TECNOLOGIA DEL AZUCAR.doc

Curso de tecnología azucarera.

CAPITULO 1. EL AZÚCAR: La caña caña de azúc azúcar ar es orig origin inar aria ia de Nuev Nueva a Guin Guinea ea y en un prin princi cipi pio o era era util utiliz izad ada a fund fundam amen enta talm lmen ente te como como planta planta ornam ornamen enta tall de jardí jardín n hasta hasta que, que, descu descubie biert rtas as sus sus propiedades endulzantes, pas a ser cultivable varios siglos antes de la !ra "ristiana# $in embargo, embargo, sería en %ersia en el siglo & cuando se dio a conocer en su forma cristalizada y su comercio se e'tendi# !n ()*+, con el descubrimiento de m-rica, este continente pas a ser el principal abastecedor de caña de azúcar de las refinerías europeas no siendo en cualquier caso hasta el siglo .&/// cuando se desarrollaron los procesos de refinado y se incorpor la coccin al vacío y la decoloracin# %osteriormente, en (0((, como consecuencia del bloqueo continental, Napolen impulsaría la produccin de remolacha para la e'traccin del azúcar# 1 desde entonces ambos productos 2la caña de azúcar y la remolacha2 se convirtieron en las principales fuentes de endulzantes naturales# 3asta aquí, de forma muy sucinta, la historia del producto# %ero lo importante es saber que en el proceso para obtener azúcar refinado tanto de la caña de azúcar como de la remolacha 2largo y laborioso2, el azúcar pierde todas las sales minerales, fibra y vitaminas debido debido a los los proce procedi dimie mient ntos os de cocci coccin n a altas altas temp temper erat atura urass así así como como al uso de productos químicos# 4e ahí que en los últimos años la industria azucarera haya estado ensay ensayand ando o nuevo nuevoss m-to m-todos dos de proce procesa sami mien ento to en frío frío para para inten intenta tarr no destr destruir uir las las vitaminas durante la coccin y conseguir unos sistemas de filtrado m5s perfectos# Lo cierto, sin embargo, es que los cambios en las instalaciones y en la fabricacin fabricacin serían tan grandes que nadie 2al menos, que sepamos nosotros2 los ha puesto aún en marcha# $e trata de ese producto slido, cristalizado y de color blanco en estado puro que se obtiene mediante mediante un proceso industrial industrial aisl5ndolo químicament químicamente e a partir de los vegetales que lo contienen 6caña de azúcar, remolacha, etc#7# $oluble en agua y en alcohol, es de sabor muy dulce y recibe tambi-n el nombre de sacarosa 6"(+3++8((7# 1 aunque puede consumirse solo, est5 presente en gran cantidad de productos alimenticios 6pastelería, confitería, chocolates, licores, conservas, confituras, mermeladas, etc#7# 9ambi-n se usa en procesos de fermentacin para la produccin de alcohol siendo materia prima muy apreciada por la industria conservera y en muchos procesos industriales 6obtencin de 5cido cítrico, glicerinas, plastificantes, adhesivos, etc#7# 4el azúcar se obtienen, adem5s, subproductos como la melaza, utilizada para la fabricacin de alcohol y la alimentacin del ganado# 8tros subproductos que se obtienen son el bagazo 2que se emplea como combustible2, la celulosa, el rayn, productos pl5sticos, pasta de papel, pienso 2la pulpa de remolacha sobre todo2, etc# !l azúcar es un producto sano y natural que se e'trae de la remolacha o de la caña de azúcar# !s un disac5rido constituido por la unin de una mol-cula de glucosa y una mol-cula mol-cula de fructosa, fructosa, producida durante el proceso de la fotosíntesis fotosíntesis en estas plantas, al igual que en otros 5rboles, flores, frutas o verduras# !l azúcar pertenece al grupo de los hidratos de carbono# $on los compuestos org5nicos m5s abundantes en la naturaleza y constituyen la mayor fuente de energía, la m5s econmica y de m5s f5cil asimilacin# 9odos los alimentos que pertenecen a este grupo

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tienen el mismo valor energ-tico, ) :ilocalorías por gramo, frente a las grasas, por ejemplo, que tienen * calorías por gramo# !l azúcar puede obtenerse a partir de varios cultivos; la caña de azúcar, la remolacha azucarera y el maíz# maíz# $olo hablaremos en este curso de la caña como materia materia prima para la produccin de azúcar y sus derivados#

Calidad de la caña. Su incidencia en la eficiencia Resumen: 8rigen de la caña, su composicin# %roduccin de azúcar artesana#
Concepos !ene"ales. !n este capitulo se dan las definiciones generales relacionadas con la caña como materia prim prima, a, el azúc azúcar ar y los los esqu esquem emas as de prod produc ucci cin n## "ons "onstititu tuye ye un tema tema de car5 car5ct cter er introductorio de este curso# La caña de azúcar es considerada uno de los cultivos m5s antiguos de la humanidad, se tiene informacin informacin de su e'istencia e'istencia como planta planta en la "hina y la /ndia desde unos = >>> años N!# $u empleo empleo en la alimentacin humana se remonta tambi-n a unos ? >>> años N! en la /ndia, de donde se plantea que el ej-rcit ej-rcito o de lejandr lejandro o @agno la obtuvo obtuvo para llevarla hacia !uropa unos ?+A años N!# unque muchos autores plantean que resulta difícil determinar el g-nero g- nero que dio origen a la caña, debido a su antigBedad y a su diversificacin diversificaci n por una e'tensa zona de nuestro planeta, aceptan cl5sicamente el Sacc#a"um Officina"um como el g-nero de partida# !s C"is$%al Col$n qui-n qui-n la la trae trae y disemin disemina a por el Nuevo Mundo en su segundo viaje y se comien comienza za a industrializar industrializar a mediados mediados del del siglo siglo .&/ .&/ para posteriorment posteriormente e convertirse convertirse en los los países donde se introdujo en principal fuente de ingresos agrícolas# La remolacha remolacha ha quedado circunscrit circunscrita a a las zonas templad templadas as del planeta planeta pues la mayor mayor parte de las regiones tropicales y numeros numerosas as zonas sub tropicales son aptas para el cultivo de la caña de azúcar# !n el mapa se indican como como límites de e'tensin cañera a los ?AC de latitud al norte y al sur del !cuador# !l prim primer er produ product cto o indust industria rializ lizado ado que que se obtuv obtuvo o de la caña caña fue fue un tipo tipo de a&'ca" característ rísticas icas muy similar similares es en casi todos todos los países# países# !n la /ndia /ndia se a"esana de caracte reporta reporta la producci produccin n m5s signifi significati cativa va en volume volumen n y aún hoy se manti mantiene ene como como import important ante e fuente fuente de aliment alimento o de la poblaci poblacin n autc autctona tona de -ste -ste y otros otros países países de m-rica# $e denomin (u" y cambi cambia a su nombre nombre a Raspadu"a en Cu%a, Piloncillo en

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intacto por largo )*+ico y Panoc#a en Colom%ia# !s un producto integral y se conserva intacto período de tiempo# !s un proceso proceso muy simple simple partiendo de de la e'traccin e'traccin con molinos molinos de baja eficiencia# eficiencia# !l jugo obtenido se evapora a fuego directo en recipientes abiertos, en los que se efectúa una clarificaci clarificacin n por medio medio de la adicin adicin de cal y floculantes floculantes de origen origen vegetal vegetal hasta hasta obtener una una cachaza que se e'trae e'trae manualm manualmente# ente# $e $e mantiene mantiene el jugo jugo ya clarificado clarificado al fuego hasta lograr una concentracin entre *> a *+ CDri'# $e deja enfriar naturalmente naturalmente en moldes moldes de formas formas diferentes diferentes y una vez fríos fríos el producto queda listo para su distribucin y consumo# !n el siglo siglo .&/// .&/// se produje produjeron ron los los primeros primeros trapi trapiches ches y en el el ./. con la Re,oluci$n promovi el r5pido r5pido cambio cambio y crecimiento crecimiento de de esta esta industria industria hasta asimilar asimilar Indus"ial se promovi la m5qu m5quina ina de vapor vapor y los los equipo equiposs de evap evaporac oracin in a múltip múltiple le efect efecto o a partir partir de los descubrimientos del Norteamericano Eobert Eiellieu'# La indus industria tria perman permanece ece sin muchos muchos cambio cambioss apreci apreciables ables hasta hasta que los problem problemas as energ-ticos y la presencia de diferentes tipos de edulcorantes, naturales o sint-ticos, en el mercado, mercado, le obligan obligan a su reordenami reordenamiento ento en busca busca de soluciones que promuev promuevan an la redu reducc cci in n de los los cost costos os de prod produc ucci cin n,, b5si b5sica came ment nte e a part partir ir de la elev elevac aci in n del del rendimiento rendimiento agrícola y la eficiencia eficiencia industrial, industrial, elementos elementos tradicionales tradicionales de la industria, industria, así como la generacin generacin de de e'cedentes e'cedentes de bagazo y electricidad electricidad para la venta a la red pública, como nuevos elementos que de alguna forma modificaron mucho los esquemas de proceso# 4e ahí que que la produc producci cin n cañe cañera ra haya haya teni tenido do que que elevar elevar su rendim rendimie ient nto o agrícol agrícola a 6produ 6producci ccin n de caña caña por por caball caballerí ería a o hect5 hect5rea rea de tierr tierra a cult cultiv ivada ada 7 med media iant nte e la la aplicacin de tecnologías tecnologías modernas modernas para poder reducir sus costos y la industria haya tenido que que modificar modificar sus sus esquemas esquemas de proceso, proceso, abrirse abrirse a las las nuevas tecnologías tecnologías para eleva elevarr su eficien eficiencia cia para para entre entre ambos ambos mant mantene enerr la hegem hegemon onía ía de la produc producci cin n azucarera# !l increme incremento nto del rendimi rendimient ento o agroindu agroindustri strial, al, es decir decir la la producci produccin n de azúcar azúcar por superficie superficie cultivada de caña ha sido el resultado de un arduo y slido trabajo trabajo agrícola agrícola e industrial en la la búsqueda búsqueda de mayores mayores produccione produccioness con mejor mejor calidad al menor menor costo posible# !n países países como como $ud5frica, $ud5frica, "olombi "olombia, a, ustrali ustralia a y en alguna alguna regiones continenta continentales les de m-rica se obtienen como promedio de - a 1  de caña po" /a# 60  a 12 rendimientos industriales industriales base *= C del orden del ()#>> F lo que  3 po" Ca 7, con rendimientos integralmente integralmente representa un rendimiento rendimiento agroindustrial agroindustrial de 12 a 14 on. on. de a&'ca" po" /a. de ie""a ie""a 51 a 10 on. po" Ca6 # 8tro important importante e cambio cambio que se ha producido en la industria industria para satisfacer satisfacer la demanda demanda del mercado es el relativo a que la mayor mayor parte del azúcar para usos dom-sticos y hasta para determinadas producciones sea a&'ca" %lanca por un proceso di"eco#


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%ara estos esquemas esquemas de p"oducci$n de a&'ca"es la calidad de la la mae"ia p"ima p"ima es puesto que ella ella condiciona condiciona en gran gran medida medida el el resultado resultado de la industria industria fundamenal, puesto aunque aunque si ella no est5 est5 organizad organizada a y operad operada a adecuad adecuadame amente nte puede puede ocurri ocurrirr que la cuantía cuantía de las las p-rdidas p-rdidas,, aún en buenas buenas condic condicione ioness de materia materia prima prima sea tal, tal, que reduzca las utilidades al e'tremo de hacer i""ena%le la p"oducci$n # 4e ahí la importancia de alcanzar altos niveles de eficiencia industrial a fin de poder retener en forma de azúcar la mayor cantidad de slidos presentes en la caña#

)ae"ia p"ima. La mate materia ria prim prima a para para la fabric fabricacin acin de azúca azúcarr crudo crudo es el tallo tallo sano sano de la caña caña de de azúcar libre de materias e'trañas e'trañas y tierra# La materia prima ha de satisfacer un conjunto de requisitos mínimos de calidad para que la industria al procesarla adecuadamente, sea capaz de desarrollar una produccin estable de calidad y eficiente #

Calidad de la caña. %ara los 9ecnlogos la calidad de la caña se resume en los los siguientes aspectos; Conenido de a&'ca". P"esencia de mae"ias e+"añas. Tiempo de co"e a molienda en caña ,e"de. Tiempo de 7uema a molienda en caña 7uemada. @edidos @edidos todos a la entrada del ingenio, es decir en el basculador, basculador, esta valoracin valoracin ofrece una idea muy real del poencial a&uca"e"o de la la caña que procesa la industria# industria# !n la /ndustria /ndustria zucarera zucarera "ubana como en el resto de los países cañeros se evalúa este potenci potencial al a partir partir del an5lisis an5lisis del 8u!o de la p"ime"a e+"acci$n y se denomin denomina a gen-ricamente Azúcar Recuperable# !n "uba adquiere la denominacin de Rendimieno po" los 8u!os # Componene 9alo"es medios en  zúcares totales (>#> a (A#> a (=#> gua H>#> a HA#> $ales ≈ >#A "uerpos nitrogenados ≈ >#) "eras, grasas y 5cidos# ≈ >#= "omposicin de la caña de azúcar#

La caña de azúcar est5 compuesta compuesta b5sicamente b5sicamente por fibra vegetal 6 bagazo 7 y jugo 6azúcares y no azúcares 7 , en la tabla se indican sus componentes componentes b5sicos# @ediante @ediante cruces y trabajos trabajos gen-ticos gen-ticos se obtienen obtienen diferentes diferentes variedades variedades de caña caña para dar respuesta respuesta al ciclo de zafra de acuerdo a las características características agrot-cnicas agrot-cnicas de las 5reas cañeras donde se enclava el ingenio#

