Secado de Bagazo

Información Adicional para el Proyecto Secador de Bagazo presentando por

Cía. Azucarera La Estrella, S.A. como requisito para optar al

Premio a la Innovación Ambiental en Centroamérica

3a Edición, 2006.

Mayo, 2006.

I. AntecedentesCompañía Azucarera La Estrella, S.A. durante 88 años de Compañía Azucarera La Estrella, S.A. durante 88 años de existencia en el plano nacional, es una empresa que ha estado existencia en el plano nacional, es una empresa que ha estado contribuyendo de forma activa al desarrollo del país, a través contribuyendo de forma activa al desarrollo del país, a través del cultivo de caña y fabricación de azúcar, generando así del cultivo de caña y fabricación de azúcar, generando así divisas a través de sus exportaciones y puestos de empleo divisas a través de sus exportaciones y puestos de empleo directos e indirectos, principalmente en las regiones rurales dedirectos e indirectos, principalmente en las regiones rurales dela provincia de la provincia de CocléCoclé..

Azucarera La Estrella de cara a los compromisos que se Azucarera La Estrella de cara a los compromisos que se avienen con el Siglo XXI en donde los aspectos sociales y avienen con el Siglo XXI en donde los aspectos sociales y ambientales toman cada día más importancia y obligan a una ambientales toman cada día más importancia y obligan a una mayor concienciación de las empresas, en estos aspectos; mayor concienciación de las empresas, en estos aspectos; asume un compromiso ambiental no sólo para cumplir con sus asume un compromiso ambiental no sólo para cumplir con sus responsabilidades legales a nivel nacional, sino como parte de responsabilidades legales a nivel nacional, sino como parte de su Visión de empresa.su Visión de empresa.

I. Antecedentes

Acciones como el reemplazo de insecticidas por tratamientos de Acciones como el reemplazo de insecticidas por tratamientos de tipo biológico para el control en el cultivo, reforestaciones entipo biológico para el control en el cultivo, reforestaciones en la la Cuenca del Río Chico, tratamientos de nuestras aguas residuales Cuenca del Río Chico, tratamientos de nuestras aguas residuales en en lagunas de oxidación que constituyen pequeños ecosistemas para lagunas de oxidación que constituyen pequeños ecosistemas para especies propias del área, reducciones de las emisiones al aire especies propias del área, reducciones de las emisiones al aire a a través de la cosecha en verde de la caña de azúcar, entre otras través de la cosecha en verde de la caña de azúcar, entre otras cosas; son algunas de las acciones que hemos tomado para cosas; son algunas de las acciones que hemos tomado para fortalecer nuestro compromiso.fortalecer nuestro compromiso.

I. Antecedentes

Con base en este compromiso nace como iniciativa del Con base en este compromiso nace como iniciativa del EquipoTécnicoEquipoTécnico de nuestra Fábrica de Azúcar, el proyecto de de nuestra Fábrica de Azúcar, el proyecto de Secador de Bagazo; Secador de Bagazo; ya que aya que a parte de generar un significativo parte de generar un significativo ahorro en nuestros costos de producción y operación; este proyecahorro en nuestros costos de producción y operación; este proyecto to tiene una connotación ambiental de gran tiene una connotación ambiental de gran importaciaimportacia no sólo por la no sólo por la reducción de emisiones atmosféricas sino también por el reducción de emisiones atmosféricas sino también por el aprovechamiento de un material de desecho del proceso fabril y laprovechamiento de un material de desecho del proceso fabril y la a sustitución de un insumo más contaminante como lo es el Búnker sustitución de un insumo más contaminante como lo es el Búnker C (Hidrocarburo). C (Hidrocarburo). Es por esta razón que sentimos que nuestro proyecto a parte de Es por esta razón que sentimos que nuestro proyecto a parte de generar una Eficiencia Energética significativa tiene un impactogenerar una Eficiencia Energética significativa tiene un impactoambiental de gran magnitud y es lo que nos lleva a presentarlo aambiental de gran magnitud y es lo que nos lleva a presentarlo ante nte ustedes para que de alguna manera nuestra experiencia sirva comoustedes para que de alguna manera nuestra experiencia sirva comoefecto multiplicador a otras empresas relacionadas y así contribefecto multiplicador a otras empresas relacionadas y así contribuir uir a un ambiente mejor.a un ambiente mejor.

