Proceso de Fabricación y Refinación Del Azúcar de Caña

7/21/2019 Proceso de Fabricacin y Refinacin Del Azcar de Caa

1/50

PROCESO DE FABRICACIN YREFINACIN DEL AZCAR DE CAA


2/50

INTRODUCCIN

La actividad industrial de fabricacin y refinacin e a!"car e ca#a enColombia tiene cabida en quince ingenios,en su mayora localizados en el Valledel Ro Cauca. La fabricacin de azcar a partir de la caa en Colombia comenzcon t!cnicas muy rudimentarias en ".#$" cuando %ebasti&n de 'elalc&zarintrodu(o la caa de azcar. )osteriormente, en "*+ se introdu(o el trapic-e derueda -idr&ulica, incrementando la produccin a # toneladas mensuales de azcarmorena.

n el primer da del siglo // se inaugur la f&brica de azcar blanco granulado del0ngenio 1anuelita, aumentando la capacidad de molienda a #2 toneladas de caacada doce -oras.

n la d!cada del #2 la agroindustria azucarera colombiana empez a producirazcar refinada, y desde esa !poca -asta nuestros das comenz un procesopermanente de investigacin para incorporar todos los avances tecnolgicos tantoen las labores de campo como durante el proceso de elaboracin del azcar en laf&brica.

3oy en da, la industria azucarera colombiana se destaca por su alto grado decompetitividad a nivel internacional y desempea un papel fundamental dentro dela economa regional. l sector presenta un crecimiento anual promedio de #.45

en los ltimos treinta aos, permitiendo un adecuado abastecimiento del mercadointerno y una mayor presencia en el comercio internacional.

La agroindustria azucarera tiene influencia a lo largo de treinta y tres municipiospertenecientes a tres departamentos 6Valle del Cauca, Cauca y Risaralda7,contribuyendo al desarrollo de la regin y de importantes ciudades intermedias,tales como 8lorida, )almira, 9ula, 'uga y Candelaria mediante la generacin deempleos, educacin y una pu(ante actividad econmica y social.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_gre.htm#Ingenioshttp://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_gre.htm#Ingenios


3/50

DESCRIPCIN $LOBAL DEL PROCESO

La materia prima para la elaboracin del azcar es la caa de azcar,que secosec-a a una edad de "4 a "$ meses, !sta es cortada manualmente y su alce seefecta manual o mec&nicamente: luego se transporta -acia la f&brica.

9oda la caa en la f&brica es muestreada representativamente segn suprocedencia y se analizan las muestras en el laboratorio para determinar suscaractersticas, siendo el rendimiento la base para el pago a los proveedores de

caa. )ara efectos de control y contabilidad se pesa toda la caa que ingresa a laf&brica.

La caa que llega en tractomulas es descargada a la mesa de alimentacin, dondese lava con el fin de retirar la mayor cantidad de materia e;traa 6tierra, piedras,polvo, pedazos de -o(as, metales, etc.7.


4/50

tubos. l (ugo alcalizado se lleva a los clarificadores de sedimentacin. steproceso de decantacin continuo es ayudado con un producto floculante, separa al

(ugo limpio, clarificado, en los niveles superiores. n el fondo se precipita un (ugoespeso y sucio similar al lodo, estos lodos se llevan a los filtros rotatorios al vaco,los cuales recogen el (ugo presente y lo envan al sistema de evaporacin. l lodo

residual forma una torta denominadacac-azaque se enva a la tolva dealmacenamiento.

l (ugo clarificado se bombea a un sistema de evaporacin de mltiple efecto paraeliminarle la mayora del agua que contiene. n los evaporadores se concentra el

(ugo desde "+ -asta +2='ri;, por la accin con(unta de vapor y vaco. >l (ugoconcentrado se le llama meladura o (arabe.

)ara la produccin de azcar a partir de la meladura se utiliza un sistema de trestemplas o etapas. %e produce el cristal inyectando azcar micronizada a una mielconcentrada rica en sacarosa, los ncleos cristalinos formados se -ar&n crecerposteriormente en las otras etapas. > partir del cristal se producen las templas ' yC, aliment&ndolo con mieles de mayor o menor pureza. Las templas ' y C sirvenpara producir las templas >, que dan el azcar comercial por el crecimiento de susgranos alimentados con meladura. Las templas se elaboran en los tac-os.

y 'a los recibidores. Las templas C se de(an "+ -oras en los cristalizadores,enfri&ndolas, para aumentar la transferencia de sacarosa -acia los cristales o

agotamiento. Las templas > y ' se de(an pocas -oras en los recibidores.

%e ba(an luego las templas a los mezcladores y desde estos a las centrfugas dealta velocidad, en ellas se separan el grano del lquido de las templas, y seproducen azcares y mieles >, ' y C. Los azcares ' y C se mezclan con agua ysirven de semilla a las templas >. Las mieles > y ' se emplean en la elaboracinde templas ', C y cristales. La miel C, llamada miel final es un subproductoutilizado para la destilacin de alco-ol o como materia prima en la industriasucroqumica.

l azcar > o azcar comercial se pasa a trav!s de secadoras, para disminuir su-umedad -asta el 2,2+ 5. ?na vez seco, el azcar se almacena en las tolvas, seempaca en sus diferentes presentaciones, y se despac-a a los puntos dedistribucin y venta, o a los puertos desde donde se e;porta.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Cachazahttp://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Cachazahttp://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Meladura%20o%20Jarabe%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Tacho%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Cachazahttp://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Meladura%20o%20Jarabe%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Tacho%C2%A0


5/50


6/50

>raban 2,#2

Lignina, Leoso, etc. 4,22

9otal 8ibra "2,2

>zcaresD

%acarosa "4,#2

Alucosa 2,E2

8ructuosa 2,+2

9otal de >zcares "$,22

CenizasD

%lice 2,4#

)otasa 2,"4

%oda 2,2"

Cal 2,24


7/50

1agnesio 2,2"

Fcido 8osfrico 2,2

Fcido %ulfrico 2,24

3ierro 9razas

Cloro 9razas

9otal Cenizas 2,#2

Compuestos @itrogenados D

>lbminas 2,"4

>midas 6>sparragina7 2,2

>mino&cidos 6>sp&rtico7 2,42

Fcido @trico 2,2"

9otal Compuestos @itrogenados 2,$2

Fcidos y ArasasD

Arasa y Cera 2,42


8/50

)ectina y Aomas 2,42

>cidos Libres 2,2*

>cidos Combinados 2,""4

9otal >cidos y Arasas 2,+2

TOTAL 455&55

INSU%OS

ntre los insumos utilizados durante el proceso de elaboracin del azcar figuranla cal, el azufre, el &cido fosfrico, los carbones y el sacarato.

Ca.6s el principal agente clarificante en la industria del azcar: debido a sus

propiedades, efectividad, f&cil adquisicin y ba(o costo, las cuales la -anconvertido en un material irremplazable en esta industria.

La cal que se utiliza para la clarificacin de los (ugos provenientes de la moliendade la caa debe ser de alta pureza, entre los aspectos a tener en cuenta est&nD Lacantidad de ;ido de calcio aprovec-able 6debe estar entre *# G E2 57, lasimpurezas presentes, la apagabilidad y la densidad. Las e;istencias en la plantadeben ser ba(as, debido a que la cal absorbe de la atmsfera -umedad y gascarbnico 6C47.

l ;ido de calcio se puede conseguir en el comercio compr&ndolo directamente alos productores, o produci!ndolo en un -orno para piedra caliza dentro de la

f&brica. La cal bien quemada es de peso ligero, muy porosa y f&cilmente-idratable, usualmente se aade al (ugo en forma de lec-ada de cal 6el contenidode ;ido de calcio en la lec-ada vara entre el "2 y el "B 5 en peso de Ca7,lquido blanco lec-oso que contiene cal apagada en suspensin y en solucin.


9/50

La solubilidad de la cal en soluciones azucaradas depende de la forma en que seaade, la temperatura, la cantidad, la concentracin del (ugo y del tiempo decontacto.

La cal acta sobre los componentes no azucarados del (ugo, neutralizando los

&cidos libres y las sales &cidas, lo cual impide la inversin de la sacarosa, y formacon la mayora de &cidos org&nicos e inorg&nicos, sales de cal insolubles. altas temperaturas,los transforma en &cidos, cuyas sales son viscosas y de coloraciones oscuras, loque desme(ora la calidad del (ugo. La cal se combina con la albmina y precipita

en co&gulos.

Con sales org&nicas, tales como los fosfatos, forma compuestos insolubles. Losiones de -ierro, aluminio y los silicatos presentes precipitan con la cal formando unprecipitado gelatinoso.

A!,fre6l azufre utilizado en la depuracin del (ugo se conoce comnmente como

azufre en piedra o azufre en rodillos. La cantidad de azufre utilizada depende delm!todo de clarificacin del (ugo. %e debe tener especial cuidado con el contenidode impurezas del azufre que se va a quemar, ya que pueden afectar la calidad del

(ugo, del azcar y de la miel final. ste azufre debe tener ba(os contenidos de-umedad y ceniza, y en lo posible e;ento de ars!nico.

l azufre calentado en aire a 4#2=C, se inflama y se quema formando di;ido deazufre 6%47, !sta es una reaccin e;ot!rmica en la cual se desprenden 4.4"HCalIJg. l calor desprendido es suficiente para fundir todo el azufre presente enel -orno y para calentar el azufre fundido -asta la temperatura final. La combustin


10/50

ser& completa si se -ace llegar suficiente o;geno, por un tiempo prolongado y auna temperatura alta.

l -orno debe estar construido de tal manera que la combustin del azufre seacompleta, y que la formacin de tri;ido de azufre 6%B7 y de &cido sulfrico

634%$7 sean mnimas, para evitar los problemas de corrosin. l contenido dedi;ido de azufre de los gases de combustin es apro;imadamente del + al "$ 5en volumen, el resto es nitrgeno y o;geno.

l di;ido de azufre posee un gran poder antis!ptico y decolorante, adem&spromueve la formacin de sulfitos : el %4 acta sobre las sales org&nicas einorg&nicas formando sulfitos insolubles : reacciona con la cal formando sulfitoc&lcico, pero ocasiona incrustaciones en los evaporadores, y disminuye laposibilidad de producir la fermentacin de una parte del (ugo durante laevaporacin. s necesario aumentar la temperatura para favorecer la precipitacindel sulfito c&lcico y la descomposicin de las sales neutras formadas.