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!n estos trabajos trabajos se busca obtener variedades que sean ante todo p"oduco"as de adem5s que sean "esise que sus jugos sean de a&'ca" y adem5s "esisenes nes a las enfe"m enfe"medades edades, que f;cil cla"ificaci$n y que su contenido de fi%"a sea ap"o+imadame ap"o+imadamene ne i!ual al de su pol, para así satisfacer las demandas de calidad de la industria# 8tros aspectos aspectos de importancia importancia en las variedades de caña son los relativos a su edad La organiza organizacin cin de de las pa"a se" co"ada y el ciclo de de siem%"a< siem%"a< culi, culi,o o = cosec#a cosec#a# La variedades y sus cepas en un 5rea de abastecimient abastecimiento o de caña para el ingenio debe mantener mantener la curva de rendimiento rendimiento en su segmento segmento ptimo ptimo en el período en que se enmarca la zafra, zafra, que en "uba normalmente se estima entre los meses de Noviembre y @ayo# Cepas Eetornos quedados %rimaveras quedadas
9alo"es 9alo"es en  +> () = +> )>

La composicin de cepas de un ingenio bien balanceado debe comportarse de un modo similar similar al indicado en la tabla para garantizar garantizar con ello el m5'imo m5'imo rendimiento rendimiento en el período de la zafra# La p"o!"a tarea t-cn t-cnica ica organi organizat zativa iva funda fundame ment ntal al para p"o!"amaci maci$n $n de co"es co"es es una tarea optimizar el rendimiento azucarero# !n el proceso de elaboracin de la misma se requiere valor valorar ar integr integral alme ment nte e la incide incidenci ncia a de un conju conjunt nto o de fact factore oress agrot agrot-c -cnic nicos os como como determinan en un momento momento dado un nivel nivel ,a"iedades< ,a"iedades< cepas< edades = suelos suelos que determinan de calidad de la materia prima# La estrategia estrategia o programacin programacin mensual mensual de corte corte se realiza realiza a partir partir de la la definicin definicin del esimado moli%le = las a"eas a"eas de co"e po" cen"o cen"o de "ecepci$n # "onsiste en ordenar por meses la cosecha de la caña siguiendo los criterios siguientes; •

!n la etapa de >ic prioriza izan n las varie variedad dades es de madu madure rezz >iciem iem%"e %"e a Ene"o Ene"o se prior temprana, temprana, los retoños con mas de (+ meses y las 5reas de suelos resecantes, resecantes, secantes y de buen drenaje#

•

!n la etapa de ?e%"e"o se priorizan priorizan las variedad variedades es de madu madurez rez tempra temprana na e interm intermedi edia, a, los retoño retoños, s, prima primave vera rass queda quedada das, s, frío fríoss y las 5reas 5reas de suelo sueloss secantes, resecantes y de mal drenaje#

•

!n la etapa de )a"&o a A%"il variedades de madurez madurez interme intermedia dia y A%"il se priorizan las variedades tardía, zonas de mal drenaje, suelos frescos y cepas de frío, frío, socas, primaveras del año sembradas en !nero2bril y retoños#


•

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!l final de la &af"a debe organizarse teniendo en cuenta variedades aptas a dejar quedar y 5reas de caña con alto potencial productivo fundamentalmente primaveras de @ayo y Iunio y suelos adecuados#

La programacin operativa se confecciona decenalmente durante la ejecucin de la zafra y consiste en seleccionar los campos y bloques a cortar en cada frente de corte tomando como criterio rector el mayor índice de madurez y el rendimiento guía determinados en el laboratorio# Jn comportamiento típico de la caña, consecuencia directa de su calidad durante el desarrollo de la cosecha, se representa en el gr5fico (#(, donde se enmarca en el eje de las abscisas el tiempo de cosecha y en el de las ordenadas el rendimiento correspondiente al mismo# !l 5rea entre las curvas >AE y CA? se interpreta como la p-rdida entre lo que es tericamente posible y lo que pr5cticamente es alcanzado# 4e lo que se trata, con la programacin de cortes, es que la cosecha se corresponda con su ciclo ptimo, es decir estirar la curva y reducir el 5rea de p-rdida# Eesulta igualmente muy importante que la duracin de la zafra se acerque todo lo posible a la vertical D 6m5'imo rendimiento7, para así igualmente, reducir el 5rea de p-rdidas# La combinacin de ambos factores;  %rogramacin de cortes en su ciclo ptimo#  provechamiento m5'imo del tiempo de zafra# Eedundar5n en los resultados globales de le !ficiencia gro /ndustrial# La materia prima que se procesa en los ingenios est5 constituida por una me&cla de allos sanos = limpios de la caña = po" mae"ias e+"añas# La mae"ia e+"aña incide so%"e los cosos de p"oducci$n, no slo por lo que daña a la eficiencia industrial, sino por lo que determina en el encarecimiento del corte, tiro, alza y transportacin# %or esa razn se admite en la casi totalidad del mundo cañero un l@mie m;+imo del o"den del  al  # !sta materia e'traña generalmente se compone de cogollos, tallos deteriorados, hojas secas y verdes, tierra, piedra y otros objetos# $e puede afirmar que por cada 1 de mae"ia e+"aña en"ada al in!enio se pie"den 1. B!. de a&'ca" po"  de caña p"ocesada. !l tiempo de corte o quema a molida determina la calidad de la caña# "on su corte o su quema se rompe el equilibrio del ser vivo y comienzan a desencadenarse, por un lado, un conjunto de reacciones de descomposicin e inversin y por el otro, al perderse el mecanismo de defensa de la planta el ataque de toda la flora microbiana# !l resultado de todo ello es la p-rdida del azúcar de la caña, la formacin de 5cidos org5nicos y un conjunto de polisac5ridos que se desarrollan a e'pensas del contenido de sacarosa de la caña# !stos componentes indeseables, de los cuales el m5s conocido

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y dañino es la de'trana que induce adicionalmente serias complicaciones en el proceso y p-rdidas adicionales# La presencia de estas sustancias clasificadas como o A&'ca"es en el jugo de la caña, se consideran en t-rminos de eficiencia industrial mu= ne!ai,as y se traducen adem5s en !"andes p*"didas econ$micas pa"a la indus"ia# !stas reacciones comienzan a ser significativas a partir de las (+ horas del corte, especialmente en la caña cortada en trozos pequeños, donde la superficie e'puesta al ataque se multiplica# %or esa razn se considera caña fresca aquella que no sobrepase las (+ horas de corte a molida# "uando la caña se quema para facilitar las labores de corte, alza y tiro, el deterioro se potencia, conduciendo a p-rdidas mayores de sacarosa por lo que el tiempo se comienza a contar a partir del momento de la quema# La agroindustria azucarera "ubana ha reconocido la necesidad de ir a la reduccin sistem5tica y a la eliminacin de la pr5ctica de la quema de la caña# !n "uba la cosecha de la caña, se clasifica en los grupos siguientes;  4enominado i"o di"eco a f;%"ica ; porque la caña se transporta directamente desde el campo hasta el basculador, sin ningún tipo de limpieza intermedia# 

%rocesada en cen"os de acopios o limpie&a ; la caña se transporta del campo hacia estos y despu-s de recibir ciertos beneficios se transporta hacia el ingenio#

3asta aquí se han enunciado una serie de conceptos b5sicos que definen la calidad de la caña# Jna caña con calidad debe responder a los par5metros que aparecen en la tabla# Pa";me"os @aterias e'trañas en basculador %3 del jugo 4e'trana F Dri'
9alo"es no"males K A#> F  A# + K >#>0 F K >#)> F K >#>? K >#+A F K A#> F K A#> F

%ar5metros de calidad del Iugo de la desmenuzadora# !n ella se muestran los valores que deben alcanzar los par5metros que se emplean para la determinacin de su calidad# Las determinaciones del jugo se llevar5n a cabo tomando muestras de la p"ime"a e+"acci$n, por ser esta la porcin virgen del mismo que recibe el ingenio#

Pa!o de la caña. DE""o" )a"cado" no definido. !n el costo de produccin del azúcar inciden los siguientes aspectos;

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!l valor de la caña#  !l costo de la reparacin#  !l costo del mantenimiento#  La depreciacin del ingenio#  Los insumos de la zafra#  !l costo de la mano de obra# !s la caña la de mayor incidencia en el costo de produccin del azúcar, en el entorno de un A> al => F del total lo que se traduce en t-rminos pr5cticos en que por cada tonelada de azúcar que salga del ingenio A>> Mg# como mínimo son necesarios para pagar la materia prima# 

DE""o" )a"cado" no definido. !stos factores, unido a la depreciacin del mercado internacional, promovieron en la casi totalidad de los países productores de azúcar de caña el sisema de pa!o de la caña po" calidad< a fin de incentivar a los agricultores a proveer al ingenio de una caña de altos rendimientos# !n los países donde se ha aplicado el sistema se reportan incrementos sustanciales en los rendimientos agrícolas e industriales# !n el mundo cañero e'isten dos formas o modalidades para el pago de la materia prima, ellas son; (7 !n base a una caña de calidad est5ndar# !s el m-todo que basa su valoracin en base a un tipo de caña de calidad est5ndar, que los cañeros est5n obligados a suministrar para que el ingenio pueda obtener determinada calidad del azúcar y cantidad de miel final ajustado a una norma específica# Pol 1"a. E+"acci$n (>#> ((#> (+#> (?#> ()#>

Coeficiene >#H> >#*> (#>> (#(> (#+>

!ste proceder es empírico e ine'acto, pero m5s aceptado por los cañeros, pues de forma general se establece un coeficiene 6Daremo7 de ajuste para el pago de la calidad# !n la tabla de la derecha se e'pone un ejemplo de como funciona este m-todo# !ste sistema era utilizado en la zona de la
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!n las formulaciones utilizadas resulta necesario introducir algunos factores y coeficientes de ajuste, adem5s del contenido de pol, bri', fibra en caña y eficiencia del ingenio para lograr que estas representen e'actamente al proceso# Las formulaciones de /u!o y las de Fueensland o sus derivaciones, son las m5s utilizadas, para el pago por contenido de pol#

A" G H1.  P J>  50 K ?6 K .   J>  50M K ?6N  1 K2 A" G 1 K2  B  5P J> K 6  51 K 5?166 ec. 2 5/u!o6

ec. 1 5Fueensland6

!n ambas ecuaciones los t-rminos significan; A"  zúcar recuperable en F PJ>  %ol del jugo de la desmenuzadora# J>  Dri' del jugo de la desmenuzadora# PJ>  %ureza del %rimer jugo e'traído# ?  C y "uba *=C# !n la tabla siguiente se indican los resultados de los an5lisis de una muestra hipot-tica de jugo de la primera e'traccin así como los de la aplicacin de la ec# (#

An;lisis mues"a de la 1"a. E+"acci$n. Resulados del c;lculo aplicando la ec. 1 E  ((#H0 F ?i%"a 1. $ignifica que el potencial productivo de ese J> 1-. lote es de ((H#=> Mg de azúcar por t de caña# PJ> 1.10

$ignifica lo anterior que el pago de la caña que es avalada por estos resultados se realiza en base al potencial de ((H#=> Mg# de azúcar por cada ton# de caña que compone el lote que representa la muestra# %artiendo de ello y de la eficiencia con que operen los ingenios se pueden producir tres variantes, las que analizaremos en el cuadro siguiente; F en peso (>#>> ((#H= (+#A>

Rendimieno indus"ial del in!enio Comena"ios so%"e Mg# de azúcar por ton# de "omparacin con E "esulados o%enidos. caña (>>#>> 2 (H#=> /ngenio ineficiente ((H#=> >>#>> /ngenio eficiente (+A#>> H#)> /ngenio muy eficiente#

los

4e acuerdo con ello el ingenio para lograr que su operacin sea rentable tendr5 que producir al menos con el mismo rendimiento que el potencial productivo por el cual tiene que pagarse la materia prima al cañero# !n aquellos casos en que como el del ejemplo ?, la eficiencia de la industria logr sobrepasar el potencial productivo, se obtienen ganancias adicionales muy atractivas porque los H#)> Mg# de azúcar adicionales no se le considera el A> F por concepto de pago de la materia prima#

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!l c5lculo puede efectuarse por la ecuacin siguiente;

AR G PJ> 51 K

? Q 6 51K 1

P)?

PA E 6

PJ)

ec.  0 5PA K P)?6

Oue parte de una ecuacin propuesta por %edrosa %uertas para el c5lculo del azúcar recuperable 6AR7 y donde; PJ>  %ureza del jugo mezclado# P)?  %ureza de la miel final# PA G %ureza del azúcar# E  !'traccin de pol# ? G
CAPITULO 2. ?lu8o !ene"al del p"oceso. Resumen: %reparacin de la caña y e'traccin de jugo #4iferentes tipos de azúcares crudos# !squemas b5sicos para la produccin de crudos# Dalance global del proceso de un ingenio de crudo#


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La industria por mantener altos niveles de eficiencia ha tenido que asimilar de forma escalonada un importante grupo de tecnologías, entre las que se destacan las siguientes;

P"epa"aci$n de la caña, diseño de diferentes tipos de cuchillas picadoras de caña, de desfibradoras y desmenuzadoras para lograr índices de celda rotas superiores al 0A F# P"esiones #id";ulicas en molinos, de hasta => a HA t por píe 6(*= a +)= ton# por m7 lineal de maza# )ace"aci$n com%inada a partir del uso de agua de imbibicin, a mas del doble de la fibra , en el último molino y de las maceraciones en los antecesores con una temperatura superior a los => C"# Es7uemas de uso del ,apo" para producir e'cedentes de bagazo para otras producciones y electricidad para la venta a la red pública# "on la introduccin de una nueva generacin de calderas de +A y )A tonPh de vapor a +A> y )>> psig 6(0 y +0 atm#7, pre2evaporadores operados con vapores de hasta ?> psig 6+#> atm7 se logran esquemas eficientes de bajo consumo específico en proceso# !s posible obtener consumos específicos en el proceso de menos de 4 B!. de ,apo" po"  de caña molida.