II. Información Técnica del Proyecto

nn El objetivo que buscaba la empresa con la construcción del El objetivo que buscaba la empresa con la construcción del Secador de BagazoSecador de Bagazo y que ratifica Dora Paz, et al.(2003) era y que ratifica Dora Paz, et al.(2003) era reducir la humedad del bagazo (producto del proceso de reducir la humedad del bagazo (producto del proceso de molienda) utilizando todos los gases efluentes de la chimenea demolienda) utilizando todos los gases efluentes de la chimenea dela caldera, mejorando así la combustión y generación de vapor la caldera, mejorando así la combustión y generación de vapor con la conocida disminución del uso de combustibles con la conocida disminución del uso de combustibles adicionales.adicionales.

nn Para conocer el diseño del sistema más conveniente a Para conocer el diseño del sistema más conveniente a implementar, se deben hacer algunos ensayos previos para implementar, se deben hacer algunos ensayos previos para determinar la granulometría del bagazo que se produce además determinar la granulometría del bagazo que se produce además de la resolución de los Balances de Masa y Energía en la de la resolución de los Balances de Masa y Energía en la Caldera estipulada.Caldera estipulada.

nn En nuestro caso, una vez conocido el tamaño de la partícula En nuestro caso, una vez conocido el tamaño de la partícula promedio a partir de diferentes muestras de bagazo tomadas y promedio a partir de diferentes muestras de bagazo tomadas y conociendo el rendimiento energético de la caldera, incluyendo conociendo el rendimiento energético de la caldera, incluyendo la relación Vapor Generado/Bagazo quemado ( a partir del la relación Vapor Generado/Bagazo quemado ( a partir del Balance de Masa y Energía), se propuso el Balance de Masa y Energía), se propuso el Sistema de CalderaSistema de Caldera--Calentador de Aire (ICQ)Calentador de Aire (ICQ)--Secador de BagazoSecador de Bagazo. (Ver Figura . (Ver Figura 1).1).



nn Nuestro proyecto consiste en un Sistema CalderaNuestro proyecto consiste en un Sistema Caldera--ICQICQ--Secador de Secador de Bagazo que se detalla en el diagrama a continuación:Bagazo que se detalla en el diagrama a continuación:

Figura 1. Esquema simplificado del Secador de Bagazo.

II. Información Técnica del Proyectonn El funcionamiento de este sistema se resume de la siguiente El funcionamiento de este sistema se resume de la siguiente

manera:manera:uu El El Secador de BagazoSecador de Bagazo aprovecha parte del calor que produce aprovecha parte del calor que produce

la combustión en la caldera para disminuir el agua que la combustión en la caldera para disminuir el agua que acompaña al bagazo húmedo, antes de entrar éste ultimo a la acompaña al bagazo húmedo, antes de entrar éste ultimo a la caldera. Este calor de no ser utilizado en este momento se caldera. Este calor de no ser utilizado en este momento se pierde en los gases que van a la atmósfera.pierde en los gases que van a la atmósfera.

uu Los gases calientes generados a partir de la combustión del Los gases calientes generados a partir de la combustión del bagazo húmedo en la caldera, son los que brindan el calor bagazo húmedo en la caldera, son los que brindan el calor necesario para el secado antes de su entrada al calentador de necesario para el secado antes de su entrada al calentador de aire.aire.

uu Estos gases transportan el bagazo húmedo en el tubo de Estos gases transportan el bagazo húmedo en el tubo de secado, secándolo a su paso. secado, secándolo a su paso.

uu En los En los multiciclonesmulticiclones se divide el bagazo seco de los gases, se divide el bagazo seco de los gases, quedando el bagazo seco en los quedando el bagazo seco en los multiciclonesmulticiclones y los segundos y los segundos son aspirados por el ventilador del secador.son aspirados por el ventilador del secador.


nn Conducción del Bagazo Húmedo y Conducción del Bagazo Húmedo y Disposición Final (Inicio)Disposición Final (Inicio)

FIGURA 2. Se aprecia el bagazo húmedo producto de la molienda en la Fábrica de Azucarera La Estrella, S.A.