%e obtienenmasas cocidasmenos coloreadas cuando se sulfitan los (ugos quecuando se sulfita la meladura, debido a que la accin decolorante del di;ido deazufre no es instant&nea, de esta manera al sulfitar los (ugos la accin depuradoradel %4contina durante la evaporacin.

7ci' F'*fric'6l (ugo de la caa contiene por naturaleza cierta cantidad de

fosfatos, iones de -ierro y aluminio. l &cido fosfrico se encuentra en forma de

fosfatos solubles y en compuestos en la protena celular, se encuentra en elcomercio en forma de productos pulverizados o pastosos tales como elsuperfosfato )acJerd, la albuslita, el clariyp-os, la fosfogelosa, el sumap-os yotros. stos compuestos se emplean diluidos a "2 G "#='e.

La cantidad de &cido fosfrico a aadir depende de la variedad de la caa y delprocedimiento utilizado para depurar el (ugo. Kugos con alto contenido de)4#clarifican m&s f&cilmente.

n (ugos crudos el fosfato alcanza de 422 a "222 mg de ) 4#IL, en (ugos

clarificados de B2 a "22 mg de )4#IL, de los cuales -asta $2 mg se encuentranen la forma org&nica. >lgunos (ugos con alto contenido de fosfatos, pueden noclarificar bien debido a un alto contenido de materia coloidal.

>l aadir la cal los fosfatos de -ierro y aluminio solubles, precipitan debido alaumento del p3. l fosfato c&lcico formado adsorbe la cera, arrastr&ndola ycompletando la accin de la cal, ayuda a la separacin del &cido silcico, de los noG
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0


11/50

azcares nitrogenados y de los lpidos. >dem&s de ser utilizado para laclarificacin del (ugo, se puede emplear para el acondicionamiento de las aguasde alimentacin y para prevenir la formacin de incrustaciones en losevaporadores.

Carb'ne*6?tilizados como decolorantes para producir azcares blancos yrefinados. La cantidad de carbn requerido vara segn la calidad del azcarcrudo, del sistema de clarificacin y del tipo de licor a tratar.

l carbn agotado se somete a desendulzamiento y luego a revivificacin, para locual se calienta el carbn en ausencia de aire en un -orno a una temperatura de$22=C apro;imadamente.

%e pueden clasificar segn su procedencia enD carbones animales 6carbn de-uesos7, y carbones vegetales 6carbn activado7.

Sacara0'6l sacarato de calcio se puede usar en lugar de la lec-ada de cal, se

prepara mezclando una parte de lec-ada de cal de "#='e con nueve partes de(ugo crudo fro. l sacarato de calcio se encuentra pr&cticamente disociado en susiones, lo que e;plica su gran reactividad, !sta es la principal causa de los buenosresultados obtenidos con su utilizacin. l empleo del sacarato de calcio permite laobtencin de (ugos m&s puros, de menor viscosidad, la cristalizacin se efectam&s r&pido, se producen menos incrustaciones en los evaporadores y seeconomiza vapor. l sacarato tambi!n me(ora la eliminacin de las ceras, pero

ocasiona la produccin de un mayor volumen de cac-aza.

l (ugo empleado para la preparacin del sacarato se mantiene por un p!riodo detiempo a un p3 elevado. %e puede adicionar al (ugo de diferentes maneras, fro ocaliente, por partes o toda la cantidad de una sola vez.

RECURSOS NATURALES/

Los recursos naturales utilizados en el proceso de elaboracin del azcar sonD

E. A8,aD n la >groindustria azucarera se consideran dos tipos de aguas dentro

del proceso productivoD >guas crudas o de suministro y aguas residuales.


12/50

Las aguas crudas son e;tradas de pozos profundos y ros, se utilizan enactividades de limpieza de la caa, del ingenio o en labores de enfriamiento deequipos. )ara poder utilizar estas aguas en la generacin del vapor requeridodurante el proceso, deben ser sometidas a un tratamiento intensivo para evitarincrustaciones y problemas con las superficies de calentamiento de los equipos.

Las aguas residuales son las que una vez utilizadas en el proceso productivo,pasan a una planta de tratamiento fsico, biolgico o qumico con el fin de poderlasreutilizar, o disminuir su carga contaminante para poderlas descargar a loscuerpos -dricos.

%e adelantan muc-as investigaciones, con las cuales se pretende optimizar lautilizacin y recirculacin de las aguas residuales, con el fin de minimizar el uso deaguas crudas en los ingenios.

l primer uso que tiene el agua dentro del proceso productivo del azcar, es en elpatio de caas, donde se lava la caa, tratando de que llegue lo m&s limpiaposible a los molinos. Con este lavado se separa el material slido y la materiae;traa proveniente de la etapa de corte y transporte -asta la f&brica.

n el proceso de e;traccin del (ugo de la caa, en los molinos, se -ace necesariala utilizacin de agua de imbibicin o agua de maceracin, con el ob(etivo deaumentar la e;traccin de sacarosa. La imbibicin se realiza con agua tibia,denominada agua condensada que va a las piscinas de enfriamiento. La cantidadde agua empleada en la imbibicin vara entre el 42 y el B2 5 del peso de caa amoler, lo que nos da una proporcin de la cantidad de agua que se requiere y nosmuestra la importancia de su correcta utilizacin.

%e utiliza agua para la preparacin de la lec-ada de cal, para la generacin delvapor en las calderas, para el lavado de azcares en las centrfugas, para ellavado de tanques y equipos, y para la liquidacin de la planta 6lavado general delas instalaciones de la f&brica7.

%e requieren grandes cantidades de agua para el enfriamiento de equipos tales

como los molinos, bombas, calderas, generadores, centrfugas, etc.

l agua utilizada para el enfriamiento de calderas y generadores, es un agua librede contaminantes, pero tiene como principal caracterstica su alta temperatura.sta agua debe llegar constantemente a los equipos, una vez caliente pasa atanques de almacenamiento y luego a las torres de enfriamiento. Cuando la


13/50

temperatura del agua -a ba(ado, se reutiliza en las calderas y turbogeneradorespara la produccin del vapor y la energa necesaria en el proceso.

l agua utilizada para el enfriamiento de los molinos se contamina con grasas,materia org&nica, residuos de bagazo, basuras y otros, razn por la cual no se

puede recircular y se -ace necesario el tratamiento adecuado de dic-as aguaspara su posterior descarga a las corrientes -dricas.

E. aireD %e requiere para el secado y enfriamiento del azcar, en pequeas

cantidades durante la clarificacin del (ugo, para el enfriamiento de aguas y para lacombustin en las calderas y -ornos de azufre.

l aire para el secado del azcar se calienta por medio de radiadores por loscuales circula vapor o agua caliente, el aire caliente se pone en contacto con losgranos de azcar en secadores rotatorios. %e inyecta aire a los clarificadores para

fomentar y me(orar la clarificacin del (ugo, facilitando de esta forma laprecipitacin de las impurezas presentes. s muy necesario en los procesos decombustin de las calderas y los -ornos de azufre, para evitar la formacin deproductos indeseables tales como el mon;ido de carbono 6C7, el tri;ido deazufre 6%B7 y el &cido sulfrico 634%$7. 9ambi!n se utiliza para el enfriamiento deagua en piscinas de enfriamiento, con el fin de poderla utilizar nuevamente.

@o todos los ingenios cuentan con equipos eficientes para la remocin de la cargacontaminante presente en las emisiones que se descargan a la atmsfera durante

el proceso de elaboracin del azcar. n las f&bricas que poseen los equipos deremocin, los gases producidos se pasan generalmente por ciclones, en algunoscasos por precipitadores electrost&ticos, donde se remueven las partculaspresentes para poder descargarlos a la atmsfera.

C'(b,*0ib.e*D %e pueden utilizar muc-as clases de combustibles fsiles en las

calderas de generacin del vapor requerido en el proceso de elaboracin delazcar, el m&s utilizado es el carbn. >dem&s, se emplean otros combustiblestales como el >C)1 y la gasolina para los tractores en los cultivos de caa,camiones y tractomulas en los que se transporta la caa y el azcar y otros

ve-culos destinados para el transporte del personal de la empresa.