Reducci$n de las "eenciones en el p"oceso a partir de la calidad optima de la caña y la rigurosa disciplina del proceso tecnolgico# In"oducci$n de fue"es p"ocesos de pu"ificaci$n de 8u!os< meladu"a = mieles, para la obtencin de azúcares de alta calidad y blancos por un proceso directo #$e destacan con mayor importancia los clarificadores de menos de (#> hora de retencin# Es7uemas de c"isali&aci$n coninua con cristalizadores de m5s de (#+A mQPmR e introduccin del cristalizador al vacío# In"oducci$n de los "e,ol,edo"es mec;nicos en los ac#os para incrementar la retencin de pol, el rendimiento y la uniformidad de los cristales, así como reducir los tiempos de coccin en las templas comerciales y de agotamiento# Cen"ifu!as pa"a masas come"ciales de #asa 2 on. po" ca"!a de gran autonomía# Cen"@fu!as coninuas pa"a masas de a!oamieno de #asa 2 on  # de masa que permiten la separacin de la semilla con gran eficiencia# Ele,aci$n del ni,el de auomai&aci$n del p"oceso lo que ha permitido reducir los tiempos de retencin y lograr la estabilidad en los par5metros# $e destacan entre ellos la molida horaria del tandem, temperatura y flujo del agua de imbibicin, %3 del jugo clarificado, temperatura del jugo alcalizado, nivel de jugo en los pre evaporadores, coccin autom5tica en tachos, etc#


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 partir de los siguientes epígrafes se realizar5 un an5lisis de las diferentes operaciones b5sicas de ingeniería que son necesario llevar a cabo para la produccin de azúcar crudo de caña#

P"epa"aci$n de la caña. !s la primera operacin que se realiza en la f5brica y tiene como objetivo fundamental romper así su corteza e'terior y llegar hasta las celdas donde se encuentra contenida la sacarosa para facilitar su e'traccin# Generalmente la caña es sometida a un proceso de preparacin por medio de la accin de dos juegos de cuc#illas picado"as, que golpean ininterrumpidamente sobre el colchn en la estera de caña# !l diseño de estas cuchillas es muy vers5til, aunque los m5s populares en "uba por sus resultados son los del tipo diene de sie""a, el número de machetes depender5 del ancho de la estera# !stas cuchillas picadoras de caña son accionadas por motores o turbinas que le imprimen velocidades que van desde las =>> hasta las *>> r#p#m# y se sitúan de forma tal que la distancia libre entre la punta de la cuchilla y la estera sea en la primera alrededor de ) plg 6(>> mm 7 y la segunda hasta un mínimo de (#A plg 6 ?+ mm7# %osteriormente el colchn de caña así preparada se alimenta a una desmenuzadora o molino desmenuzador, culminando así el proceso de preparacin, en otras latitudes se utiliza con muy buenos resultados desfibradoras de martillos antes del molino desmenuzador# !l grado de preparacin se mide por  de celdas "oas, de la masa fibrosa al salir de los equipos de preparacin se considera ya una buena preparacin cuando se alcanza un 0A F de celdas rotas, y un ptimo cuando oscila en el rango de *> a *+ F #

E+"acci$n del Ju!o. La e'traccin de jugo se lleva a cabo en la planta moledora# %ara ello es necesario sumar al alto grado de preparacin obtenido la aplicacin de la maceracin combinada y presiones hidr5ulicas# !l tandem se integra de forma gen-rica con ) a = unidades de molida# !n la /ndustria zucarera "ubana se han generalizado los alimentadores forzados de )ta# maza en busca de una mayor eficiencia en la operacin del tandem# !n la planta moledora se produce el fenmeno de la e'traccin de pol, por la aplicacin del principio de flujo a contracorriente a partir de utilizar el jugo m;s diluido para macerar la fibra rica# La fuerza motriz del proceso es la dife"encia en la concen"aci$n de a&'ca" en"e las celdas "oas = el 8u!o mace"ane # La accin se combina con la aplicacin de altas presiones en los molinos de forma tal que se logre un alto grado de e'traccin#


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La temperatura de la maceracin e imbibicin cataliza la e'traccin por concepto de incrementar la solubilidad del azúcar y adem5s de ello mantiene protegido al tandem contra el desarrollo de microorganismos# La desmenuzadora tiene que realizar el   de la e+"acci$n< el 4  "esane en las su%si!uienes unidades de molida quedando para las dos últimas la funcin de sacado del bagazo# %ara lograr este propsito se requiere de la aplicacin de las presiones hidr5ulicas en los molinos, maceraciones del propio jugo y de agua de imbibicin, hasta un +A F del peso de la caña como m5'imo, siempre que la dilucin en el jugo no reduzca su densidad por debajo de ()#> CDri'# "on esta tecnología se logra mejorar la e'traccin tanto de pol como de jugo, pero con ello tambi-n se incrementa significativamente el contenido de No zúcares que entran a la f5brica y ello incide desfavorablemente en la clarificacin y por ende en la calidad del azúcar# La eficiencia del tandem se evalúa a partir de la e'traccin de pol y de jugo mezclado# Eesulta decisiva para la eficiencia global del proceso pues lo que el tandem no sea capaz de e'traer se va a las calderas con el bagazo e irremediablemente se pierde# La e'traccin de jugo mezclado oscila en el rango de *> al (>> F, en dependencia del flujo de agua de imbibicin y de la fibra de la caña# La de pol depende mucho de la fibra en la caña, es por ello que la eficiencia de la planta moledora se acostumbra a valorar con m5s precisin a partir de la p-rdida en molienda, que no es m5s que la relacin entre la pol en el bagazo y la fibra# !ste valor se enmarca en el rango de ?#A a =#> F# La asepsia del tandem es uno de los problemas m5s neur5lgicos de la industria azucarera de caña# !sta infeccin se produce mayormente por la accin del Leuconostoc Mesenteroides, qui-n por encontrar las condiciones propias de bajas temperaturas, falta de limpieza y acumulacin de bagazo, se desarrolla en grandes colonias que se alimentan de azúcar para producir la de'trana# Las p-rdidas se cuantifican a partir de la diferencia entre las purezas del jugo de la desmenuzadora y el mezclado# $e estima que por cada unidad de diferencia se pierden 2.50 !. de azúcar por cada t de "u!o mezclado a la f#brica # Jna planta moledora operada eficientemente debe entregar un jugo mezclado con una diferencia en su pureza en relacin con el primario o desmenuzado no ma$or de %.5 unidades  que se reducen a menos de %.0 con las nuevas tecnologías aplicadas en la planta moledora# !l mejor control se ejerce a parir del uso de maceraciones e imbibicin calientes y las limpiezas peridicas con vapor# 3onig demostr que la e'traccin de cera variaba solo en un (A F al incrementarse la temperatura del agua de imbibicin desde +0 hasta 0A

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C" y que el bagazo por su preparacin absorbía la casi totalidad de la cera presente en la caña# $e ha desarrollado una serie de productos químicos como agentes biocidas de muy alta eficiencia para preservar la asepsia del molino, si bien es cierto que estos productos tienen elevada efectividad, ninguno de ellos puede sustituir a los tradicionales sistemas de limpieza con a!ua caliente $ vapor. 4el molino se obtiene jugo mezclado y el bagazo en una p"opo"ci$n del 2M al   en caña, con las características que se muestran en la tabla de la izquierda# Pa";me"os %ol 3umedad

9alo" medio (#A a +#A C$ )0#> a A>#> F

!l bagazo se quema en las calderas para producir vapor en instalaciones bien diseñadas, con buen estado t-cnico se puede obtener hasta +#( t de vapor por cada t de bagazo#

DE""o" )a"cado" no definido. !n el tandem se verifica la ecuacin fundamental por la que se balancea el ingenio, esta es;

C Q A G  Q J

4onde; C G Caña molida 6(>> F7 6+> 2 +A F7 A G A!ua 6+H 2 ?> F7  G a!a&o J G Ju!o me&clado 6*+ 2 *= F7 !l guarapo o jugo mezclado es la materia prima de la casa de calderas es una solucin de sacarosa en agua, de color verde amarillo de sabor dulce y de olor característico# !n presencia de la luz y en corto tiempo tiende a oscurecerse y a tener una apariencia opaca y turbia# !st5 compuesto por agua, sacarosa, azúcares reductores, 5cidos org5nicos, pigmentos, sales y org5nicas y decenas de otras sustancias# 4e sus

Pa";me"os medios %ureza mínima "ontenido m5'imo de tierra Dagacillo m5'imo permisible 4ensidad media cidez como %3 %olisac5ridos m5'imo permisible &elocidad de sedimentacin mínima 9iempo de sedimentacin libre m5'imo !specificaciones de la calidad del jugo mezclado

U) F F vol# gr# P litro CDri' %3 p#p#m# cmPmin min#

características físico2químicas depender5n tambi-n los resultados de eficiencia dentro del

9alo" 0>#> A#> A#> (A#A A#A (A>#> +#A +>#>

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proceso tecnolgico y gran parte de los par5metros de calidad del azúcar y las mieles como productos finales# Las características principales que el guarapo mezclado debe reunir se muestran en esta tabla# !stas características del jugo varían en dependencia de la composicin varietal de la caña y su madurez así como su estado fisiolgico#

Pu"ificaci$n de 8u!os. 9iene por objetivo fundamental, alcanzar la mayor separacin posible de impurezas presentes en el jugo logrando que en su mayoría salgan en forma de cachaza seca a partir de las siguientes operaciones;

Alcali&aci$n. 4enominamos así al proceso mediante el cual se encala el guarapo, por medio de la adicin de lechada de cal diluida, en una proporcin que va desde  = #asa  !s. de CaO po" onelada de caña molida, o de sacarato, preparado previamente por medio de meladura y lechada de cal concentrada## !ste proceso de encalamiento se puede realizar de una vez, en f"@o o en caliene o en dos eapas, una prealcalizacin en frío con la rectificacin en caliente# !sta forma se denomina f"accionada y es por sus resultados la m5s utilizada por los ingenios# !ste proceso se conoce como cal2calor2cal, por la aplicacin sucesiva de las operaciones que le dan su nombre y que se e'presan en la secuencia siguiente; %re alcalizacin, hasta un %3 de =#A a =#0 , en frío# Cal "alentamiento escalonado del jugo utilizando primero vaporees de e'tracciones y Calo" rectificando con escape hasta llegar a una temperatura de (>? a (>= C"# Eectificacin de la alcalizacin hasta un %3 de H#0 a 0#> # Cal

Luego de -ste procedimiento el jugo pasa al tanque flash, donde iguala su temperatura a (>> S", para posteriormente ingresar al clarificador a temperatura constante#

2.K >ecanaci$n del 8u!o. !s la operacin de ingeniería a la que se somete el jugo en los clarificadores, despu-s de alcalizado, para completar la reaccin de formacin y sedimentacin de los flculos de fosfato tric5lcico# %ara lograr una perfecta separacin en dos fases, la primera 8u!o cla"o y la segunda cac#a&a# Pa";me"os 9alo"es medios %ureza# de >#A a (#A unidades por encima de del @ezclado Dri' $imilar al del jugo mezclado %3 !n el rango de =#A a H#( !specificaciones de calidad del jugo clarificado#

Los lodos del

clarificador, son llevados a un mezclador donde se le adiciona bagacillo como medio

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filtrante, en proporcin suficiente como para formar una torta con buenas propiedades físico mec5nicas# !l proceso de agotamiento de la torta se lleva a cabo en los filtros rotatorios al vacío# !l contenido de bagacillo en la mezcla debe estar en el orden de los = a 0 Mg# por ton# de caña, lo que representa de un (> a un (A F en peso de la torta# !stos lodos se caracterizan por tener un %3 en el entorno de =#> a =#H y una relacin slido líquido del orden del A> F# $u proporcin es del orden del (0 al +* F en relacin con la caña# !n el filtro se le adiciona agua condensada contaminada caliente, alrededor de los HA C", para agotar lo m5s posible a la torta de cachaza# 4ebe mantenerse este valor de la temperatura y controlar su volumen para que la dilucin del jugo de los filtros no sobrepase el +A F#4e esta operacin se obtiene, cachaza y jugo filtrado con las especificaciones que se muestran en la tabla siguiente; 9alo"es medios de los pa";me"os. P"oduco Pol 5S6 Pu"e&a 56 /umedad 56 P/ "achaza (#> a ?#> H)#> a H=#> Iugo @5'imo A puntos por debajo =#> a filtrado del Iugo claro# H#> !specificaciones de calidad de la cachaza y del jugo de los filtros#

 en caña ?#> a =#>

La e&tracci'n de la cac(aza en los filtros debe garantizar que el clarificador opere con los mínimos niveles permisibles , limitado e'clusivamente por la relacin slido líquido de los lodos salientes, ello es !a"an@a a%solua de calidad en el a&'ca" y de evitacin de revolturas por altos niveles# La e'istencia de ciertas tendencias hacia la pr5ctica de no e+"ae" la cac#a&a en algunos tecnlogos debe ser totalmente erradicada# La retencin de cachaza en el clasificador promueve en primer lugar una sensible reduccin de la pureza del jugo clarificado e incremento de los reductores y por ello constituye la primera señal de alarma para accionar las medidas que permitan la e'traccin acelerada de la cachaza hasta completar los niveles que por norma se deben mantener en los clarificadores# $e ha considerado una diferencia entre la pureza el jugo de los filtros y la del claro en A unidades, es un valor conservador, pues ingenios con estricto control y programas rigurosos han logrado reducciones por debajo de los ? enteros# !l jugo de los filtros retorna al tanque de mezclado directamente# !s posible clarificarlo de forma independiente, este proceder mejora mucho el 5rea de purificacin y condiciona una mejor eficiencia, pues con esta tecnología se eleva considerablemente su pureza y se logra apro'imar a la del jugo clarificado# Luego se decide en funcin de su calidad si se puede crrerse hacia los evaporadores o se retorna hacia el tanque de jugo mezclado#