FIGURA 3. Inicio del transporte del bagazo húmedo por los conductores en Fábrica de Azucarera La Estrella, S.A.

II. Información Técnica del Proyectonn Conducción del Bagazo Húmedo y Conducción del Bagazo Húmedo y

Disposición FinalDisposición Final

Figura 4. Conductor de bagazo húmedo que alimenta las calderas.

Figura 5. El conductor acarrea el bagazo hasta su disposición final en donde se almacena hasta su nuevo uso.


nn Tubo de SecadoTubo de Secado

Figura 6. Tubo de Secado, componente del Secador de Bagazo.


nn MulticiclonesMulticiclones de Bagazode Bagazo

Figura 7 y 8. Se observan el conjunto de Ciclones que forman parte del Sistema del Secador de Bagazo.


Figura 9: El Ventilador de Tiro Inducido conduce los gases calientes que han sido limpiados en los Multiciclones y por el bagazo.


nn ChimeneaChimenea

Figura 10. Se observa la emisión de gases en la chimenea de la Caldera que incluye el Secador de Bagazo.

III. Beneficios Ambientales y Económicosnn La reducción de las partículas no quemadas en el presecado de La reducción de las partículas no quemadas en el presecado de

bagazo sumada al paso de todos los gases de chimenea por los bagazo sumada al paso de todos los gases de chimenea por los ciclones, genera una reducción significativa del material ciclones, genera una reducción significativa del material particuladoparticulado constituyendo un beneficio ambiental directo. Según constituyendo un beneficio ambiental directo. Según Silva Lora et al. (2000), este material puede llegar a reducirseSilva Lora et al. (2000), este material puede llegar a reducirse de de 4500 4500 mgmg/m/m33 a menos de 300 a menos de 300 mgmg/m/m3. 3. (Ver Cuadro 1). Para este (Ver Cuadro 1). Para este año estaremos recibiendo nuestras primeras mediciones de año estaremos recibiendo nuestras primeras mediciones de fuentes fijas (Chimeneas) como parte del proceso de Auditoría fuentes fijas (Chimeneas) como parte del proceso de Auditoría Ambiental en cumplimiento del Decreto No. 57 del 10 de agosto Ambiental en cumplimiento del Decreto No. 57 del 10 de agosto del 2004, para así evidenciar este disminución de material del 2004, para así evidenciar este disminución de material particuladoparticulado..

nn En la Zafra 2005, el En la Zafra 2005, el Secador de BagazoSecador de Bagazo nos permitió obtener nos permitió obtener un Vapor Adicional de 15,988 un Vapor Adicional de 15,988 KlibrasKlibras, lo que se traduce en un , lo que se traduce en un ahorro de 194,021 galones de Búnker C que dejamos de utilizar ahorro de 194,021 galones de Búnker C que dejamos de utilizar para generar vapor (Ver Cuadro 2 ).para generar vapor (Ver Cuadro 2 ).