14/50

ETAPAS Y E9UIPOS DEL PROCESO


15/50


16/50

Las principales etapas y equipos utilizados durante el proceso de fabricacin delazcar sonD

CORTE& ALCE Y TRANSPORTE DE LA CAA DE AZUCAR

La maduracin de la caa de azcar comienza por su parte ba(a y termina por laporcin superior, la mayora de las veces la parte inferior alcanza su madurez einicia un proceso de inversin antes de que la parte superior -aya madurado. )ortal razn se recomienda realizar pruebas peridicamente, con el fin de establecerel rendimiento de la caa y de !sta manera determinar el momento m&s favorable

para su corte. La caa debe molerse fresca, por tal razn se debe transportar tanr&pido como sea posible -asta la f&brica, evitando su e;posicin al sol duranteperiodos de tiempo muy prolongados: la caa -meda se deteriora con mayorfacilidad.

l corte se realiza manual o mec&nicamente, el cogollo se corta y es utilizado parael reacondicionamiento del suelo, ya sea quemado, pr&ctica muy difundida pero no


17/50

muy recomendada debido al efecto contaminante, o picado, el cual se distribuyepor toda la superficie del terreno. l principal inconveniente de !ste m!todo radicaen la necesidad de un equipo de caractersticas especiales para tal fin. La parte dela caa que se utiliza en la fabricacin del azcar es el tallo, de caractersticasmuy particulares segn la variedad de caa sembrada.

l transporte de la caa desde los campos -asta las f&bricas se realiza entractores, camiones o ferrocarriles dependiendo de la distancia, las caractersticasdel terreno y de la capacidad econmica de la empresa. l cargue de la caa enlos ve-culos se realiza mec&nica o manualmente dependiendo de las facilidadescon que se cuente.

%UESTREO Y PESA:E DE LA CAA

9oda la caa que llega a la f&brica debe ser muestreada representativamente, el

muestreo se realiza con una sonda mec&nica autom&tica, con el fin de evitartendencias. l laboratorio se encarga del an&lisis de las muestras tomadas con elfin de determinar las caractersticas de la caa, en especial el rendimiento, el cuales la base para el pago a los proveedores.

9oda la caa tambi!n es pesada para efectos de control y contabilidad, para tal fin,se utilizan b&sculas de diferentes tipos y capacidades.

DESCAR$UE& LA;ADO Y PREPARACION DE LA CAA

La mayora de los ingenios realizan la descarga de los ve-culos medianteaparatos mec&nicos muy diversos. ntre los m&s usados se tienen la gra decaas, el puente rodante, laplataformabasculante y el rastrillo: el sistema dedescarga se debe adaptar a la clase de ve-culo que transporta la caa.

n la mesa de alimentacin se lava la caa con el fin de retirar la mayor cantidadde materia e;traa 6tierra, piedras, pedazos de -o(as, polvo, pedazos de metal, yotros7 presente en la caa, proveniente de las etapas de corte y transporte. llavado de la caa no es una pr&ctica generalizada y depende de la !poca del ao.La mesa de alimentacin descarga la caa a un conductor, el cual la lleva a losmolinos.

>ntes de que la caa pase a la etapa de molienda se debe prepararadecuadamente para facilitar el traba(o de los molinos, utilizando para tal fin
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Gr%C3%BAa%20de%20ca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Gr%C3%BAa%20de%20ca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Gr%C3%BAa%20de%20ca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Plataformas%20de%20descarga%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Plataformas%20de%20descarga%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Conductor%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Gr%C3%BAa%20de%20ca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Gr%C3%BAa%20de%20ca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Plataformas%20de%20descarga%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Conductor%C2%A0:


18/50

cuc-illas cortacaas,desfibradoras, desmenuzadoraso una combinacin de lasanteriores.

$r"a e ca#a*61uc-as veces la misma gra se utiliza para descargar losve-culos, y luego para llevar la caa a las mesas de alimentacin: la gra m&s

empleada consta de un m&stil de entramado met&lico, el cual lleva a cierta alturaun brazo -orizontal sobre el que rueda un carro con dos poleas por las que pasa elcable que sostiene la carga. La gra tiene una capacidad de B a # ton, y un radiode accin de "* a 4# m.

P.a0af'r(a* e e*car8a6;isten dos modelos: en el primero el ve-culo entrasobre la plataforma, la cual se inclina lo suficiente y descarga por uno de lose;tremos : en el segundo de b&scula lateral, la plataforma se inclina sobre uno desus costados, muy utilizada para transporte f!rreo.

C'n,c0'r6s un transportador rodante, constituido por un armazn met&lico,con una parte -orizontal, una parte inclinada y la cabeza, ubicada a la llegada delos cortacaas. La longitud de la parte -orizontal vara segn el sistema dedescarga y la cantidad de caa alimentada, con un m&;imo de 4# m, !sta longitudaumenta si el descargue se realiza manualmente. La parte inclinada tiene unapendiente del 4 al $2 5. Cuando se dispone de cortacaas est& pendiente es deBE a $2 5: y la altura de + o m, el conductor se construye en c-apa de -ierro,con bordes redondeados.

Cuando no e;iste el cortacaas se construye con tablillas de madera fi(adas a doso tres cadenas sin fin.

l conductor puede ser accionado por motores el!ctricos, de vapor o por unembrague, que a su vez depende de los cortacaas. %e prefiere el uso de motoresa vapor, los cuales permiten regular m&s f&cilmente la alimentacin a los molinos.

>l terminar el recorrido del conductor, la caa cae en una tolva y de a- pasa a loscortacaas. sta cada se debe disear con una curva progresiva que facilite laalimentacin a los molinos. La inclinacin en esta parte es de $2 a #2=.

C'r0aca#a*6(ercen una accin niveladora y ordenadora de la masa de caapresente en el conductor, la cual se debe ordenar para que la entrada de la caaal molino sea uniforme : consta de una serie de cuc-illas fi(adas a un e(e-orizontal. l material de construccin de las cuc-illas generalmente es acero dealta calidad, deben resistir un afilado constante, y se deben poder cambiar confacilidad.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Cortaca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Cortaca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Desfibradoras%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Desmenuzadoras%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Cortaca%C3%B1as%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Desfibradoras%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Desmenuzadoras%C2%A0:


19/50

Las cuc-illas cortacaas aumentan la capacidad de los molinos -asta en un 42 5y favorecen la e;traccin de sacarosa, ya que rompen la corteza de la caa.

l movimiento se realiza con motores a vapor, o con motores de induccin. Lavelocidad es de apro;imadamente $22 G +22 rpm, y la potencia vara entre ",4 y 4

caballos por tonelada de caa. %e deben retirar de la caa presente en elconductor todos los ob(etos met&licos, los cuales pueden causar averas en losmolinos.

)ara que la eficiencia del cortacaas y la calidad de corte sean las esperadas, sedebe tener en cuenta durante su instalacin la distancia entre el crculo descritopor el e;tremo de las cuc-illas y el conductor.

De*fibra'ra*6 Cumplen una doble funcin: la primera es la de asegurar laalimentacin a los molinos: y la segunda preparar la caa, aplast&ndola para

facilitar su toma y la e;traccin del (ugo.

Aeneralmente consta de dos cilindros, los cuales poseen una superficie diseadapara agarrar la caa, dic-a superficie se debe construir de manera que rasgue ydesfibre la caa. %u velocidad debe ser mayor 64# o #2 57 que la de los molinosdebido a que la caa que recibe es difcil de agarrar.

La fuerza necesaria vara de " a 4" caballos de fuerza por tonelada de fibra y-ora.

;isten varios tipos de desfibradoras, los m&s importantes sonD

Desfibradora Krajewski:Consta de dos cilindros, con ranuras longitudinales enforma de zigGzag, construidos de fundiciones endurecidas, las cuales conservanlas caractersticas de los cilindros por un mayor tiempo.

l di&metro de los cilindros puede ser menor o igual que el di&metro de las mazasde los molinos, el &ngulo de inclinacin para la colocacin de los cilindros de ladesfibradora vara entre +2 y #=.

Desfibradora Fulton:Las ranuras de esta desfibradora tienen forma de V, y est&ndispuestas en espiral : se construyen de -ierro fundido o de fundiciones de acero.)ara quitar el bagazo que se ad-iere a los cilindros se emplean rasquetas 6unaespecie de cepillos limpiadores7.

;isten otros tipos de desfibradoras de uso menos e;tendido tales comoD


20/50

Doble desfibradora:s un con(unto de dos desfibradoras, de velocidad variable.

Molino desfibrador:s una desfibradora de tres cilindros, la cual es muyparecida a un molino, pero su funcin es la de desgarrar la caa con la ayuda deranuras en forma de V.

De*(en,!a'ra*6%on equipos, que como su nombre lo indica, desmenuzan lacaa y la preparan para el traba(o posterior de los molinos, facilitando sue;traccin e imbibicin. ;isten cuatro tipos de desmenuzadorasD ladesmenuzadora de discos, la desmenuzadora %earby, el desintegrador 1organ yla desmenuzadora de 1a;ell.

%on accionadas por motores el!ctricos o de vapor, a una velocidad que vara entre$22 y "422 rpm segn el tipo de desmenuzadora. La potencia requerida oscilaentre " y $ caballos por tonelada de caa por -ora.

Desmenuzadora de discos:s la m&s antigua, actualmente se encuentra endesuso. Constituida por dos cilindros con un &ngulo de inclinacin de su e(e de$#=, cada cilindro est& compuesto por una serie de discos dentados.

Los cilindros giran en direcciones opuestas, a velocidad diferente, lo que asegurauna buena desintegracin de la caa. La potencia necesaria es de B# a $2caballos de fuerza.

Desmenuzadora Searby:s una trituradora de martillos que pasan entre dos

barras de c-oque, situadas en la parte superior, contra las cuales los martillosmac-acan y desintegran la caa. %e ubica generalmente despu!s de unadesfibradora : la potencia requerida es de 4 caballos por tonelada de caa por-ora.

Desmenuzadora Morgan:;ige la presencia de cuc-illas cortacaas, se parecea una bomba centrfuga que posee un disco de acero en forma de aspas, lascuales de(an a su paso un pequeo espacio libre. La caa pasa entre las -o(asdesintegr&ndose completamente.