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!'iste tambi-n un grupo de medidas de orden tecnolgico que se discutir5n en pr'imos capítulos de este "urso, encaminadas a la reduccin de la diferencia de la pureza entre el jugo de los filtros y el clarificado#

E,apo"aci$n. !n esta operacin del proceso se lleva a cabo la evaporacin del H? al HA F del agua presente en evaporadores a simple y múltiple efecto# Logr5ndose con este proceso concentrar el jugo desde (A#A hasta =A CDri'# $e consideran equipos a simple efecto a los ,apo" cell = p"e e,apo"ado"es  como múltiple efecto a los do%les , "iples< cu;d"uples< 7u@nuples = s*+uples efecos la forma diseño y arreglos de los esquemas de evaporacin, aunque dependen de la capacidad del ingenio, presiones de operacin y diseño de los equipos, responden siempre al principio de obtener la mayor evaporacin posible con la menor cantidad de equipos buscando adem5s el m5s bajo consumo de vapor para mantener la meladura en el rango de => a =A CDri'# 4e la correcta operacin de la estacin de evaporacin depender5 el que el ingenio pueda asumi" la molida #o"a"ia , pues los tachos no podr5n procesar la meladura floja correspondiente a ella tambi-n determinar5 la m5'ima recoleccin de los condensados para la reposicin necesaria del agua de alimentar las calderas y para usos tecnolgicos#

C"isali&aci$n = cocci$n. !n los tachos y equipos au'iliares se continúa la evaporacin, ahora m5s lenta hasta obtener el grano de azúcar cristalizado#  partir de aquí el proceso deja de ser continuo, pues la cristalizacin y el crecimiento de los granos de azúcar en los tachos es hasta hoy en la mayoría de los ingenios un proceso a Datch o por lotes# !n la fabricacin de azúcar e'isten tres esquemas b5sicos de produccin, a partir de los que se desprenden diferentes y múltiples variantes de operacin en funcin de la calidad del azúcar a obtener, estos esquemas son los siguientes;

Es7uema de "es masas cocidas, es el mas tradicional y simple, utilizado para producir un crudo de polarizacin mínima de *H#0> C$ y de un color en el rango de las +A a las ?> J"3# !squema de muy buenos resultados para operar son purezas del jugo mezclado superiores a 0> F y los niveles de viscosidad en las mieles definidos como normales es el esquema que mayoritariamente empleamos en nuestros ingenios# !l azúcar comercial se obtiene por la mezcla de azúcar TT y la TDT, utiliz5ndose la T"T como pie de grano para el sistema comercial a trav-s de un magma de semilla T"T#

Es7uema de dos masas cocidas, para producir el mismo crudo est5ndar, pero cuando la pureza del jugo mezclado es inferior a 0> F o el nivel de viscosidad en las mieles intermedias y masas eviten la operacin del anterior esquema#

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!n este esquema se produce un solo tipo de azúcar comercial, la TT y la TDT se utiliza como pie de grano para la comercial#

Es7uema de do%le semilla, para producir azúcares de calidad, con mas de *0#A> C$ y con menos de (> J"3 de color# %ara ello se produce un solo tipo de azúcar, la UV como comercial# !n este esquema de produccin se emplea el magma T"T para producir la templa TDT y el magma TDT para la templa TT, que es la comercial# Las cristalizaciones se realizan en todos los esquemas por el m-todo de semillamiento completo# Jtilizando un material para cristalizar con una pureza que est5 en el rango de H0 a 0+ F el medio de semillamiento empleado es el cristal =>>, por el m-todo de reposo# !l magma de semilla se preparar5 con jugo clarificado o agua# Las masas cocidas se enfriar5n hasta una temperatura de )+ a )A S", en los cristalizadores, para obtener el m5'imo de agotamiento posible antes de ser purgadas se calientan hasta A+ a AA S" para facilitar la operacin#

Cen"ifu!aci$n. "on esta operacin se realiza la última etapa de purificacin, quiz5 la de mayor trascendencia, toda vez que se logra separar el cristal de azúcar de su licor madre# Las masas que producen azúcar comercial se centrifugan en m5quinas a batch, con posibilidades de lavarlas a dos velocidades diferentes, con un tiempo total de centrifugacin que permita un secado adecuado a las especificaciones de calidad que debe cumplir el ingenio# Las masas cocidas de agotamiento, se centrifugan en m5quinas continuas, a las que se le han realizado algunas adaptaciones para mejorar su operacin e incrementar las posibilidades de produccin de una semilla de alta calidad# !ntre estos aditamentos est5n el calentador de contacto directo y el distribuidor de masa#

Secado. !n la produccin de azúcar crudo esta operacin solamente se utiliza en determinados ingenios comprometidos con producciones específicas# $e realiza con equipos que e'traen parte de la humedad para obtener valores que garanticen una conservacin mas adecuada del producto terminado#

alance @pico en el p"oceso de fa%"icaci$n de a&'ca". 4aremos a continuacin una tabla a modo de referencia para uso e'clusivamente de comparacin muy general de las diferentes corrientes que se producen en todo el ingenio, en relacin porcentual contra la caña molida y los slidos F en caña# Co""ienes gua de imbibicin Dagazo

 en peso +A#> de +H a ?>

S$lidos  caña

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Iugo mezclado Lechada de cal a ) SD"achaza Iugo clarificado @eladura gua total evaporada @asa cocida TT zúcar TT @iel TT @asa cocida TDT zúcar TDT @iel TDT @asa cocida T"T zúcar T"T @iel final

*A#> ?#> de )#> a A#> *?#> +?#> H)#> (A#A 0#> 0#> *#A )#+ A#A =#= ?#+ ?#)

(A#A (A#+ =A#> ()#= 0#> =#= *#> )#+ )#0 =#> ?#+ +#0

CAPITULO . Recepci$n = p"epa"aci$n de caña: Resumen: !n este "apitulo se esboza la descarga y recepcin, así como la preparacin de la caña para pasar al 5rea de e'traccin de los jugos# $e describe brevemente el equipamiento empleado comúnmente para estas operaciones en los centrales de caña de azúcar# $e abordan los propsitos de la preparacin de la caña y su efecto sobre la capacidad y la e'traccin del tandem#

>esca"!a de la caña: La caña se lleva de campo a la f5brica por diferentes medios de transporte que varían en los distintos países, desde carretas con bueyes que transportan no mucho m5s de ( ton cada una, hasta potentes camiones que tienen dos remolques de +> ton cada uno y por su puesto, el m5s difundido medio en esta agroindustria, los vagones de ferrocarril tirados por locomotoras diesel, que pueden trasladar decenas de ellos de +> ton cada uno o m5s# Los m-todos de descarga de la caña varían en forma similar# "uando el ingenio se encuentra en la rivera de un río o adyacente a alguna vía fluvial apropiada, el transporte de la caña en chalanas resulta, con frecuencia, el m-todo m5s econmico# !l transporte ferroviario en muchos países es el m5s utilizad, incluso por vía f-rrea estrecha, "uba antes del triunfo de la Eevolucin, lo utilizaba mucho y ustralia hoy lo continua utilizando, pues tales vías f-rreas constituyen un m-todo muy conveniente de


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transporte de caña 6verdaderos camiones sobre raíles que conduce cada uno ? ton7, funcionando (= o las +) horas#

El %asculado" de desca"!a. !l m-todo m5s e'tendido para altas velocidades de molida con carros de ferrocarril y camiones, es el basculador, en cual voltea los mismo en el conductor, incluso e'tendido a los grandes vagones ferroviarios# !l basculador consiste en una plataforma provista de una serie de raíles que, cuando se mueve 6voltea para descargar y regresa a la posicin horizontal7, conecta con las vías de entrada y salida del conductor, de manera que los camiones y carros pueden ser introducidos o e'traídos directamente del basculador# "uando un camin o carro cargado queda asegurado en su posicin, y la cadena que sujeta la carga se ha aflojado, la plataforma se inclina y el cargamento de caña cae en el conductor# !l 5ngulo de inclinacin de la plataforma es de apro'imadamente )0C respecto a la horizontal# Generalmente, la caña no cae directamente en el conductor, sino en una canal situada inmediatamente debajo del basculador e inclinada a un 5ngulo de ?A a )AC respecto a la horizontal# !sta canal no solo recibe el impacto de la caña que cae y protege el conductor, sino que procura tambi-n encaminar los trozos de manera que quedan m5s o menos paralelos a la direccin del conductor# !l basculador puede ser operado por medio de un motor el-ctrico, con ayuda de un engranaje de reduccin# La velocidad del cigBeñal que lo mueve es de alrededor de (> rpm esto es, se requiere unos ? seg# para el volteo y el mismo tiempo para restituir la plataforma a su posicin horizontal# 8tra forma muy e'tendida hoy de movimiento resulta mediante la aplicacin de la energía hidr5ulica a trav-s del accionamiento de una v5lvula multivía que hace fluir en un sentido u otro el líquido que accionar5 finalmente los pistones hidr5ulicos del basculador# La mecanizacin de la cosecha conlleva que la caña llega al central cortada en pequeños trozos y por tanto los carros de transportacin deben estar provistos de paredes laterales de tela met5lica que forman como una tolva, con uno de sus lados colgado para hacer posible que tales vagones usen el basculador#

Red = !"'a. "on las grandes rastras de carretera que hoy se utilizan en muchos países, se dispone de un medio r5pido y conveniente de descarga, por medio de una red de cadenas que forman como un tapizado o relleno de la carrocería del camin# !n un lado del camin, las cadenas se hallan fijadas a una viga de acero que se e'tiende a todo lo largo de la carrocería y est5 dispuesta en forma tal que puede ser izada por una grúa en el conductor# 4e ese modo, la caña cortada es izada en la red de cadenas y volteada por el otro lado del camin en el conductor# !l mismo m-todo, desde luego, podría adaptarse a cualquier tipo de camin# Los camiones de carretera tambi-n se pueden descargar por medio del basculador, utiliz5ndose un dispositivo que permita voltear el camin por la parte trasera# 9ambi-n se puede utilizar un camin de volteo#


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)esas de alimenaci$n = conduco"es "ans,e"sales. "on frecuencia resulta ventajoso, particularmente cuando se utilizan carros muy grandes, recurrir a una 9arima de alimentacin o a un conductor transversal para descargar el vagn y vaciar despu-s lentamente la caña en el conductor principal# !ste dispositivo evita las pilas grandes y densas de caña en el conductor principal que llegan a provocar sobrecargas en las cuchillas# La mesa de alimentacin es una plancha ancha y rectangular que se coloca junto al conductor# %uede tratarse de una plataforma fija, con rastrillos que mueven la caña y la empujan de la tarima al conductor principal o puede consistir simplemente en un propio conductor ancho y corto, con un control de velocidad similar al del conductor principal, de manera que se le pueda reducir velocidad o deten-rsele cuantas veces sea necesario#  causa precisamente de su anchura, sin embargo, la velocidad de este conductor tiene que ser mucho menor que la del conductor principal# !l conductor transversal es un conductor similar al conductor principal, en cuanto a dimensiones, pero colocado en 5ngulo recto con respecto a -ste# !n este caso, las vías f-rreas est5n colocadas, con mucha frecuencia, al costado del conductor y los camiones y vagones efectúan al descarga lateralmente# "on tandem que muelan m5s de +>> ton por hora, se necesitan dos conductores transversales para alimentar un conductor principal a fin de mantener la alta velocidad de molida que se necesita# 9anto con la mesa lateral como con el conductor transversal, se coloca a menudo un UvolteadorV en el e'tremo de descarga# !ste consiste en un eje provisto de brazos radiales que gira lentamente# !l UvolteadorV regula la caída de la caña en el conductor principal, con el objetivo es evitar la caída brusca de grandes masas de caña#

Almacenamieno de la caña. "uando el transporte de caña, del campo al ingenio, se realiza únicamente durante las horas del día, se precisa acumular una cantidad de caña suficiente para mantener la molida durante las horas nocturnas# !sto se hace en ocasiones con ayuda de grúas, bien de pescante mvil o de prtico, que recogen la caña de los carros o los camiones y la depositan en tierra en una gran pila pr'ima al conductor# 4espu-s las grúas izan las cañas por medio de un cucharn o jaiva y la s descargan en el conductor durante la noche, cuando no haya entrega por carros o camiones# !ste m-todo conlleva un apreciable gasto e'tra tanto para la instalacin de equipo, como para su manejo, adem5s de constituir un doble manejo de la caña con el correspondiente deterioro de la misma# !s siempre mucho mejor evitar estos gastos y la doble manipulacin, lo que puede lograrse disponiendo de camiones o carros de ferrocarril suficientes para contar con la


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capacidad de almacenamiento necesaria y en el patio de caña se pueden dictar f5cilmente disposiciones de transito que garanticen que los camiones o carros sean enviados al conductor en el orden que se reciban, para evitar atrasos en el procesamiento# !n el casos de la grandes rastras, pueden desenganchar la cuña y recoger otra rastra para su cargamento# 4e ese modo, la caña queda debidamente almacenada en la rastra hasta que se necesite, sin mantener inactiva la cuña#

P"epa"aci$n de caña. Anecedenes: ún en la segunda mitad del siglo ./., la caña se entregaba al primer molino en trozos enteros# !l primer tipo de planta de preparacin de caña empleada con cierta magnitud fue la desmenuzadora Krajewsk i, que se comenz a utilizar en (00?, casi en el mismo período comenz a utilizarse la desmenuzadora de estrías en V que fue mucho m5s e'tendida# La desfibradora National se aplic en (00H y constituy la única trituradora de alguna trascendencia hasta la aparicin de la Searby , en (*(=# Las cuchillas giratorias fueron introducidas en gran escala a partir de los finales del siglo ./.# ctualmente se utiliza una combinacin de cuchillas2desmenuzadora yPo desfibradora, con el objetivo de romper la estructura vegetativa de la caña lo m5s completamente posible, para garantizar la alimentacin m5s adecuada de los molinos y una elevada e'traccin de los jugos en los mismos#