nn Este ahorro de 194,021 galones de Búnker C, nos permitió a su veEste ahorro de 194,021 galones de Búnker C, nos permitió a su vez un z un ahorro de B/. 205,662 balboas en comparación al año anterior, enahorro de B/. 205,662 balboas en comparación al año anterior, en donde donde el consumo total del Búnker C fue de 305,109 galones. Evidencianel consumo total del Búnker C fue de 305,109 galones. Evidenciando do aún más las ventajas económicas de la implementación del aún más las ventajas económicas de la implementación del Secador de Secador de BagazoBagazo, los datos preliminares para esta Zafra 2006 arrojan un consumo, los datos preliminares para esta Zafra 2006 arrojan un consumofinal de Búnker C de 32,000 galones; lo que representa un ahorrofinal de Búnker C de 32,000 galones; lo que representa un ahorro de B/. de B/. 289,000 balboas aproximadamente en comparación al consumo de la 289,000 balboas aproximadamente en comparación al consumo de la Zafra del 2004.Zafra del 2004.

nn En el Cuadro 3, podemos observar que la implementación del En el Cuadro 3, podemos observar que la implementación del Secador Secador de Bagazode Bagazo durante la Zafra 2006 nos permitió introducir un paralelo durante la Zafra 2006 nos permitió introducir un paralelo adicional de 1000 KW dándonos una capacidad de generación de 4.5adicional de 1000 KW dándonos una capacidad de generación de 4.5KW. Esto a su vez permitió que durante los meses de febrero, marKW. Esto a su vez permitió que durante los meses de febrero, marzo y zo y abril la carga de tres (3) centrífugas de refino y un equipo de abril la carga de tres (3) centrífugas de refino y un equipo de refrigeración fueran alimentadas con generación propia. Durante refrigeración fueran alimentadas con generación propia. Durante once once (11) días de Zafra generamos toda la energía eléctrica para el s(11) días de Zafra generamos toda la energía eléctrica para el sistema de istema de Fábrica, Oficinas, Residencias y el Molino de Arroz.Fábrica, Oficinas, Residencias y el Molino de Arroz.

III. Beneficios Ambientales y Económicos

nn El ahorro generado a partir de la disminución del consumo de El ahorro generado a partir de la disminución del consumo de Búnker C en el primer año de funcionamiento del Búnker C en el primer año de funcionamiento del Secador de Secador de BagazoBagazo, nos permitió pagar la inversión y a su vez generar un , nos permitió pagar la inversión y a su vez generar un ahorro en el consumo de Búnker. La inversión total estimada del ahorro en el consumo de Búnker. La inversión total estimada del Secador de BagazoSecador de Bagazo es B/. 165,000.00 balboas. Como se puede es B/. 165,000.00 balboas. Como se puede observar en el Cuadro 2, con el ahorro en el consumo de Búnker observar en el Cuadro 2, con el ahorro en el consumo de Búnker C del primer año, se pudo recuperar esta inversión casi C del primer año, se pudo recuperar esta inversión casi inmediatamente.inmediatamente.



71.7171.71200200707707Disminución del material Disminución del material particuladoparticulado emitido (emitido (kgkg/h)/h)

17.2317.2323445234452832628326Bagazo sobrante (Bagazo sobrante (kgkg/h)/h)

34.3234.322172217216171617Aumento del PCI del bagazo Aumento del PCI del bagazo quemado (quemado (kcalkcal//kgkg))

31.5231.52133640133640195144195144Disminución de gases de chimenea Disminución de gases de chimenea ((kgkg/h)/h)

33.9433.94110195110195166817166817Disminución del aire requerido Disminución del aire requerido ((KgKg/h)/h)

20.9320.9378.0078.0064.5064.50Rendimiento Energético del Rendimiento Energético del Sistema (%)Sistema (%)

51.7051.702.672.671.761.76IndiceIndice de Generación de Vapor (de Generación de Vapor (kgkgvapor / vapor / kgkg de bagazo quemado)de bagazo quemado)

Mejora Mejora (%)(%)

Caldera 3 + Caldera 3 + SecadorSecador

Caldera Caldera 33

DescripciónDescripción

Cuadro 1. Mejoras estimadas al introducir el Secador de Bagazo a la Caldera.