Desmenuzadora Maxwell:Consiste en un cilindro de acero tallado, sobre lastallas se colocan dientes de tres filos recambiables y dispuestos en zigGzag, elmovimiento puede ser suministrado por m&quinas de vapor o motores el!ctricos.%e ubica luego de una desfibradora.


21/50

%OLIENDA Y E


22/50

transportador, el e;cedente se almacena en un depsito en espera de serutilizado.

%'.in'*60nicialmente se emplearon molinos de dos cilindros, construidos demadera o piedra. )osteriormente se sustituyeron por molinos de tres o

cuatro mazas, cilindros -orizontales cuyos centros forman un tri&ngulo issceles.


23/50


24/50

tren, preparacin previa de la caa, imbibicin, ranurado de las mazas, presin-idr&ulica, alimentadores y alimentacin del tren.

La cantidad de bagazo que pasa por un molino es proporcional al producto delespesor de su capa por la superficie descrita en la unidad de tiempo : la longitud

de los cilindros crece de + en + pulgadas, y el di&metro de 4 en 4. %e tiende ainstalar cilindros de gran tamao porque aumentan la capacidad de molienda yme(oran la e;traccin. La velocidad de los cilindros se e;presa como la velocidadsuperficial en pies por minuto.

PESA:E Y PREPARACION DEL :U$O

)ara efectos de control y contabilidad en la planta, se pesa todo el (ugo e;tradopor los molinos en b&sculas mec&nicas o electrnicas.

La preparacin del (ugo se efecta con la ayuda de compuestos qumicos 6&cidofosfrico, caly azufre7, los cuales facilitan la clarificacin y sedimentacin de lasimpurezas presentes en el (ugo.

l tratamiento con cal se -a constituido a trav!s de los aos en el primer pasopara la depuracin qumica del (ugo tamizado. Aeneralmente se aade en formade lec-ada de cal.

)uede ser aadida al (ugo por un m!todo manual 6intermitente7, en el cual seforman zonas de alta alcalinidad. 9ambi!n puede ser aadida por medio de

dispositivos mec&nicos autom&ticos o por medio de un equipo controladoelectrom!tricamente, fle;ible y capaz de aumentar o disminuir la cantidad delec-ada segn los requerimientos del proceso. )ara controlar la alcalizacin del

(ugo se mide el p3, el cual debe ser superior a ,#, logrando una buenaclarificacin para valores de p3 entre * y E.

n la sulfitacin se emplean la cal y el bi;ido de azufre 6lquido o gaseoso7 comoagentes clarificantes. La cal neutraliza los &cidos presentes en el (ugo. l bi;idode azufre tiene como funcin neutralizar el e;ceso de cal aadida y decolorar el

(ugo. %e pueden sulfitar los (ugos, los (arabes y las mieles. %e recomienda sulfitarlos (ugos debido a que la accin decolorante del bi;ido no es inmediata, raznpor la cual al sulfitar los (ugos, la decoloracin contina durante la evaporacin,venta(a que no se aprovec-ara al sulfitar los (arabes. tras venta(as de lasulfitacin son la sustitucin de los carbonatos alcalinos por sulfitos alcalinosmenos solubles y la disminucin de las posibilidades de fermentacin en losevaporadores.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Acido%20Fosf%C3%B3rico%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Acido%20Fosf%C3%B3rico%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Cal%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Azufre%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Acido%20Fosf%C3%B3rico%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Acido%20Fosf%C3%B3rico%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Cal%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_mp.htm#Azufre%C2%A0:


25/50

l bi;ido de azufre gaseoso se produce por la combustin en -ornos del azufreen presencia de aire, en donde el gas que se produce contiene menos del "$ 5 envolumen de %4. ;isten varios tipos de -ornos para combustin de azufre, engeneral constan de una mufla donde se realiza la combustin, un dispositivo paraintroducir el azufre mientras se opera, un sublimador que recoge los vapores de

azufre arrastrados, un secador de aire, un refrigerante, un lavador de gas y unabomba o compresor de aire.

La sulfitacin generalmente ocasiona problemas de incrustaciones en loscalentadores, debido a la formacin de sulfitos de calcio y otras sales que sedepositan en la superficie de los tubos : para evitar tales incrustaciones, secalienta primero el (ugo -asta una temperatura de 2 a *2=C, se sulfita, se encala,se calienta a ebullicin y se decanta. Los (ugos sulfitados se decantan con mayorrapidez, se produce una me(or cristalizacin de la masa cociday me(oranotablemente el color del azcar producido. Los me(ores resultados del procesode sulfitacin del (ugo se obtienen cuando el (ugo se encala y sulfita al mismotiempo, en el mismo equipo.

l (ugo de la caa contiene cierta cantidad de &cido fosfrico en forma de fosfatossolubles, los cuales se precipitan al agregar la cal debido al aumento del p3.

>lgunas caas contienen muy poco &cidofosfrico lo cual dificulta su tratamiento,por tal motivo es necesario adicionar una pequea cantidad del &cido antes deagregar la cal. @o se puede determinar la cantidad e;acta de &cido a agregar, yaque !sta depende de la variedad de caa y del procedimiento adoptado para el

tratamiento de los (ugos. Cuando el (ugo no se sulfita, se agrega primero el &cido yluego la cal, la cantidad de &cido que se agrega equivale a "#2 G 422 gramos de&cido total soluble por cada "222 litros de (ugo. Cuando primero se encala el (ugoy luego se sulfita, el &cido se agrega al (ugo ya encalado en cantidades reguladas.

CALENTA%IENTO Y CLARIFICACION DEL :U$O6

l calentamiento de los (ugos puede efectuarse antes, despu!s o durante elencalado del (ugo: se realiza como complemento del encalado, facilitando laprecipitacin de las impurezas presentes para obtener (ugos m&s puros. sta

operacin se realiza con la ayuda de calentadores de tubos, y si el rango decalentamiento es muy grande, el calentador requiere un mayor nmero de pasos.)ara aumentar la temperatura del (ugo, se utiliza vapor proveniente de lascalderas o de la etapa de evaporacin.

Los m!todos m&s comunes para clarificar y calentar el (ugo son D Cal G calor, calorG cal, cal G calor G cal, calor G cal G calor y cal G calor G cal G calor
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_glo.htm#Masa%20cocida%C2%A0


26/50

La clarificacin de los (ugos tiene como propsito la precipitacin, coagulacin y elasentamiento de la materia en suspensin. La decantacin de las partculas sepuede realizar en defecadores o en decantadores, intermitentes o continuos,denominados clarificadores.

La sedimentacin debe ser r&pida y completa para evitar incrustaciones en losevaporadores y en los tac-os: cuando la separacin de la materia en suspensinno es completa durante la clarificacin, se producen azcares de ba(a calidad ycon un gran contenido de cenizas. La clarificacin depende de la coagulacin, delvolumen de sedimentos, del tamao, forma y densidad de las partculas, del &readisponible para la sedimentacin y de la velocidad del (ugo en el clarificador.

;isten varios tipos de clarificadores, los m&s comunes sonD Clarificador


27/50

?na bomba de diafragma e;trae continuamente los lodos acumulados en el fondodel clarificador que arrastran cerca del # 5 del (ugo total.

l clarificador posee una m&quina de vapor o un motor el!ctrico, el cual seencarga con la ayuda de un reductor de velocidad de proporcionarle el movimiento

al tubo central.

C.arifica'r $ra=er6s un tanque cilndrico de fondo cnico de gran capacidad,provisto de bande(as con sus respectivos raspadores accionado por un motorel!ctrico.

l (ugo entra al clarificador por la parte superior, los slidos de mayor tamaodescienden a trav!s del espacio de(ado entre los aleros de las bande(as y lasparedes del tanque. Las partculas m&s pequeas ingresan con el (ugo al interiorde los compartimientos, en los que son retiradas. l (ugo claro se recoge y es

retirado por la parte superior del clarificador. Los lodos acumulados en la parteinferior del equipo se e;traen con la ayuda de una bomba.

;isten otros tipos de clarificadores menos difundidos y menos empleados talescomo el Clarificador de Le 8ortier 6rectangular7 y el Clarificador de Le 'ac-.

FILTRACION Y CLARIFICACION DEL :U$O FILTRADO

La clarificacin divide el (ugo en dos porcionesD el (ugo clarificado y los lodosprecipitados. l (ugo clarificado va directo a los evaporadores y los lodos,

localizados en la parte inferior de los clarificadores, se filtran con la ayuda de filtrosprensa o filtros de vacopara recuperar el (ugo presente. > estos lodos se lespuede aadir el bagacillo retirado en los tamices y cribas. l (ugo recuperado enlos filtros se somete a un proceso de clarificacin con cal, &cido fosfrico y uncoagulante. Luego se lleva a un decantador, en el cual se sedimentan lasimpurezas. l (ugo clarificado y recuperado de !sta forma se retorna al proceso. lresiduo slido de la filtracin denominado cac-aza, se lleva a un tanque dealmacenamiento para posteriormente ser utilizado como abono en lasplantaciones.

Fi.0r' )ren*a6Constituido por platos separados por marcos de igual espesorconstruidos de -ierro, y a(ustados entre s por presin -idr&ulica o por unmecanismo de tornillo. l (ugo fluye a trav!s de la parte central de los platos, cadauno de los cuales posee un grifo que vierte a un canal por el que sale el (ugofiltrado. Los marcos presentan vaca su parte central, en esa concavidad seacumulan los slidos retenidos.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Filtro%20rotatorio%20al%20vac%C3%ADo%20:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Filtro%20rotatorio%20al%20vac%C3%ADo%20:


28/50

ntre el plato y el marco se colocan medios filtrantes 6telas7, de diferentesmateriales tales como algodn, lino, caamo, y otros, sobre los cuales sedepositan los slidos formando una torta que aumenta de espesor a medida que elfiltro se llena : una vez lleno el filtro, se procede a su descarga y posterior lavado.