P"op$sios de la p"epa"aci$n de la caña. "on la preparacin de la caña se persiguen los propsitos siguientes; a7 /ncrementar la capacidad con el aumento de densidad de volumen de la alimentacin# b7
Sepa"ado" ma!n*ico de f"a!menos de #ie""o. !ste es un dispositivo indispensable en una planta de preparacin de caña, pues reduce considerablemente las interrupciones por roturas de los equipos preparadores, mazas y bombas# !stos separadores deben ser electroimanes, y su potencia y ubicacin tienen que ser las apropiadas para que logren su objetivo#

>ESCRIPCI >E LOS EFUIPOS >E PREPARACI. CUC/ILLAS:


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Las cuchillas rotatorias, fijadas radialmente en un eje colocado transversalmente en el conductor, se utilizan al principio como niveladores o gallegos esto es, para nivelar los puntos demasiado abultados en la caña que se encuentra en el conductor, pero en los últimos años, tales cuchillas se han llegado a perfeccionar como el principal preparador de la caña, con el empleo de un número mayor de cuchillas con velocidades m5s altas, mayor fuerza y una penetracin m5s profunda en el colchn de caña del conductor# sí, en tanto las primeras instalaciones, en un conductor de seis pies, contaban, digamos, con veinte cuchillas que se movían a ((> rpm y tenían una separacin de +> pulgadas de las tablillas del conductor, una instalacin moderna típica para un conductor similar tiene ?> cuchillas, con una separacin de (= pulgadas, movi-ndose a =>> rpm el (er juego de cuchillas o nivelador y tiene adem5s un +do juego con unas => cuchillas que se mueve tambi-n a =>> rpm, pero con una separacin de las tablillas del conductor de ( pulgada# !n muchos casos, estos dos juegos de cuchillas son los únicos rganos de preparacin de la caña para el (er molino# $in embargo, cando se requieren resultados ptimos, tal preparacin se complementa, generalmente, con una desfibradora# %ara lograr un trabajo eficiente con los juegos de cuchillas es necesario limitar el 5rea o espacio de recorrido de las partículas de caña que est5n siendo sometidas a un alto grado de preparacin para aprovechar al m5'imo la potencia instalada, así mismo en el caso del +do juego, adem5s, el conductor, al llegar bajo ellas, debe estar rígidamente sostenido con el objetivo que se pueda utilizar una separacin mínima 6posible hasta (P+ pulgada7 sin riesgo de que las puntas de las cuchillas alcancen los listones o travesaños del mismo# Las cuchillas se fijan sobre espigas colocadas sim-tricamente en No# de ), regularmente, sobre discos de acero suave, fijados a su vez convenientemente al eje transversal de 0 pulgadas# sí para un conductor de == pulgadas se fijan (= discos al eje y cada uno a subes cuenta con ) cuchillas, por lo que el juego de cuchillas consta de =) unidades, las cuales pueden ser e'traídas de una forma f5cil para afilarlas, proteger sus 5reas de corte con soldaduras especiales o sencillamente reponerlas cuantas veces sea necesario# !s esencial, desde luego, que el ensamblaje de cuchillas que equilibrado 6balanceado7 con toda precisin# "uando se instalan las cuchillas, cada hoja debe ser pesada, para que las hojas de peso pr5cticamente id-ntico puedan colocarse una opuesta a la otra con lo que se conserva el balance o equilibrio en todo el conjunto# Las cuchillas pueden ser rectas o curvas, con filo, sin -l, tipo diente de sierra, etc# !l tipo curvo o de azada, est5 doblado de manera que las dos últimas pulgadas o cosa así de la hoja son paralelas al eje# !sta porcin describe así un cilindro, cuyo eje es la línea del centro del 5rbol trasmisor# "on este sistema se logra una alta preparacin# lgunos diseños de juego de cuchillas como el Pender que se ha usado en un grado limitado en ustralia, las hojas se colocan completamente paralelas al eje#


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!l acero de las cuchillas debe ser acero especial 6acero de muelles7 o debe ser soldada una tira de este tipo de material al borde de una hoja de acero suave o sencillamente la aplicacin directa de soldaduras especiales sobre los bordes de las hojas de acero suave# Normalmente estos juegos de cuchillas se mueven por motores el-ctricos por medio de un coupling fle'ible#

>ES)EUZA>ORAS: "onsiste esencialmente en un par de mazas pesadas con superficies de estriado profundo, que rotan a velocidad muy lenta y hacen posible que las aristas de una engranen con las estrías de la otra# !'isten dos tipos fundamentales Krajewski y Fulton 6o de estriado en V 7#

Compa"aci$n de la ra"e)s*i = la +ulton . @a'Well considera que la desmenuzadora MrajeWs:i es mas apropiada cuando las cañas se encuentran situadas longitudinalmente en el conductor, tanto que la al )>F mayor que la del (er molino la cual es necesaria, por cuanto la desmenuzadora tiene que aceptar un material menos compacto y m5s resbaladizo que el que se lleva a los molinos# Las desmenuzadoras de dos masas son aún utilizadas, pero en muchos países se han introducido las de tres mazas o de molino, ya que son similares a un molino, pero situado a la cabeza del tandem y destinado a realizar la tarea de una desmenuzadora# 3ugot considera que las distinguen los aspectos siguientes; a7 4esarrollar una velocidad mayor que el molino que le sigue, b7 Las mazas est5n dotadas de un rayado m5s profundo y de dienes de c#eu"$n 6dientes de forma angular7 para el agarre# 9ales características son necesarias cuando la alimentacin de la unidad consiste en trozos m5s o menos enteros# $in embargo, si la caña ha recibido previamente una preparacin intensa, no se requerir5 una velocidad m5s alta# !n este caso, la unidad debe considerarse sencillamente como el (er molino del tandem#

E+"acci$n de la desmenu&ado"a.


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La desmenuzadora es el único tipo de preparador de caña que e'trae jugo de ella# La e'traccin lograda presentar5 amplias variaciones, pero tales diferencias depender5n fundamentalmente de la cantidad de fibra que tenga la caña y del grado de preparacin previa a que haya sido sometida -sta# 3ugot ofrece cifras que van desde el )> al A>F del jugo absoluto para el tipo MrajeWs:i, y del => al 0>F para una
>ES?IRA>ORAS. La desfibradora, como su nombre lo indica, tiene por misin completar la preparacin de la caña, desmenuz5ndola o tritur5ndola en pedazos mucho m5s reducidos, pero por desfibramiento, m5s bien que por corte# &arios tipos de desfibradora se han utilizado para este propsito, pero solo uno de ellos, el tipo de martillos oscilantes, se considera de uso bastante difundido en estos momentos#

>escif"ado"a National o de disco: !ste fue el (er tipo de desfibradora# $e aplic en Luisiana en (00H# !n los últimos años había persistido en un número cada vez menor de ingenios en ustralia, pero hace años se ha descartado completamente# !sta desfibradora consiste en una serie de discos dentados de hierro colado2en coquilla, montado en dos ejes que se hacían rotar en direccin opuesta y a velocidades diferentes; (A> y )A> rpm# Los sientes de sierra estaban colocados de tal forma que los tallos de caña que pasaban por los discos eran despedazados por el disco que se movía con m5s rapidez, en tanto que los dientes del otro disco tendían a retardar el tallo# @odelada para trabajar con caña entera, antes de la preparacin que dan hoy los juegos de cuchillas# !sta desfibradora dej de utilizarse pues no aporta un nivel de preparacin superior cuando est5 precedida de dos juegos de cuchillas eficaces# %or otro lado los costos de mantenimiento eran elevados, dada su susceptibilidad a la rotura producida por fragmentos met5licos que en ocasiones acompañan a la caña#

>esfi%"ado"a )a+ell. !ste aparato llamado tambi-n Udesmenuzadora2desfibradoraV, porque trabaja en estrecha cooperacin con la desmenuzadora se e'tendi bastante en Iava y en la /ndia# "onsta de un cilindro de acero de +A pulgadas de di5metro y de longitud igual a la de las mazas de la desmenuzadora# !st5 provista de una serie de ranuras longitudinales que tienen insertadas numerosas cuchillas de pequeño tamaño 6)  A pulgadas de largo7, que se fijan por un ingenioso sistema de piezas de separacin de forma cnica que permiten que las cuchillas se inserten o e'traigan con suma facilidad# !l cilindro gira a una velocidad de =>> rpm en direccin opuesta a la de la maza inferior de la desmenuzadora, con los dientes muy pr'imos a esta# Los trozos de caña quedan sujetos por las mazas de la desmenuzadora, mientras los dientes de la desfibradora @a'Well actúan sobre ellos, por lo que su accin desfibradora


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ser5 mayor en la medida que los trozos de caña que entran a la desmenuzadora sean mayores, por lo que si delante de la misma e'isten + juegos de cuchillas eficaces, este equipo no tiene un gran efecto de preparacin#

>esine!"ado" )o"!an. !ste aparato, puesto en servicio en la d-cada de (*+>, consta de un rotor y su correspondiente caja, bastante parecido a una bomba centrífuga de gran tamaño# La caña entra cerca del eje y se despedaza al pasar entre bandas de acero fijas y mviles, antes de salir de la caja# Eequiere de un buena preparacin previa de cuchillas para cortar los tallos en trozos cortos# dem5s es imprescindible un separador de todo tipo de hierro e'traño, para evitar el grave daño que puede ocasionar un pedazo de metal, razn por la cual, pr5cticamente no se utiliza a pesar de la preparacin ideal que proporciona#

>esfi%"ado"a de ma"illos oscilanes. 3ay dos marcas importantes de este tipo de desfibradora; (# $earby, que se comenz a utilizar en 3aWai en (*(=# +# Gruendler, perfeccionada m5s recientemente y utilizada en Luisiana# !stos equipos son verdaderos pulverizadores de martillos modificados para manipular un material fibroso como la caña# Las dos desfibradoras son similares en sus aspectos esenciales un número de discos montados en un eje y provistos de los martillos colocados a pivote en varillas longitudinales# "uando el eje se hace girar a alta velocidad 6(>>> a (+>> rpm7, los martillos se proyectan radialmente debido a la fuerza centrífuga, y actúan pr5cticamente como barras rígidas en lo que al funcionamiento ordinario se refiere# $in embargo, al tropezar con un montn de caña de densidad m5s que normal en la alimentacin, o con algún pedazo de hierro o algún otro cuerpo e'traño, se doblan lo suficiente para evitar el daño, e'cepto en los casos m5s severos# La diferencia entre estas dos desfibradoras es que la Gruendler utiliza un número menor de martillos que a su vez son m5s grandes y pesados, adem5s tiene un 5rea mayor en forma de barras de yunque de acero cementado en el fondo de la caja, por donde debe salir la caña que est5 siendo desfibrada# 3ugot confirm la garantía de los fabricantes de una vida de )>> >>> ton de caña para un juego de martillos, planteando que despu-s de las )> >>> ton deben ser desmontados y afilados los martillos#

>esfi%"ado"a Ton!aa. $e destaca por tener un relativo bajo consumo de potencia para alcanzar tan alto grado de preparacin de la caña# $e mueve por una turbina, generalmente de (A>> MW#, girando a (+>> rpm# "onsta de (00 martillos de (H Mg# cPu# 9iene un momento de inercia de +>=> m +#Mg# y un consumo de potencia de )A a A> MWPtfh, logrando un índice de preparacin de *+ F de c-lulas rotas#


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!n su diseño hay dos aberturas laterales de (A> mm cPu, que permiten el paso a los pedazos de hierro que accidentalmente pueden acompañar a la caña, lo que incrementa su fiabilidad#

U%icaci$n de la desfi%"ado"a. a7 !ntre la desmenuzadora y el (er molino# !sta era la ubicacin que se le daba en 3aWai# b7  la cabeza del tandem# !sta es la ubicacin en la mayoría de los ingenios que utilizan desfibradora# "uando se sitúa entre la desmenuzadora y el (er molino, la desfibradora trabaja espl-ndidamente sobre la caña ya parcialmente desintegrada y de la que se ha e'traído cierta porcin del jugo# 4e ahí que su consumo de energía sea m5s bajo y que funcione m5s f5cilmente, pues la alimentacin es m5s uniforme# "uando se usa una preparacin intensiva a base de cuchillas, seguida por una desfibradora, como ocurre en la mayoría de los ingenios que la tienen instalada 6ubicacin b7, sobra pr5cticamente la desmenuzadora# 3oy en día se utiliza mucho m5s la combinacin de dos juegos de cuchillas y desmenuzadora tipo #=> de pol en bagazo a la salida de los molinos e'primidores, despu-s del difusor#

CAPITULO 4. lo7ue de E+"acci$n: Resumen: $e hace una e'plicacin general de las características de la e'traccin de los jugos de caña en el tandem de molinos, los aspectos que tienen mayor incidencia en la eficiencia de -sta 5rea, la limpieza y desinfeccin del tandem, y se resume una comparacin entre la e'traccin con tandem de molinos y los tipos de difusores m5s utilizados hoy#

Aspecos !ene"ales. La e'traccin de azúcar de la caña se realiza en el mundo por dos vías; (# %or maceracin "ompresin e imbibicin en molinos#


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+# %or difusin /mbibicin del colchn hasta el lavado pr5cticamente total de las c-lulas rotas de caña y compresin solo al final, despu-s del difusor# !n la mayoría de los países cañeros se utiliza la e'traccin de jugos por tandem de molinos, usualmente de ? a ) mazas y entre ) y = unidades de molida, aunque hay ingenios en el mundo con molinos de A mazas y otros con tandem de H molinos, esto depender5 de diversos factores que est5n influenciados por las características de la caña y el inter-s de lograr un determinado nivel de e'traccin#