BALBOASBALBOAS205,662205,662Ahorro (B/.) Ahorro (B/.) Costo promedio del Búnker: B/. 1.06/galónCosto promedio del Búnker: B/. 1.06/galón

GALONESGALONES194,021194,021Equivalente en Búnker C (Ahorro)Equivalente en Búnker C (Ahorro)

KLIBRASKLIBRAS15,98815,988Vapor Adicional Generado Vapor Adicional Generado (Gracias al Secador)(Gracias al Secador)

KLIBRASKLIBRAS15,54615,546Vapor Generado con Búnker CVapor Generado con Búnker C

KLIBRASKLIBRAS582,346582,346Vapor Generado con BagazoVapor Generado con Bagazo

KLIBRASKLIBRAS613,880613,880Generación Total de VaporGeneración Total de Vapor

TCMTCM467,085467,085MoliendaMolienda

UnidadUnidadCantidadCantidadDescripciónDescripción

Cuadro 2. Evaluación de los Resultados obtenidos en Generación de Vapor y Molienda con el Secador de Bagazo de la Caldera 3 en Zafra 2005.


310800310800Ahorro KWHAhorro KWH

749000749000--10598001059800--TotalTotal

3556003556001100110051800051800012361236MarMar--AbrAbr

3934003934001150115054180054180011751175FebFeb--MarMar

KWHKWHKWKWKWHKWHKWKWMesMes

Consumo por Mes Consumo por Mes Zafra 2006Zafra 2006

Consumo por MesConsumo por MesZafra 2005Zafra 2005

Cuadro 3. Ahorro en Consumo Eléctrico logrado por la Implementación del Secador de Bagazo.

Cuadro 4. Ahorro en Balboas logrado por la Implementación del Secador de Bagazo, a partir del ahorro en el consumo energético.

28,251.7228,251.72Ahorro (B/.)Ahorro (B/.)

75,863.0375,863.03745800745800104,114.75104,114.7510598001059800TotalTotal

36,582.0436,582.0435560035560050,888.3250,888.32518000518000MarMar--AbrAbr

39,280.9939,280.9939340039340053,226.4353,226.43541800541800FebFeb--MarMar

Balboas Balboas (B/.)(B/.)

KWHKWHBalboas Balboas (B/.)(B/.)

KWHKWHMesMes

Consumo por Mes Consumo por Mes Zafra 2006Zafra 2006

Consumo por MesConsumo por MesZafra 2005Zafra 2005


IV. Conclusiones

nn La implementación de un La implementación de un Secador de Bagazo, Secador de Bagazo, en la Caldera 3 en la Caldera 3 permitió rebajar de 52% a permitió rebajar de 52% a 35%35% la humedad del bagazo previo a la humedad del bagazo previo a su entrada a la caldera. Esto ha su entrada a la caldera. Esto ha traidotraido como resultado algunos como resultado algunos beneficios como:beneficios como:uu Aumento en la capacidad de quemar bagazo en la caldera.Aumento en la capacidad de quemar bagazo en la caldera.uu Aumento en la capacidad de producción de vapor de la Aumento en la capacidad de producción de vapor de la

caldera.caldera.uu Disminución de pérdida de calor por alta temperatura de Disminución de pérdida de calor por alta temperatura de

gases de chimenea.gases de chimenea.uu Disminución de la temperatura de los gases que salen por la Disminución de la temperatura de los gases que salen por la

chimenea de la caldera.chimenea de la caldera.uu Disminución del material que no entra en combustión.Disminución del material que no entra en combustión.

IV. Conclusiones

Y esto se traduce en ahorro de energías externas (Búnker C, Y esto se traduce en ahorro de energías externas (Búnker C, Energía Eléctrica y Diesel) que permiten no sólo un impacto Energía Eléctrica y Diesel) que permiten no sólo un impacto económico significativo en nuestra operación, sino también un económico significativo en nuestra operación, sino también un aprovechamiento de un desecho del proceso y un mejoramiento aprovechamiento de un desecho del proceso y un mejoramiento en la calidad de los gases que emitimos al medio.en la calidad de los gases que emitimos al medio.

Secado de Bagazo

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