Fi.0r' r'0a0'ri' a. =ac-'6%e conoce comnmente como filtro liver G Campbell,consta de un tambor mvil parcialmente sumergido en el lquido a filtrar cubiertocon platos de cobre perforados. l girar, la seccin del tambor que se introduce en el lquido se comunica con elvaco reducido, aspirando la cac-aza, el primer filtrado obtenido es turbio. Laspartculas de bagazo y la materia en suspensin constituyen la base para laformacin de la torta, la cual -ace las veces de medio filtrante. l espesor de latorta aumenta -asta que se pone en contacto con una cuc-illa raspadora, la cualtiene como funcin desprender la torta. %e puede aadir el bagacillo a la cac-azacomo material au;iliar de filtracin.

Fi.0r'* Ei(c' e cac>a!a6s un filtro rotatorio continuo de vaco, en forma detambor en donde el medio filtrante se coloca uniformemente sobre la superficiee;terior del tambor, el cual gira lentamente alrededor de su e(e. l tambor est&dividido en secciones, las cuales al sumergirse completamente se ponen en

contacto con la bomba de vaco por medio de una v&lvula autom&tica, quesucciona la solucin, separando de !sta manera los slidos que se ad-ieren almedio filtrante.

Fi.0r' Tay.'r6s un filtro de talegas compuesto por una ca(a de fundicin de-ierro, cuya parte superior es perforada. Cada agu(ero tiene una pinza su(etadapor dentro, de donde se encuentran suspendidas las talegas, cada una de lascuales est& compuesta por una cubierta e;terna -ec-a de cuerda suavementete(ida, y por una talega interior de tela de algodn. ?na vez agotada la capacidadde filtracon de las talegas, se retiran del equipo para luego someterlas a lavado

con agua caliente en repetidas ocasiones.

ste tipo de filtros presenta altos costos de operacin, problemas de p!rdidas deazcar y condiciones de limpieza que no son las m&s adecuadas.

Fi.0r' ;a..e!6Consta de una serie de discos montados sobre un e(e -ueco quegira lentamente dentro de un tanque -orizontal. n su parte inferior -ay un tornillo


29/50

sinfn que evacua la espuma por una compuerta especialmente adoptada para tallabor. Los discos filtrantes est&n formados por dos aros, separados una ciertadistancia, en donde se colocan las telas filtrantes.

l (ugo sucio entra por la parte inferior del tanque, se reparte uniformemente y

pasa del e;terior al interior de cada disco. l material retirado se acumula sobre lasuperficie de los discos formando una torta de espesor tal que no -aya contactoentre las tortas de discos sucesivos. La espuma formada se distribuyeuniformemente sobre las telas.

?na vez termina la operacin, las tortas -an alcanzado su m&;imo espesor, -ec-oque no permite la filtracin de una nueva cantidad de (ugo sucio. )ara el lavadodel filtro se utiliza agua caliente o agua proveniente de otros lavados anteriores. lvaciado del filtro se realiza con aire comprimido, al igual que el desprendimientode las tortas una vez lavado el filtro.

E;APORACION Y CLARIFICACION DE LA %ELADURA

l (ugo clarificado que entra a los evaporadorestiene de "4 a "#='ri;apro;imadamente. )ara poder e;traer por cristalizacin el azcar que contiene el

(ugo, se debe concentrar -asta obtener un (arabe entre ## y +#='ri;.

)ara calcular la cantidad de agua que se va a retirar, es necesario conocer los='ri; del (ugo y del (arabe, y la cantidad de (ugo que entra a los evaporadores. lagua a evaporar por tonelada de caa ser& D

>gua a evaporar M Cantidad de (ugo N 6" G 6='ri; del (ugoI='ri; del (arabe77

La concentracin del (ugo se efecta en evaporadores de mltiple efecto,generalmente de cuatro o cinco efectos, los cuales funcionan como una caldera dedoble fondo, calentada con vapor, en la que se introduce el (ugo que se desea-ervir. )ara -acer -ervir el (ugo, se debe introducir en el doble fondo de la calderavapor a una temperatura mayor que la temperatura de ebullicin: el vapordesprendido del (ugo en esta caldera, se conduce al doble fondo de una segundacaldera, igual a la anterior, en donde se condensa sobre la pared del doble fondo ycede su calor al (ugo. )ara que !ste ebulla es preciso establecer el vaco sobre el

(ugo para disminuir su punto de ebullicin. )ara las dem&s calderas o ca(as laoperacin es similar.

La temperatura de ebullicin aumenta desde la ltima a la primera ca(a : la presinvara en sentido inverso, disminuyendo desde la primera a la ltima. l primerefecto se calienta con vapor directo, o con vapor de escape, los dem&s efectos se
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Evaporadores%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Evaporadores%C2%A0:


30/50

calientan con el vapor procedente del (ugo del efecto anterior : el vaco se producemediante la condensacin de los vapores del ltimo efecto, en el condensador,con agua fra. )or este -ec-o, es necesaria una bomba para e;traerconstantemente el aire y los gases incondensables que se acumulan en elcondensador.

La evaporacin se regula de tal forma que el (arabe salga de los evaporadores conuna concentracin entre #2 y +2='ri; cuando se quiere producir azcar blanco, yde +2 a 2='ri; cuando se produce azcar crudo.

Cuando se produce >zcar 'lanco special, el (arabe o meladura que sale delsistema de evaporacin, se pasa a un clarificador donde se le adiciona cal, &cidofosfrico y un floculante para retirar las impurezas presentes. Los lodossedimentados en el clarificador se llevan a los filtros de la cac-aza, para sudisposicin final.

n la fabricacin de las dem&s clases de azcar: azcar blanco, azcar crudo,azcar refinado y azcar recristalizado, no se clarifica la meladura proveniente delos evaporadores.

E=a)'ra're* 6n la 0ndustria del >zcar se utilizan evaporadores de mltipleefecto, con lo cual se disminuye el consumo de energa. n un evaporador demltiple efecto, el vapor procedente de la caldera se condensa en el elementocalefactor del primer efecto, si la alimentacin al primer efecto est& a unatemperatura cercana a la temperatura de ebullicin. ?n Jilogramo de vapor -ar&que se evapore cerca de un Jilogramo de agua : el primer evaporador traba(a auna temperatura de ebullicin suficientemente alta como para que el aguaevaporada sirva de medio de calentamiento al segundo efecto. >ll se evaporacerca de otro Jilogramo de agua que puede ir a un condensador, o servir de mediode calentamiento al siguiente efecto, dependiendo del nmero de efectos delsistema de evaporacin de la planta.

La ebullicin del (ugo en los evaporadores se realiza a presiones menores que laatmosf!rica. Con la intencin de producir el vaco se requiere de una bomba de

aire, la cual -ace el vaco en un condensador, de una bomba que eleva a la partesuperior del condensador el agua fra necesaria para la condensacin de losvapores procedentes del evaporador y de un condensador.

La alimentacin al sistema de evaporacin de mltiple efecto puede ser enparalelo, en contracorriente, o una modificacin de las dos, la cual se conocecomo alimentacin mezclada. La alimentacin en paralelo se utiliza cuando el licor


31/50

de alimentacin est& a mayor temperatura que la temperatura de saturacin delprimer evaporador 6primer efecto7, logr&ndose una evaporacin flas-. Como elvaco se mantiene en el ltimo evaporador 6ltimo efecto7, el licor fluye por smismo de un evaporador al siguiente, requiri!ndose as slo de una bomba al finaldel sistema. Como la temperatura de saturacin es menor en cada efecto, siempre

se produce una evaporacin flas-, lo que reduce el consumo total de vapor.

Los evaporadores m&s utilizados en la industria del azcar son los evaporadoresde calandria.

Evaorador de calandria:Consiste en un -az de tubos verticales, corto, colocadoentre dos placas remac-adas al cuerpo del evaporador : este con(unto constituyela parte inferior del equipo.

l cuerpo del evaporador est& compuesto por un cilindro de fundicin de -ierro o

de acero, el cual constituye la parte superior del equipo, denominado comnmentecalandria, situado sobre el -az tubular. La calandria termina en una cpula enforma de casquete esf!rico construida a una altura suficiente para disminuir elarrastre del lquido con los vapores. l vapor fluye por fuera de los tubos, e;iste ungran paso circular de derrame en el centro del -az de tubos donde el lquido amenor temperatura recircula -acia la parte inferior del -az tubular. Los tubos songrandes para disminuir la cada de presin y facilitar la circulacin del lquido,est&n construidos generalmente de acero o de latn, por ellos circula el (ugo aconcentrar.

l vapor penetra al -az tubular por una o dos entradas, circula por los espaciosintertubulares limitado por las placas y la pared del mismo. )ara lograr una buenadistribucin del vapor entre los tubos se utilizan deflectores o bafles y se debenubicar puntos de purga para evitar la formacin de bolsas de gasesincondensables. n la parte opuesta a la entrada del vapor se ubican las tuberasde salida de los gases incondensables y en la parte inferior del -az tubular seencuentra una tubera para la evacuacin del agua condensada. n la parteinferior del equipo se encuentra localizada una tubera, la cual lo comunica con elsiguiente efecto.

l espacio sobre el nivel del lquido, utilizado para liberar el lquido arrastrado porel vapor, debe poseer una trampa instalada en la lnea de vapor con el propsitode retornar el lquido arrastrado. 9ales trampas se basan en la eliminacincentrfuga de las gotas del lquido.

