.65 2500 388

Preparación de la caña 690.70 35.00 19.73 7 1.803 250 E 0.62 0.65 2500 171

Extracción de jugo 172.60 20.00 8.63 7 0.861 250 I 0.39 0.65 2500 68

Encalado 373.66 30.00 12.46 7 1.257 250 G 0.52 0.65 2500 111

Calentamiento 2575.00 42.92 60.00 7 3.574 250 B 0.72 0.65 2500 550

Clarificación 1096.04 21.92 50.00 7 2.177 250 E 0.62 0.65 2500 272

Filtración de la cachaza 84.54 10.00 8.50 7 0.656 250 J 0.31 0.65 2500 42

Evaporación 39.38 10.00 3.90 7 0.401 250 J 0.31 0.65 2500 20

Cristalización 373.46 12.00 31.12 7 1.237 250 G 0.52 0.65 2500 110

Centrifugación 22.90 4.58 5.00 7 0.341 250 J 0.31 0.65 2500 11

Envasado 39.02 8.00 4.88 7 0.433 250 J 0.31 0.65 2500 19


Tabla 2. Cálculo de luminarias.

Zona Nº art. Potencia Nº h/ día. Dem.

(kw-h) w A

n

circuitos ampere/circuito

Gerencia general 1 40 2 0.24 117.726 0.535 1 0.535

Área de Finanzas 1 40 2 0.24 117.726 0.535 1 0.535

Área de recepción de materia prima 5 40 10 6.35 635.236 2.887 1 2.887

Almacén de Insumos 7 40 10 7.94 794.045 3.609 1 3.609

Almacén de PT 7 40 10 7.94 794.045 3.609 1 3.609

Área de logística 1 40 2 0.24 117.726 0.535 1 0.535

Laboratorio de calidad 10 40 10 12.01 1200.596 5.457 1 5.457

Área de calderas 7 40 10 8.73 873.449 3.970 1 3.970

Zona de enfriamiento 7 40 10 8.73 873.449 3.970 1 3.970

Área de mantenimiento 4 40 10 4.96 496.278 2.256 1 2.256

Planta de Tratamiento de Agua 17 40 10 19.85 1985.112 9.023 1 9.023

Zona de almacenamiento de residuos

sólidos 7 40 10 7.94 794.045 3.609 1 3.609

Oficina de producción 1 40 10 1.18 117.726 0.535 1 0.535

SSHH Damas 1 40 4 0.38 94.181 0.428 1 0.428

SSHH Varones 1 40 4 0.38 94.181 0.428 1 0.428

Zona de libre desplazamiento 1 76 40 12 36.39 3032.874 13.786 1 13.786



Pesado 21 40 5.2 13.14 2526.055 11.482 1 11.482


Descarga y lavado 129 40 6.4 99.23 15504.660 70.476 5 14.095

Preparación de la caña 57 40 7.67 52.58 6855.583 31.162 2 15.581

Extracción de jugo 23 40 7.67 20.89 2723.471 12.379 1 12.379

Encalado 37 40 7.72 34.14 4422.059 20.100 1 15

Calentamiento 183 40 8.19 180.25 22008.547 100.039 7 14.291

Clarificación 91 40 8.66 94.21 10878.819 49.449 3 16.483

Filtración de la cachaza 14 40 0.28 0.47 1678.213 7.628 1 7.628

Evaporación 7 40 5.46 4.27 781.677 3.553 1 3.553

Cristalización 37 40 5.95 26.30 4419.586 20.089 1 15

Centrifugación 4 40 4.34 1.97 454.511 2.066 1 2.066

Envasado 6 40 7.94 6.15 774.511 3.521 1 3.521

TOTAL 696.97 402.22 43.68 201.36


BIBLIOGRAFÍA


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http://www.agrolalibertad.gob.pe/?q=node/623. Consultado el 12 de

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