?aco"es 7ue influ=en en el "a%a8o de un andem de molinos. !l propsito de un tren de molinos es e'traer de la caña todo el azúcar compatible con la capacidad deseada# 4ado que la e'traccin, en especial sentido del pol 6sacarosa aparente7 e'traída por cada (>> partes de -sta en la caña, esta sujeta principalmente a la influencia de los porcentajes de pol y de fibra en la caña, es preferible considerar el trabajo de los molinos en t-rminos de 8u!o sin dilui" po" cada 1 pa"es de fi%"a. 4esde el punto de vista físico o t-cnico, el trabajo de tandem consiste en e'traer jugo de la fibra# %or tanto, el funcionamiento del tren de molinos puede juzgarse mejor a base del jugo e'traído 6en t-rminos de jugo puro o sin diluir en la caña7 por cada (>> partes de fibra# 4e ahí que en todas las consideraciones t-cnicas, el proceso de molida se deba considerar como la separacin del jugo de la fibra, m5s bien que la separacin del pol 6sacarosa aparente7 de la caña# !l trabajo total del tandem depende de; (# La trituracin de cada uno de los molinos# +# La imbibicin entre los molinos# %ara obtener el m5'imo trabajo total, cada molino tiene que e'traer de la fibra la mayor cantidad posible de jugo, y cada fase de la imbibicin tiene que diluir el jugo residual en el bagazo correspondiente, el cual cada vez ser5 m5s diluido hasta la última unidad de molida#  la vez hay una serie de factores que influyen en la trituracin o desmenuzamiento y en el funcionamiento de la imbibicin#

?aco"es en el desmenu&amieno. La buena e'traccin del jugo requiere; a7 lto grado de compresin de la alimentacin# b7 %reparacin adecuada de la alimentacin# c7 Duen drenaje del jugo desde el punto en que se le e'trae#

El !"ado de comp"esi$n es de vital importancia en la e'traccin de jugo, toda vez que el volumen de jugo e'primido es esencialmente igual a la reduccin de volumen que e'perimenta el bagazo e'primido entre las mazas, respecto al volumen de la alimentacin 6volumen macizo o sin vacíos7# La p"epa"aci$n adecuada de la alimenaci$n es importante, ya que el jugo se e'trae del material mas finamente preparado con mayor facilidad que de la caña entera, en la que la


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estructura se mantiene casi intacta# "uando la caña no ha sido bien preparada, la presin ejercida por las mazas se limita mayormente a romper la estructura de la misma a base de altas presiones locales 6no deseables7, en lugar de aplicarse para e'primir el colchn y e'traer m5s f5cilmente el jugo# El d"ena8e efica& del 8u!o es necesario para que el mismo salga en su totalidad, porque de lo contrario, el jugo e'traído por compresin de la alimentacin se ve imposibilitado de escapar y es reabsorbido finalmente por el bagazo#

("ado de comp"esi$n. Las mazas agarran la alimentacin en cierta posicin y la comprimen hasta un espesor que se apro'ime a la abertura mínima entre las mazas# La posicin en que las mazas agarren la alimentacin depende de la friccin entre la alimentacin y las superficies de las mazas# !'iste un ;n!ulo de "o&amieno de las ma&as, que no es m5s que el 5ngulo mayor de abertura entre las mazas en que la fuerza que tiende a repeler la partícula de dicha abertura es menor que la fuerza friccional que tiende a arrastrarla hacia adentro# "uando una fuerza e'terna tiende a empujar la alimentacin hacia la abertura entre las mazas, tal fuerza secunda el agarre friccional y facilita una mejor alimentacin# "ualquier equipo que aplique esa fuerza alimentadora e'terna puede ser catalogado como aparato de alimentacin# %or tanto, los empujadores, los alimentadores a presin y las canales o tolvas de gravedad se clasifican como aparatos de alimentacin# sí podemos decir que las cualidades de la alimentacin est5n vinculadas con características o naturaleza de la alimentacin y con los factores de construccin de los molinos, o lo que es lo mismo, las propiedades de las mazas#

?aco"es de cons"ucci$n = funcionamieno del molino. Supe"ficie de la ma&a. !s incuestionable que el coeficiente de friccin depender5 de la naturaleza de la superficie de la maza# Jna superficie 5spera facilitar5 un alto coeficiente de friccin# La composicin del hierro colado utilizado para la superficie de la maza se selecciona para que produzca una estructura de granulacin gruesa, a fin de poder conservar la aspereza de la superficie# !n la pr5ctica, el estado de la superficie varía enormemente# 9ales variaciones pueden deberse a diferencias en la composicin del metal, o a diferencias en la t-cnica de fundicin, tales como; la duracin del enfriamiento de las piezas fundidas, pero es indudable que tambi-n influyen de manera considerable sobre tales cambios, las condiciones del funcionamiento# La alimentacin es susceptible de resbalar respecto a la superficie de la maza, bajo ciertas condiciones de funcionamiento como, por ejemplo, cuando se utiliza la maceracin en caliente con ciertos tipos de caña# $e considera que el empleo de jugos alcalinos para la maceracin ocasiona tambi-n un resbalamiento considerable# Jna vez ocurrido el resbalamiento, este produce un efecto pulverizador que crea una superficie m5s lisa, la que, a su vez, propicia un resbalamiento aún mayor# !ste desgaste, lgicamente va en contra de la e'traccin# %ara contrarrestar los efectos del desgaste sobre el rayado, se acostumbra hacer pequeños cortes en el lomo del rayado de las mazas o ejecutar la soldadura al arco cuando la maza se


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encuentra rotando# !l rayado transversal tambi-n se utiliza con este propsito el llamado "heurn# @5s recientemente se aplica soldadura especial de alta resistencia en forma transversal sobre el lomo del rayado de la maza 6pequeños cordones transversales7, lo que aumenta considerablemente el coeficiente y la superficie de friccin, así como la durabilidad de la maza, por su resistencia al desgaste# !n estos casos no es necesario hacerle los cheurones a la mazas#

Ra=ado de la ma&a. !l rayado en & circunferencial de la maza est5 destinado a facilitar una mejor alimentacin por la accin de acuñamiento del bagazo comprimido en las estrías# !l efecto es similar al que produce una correa en & en las trasmisiones de las m5quinas, en las accin de acuñamiento facilita un coeficiente de friccin m5s efectivo# Jn 5ngulo de rayado menor o m5s agudo facilitar5 mejor agarre friccional# !s posible que -sta sea la razn de la adopcin de un 5ngulo de ?AC en el m-todo australiano, que les permite una alta preparacin de la caña y una copiosa maceracin en caliente# @uchos países utilizan un 5ngulo entre )A y AAC# !l rayado del jugo, factor de gran importancia en relacin con la descarga del mismo, es la llamada estría @esschaert# 3ay indicios de que las estrías en & circunferenciales actúan, hasta cierto punto, como ranuras de descarga del jugo, ya que el bagazo no penetra hasta el fondo de las estrías# 4e ese modo, el espacio vacío en el fondo de las estrías permite el escape del jugo, pero la magnitud del efecto depende del 5ngulo y profundidad de la estría y de la naturaleza o características del bagazo# La colocacin de la cuchilla que sirve de puente y guía a la caña puede afectar la descarga del jugo en la maza bagacera# !sta placa curva se coloca normalmente de manera tal que quede un espacio adecuado entre la cuchilla y la maza bagacera para que el jugo escape libremente por la cara de la maza# $i esta separacin resulta demasiado pequeña, se incrementa la presin del e'ceso de jugo, ya que el jugo se ve imposibilitado de escapar# !l di5metro de la maza no se considera factor importante# $e puede utilizar un di5metro superior del tambor para impartir un mayor grado de compresin a determinado 5ngulo de rozamiento y lograr con ello una e'traccin m5s abundante# $in embargo, los di5metros m5s grandes de las mazas se utilizan con m5s frecuencia para aportar una taza m5s alta de trituracin a un ritmo de e'traccin igualmente alto#

Apa"aos de alimenaci$n. Los aparatos de alimentacin 2empujadores, alimentadores de presin, canales de alimentacin altas y los distintos tipos de mazas y conductores de alimentacin2, facilitan la alimentacin y la e'traccin de dos formas; le imparten un ligero grado de compresin a la alimentacin, con lo que suministran al molino una caña de densidad de volumen algo m5s elevado del que se obtendría de otra forma, y aplican cierta presin positiva que ayuda a empujar a la caña hacia el interior de la abertura de alimentacin esto facilita el agarre friccional natural de las mazas sobre el material de alimentacin#

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La velocidad de las mazas es un factor que disminuye el coeficiente de friccin como se prueba en la tabla siguiente; &elocidad de superficie 6piesPmin7 "oeficiente de friccin 6 µ )

(> >#)>

?> >#?=

A> >#?+

H> >#+0

4e ahí que el aumento de velocidad de maza tienda a reflejarse en una merma de la alimentacin, po" "a&$n de la disminuci$n del coeficiene de f"icci$n. !s probable que este descenso de friccin se deba a una descarga de jugo menos eficiente con las velocidades m5s altas del tambor# "on esto, el jugo tiene un mayor efecto lubricante, con la consiguiente baja del coeficiente de friccin#

La ,a"iedad = el esado de p"epa"aci$n de caña , considerados juntos ambos factores, pues es difícil separar los efectos de cada uno, tienen una incidencia importante en las cualidades de la alimentacin# $e ha reportado por "raWford que con la caña cortada a base de cuchillas hay un coeficiente de friccin m5s bajo que con la preparada a base de desfibradoras $earby# !ste efecto se atribuye al predominio de pedazos de corteza en el primero de los casos# %or otro lado, la densidad de volumen se incrementa con la fineza de la preparacin# $e ha comprobado que la densidad de volumen resulta, bajo condiciones calculadas de antemano, una provechosa medida del grado de preparacin#

P"esi$n #id";ulica. La presin hidr5ulica sobre la maza 6aplicada generalmente a la maza superior o mayor7 constituye un factor importante en el trabajo de molida, pero este factor es m5s bien "esulado de las cualidades de la alimentacin, en lugar de un factor causativo en el funcionamiento del molino# $i la alimentacin llega al molino en cantidades suficientes para levantar la maza contra una alta presin hidr5ulica, tal presin se utiliza a cabalidad si no, toda la presin hidr5ulica no actúa sobre el bagazo y, como es lgico, la e'traccin merma# !n el molino convencional de ? mazas, las aberturas relativas en las mazas cañera y bagacera o, m5s fundamentalmente, las presiones relativas son m5s importantes, por cuanto influyen sobre la e'traccin relativa de jugo en ambas e'primidoras y, por consiguiente, sobre la e'traccin total del molino en cuestin#

?aco"es 7ue influ=en en el funcionamieno de la im%i%ici$n. ("ado de im%i%ici$n. "omo el propsito de la imbibicin es diluir el jugo que queda en el bagazo, el factor m5s importante est5 constituido por la cantidad de líquido de imbibicin añadida, la que determina la concentracin del jugo que hay en el bagazo, despu-s de la dilucin# 1a que con una norma dada de trabajo de molida, el jugo que queda en el bagazo es proporcional al contenido de fibra, el grado de imbibicin se e'presa, lgicamente, como


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porcentaje 6o por unidad7 de fibra# !sta cifra se aplica normalmente al agua que se agrega antes del último molino la cantidad de jugo de imbibicin en cada uno de los molinos precedentes depender5 de la cantidad de agua añadida y ser5 apro'imadamente igual a aquella, ya que el jugo del último molino se utiliza como imbibicin antes del molino precedente, y así sucesivamente#

P"opo"ci$n de c*lulas a%ie"as. !l jugo del bagazo se puede utilizar para la dilucin por el fluido de imbibicin, únicamente cuando se han roto las c-lulas de la caña# La proporcin de c-lulas abiertas depende de la eficacia del trabajo de molida que se haya realizado hasta ese punto, cosa que se puede e'presar como p"epa"aci$n, t-rmino que lo mismo se aplica a la caña preparada que entra al (er molino, como al bagazo que llega a un molino posterior# 9al preparacin es a su vez funcin de la preparacin lograda antes del (er molino, con el efecto adicional de las distintas unidades de molida en lo que respecta a la ruptura m5s completa de la estructura de caña, conforme el bagazo avanza por el tandem#

Pol en el %a!a&o. $i la e'traccin en los primeros molinos ha sido deficiente, habr5 una mayor proporcin de pol 6sacarosa aparente7 en el bagazo que sale de tales molinos, por lo que la concentracin del jugo, aún despu-s de la dilucin por imbibicin, resultar5 m5s elevada de lo que debería ser# 4e ahí que sea necesario un %uen "a%a8o en cada molino< para que la imbibicin funcione eficazmente#

Calidad o concen"aci$n de s$lidos en la im%i%ici$n. %or lo general, la imbibicin se utiliza e'enta de slidos antes del último molino# !n algunos casos, sin embargo, el agua se ha utilizado previamente para la dilucin del sedimento de los clarificadores, y en consecuencia contiene cierta cantidad de azúcar en solucin# !ste hecho, como el lgico, ejerce influencia sobre el grado de dilucin obtenible en el jugo residual del bagazo# !l efecto se deja sentir en todo el tandem#

Tempe"au"a del l@7uido de im%i%ici$n. unque muchos ingenios utilizan la imbibicin fría, se refiere en general la imbibicin en caliente# unque hay informes conflictivos a los m-ritos relativos de la imbibicin fría y caliente# La temperatura por encima de ()>C < en la imbibicin, provoca una destruccin del tejido celular que hace permeables las paredes celulares, de manera que el agua tiene acceso directo al jugo en las c-lulas#

Consumo de poencia en el ;"ea de molinos.