COCI%IENTO Y CRISTALIZACION DEL :ARABE


32/50

La coccin se realiza en aparatos independientes de los evaporadores, en los queel (arabe se transforma en una mezcla de cristales y (arabe sobresaturado,denominado comnmente masa cocida. sta concentracin modifica la naturalezay estado fsico de la meladura, aumenta la viscosidad y, a medida que se producela cristalizacin, el (arabe se transforma en una mezcla de productos semilquidos

y semislidos cuya consistencia no permite su concentracin en espacios dedi&metro reducido, ni su circulacin de un equipo a otro. )or esta razn la coccinse debe realizar en equipos individuales de efecto sencillo,denominados tac-osen donde la superficie de calefaccin debe ser la suficientepara evaporar el agua en la cantidad necesaria. ?na superficie de calefaccinmayor permite una evaporacin r&pida, con vapor de ba(a presin. La tac-a debeestar construida de tal manera que permita el movimiento de la masa cocida,provocado por las burbu(as de vapor, formadas por la ebullicin, que sedesprenden en la superficie de calefaccin : el movimiento de la masa debe ser

en!rgico para obtener una sobresaturacin y temperatura uniformes.

l proceso de coccin se realiza en varias etapasD )reparacin de la tac-a para lacoccin, llenado parcial de la tac-a con (arabe, concentracin del (arabe asobresaturacin, formacin del grano, desarrollo del grano y el perodo deagotamiento.

?na vez termina el perodo de agotamiento, se suspende la carga de (arabe a latac-a y se procede a concentrar la masa -asta apro;imadamente E$='ri;, antesde descargarla al mala;ador. sta concentracin de la masa reduce la cantidad de

miel producida durante la coccin.

, ', C, etc7,esta letra nos indica el orden en que se producen las templas.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Tachos%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Malaxadores%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Tachos%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Malaxadores%C2%A0:


33/50

La coccin se puede realizar de tal forma que se obtengan dos, tres y -asta cuatromasas cocidas. l procedimiento m&s comn es la obtencin de tres productos,una masa de primera 6masa >7, masa de segunda 6'7, y la masa de tercera 6C7.

La masa cocida de primera se prepara con (arabe virgen, o con una mezcla de

(arabe virgen y miel de primera. La pureza de la masa > vara entre *2 y *# 5,segn la pureza del (arabe: la masa de segunda se prepara con una base de

(arabe virgen, aliment&ndola con miel de primera y logrando una pureza de 2 a# 5. La miel de segunda se utiliza para preparar la masa de tercera, la cual tieneuna pureza de ## a +2 5 : la masa de tercera se pasa a un cristalizador donde sede(a apro;imadamente "+ -oras, enfri&ndola, para aumentar la transferencia desacarosa y de !sta manera completar el agotamiento de las mieles.

Los equipos en los que se verifica la cristalizacin se conocen con el nombre demala;adores y cristalizadores.Los mala;adores, reciben generalmente las masasde primera y de segunda, favoreciendo su centrifugacin: son recipientes deseccin vertical en forma de ?, que poseen un agitador, el cual le proporciona a lamasa un movimiento lento y continuo. n los cristalizadores, se tratan las masasde tercera, las cuales necesitan m&s tiempo para completar la cristalizacin yllevar el agotamiento al m&;imo.

Tac>'*6


34/50

Los serpentines se agrupan de dos o de a tres, y se construyen de cobre con undi&metro de "2 a "# cm y un espesor de 4 a B mml. %u longitud vara segn laclase de vapor utilizado, bien sea vapor directo, vapor de escape o vapor e;tradodel sistema de evaporacin en mltiple efecto.

;isten diferentes sistemas de calefaccin, entre los que se encuentranD lsistema Areiner, sistema en Lira, sistema OitJoics, sistema Oellner G KelineJ y elsistema Le;a G 3erold.

La capacidad de los tac-os es variable. ;isten pequeos con capacidad de B22 a$22 3L, los cuales generalmente se emplean para la preparacin de pies decocida. 9ambi!n se construyen de mayor capacidad, -asta E22 3L, con unasuperficie de calentamiento de E22 m4, y dos -aces tubulares.

?n tac-o debe disponer siempre de los siguientes elementos D ?na c&mara en la

que se verifica la coccin : un sistema de calefaccin : tubera y v&lvulas para laentrada de la miel a la tac-a : un recuperador de las gotas de (arabe arrastradaspor el vapor : una tubera de unin de la c&mara de coccin con el condensador,provista de una v&lvula de regulacin de vaco : un dispositivo de cierre y descargade la masa cocida, v&lvula de descarga : un purgador para evacuar el aguacondensada en el sistema de calefaccin, sin p!rdida de vapor no condensado :tubera y v&lvulas para el lavado de los tac-os con vapor al terminar la coccin :tubera de evacuacin de gases : tubera y v&lvula para el vapor de calefaccin :miras, sondas y grifos, termmetros y vacometros para regular la marc-a de la

coccin.

%a.a?a're* 6 Reciben la masa de primera 6masa >7, la cual se somete abeneficio para favorecer su posterior turbinacin. %on recipientes de seccinvertical en forma de ?, provistos de un agitador, el cual mantiene la masa enmovimiento lento y continuo: dic-o movimiento es proporcionado por engrana(esaccionados con correa. Los mala;adores m&s comunes sonD

Malaxador de !"lice doble:)rovisto de dos -!lices y dos e(es, los cuales semueven en sentido inverso: la -!lice superior lleva una pala que rebasa la altura

de la masa.

Malaxador #agot:s un mala;ador comn, provisto de serpentines que giran enla masa y pueden recibir agua o vapor. %u e(e de movimiento es -ueco y a !l vanunidos los e;tremos de los serpentines. ste equipo permite un enfriamientor&pido, o por el contrario, la calefaccin de la masa antes de la turbinacin.


35/50

Cri*0a.i!a're*6>paratos que reciben las masas de segunda y las de tercera ode agotamiento 6masas ' y C7, permanecen m&s tiempo, durante el cual sesomete la masa a un tratamiento para completar la cristalizacin y llevar elagotamiento de la masa al m&;imo. ;isten diferentes clases de cristalizadores,entre los que sobresalenD l cristalizador OeJspoor y el cristalizador tubular

rotativo Lafeuille.

$ristalizador %eksoor :Recipiente en forma de ? circular, segn la masa atratar : en su interior posee un e(e sobre el que se fi(an los elementos deenfriamiento, discos -uecos unidos entre s, de modo que el agua recorre uno auno todos los elementos, los discos dividen en compartimientos el recipiente. Lamasa se introduce por un e;tremo y avanza por gravedad de un compartimiento aotro, sale por desbordamiento por el lado opuesto: el agua entra por !ste lado,circula por todos los discos y vuelve por el -ueco del mala;ador. La circulacin esen contracorriente: una de las venta(as que tiene es que la masa que llega calientese pone en contacto con agua ya calentada, y en cualquier punto la temperaturadel agua de enfriamiento desciende a medida que la de la masa tambi!ndisminuye.

$ristalizador tubular rotativo &afeuille:8unciona como mala;ador o comotac-a : compuesto por un cilindro de e(e -orizontal, el cual rota sobre unos rodillos.n los fondos se encuentran dos placas tubulares de c-apa, y en el interior, llevaunos tubos -orizontales unidos de dos en dos, los cuales forman un tubo cnicoatravesado por una corriente de agua o vapor: al iniciar su operacin se llenan tres

cuartas partes del volumen total disponible, la rotacin mantiene la masa agitada ymala;ada sin necesidad de dilucin.

)ermite el enfriamiento r&pido de las masas cocidas, aumenta su rendimiento ydisminuye la pureza y cantidad de miel producida. Cuando se emplea como tac-ase pueden llegar a obtener masas cocidas de -asta E*='ri;.

CENTRIFU$ACION Y SECADO

La masa cocida resultante de la coccin y cristalizacin del (arabe est& formada

por cristales de azcar y por las mieles que no cristalizan. La separacin de loscristales de azcar de las mieles, se realiza en equipos denominados centrfugasoturbinas, por la accin combinada de la fuerza centrfuga y la fuerza de gravedad.

n la pr&ctica se acostumbra turbinar en caliente 62 G #=C7 las masas cocidas deprimera y segunda, tal como salen de las tac-as. Las masas de tercera se
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Turbinas%20centr%C3%ADfugas%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Turbinas%20centr%C3%ADfugas%C2%A0:


36/50

turbinan despu!s de que salen de los cristalizadores a una temperatura menor 6#2a +2=C7.

La duracin de la turbinacin depende de la uniformidad y tamao de los cristales,de la viscosidad y pureza de la masa, de la temperatura, de la velocidad de

arranque, de la rapidez de frenado y vaciado de la centrfuga, y de la duracin delos lavados con agua y con vapor. l tiempo de turbinacin para las masas deprimera 6masas >7 es de " a # minutos, $ a "2 minutos para las de segunda6masas '7 y de "2 a $# minutos para las de tercera 6masas C7.

Como resultado de la turbinacin de las masas cocidas de tercera o deagotamiento, se obtiene la miel final, miel que no cristaliza, denominadacomnmente melaza, con una pureza del B# 5. La melaza se pesa, envasa y sealmacena en espera de ser despac-ada al comercio en donde se puede utilizarcomo alimento de ganado, en la produccin de alco-ol y en la industriasucroqumica.

l azcar que se separa en las turbinas pasa a la etapa de secado, la cual serealiza ensecadoresrotatorios, en los que se inyecta aire caliente encontracorriente. l aire se calienta con la ayuda de un recalentador. La -umedaddel azcar luego del secado es menor del 2,2+ 5.

T,rbina* cen0r-f,8a*6Las m&s importantes son las turbinas cuyo e(e oscila, entrelas que figuranD

'urbina %eston :s una turbina de e(e dotado de oscilacin, compuesta por unrgano motor colocado en la parte superior que acciona un e(e vertical, que est&provisto de una canasta perforada para permitir el paso de la miel. La canasta est&cubierta por unas telas met&licas que retienen los cristales de azcar, formada por-ilos de cobre, arrollados en espiral y unidos uno (unto al otro. %e carga por laparte superior, y se descarga al finalizar la turbinacin de las masas por unaabertura ubicada en la parte inferior del equipo. Las perforaciones de la canastatienen un di&metro apro;imado de mm y est&n separadas 44 mm.

l accionamiento de las turbinas se puede -acer de tres maneras: con un sistema-idr&ulico, por correa y con un sistema el!ctrico. %e disponen en lnea formandouna batera, la cual cuenta con un canal mala;ador que recibe la masa cocidaproveniente de los mala;adores y alimenta las turbinas. >dem&s, la batera poseetuberas de vapor y agua para el beneficio de la masa cocida.
http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Secadores%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Secadores%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Secadores%C2%A0:http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/311801/311801_ee.htm#Secadores%C2%A0:


37/50

;isten tambi!n, turbinas continuas como las de Hrauss G 1affei y las C $, queentre otras caractersticas, presentan un consumo de cerca de 4,# 3) portonelada de azcar por -ora, f&cil acceso a todas sus piezas, no necesitanvigilancia, pueden traba(ar todo un da sin limpieza, tienen un ba(o consumo deagua y regulan la alimentacin.

Seca're*6l azcar crudo no se seca, simplemente se almacena y envasa tal ycomo sale de las centrfugas. Los dem&s tipos de azcares se secan ensecadores rotatorios con aire caliente a una temperatura entre *2 y E2=C, el airese calienta con la ayuda de un recalentador. l equipo de secado cuenta adem&scon un ventilador, un cicln, un separador de polvo, una c-imenea, un elevadorpara el azcar seco, una tolva de recibo y una b&scula 6mec&nica o autom&tica7.

?n secador rotatorio consiste en un cilindro que gira sobre co(inetes apropiados, elcual tiene una leve inclinacin sobre la -orizontal para facilitar el desplazamientolento del material dentro del secador. La longitud del cilindro es de cuatro a diezveces su di&metro, que vara entre 2,B y B m. Los slidos a secar se introducencontinuamente por un e;tremo, mientras que el aire caliente fluye por el otroe;tremo.


38/50

azcar se pesa en b&sculas electrnicas. Cuando se empaca en sacos, !stospueden ser sellados a mano o con la ayuda de una m&quina.

l almacenamiento del producto terminado requiere de una serie de cuidados paraasegurar que la calidad del producto no se altere. )ara que un azcar pueda ser

almacenado debe tener un contenido de -umedad ba(o 62,2# 57. l azcar degrano fino absorbe -umedad m&s f&cilmente que el de grano grueso, debido a quesu -igroscopicidad es mayor.

%e debe contar con un depsito o bodega para almacenar el azcar empacadoantes de ser despac-ado al comercio.


39/50

tro sistema utilizado en la industria para el enfriamiento del agua es el de laspiscinas de enfriamiento, en las cuales el agua se enfra al ponerse en contactocon el aire de la atmsfera. l agua se mantiene en movimiento continuo con laayuda de una bomba, y para acelerar la transferencia de calor del agua -acia elmedio, se inyecta aire por medio de tubos de burbu(eo localizados en el fondo de

las piscinas.

Si*0e(a* e ca.en0a(ien0' e aire6st&n formados por un -az de tubos, quegeneralmente posee aletas en espiral y un ventilador que impulsa el aire a trav!sde los tubos, el cual est& dotado de un impulsor 6motor el!ctrico7.

@'rn'* )ara .a c'(b,*0in e. a!,fre6La industria azucarera utiliza estosequipos para producir el bi;ido de azufre 6%47 gaseoso necesario para lasulfitacin del (ugo, los gases generados durante la combustin del azufrecontienen menos del "$ 5 en volumen de %4.

;isten varios tipos de -ornos para combustin de azufre, en general constan deuna mufla donde se realiza la combustin, un dispositivo para introducir el azufremientras se opera, un sublimador que recoge los vapores de azufre arrastrados,un secador de aire, un refrigerante, un lavador de gas y una bomba o compresorde aire.

Ca.era*6%on calentadores de tubos para agua en el que se genera algunacantidad de vapor en un banco de tubos convectivos: el porcenta(e total deabsorcin del calor en el banco vara considerablemente con la presin 6puede serde 422 a ".*22 psi7, la temperatura del vapor en la caldera 6entre "*2 y #$2=C7 y latemperatura del agua alimentada 6""+ a "=C7.

%e utilizan para una amplia gama de aplicaciones en la industria, que van desdegrandes unidades generadoras de vapor donde se -ace !nfasis especial en laeficiencia m&;ima y se tienen sistemas comple(os de control, -asta pequeasunidades que operan a ba(a presin para procesos de calentamiento donde lo m&simportante es la sencillez y el ba(o costo : se pueden utilizar para el impulsodirecto de maquinaria, est&n diseadas para quemar diferentes tipos de

combustible 6carbn, bagazo, combustleo, crudo de Castilla, >C)1 y gasnatural7.

Los factores que se deben tener en cuenta para seleccionar la caldera son D lcombustible 6costo y disponibilidad7 : los requerimientos de vapor 6temperatura,presin y velocidad de produccin7 : agua de alimentacin a la caldera 6fuente ytratamiento7 : requisitos de espacio 6almacenamiento de combustible7 : perfil de


40/50

carga y reutilizacin : contaminacin del aire y las regulaciones e;istentes :energa requerida para el impulso de equipos au;iliares y por ltimo, el personalrequerido para la operacin.

%0''* e c'(b,*0in6l bagazo y la biomasa combustible pueden ser

quemados de muc-as maneras, los m!todos m&s comunes sonD

Puema en pilas 6-ornos en forma de -erradura7)arrillas de pasoPuema en suspensin

La quema de biomasa en suspensin requiere un buen control de la caldera y unsuministro constante de combustible debido a que cerca del *2 5 del combustiblese quema en suspensin, quedando una pequea reserva en el interior del -orno.s una combinacin de la dispersin neum&tica del bagazo y los c-orros de aire a

alta velocidad, esta t!cnica es sencilla, efectiva y mantiene una estabilidad decombustin satisfactoria para bagazo con -umedades inferiores al #B5.

Di*e#' e .a* )arri..a*6Las parrillas de las calderas tienen la funcin de distribuirla masa de aire necesaria para la combustin que entra al -orno y recoger losdepsitos de ceniza y arena para poderlos remover. )ueden ser de muc-asformasD

)arrillas estacionarias)arrillas via(eras)arrillas oscilantes)arrillas de descarga)arrillas de agu(eros limpiadas con vapor

E+,i)'* )ara rec,)eracin e ca.'r6l equipo para recuperacin de calor enlas calderas se instala para producir con el bagazo disponible en la planta, lacantidad de vapor requerida por el proceso sin necesidad de utilizar combustiblesadicionales. Los equipos utilizados en la industria para tal propsito sonD

Ca.en0a're* e aire6%e instalan generalmente cuando el bagazo utilizado comocombustible en las calderas contiene una -umedad superior al $ 5. l tamaodel calentador de aire depende del incremento requerido en la eficiencia de lacaldera.

Ec'n'(i!a're*6%e utilizan para recuperar cantidades adicionales de calor delflu(o de gases, de esta manera se aumenta la eficiencia de la caldera.9!rmicamente e;iste un lmite acerca de la cantidad de calor que se puede e;traer


41/50

del flu(o de gases, la disminucin de la diferencia de temperaturas 6temperatura delos gases al salir del calentador de aire y la temperatura final del aire7 reduce laefectividad del intercambio de calor. Los diseadores de calderas mantienen dic-adiferencia entre *2 y "22=C.

Si*0e(a* e c'(b,*0in6Los sistemas comnmente utilizados para la quemadel bagazo en las calderas sonD Las celdas de combustible y los quemadores dedispersin.

n las primeras, el bagazo se alimenta por gravedad y forma pilas sobre uncorazn refractario, el aire necesario para la combustin ingresa a trav!s deaberturas ubicadas en las paredes del -orno: la combustin comienza en lasuperficie de la pila de bagazo.

n los quemadores de dispersin, el bagazo alimentado se esparce neum&tica o

mec&nicamente: una parte del combustible se quema en suspensin, la otra parteforma sobre la parrilla 6estacionaria o mvil7 una capa delgada de bagazo encombustin.

BALANCE DE %ASA/

P'r 0'ne.aa e a!"car )r',cia6

Se re+,ieren6

*,E t de caa de azcar

*,# Hg de cal

2,* Hg de &cido fosfrico

",* Hg de azufre 6>zcar blanco y blanco especial7

2,4 Hg de floculante

Se )r',cen6

4,$E a 4.+ t de bagazo

2,44 a 2,4 t de miel final


42/50

2,$# a 2,#B t de cac-aza

CA%BIOS TECNOLO$ICOS/


43/50

SECADO DE BA$AZO/

l secado de bagazo se -a convertido en una alternativa llamativa para losingenios que pretenden incrementar la capacidad de generacin de vapor,disminuir las p!rdidas de energa en los gases de c-imenea, reducir el consumo

de combustible y producir un e;cedente de bagazo.