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%ara tener un buen nivel de e'traccin en el 5rea de molinos el consumo de potencia debe estar alrededor de (>> y (>A MWPtfh, con un mínimo de H> y un m5'imo de (=A#

?aco"es 7ue influ=en en la capacidad. 5Resumen6. 4e forma resumida se puede afirmar que los factores que influyen sobre el trabajo de molida y de hecho sobre la capacidad del tandem son; • "ontenido de fibra de la caña# • 4imensiones y velocidad de las mazas# • Número de mazas# • juste del molino o abertura de trabajo# • 4ensidad volum-trica, que es funcin de la preparacin de la caña# • %ropiedades de alimentacin y aparatos de alimentacin# • %resin hidr5ulica aplicada# • !nergía utilizada para mover los molinos# • !ficiencia de la supervisin de la planta y dentro de este aspecto, un eficiente nivel de automatizacin#

LI)PIEZA  >ESI?ECCI >EL TV>E). !l tandem entrega bagazo a las calderas y jugo mezclado a la f5brica# %ara ello se hace necesario que adem5s de mantener las condiciones tecnolgicas para ma'imizar la e'traccin, se establezcan las reglas de limpieza y de asepsia o desinfeccin para evitar el crecimiento de determinados microorganismos, así como evitar la formacin de sus colonias (X que al alimentarse de la sacarosa presente en el medio causan p-rdidas, que se aprecian por la diferencia entre la pureza del jugo de la primera e'traccin y la del mezclado que va a la f5brica# %or ello en las funciones b5sicas a ejecutar en la operacin del tandem, se incluyen las relacionadas con la limpie&a = desinfecci$n de odo el molino = los an7ues de 8u!o me&clado# $e define como;

Limpie&a a los m-todos que se emplean para la eliminacin de todos los residuos,

adherencias de sustancias azucaradas, materias aglutinadas con jugo, meladura, etc, en los equipos e instalaciones tecnolgicos y que por sus características propician el desarrollo de los microorganismos#

>esinfecci$nW a los m-todos empleados para la destruccin de los microorganismos y la inhibicin de su desarrollo, utilizando para ello ,apo" =o p"oducos %ace"icidas.

(

!l m5s dañino es el Leuconostoc @esenteroides#


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Limpie&a de la plana moledo"a. 9iene como objetivo eliminar todos los residuos de bagazo y otras materias e'trañas que afectan la eficiencia del proceso#

)edios necesa"ios pa"a e8ecua" la limpie&a. Los medios necesarios para la realizacin de la limpieza son los siguientes; 1.K A!ua con p"esi$n = empe"au"a no meno" 7ue 2 am 5 psi!6 = -C "especi,amene. 2.K )an!ue"as de ca"ace"@sicas ap"opiadas pa"a esas condiciones de p"esi$n = empe"au"a< provistas de pitones de di5metro apropiado y con agarraderas para que el operador pueda manipula"las sin "ies!o al!uno .K oas de !oma = !uanes p"oeco"es pa"a los ope"ado"es. 4.K La u%e"@a de a!ua caliene de%e esa" aislada *"micamene.

)odo de "eali&a"la. 1.K El ope"ado" de%e"; ene" los medios de p"oecci$n pa"a 7ue la limpie&a se "ealice con plena seguridad# 2. )ediane el empleo de las man!ue"as #a%iliadas con los piones , aplíquese directamente el agua a presin sobre todos los rganos de la planta moledora en contacto con el jugo; mazas, bancazos, raspadores, bandejas, etc# !limínense de este modo los residuos de jugo, adherencias, bagacillo acumulado, etc#, drenando el agua hacia los tanques receptores de jugo# !sta limpieza se realizar5 cada 4 #o"as y no sustituye ni elimina la que normalmente "eali&an los "apic#e"os en su "a%a8o "e!ula" en el andem.

>esinfecci$n de la plana moledo"a. La desinfeccin de la planta moledora se llevar5 a cabo empleando vapor yPo productos químicos de forma independiente o combinada# !stos microorganismos por lo general se adapan a las condiciones de ,ida del andem, sin embargo dada su sensibilidad a la temperatura, resulta factible eliminarlos y evitar su crecimiento al aplicarle directamente agua caliente o vapor# !llo ha propiciado el que la desinfeccin con vapor y agua caliente sea el m-todo con el que se obtienen "esulados $pimos pa"a con"ola" el ni,el as*pico del andem.

>esinfecci$n po" medio de ,apo". $e describen en este epígrafe los aspectos relacionados con la desinfeccin por medio del vapor#

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)edios necesa"ios pa"a la limpie&a con ,apo". Se "e7uie"e de una "ed de u%e"@as = o%e"as simples insaladas con ca";ce" pe"manene a ese efeco , que permiten dirigir el vapor sobre los puntos siguientes;  "oladores

de jugo  Eastrillo de bagacillo 6cadenas, cepillos y telas7  Dandejas de jugo  Easpadores  "oladores rotatorios  "oladores parablicos  "aras internas de las vírgenes

>ec@dase en funci$n de la insalaci$n en espec@fico o"as pa"es 7ue p"opicien el alo8amieno de microorganismos# Ins;lense ,;l,ulas de ,apo" en lu!a"es adecuados = de f;cil acceso pa"a se" accionadas po" los operadores que efectuar5n las limpiezas# )odo de "eali&a"la. La desinfeccin por medio de vapor puede efectuarse por el autom5tico#

m-todo manual o

%., -peraci'n Manual. 4ebe e'istir una v5lvula central para independizar todo el sistema, adem5s de las v5lvulas por secciones para controlar su aplicacin# 2.K Ope"aci$n Auom;ica. !l sistema estar5 provisto de v5lvulas autom5ticas para controlar la aplicacin del vapor# "on independencia del r-gimen de empleo, manual o autom5tico, el sistema deber5 garantizar la aplicacin de vapor durante A minutos en intervalos m5'imos de ) horas, y de forma secuencial para los diferentes puntos de aplicacin, previamente seleccionados#

>esinfecci$n po" medio de a!enes 7u@micos. !st5 demostrado que la limpieza con a!ua caliene = la desinfecci$n con ,apo" , realizadas en forma eficiente y con sistematicidad, garantizan un nivel as*pico saisfaco"io de la plana moledo"a cuando la mae"ia p"ima iene las condiciones adecuadas# $e han desarrollado una serie de bactericidas muy eficientes destinados a controlar el nivel as-ptico del tandem #%or lo general son productos biodegradables y deben cumplir requerimientos relacionados con su uso en la industria alimentaria y por sobre todo deben tener la característica de no dejar huellas en el azúcar y miel final# Los productos químicos empleados como desinfectantes en la industria azucarera "ubana son el #ipoclo"io de sodio = de calcio # !l hipoclorito de calcio se suministra en forma de polvo slido que contiene alrededor de un A> F de cloro, el de sodio en forma de una solucin que contiene alrededor de un (>F de cloro#

36


?o"mas de p"epa"aci$n. %ara la preparacin tanto del hipoclorito de sodio como de calcio, se requiere de un tanque de pl5stico, de madera o cemento# %., ipoclorito de calcio. 4isu-lvanse de ? a A partes en peso del hipoclorito en una parte de agua# gítese fuertemente y d-jese en reposo durante unos (> min#, manteniendo el recipiente totalmente tapado# 4es-chese el sedimento que queda en el fondo y utilícese la solucin sobrenadante# 2., ipoclorito de sodio. Jtilícese directamente, sin preparacin previa . ?o"mas de aplicaci$n. Los desinfectantes se aplican directamente sobre todas las partes, piezas y tanques que se pretende proteger, despu-s de la limpieza con agua caliente y vapor# %ara ello es necesario que se empleen sistemas de aire comprimido o asperjadores port5tiles para su aplicacin directa#

R*!imen !ene"al de limpie&a = desinfecci$n. $on inviolables los procedimientos que se establecen en el epígrafe >esinfecci$n de la plana moledo"a para la limpieza con agua caliente y la desinfeccin con vapor# La frecuencia con que habr5n de realizarse se cumplir5 con estricto rigor# La aplicacin de productos desinfectantes se llevar5 a cabo bajo la decisin del Iefe de
%or la dife"encia en"e las pu"e&as del jugo de la



%or determinacin de la



%or la dife"encia en los "educo"es.



%or la P"ue%a de la "esa"su"ina.



%or la de+"ana F "i+.

jugo crudo o mezclado#

fe"menaci$n espon;nea.

!n todos los casos planteados se toma como referencia al jugo desmenuzado y al mezclado# !s importante tener en cuenta que nunca un solo indicador puede darnos la seguridad para la evaluacin del estado as-ptico del tandem e'cepto que la evaluacin visual sea tan evidente que uno slo de ellos corrobore lo anterior# !n la generalidad de los casos deben emplearse como mínimo dos indicadores#


37

Las muestras que se tomen para realizar los an5lisis deben ser muestras puntuales#

>ife"encia de pu"e&as. "ada f5brica registrar5 estadísticamente la dife"encia en"e la ca@da de pu"e&as del 8u!o de la p"ime"a e+"acci$n a la del 8u!o me&clado , que particularmente se determinar5n tan pronto se establezcan las condiciones normales de operacin en cuanto a imbibicin, maceraciones, presiones, r-gimen de molienda horaria, etc#, en las ocasiones siguientes; a7 l iniciarse la zafra# b7 4espu-s en cada parada en la que se haya limpiado profundamente la planta y esta aceptablemente libre de infecciones# !stas ca@das de pu"e&a servir5n como valores de referencia específicas de cada planta moledora y se considerar5n como una guía valiosa para evaluar las condiciones de asepsia, a trav-s de las desviaciones que se registren en los an5lisis diarios# !n las f5bricas que tienen m5s de un tandem estos valores de referencia deben llevarse separadamente# "omo criterios generales se considerar5 que un andem ope"a limpio cuando la ca@da de pu"e&a entre ambos jugos es inferior a; 

1. punos< en el caso de la tecnología tradicional de rastrillos complementados con coladores parablicos#



1. puno, para la tecnología moderna que emplea bombas intupibles y colador rotatorio#

?e"menaci$n espon;nea 5?E6 !s una de las vías metablicas empleadas para la determinacin del grado de infeccin de la planta moledora# "onsiste en medir la caída de %3 que se produce en una muestra de jugo, a la que previamente se le ajust su %3 a A#A, y se mantiene a ?H C" por espacio de ) horas# @ediante una tabla se determinar5 el  de de!"adaci$n en funcin de la variacin que se produce en el %3# Las diferencias entre la ?E del jugo de la desmenuzadora y jugo mezclado debe ser cero 6 > 7 o como m5'imo aquella que corresponda a una diferencia de %3 entre ambos jugos de >#( unidades # !n la tabla siguiente se e'pone un ejemplo ilustrativo en el que se representa a tres ingenios#

/ngenios 

Eesultados del an5lisis de la #)> >#)> >#> !stas diferencias indican que;

Curso de tecnología azucarera D >#(*

"

>#(

38 >#)> >#=A

>#( >#+

9andem  y D no hay infeccin# 9andem sucio#

4atos de la fermentacin espont5nea de los tres tandem del ejemplo#

>ife"encia de "educo"es  "i+# $e refiere este epígrafe a la diferencia entre los reductores F brío del jugo de la primera e'traccin y el mezclado# !l valor de la dife"encia de los "educo"es  "i+ entre los jugos desmenuzadora y mezclado debe ser ce"o 56 o como m5'imo aquella que no sobre pase el  del ,alo" de la desmenu&ado"a. &eamos el ejemplo de la tabla siguiente; Eeductores F Dri' en el jugo

&aloracin de los resultados del an5lisis#

/ngenios Iugo desmenuzadora Iugo mezclado 4iferencias en F  )#HA )#HA >#>> !stas diferencias indican que en D )#HH A#>> )#0+ el tandem  y D no hay infeccin# " )#H> A#+> (>#=) 9andem sucio#

4atos del comportamiento de los reductores de los tres tandem del ejemplo#

P"ue%a de la "esa"su"ina. "onsiste en someter una muestra puntual de jugo no preservada a la accin de la resarsurina como indicador E!48., a una temperatura constante de ?H C" , hasta que se logre la decoloracin del indicador# !l tiempo que demore el proceso de decoloracin determinar5 el grado de infeccin de la muestra analizada# 9iempos de decoloracin en horas &aloracin @as de ?#+A Duena 4e +#> a ?#+A @ala 4e (#> a +#> @uy @ala @enos de (#> hora "rítica# !n tabla Eangos de tiempo de decoloracin de la resarsurina#

criterios clasificar los tiempos de decoloracin de la resarsurina#

se relacionan los empleados para

>e+"ana  "i+. 9ambi-n puede emplearse como criterio la de+"ana  "i+ o los polisac;"idos  "i+ bajo la premisa de que la de'trana y los polisac5ridos en el jugo mezclado no deben sobre pasar los valores del jugo de la desmenuzadora# Limpie&a = desinfecci$n en pa"adas de la plana moledo"a. $egún las causas y la posible duracin de la parada, se establecen las reglas generales siguientes; /aradas (asta 2 (oras. Liquídense los jugos y proc-dase a la limpieza con agua caliente#


39

/aradas ma$ores de 2 (oras. !n las originadas en la planta moledora, termínese de moler la caña que se encuentra en las esteras elevadoras y alimentadoras, así como los conductores intermedios hasta dejar estos vacíos# 9anto en las paradas originadas en la planta moledora como en el resto del ingenio, envíense todos los jugos al tanque receptor de jugo mezclado, para liquidarlo hacia el proceso y posteriormente limpiarlo con abundante agua caliente y vapor# Límpiese con agua a alta temperatura y proc-dase a desalojar el agua con el bagacillo a zanja directamente #

CAPITULO  Pu"ificaci$n de 8u!os. Resumen: "aracterísticas de los coladores de jugo# !l hidrato de cal, calidad y forma de preparacin, instalaciones para la dosificacin de la lechada de cal y del sacar5to monoc5lcico# "alentadores de jugo alcalizado, su instalacin, operacin y limpieza# "larificadores de jugo , instalaciones b5sicas, operacin y limpieza#
Jna pureza superior a la del jugo crudo o mezclado, de >#A a (#A unidades# Jn %3 estable en el rango de =#A a H#(, con una variacin de >#)# Jn contenido de bagacillo inferior a los >#A gr#Pl