Cuando el bagazo de la caa abandona los molinos tiene una -umedad cercana al#2 5, con sus componentes distribuidos de acuerdo a los datos presentados en la9abla. n dic-a tabla se muestran las modificaciones en la composicin delbagazo cuando se reduce la -umedad -asta el B# 5.

C'()'*icin e. ba8a!' >"(e' y *ec'/

C'()'nen0e Ba8a!' >"(e' Ba8a!' *ec'

3umedad #2 5 B# 5

>zcar 4 5 4,+ 5

0mpurezas 4 5 4,+ 5

8ibra $+ 5 #E,* 5

@.C.V. ".*22 HCalIJg. 4.#4# HCalIJg.

l secado de bagazo presenta mltiples venta(as 6se enuncian m&s adelante7 yvarios inconvenientes, entre los que figuranD >ltos costos iniciales de inversin,dificultades para futuras e;pansiones, grandes requerimientos de espacio,elevados consumos de energa por Jilogramo de bagazo seco y generalmente, lanecesidad de sistemas au;iliares para el transporte del bagazo.

$lases de secadores6 > continuacin se describen brevemente las diferentesclases de secadores de bagazo utilizados en la industria azucarera.

Seca're* r'0a0'ri'*6peran ba(o el principio de una corriente de gasescalientes paralela al bagazo a secarse, distribuida en uno o varios pasa(es dentrode un cilindro. l bagazo seco se separa de los gases -medos en un cicln.cupan &reas grandes, requieren sistemas au;iliares de transporte para el bagazoy operan a ba(a eficiencia.


44/50

Seca're* e ba8a!' en *,*)en*in (eian0e c'.,(na* e *eca'69ambi!nse conocen con el nombre de secadores flas- o de arrastre neum&tico. stossistemas presentan mayor eficiencia debido a la introduccin de columnas desecado donde el bagazo se mantiene en suspensin empleando los gasescalientes. ?na vez seco, el bagazo se separa de los gases -medos con la ayuda

de uno o dos ciclones. 9ambi!n requieren equipos au;iliares para el transporte delbagazo.

Seca're* ini=i,a.e* e ba8a!'6n este sistema, el bagazo se trata luegodel t&ndem de molinos de manera individual para cada -orno.

Los gases calientes se succionan antes o despu!s del precalentador por medio deventiladores y se conducen -asta la pared anterior de la caldera por medio de unducto 6a!reo o subterr&neo7. l bagazo se recibe en un alimentador que bloqueala entrada de aire y en vez de enviarlo al dispersor lo dirige a la c&mara de mezcladonde entra en contacto con los gases calientes. ?n ventilador au;iliar succiona elbagazo en suspensin y lo transporta a lo largo de las columnas de secado -astael cicln, donde se separa el bagazo seco de los gases -medos.

Seca'r e ba8a!' e 0ran*)'r0e ne,(0ic'/


45/50

Las principales venta(as que se pueden obtener por el uso de un secadorindividual de bagazo sonD

0ncremento del )oder Calorfico %uperior 6)C%7 e 0nferior 6)C07 del bagazo.


46/50

adicional de 2,+ t de bagazoIt de azcar que puede ser utilizado con otrospropsitos. La reduccin del combustible quemado ocasiona una disminucin delos contaminantes emitidos a la atmsfera. n la 9abla se presentan las emisionescalculadas teniendo en cuenta el consumo de bagazo.

%E:ORAS EN LAS CALDERAS/

>ntiguamente las calderas para la generacin del vapor estaban diseadas con elpropsito de quemar todo el bagazo producido en las f&bricas, y de esta formaevitar el problema de la disposicin de un residuo slido como el bagazo. Con eldesarrollo de la tecnologa, la diversificacin del mercado y la creacin de nuevasindustrias, el bagazo pas de ser un residuo slido a ser materia prima paraindustrias como la del papel y los aglomerados.

n la actualidad, la produccin de e;cedentes de bagazo con el propsito de

abastecer otras industrias, la necesidad de a-orrar energa y la posibilidad degenerar suficiente energa como para producir un e;cedente que se pueda vender-an impulsado a los ingenios a me(orar la eficiencia de la combustin del bagazoen las calderas.

La cantidad de contaminantes emitidos a la atmsfera durante el proceso decombustin del bagazo depende principalmente de las caractersticas delcombustible, del tipo de quemador y del tipo de parrilla. sto quiere decir quecualquier me(ora que se implemente al respecto puede disminuir la emisin decontaminantes a la atmsfera.

>lgunos de los factores que determinan la eficiencia global de una caldera son D Latemperatura del flu(o de gases a la c-imenea, el nivel de e;ceso de aire, la-umedad del bagazo, la composicin de los gases de c-imenea, las p!rdidas porradiacin y el porcenta(e de inquemados en el combustible.

'asados en la posibilidad que brinda el secado de bagazo de realizar lacombustin de la biomasa en suspensin, se desarroll una nueva tecnologa parala quema de bagazo en los -ornos de las calderas.

Tecn'.'8-a a=an!aa e c'(b,*0in6sta tecnologa desarrollada paraaumentar la capacidad de las calderas de bagazo de quema en suspensin sebasa en el concepto del quemador de vrtice combinado con el secado neum&ticoa altas temperaturas.


47/50

l quemador de vrtice representa un avance significativo en la combustin debiomasa, ya que incorpora muc-os aspectos que no -aban sido tenidos en cuentapara el diseo de otros quemadores como sonD

Combustin directa del combustible sin pulverizacin.

stabilidad de llama para combustibles con -umedades altas 6Q 4# 57 sinnecesidad de combustibles au;iliares de soporte.

Aeometra simplificada del quemador.

l sistema de combustin con quemador de vrtice 6%'C%7 est& compuesto porvarios subsistemas, a continuacin se describe brevemente su funcionamiento: enla 8igura se observa el diagrama del sistema.

Si*0e(a e c'(b,*0in c'n +,e(a'r e =r0ice/

l gas a alta temperatura se e;trae por un ducto en una de las paredes cerca altope de la c&mara del -orno, inmediatamente se mezcla con aire del ambiente,con lo cual se controla la temperatura a la entrada del secador para regular lageneracin de mon;ido de carbono y asegurar una velocidad adecuada paratransportar el bagazo en las columnas del secador. > la salida del secador, latemperatura de los gases disminuye a "+2=C y la -umedad del bagazo a "4 5, el


48/50

bagazo seco se separa en el cicln y los gases se descargan directamente a lac-imenea. s muy importante tener en cuenta que los ciclones no presentaneficiencias del "22 5, lo que nos indica que se pueden producir p!rdidas debagazo seco.

l bagazo seco se alimenta al sistema de transporte primario por medio de unalimentador especialmente diseado, se transporta neum&ticamente -asta elquemador de vrtice localizado sobre una de las paredes del -orno, opuesta alducto para la toma de los gases del secador. l sistema de tiro forzadoproporciona el aire secundario y terciario para la operacin del quemador.

l quemador de vrtice crea una llama estable y ba(o control que produce gasesde alta temperatura y quema de bagazo eficiente. l aire necesario para lacombustin completa es suministrado a trav!s del quemador.

Carac0er-*0ica* e ')eracin

l quemador de vrtice genera una llama estable de alta intensidad que quema lamayora del bagazo que entra. %olamente las partculas m&s grandes de bagazosalen de la zona cercana a la llama y se mueven dentro del espacio libre del-orno.


49/50

l sistema %'C% no se ve afectado si se suministra bagazo m&s -medo a laestacin de calderas ya que el secador mantiene el suministro de bagazo seco alquemador, esta es una de las mayores venta(as del sistema.

Los sistemas de esparcidores e;istentes en la mayora de las calderas pueden

sufrir daos y disminuir la presin del vapor debido a la -umedad del bagazo.

Seca' e ba8a!'

l secado de bagazo se puede efectuar con gases a altas o ba(as temperaturas: laprincipal venta(a del secado a ba(a temperatura es el aumento de la eficiencia dela caldera, utilizando gases a ba(a temperatura el bagazo slo se puede secar-asta una -umedad del B# 5.

La seleccin de la temperatura de secado depende del diseo de la caldera, de los

requerimientos de eficiencia y del aumento en la capacidad de generacin devapor.

Fac0're* e i*e#' e .a ca.era

La reduccin de la -umedad del bagazo aumenta la capacidad de generacin devapor de la caldera, el cual depende del diseo especfico de la misma. >ntes dedecidirse por la instalacin de un quemador de vrtice en una determinadacaldera, es necesario evaluar y revisar el diseo de la caldera para estar segurosde que los par&metros y lmites de diseo no se e;ceder&n, y en consecuencia, no

se disminuir& la seguridad de la caldera.

ntre las limitaciones que se deben tener en cuenta cuando se desea incrementarla capacidad de generacin de vapor de una caldera figuran D La temperatura desalida de los gases del -orno, limitada por las caractersticas de formacin deescoria de la ceniza del bagazo : la velocidad promedio del gas en el banco detubos que no puede pasar de "# mIs en los diseos con baffles 6la velocidad delgas en el banco de tubos es independiente de la t!cnica de combustin7 : eltiempo mnimo de residencia en el -orno para una quema aceptable del bagazo :la capacidad de separacin de vapor, la circulacin del agua en las paredes del-orno : la capacidad de los ventiladores de tiro forzado e inducido y la capacidaddel colector de partculas.


50/50

Proceso de Fabricación y Refinación Del Azúcar de Caña

Documents

Transcript of Proceso de Fabricación y Refinación Del Azúcar de Caña