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!n estas condiciones el jugo que se entrega a los evaporadores para su concentracin estar5 apto para su procesamiento eficiente que conduzca a la produccin de azúcar con calidad estable# %ara lograr este propsito se hace necesario que en el 5rea de purificacin se cumplan los objetivos siguientes; Oue

las capacidades de los dife"enes e7uipos del ;"ea est-n balanceadas y ajustadas al r-gimen de molida horaria del ingenio#  Oue el flu8o de 8u!o me&clado al p"oceso es* de%idamene "e!ulado#  Oue la empe"au"a del 8u!o a la entrada de la estacin de clarificacin este bajo estricto control#  Oue el P/ del 8u!o cla"ificado se mantenga en el rango establecido para el ingenio#  Oue la e+"acci$n de la cac#a&a de los cla"ificado"es garantice que se opere con los ni,eles m@nimos.  Oue el manenimieno = la limpie&a en &af"a de los e7uipos aseguren un estado t-cnico satisfactorio para una operacin eficiente# %or ser esta 5rea la responsabilizada con la entrega de una materia prima de calidad al resto del proceso tecnolgico, la funcin principal del jefe de 5rea y de los t-cnicos especializados, si los hubiere es la de garantizar establemente el cumplimiento riguroso de los par5metros b5sicos de operacin establecidos para las distintas operaciones que conforman esta 5rea tan compleja#

Es"ucu"a del ;"ea. !l 5rea de purificacin est5 estructurada de la forma siguiente;  "oladores de jugo crudo#  %lanta de preparacin de lechada de cal#  /nstalaciones para la alcalizacin del jugo# de jugo#  "alentadores  "larificadores# 

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Jna de las grandes ventajas de la tecnología moderna es la de conseguir muy bajas caídas de pureza entre la primera e'traccin y el jugo mezclado, debido a la considerable reduccin en el tiempo de retencin del jugo en la planta moledora y a la eliminacin de las zonas muertas características de los tanques debajo de los rastrillos#

Re7uisios ecnol$!icos m@nimos de los colado"es de 8u!o me&clado. Los requerimientos tecnolgicos que deben cumplirse en los coladores de jugo crudo son los siguientes;

1.K En el "as"illo de %a!acillo la ela a insala" en la secci$n de 8u!o a f;%"ica se"; de 22 pe"fo"aciones po" pl!X 5 pe"fo"aciones po" cmX 6 # !n el caso de que la proporcin de bagacillo en el jugo sea muy elevada se debe buscar un 5rea de colado mayor con la misma tela y no sustituirle por otra cuyas perforaciones sean mayores# 2.K En el colado" "oao"io se uili&a"; una ela de %a""a de .M mm de sepa"aci$n. Los p"ime"os coladores instalados en "uba responden a una relacin de +(#H) piesQ por cada (>> >>> Y 6 +#> mQ por cada ( >>> ton# 7 de caña molida # .K El conenido de %a!acillo en el 8u!o colado< cual7uie"a 7ue sea el sisema insalado< de%e"; se" infe"io" a  ("s.  l. 4.K Todos los colado"es esa";n doadas de sisemas de limpie&a con ,apo" .

Esaci$n pa"a la p"epa"aci$n de la lec#ada de cal. La calidad de la cal a emplear, así como su dosificacin son aspectos importantes a considerar dentro de la purificacin de jugos, pues el empleo de cal de bajo contenido de "a8 introduce impurezas que se suman a las que naturalmente vienen con el jugo y producen los siguientes efectos; La ma=o"@a de ellas se deposian en las supe"ficies de "ansfe"encia de calo"< produciendo incrustaciones que en algunos casos requieren de tratamiento químico especial para su limpieza# 



Se inc"emenan los @ndices de consumo po" onelada de caña pa"a pode" supli" el d*fici de CaO = con ello se incrementan los costos de produccin y de manipulacin, pues obliga a una rotacin y liquidacin de los tanques de preparacin m5s frecuente para evitar que el e'ceso de los insolubles obstruya las partes mec5nicas del movimiento o tupa las líneas de flujo#



La dosificaci$n al 8u!o se #ace m;s comple8a al manipula" un flu8o p"opo"cionalmene mayor de la suspensin de cal con la presencia de material erosivo#

La cal hidratada es el principal alcalizante que se emplea, aunque se utiliza tambi-n la cal viva# "ualquiera de ellas se insume en proporciones que est5n en el orden de A>> a =A> gr# como "a8 por ton# de caña molida y debe cumplir con un nivel de calidad en correspondencia con su uso en el proceso#


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Las instalaciones de preparacin de la lechada de cal se han ido estructurando de forma tal que su autonomía les permita la preparacin pr5cticamente una vez al día y con un nivel de automatizacin que garantice que la densidad de la lechada se mantenga en los límites necesarios para el proceso de crudo y de refino en los casos en que el ingenio posea refinería ane'a#

Especificaciones de calidad. Re7ue"imienos pa"a su conse",aci$n. La cal hidratada o hidrato de cal para ser empleada en el proceso de clarificacin debe cumplir con las especificaciones de calidad siguientes;

9alo"es 5 6 8'ido de calcio aprovechable 6 mínimo 7 H>#> 8'ido de magnesio 6 m5'imo7 +#A /nsolubles al 5cido clorhídrico (#A 3umedad 6 m5'imo 7 +#> $ílice en forma de o'ido 6 m5'imo 7 +#> Especificaciones de calidad del #id"ao de cal# Parámetros

!n los ingenios que utilicen cal viva ha de e'igirse el - de o+ido de calcio ap"o,ec#a%le, como límite inferior de su calidad#

El conenido de CaO es el indicador b5sico de la calidad de la cal, aunque el resto de los componentes deben ser vigilados tambi-n ya que las impurezas contenidas en la cal pasan íntegramente al jugo y se suman a las ya e'istentes# !l hidrato de cal se recibe en bolsas de papel de +A :g# y para su almacenamiento se deben seguir la reglas siguientes; o !stíbense las bolsas de cal sobre plataforma de madera para evitar su contacto directo con el piso # o

o

!vítese toda entrada de agua hacia el almac-n de cal por el techo o el piso# Zbranse de una vez slo las bolsas que han de consumirse para la preparacin#

La transportacin y almacenamiento idneos de la cal viva es en silos completamente cerrados, similares a los de transportar cemento#

Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara que la estacin de preparacin opere adecuadamente y entregue una lechada de cal con el flujo y densidad requeridos por el proceso, debe cumplir con los requisitos siguientes;


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1.K Capacidad adecuada en los an7ues de p"epa"aci$n< pa"a 7ue la lec#ada al momeno de su uso en el proceso tenga al menos )> horas de preparada, distribuidos de la forma siguiente; •

Tan7ue de p"epa"aci$n de lec(ada de cal concentrada; con capacidad suficiente para un tiempo de +) horas de operacin y habilitado con agitacin para mantener la suspensin#

•

Tan7ues de lec(ada de cal diluida: dos tanques, como mínimo, con capacidad suficiente para suministrar lechada al proceso por 0 horas, habilitados con agitacin para mantener la suspensin .

2.K >esa"enado": pa"a disol,e" el #id"ao de cal = e+"ae" el e+cedene de a"ena s@lice = o"os materiales indeseables# .K Sisema de a%asecimieno de a!ua condensada conaminada . 4.K om%as de lec#ada de cal concen"ada = diluida. .K Colado"es de malla en la succi$n de las %om%as de lec#ada< pa"a e,ia" 7ue pa"@culas de la suspensin puedan tupir la línea y dispositivos de dosificacin# .K L@neas de suficiene di;me"o pa"a el suminis"o de a!ua de "eo"no pa"a la p"epa"aci$n de la lechada de cal en los tanques de preparacin# M.K L@neas de a!ua c"uda pa"a la limpie&a = el en8ua!ue de los an7ues en el momeno de su liquidacin# -.K Cone+iones pa"a la li7uidaci$n a &an8a. 0.K Sisema de mo,imieno en odos los an7ues pa"a manene" la suspensi$n de cal. 1.K L@neas de "eo"no de lec#ada de cal del p"oceso #acia los an7ues de lec#ada de cal diluida. 11.K L@nea de lec#ada de cal concen"ada pa"a la alcali&aci$n de la cac#a&a en el cac#a&$n. 12.K Ins"umenos pa"a medi" = comp"o%a" la densidad de la lec#ada de cal.

P"epa"aci$n de la lec#ada de cal. La preparacin de la lechada de cal deber5 llevarse a cabo para un tiempo mínimo de )> horas# 4e acuerdo con esta tecnología la densidad de la lechada de cal en los pasos de preparacin ser5 la siguiente;


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Lechada de cal concentrada 2 * #  Lechada de cal diluida de 2 a 4 * para alcalizacin tradicional #  Lechada de cal diluida de 12 a 1 * para alcalizacin con sacarato !n funcin de lo anterior se calcularan los volúmenes de agua requeridos para la preparacin de la lechada en cada tanque# Jn mecanismo adecuado ser5 el de marcar los niveles necesarios en cada uno de ellos para efectuar las mezclas de forma r5pida y segura# $ígase la secuencia siguiente; 

1.K Calc'lese la canidad de #id"ao de cal necesa"io pa"a a%asece" al ingenio en las siguientes )> horas y sep5rense las bolsas correspondientes a esa cantidad# 2.K T$mese a!ua de "eo"no conaminada con una empe"au"a no ma=o" de )> C" y ll-nese el tanque de lechada de cal concentrada hasta el HA F de su volumen# %ngase en marcha el mecanismo agitador y comi-ncese la adicin del hidrato de cal hasta completar el total del mismo# La densidad de la lechada preparada debe estar cercana a los +> CD-# .K )an*n!ase en a!iaci$n el an7ue po" espacio de 24 #o"as anes de transferir algún volumen hacia el tanque de lechada de cal diluida o de uso del proceso# 4.K T"ansfi*"ase pa"e de la soluci$n de lec#ada de cal concen"ada #acia uno de los dos tanques de uso del proceso hasta el nivel que indica la proporcin apro'imada de ella y pngase en marcha el mecanismo agitador#  continuacin adicinese agua hasta ajustar la concentracin de acuerdo a la tecnología empleada en el ingenio +# &erifíquese con aremetro la concentracin de la lechada y ajústese de ser necesario al valor requerido mediante la adicin de agua de retorno o lechada de cal concentrada#

.K P$n!ase en ma"c#a la %om%a = comi*ncese el suminis"o de lec#ada de cal hacia el dosificador principal en el tanque flash, manteniendo las v5lvulas de succin y de descarga de la bomba abierta al (>> F# !n el caso de la alcalizacin fraccionada, el flujo de lechada ir5 del dosificador en el tanque flash hacia el de pre alcalizacin en el tanque de jugo mezclado y desde aquí retornar5 hacia los tanques de lechada de cal diluida# !n el caso de los ingenios que alcalicen en una sola etapa, el flujo retornar5 desde ese dosificador a los tanques de lechada de cal diluida#

.K )an*n!ase el %om%eo de lec#ada en un ni,el supe"io" al consumo del proceso para evitar con el retorno obstrucciones en las líneas de trasiego# M.K Al ,acia"se el p"ime" an7ue< c;m%iese #acia el se!undo = "ep@anse las operaciones descritas en los puntos ), A y =, para rellenar nuevamente el tanque# !n los ingenios donde est5 automatizada la preparacin, esta secuencia se desarrolla por el autmata#

+

45


-.K >espu*s de p"epa"a" el 'limo an7ue de lec#ada de cal diluida "ein@ciese la secuencia correspondiente a la preparacin de la lechada de cal concentrada . !n los ingenios que por las características de los esquemas de evaporacin no sea necesario parar para limpiar se tendr5 que organizar un programa para la limpieza y el mantenimiento de los tanques, en evitacin de que los residuos del mismo puedan dañar el mecanismo agitador# !n las paradas prolongadas o en el mantenimiento liquídense los tanques y envíese la lechada de cal remanente hacia el enfriadero# %osteriormente límpiense con abundante agua fría los tanques hasta eliminar todos los residuos y circúlese agua por todo el sistema de dosificacin#

 * >ensidad + ) = 0 (> (+ () (= (0 +>

(#>(( (#>+= (#>)+ (#>AH (#>H? (#>00 (#(>)0 (#(+>0 (#(?H> (#(A??

4. (=#+) ??#>A A>#)A =0#?A 0=#*( (>A#*> (+A#H? ()=#>= (=H#>A (00#A*

. (0#>) ?=#H? A=#>A HA#*) *=#AH ((H#== (?*#H> (=+#+* (0A#=( +>*#AA

Pu"e&a de la cal 5  de CaO 6 . . . M. (*#0A +(#=A +?#)= +A#+= )>#)> ))#>H )H#HA A(#)+ =(#== =H#+H H+#0H H0#)0 0?#A? *(#(? *0#H+ (>=#?+ (>=#++ ((A#00 (+A#A) (?A#(* (+*#)? ()(#+> (A+#*= (=)#H? (A?#=H (=H#=) (0(#=( (*A#A0 (H0#A+ (*)#HA +(>#*H ++H#+> +>)#(H +++#H? +)(#+* +A*#0= +?>#A( +A(#)= +H+#)+ +*?#?H

M. +H#>= AA#>* 0)#>0 ((?#*( ())#0A (H=#A> +>*#AA +)?#)? +H0#)+ ?()#??

-. +0#0H A0#H= 0*#=* (+(#A( (A)#A( (00#+= ++?#A+ +A*#== +*=#** ??A#+0

("s. de CaO po" li"o de lec#ada de cal pa"a dife"enes pu"e&as de la cal.

!n los ingenios que utilicen cal viva proc-dase a su apagado con agua de retorno contaminada a una temperatura del orden de los => C" , hasta una concentracin de +A a +H CD- en el tanque para el apagado y mant-ngase en agitacin por m5s de ? horas # !nvíese la lechada de cal hacia el tanque de lechada de cal concentrada y ajústese la concentracin a +> CD- con agua de retorno a )> C"# $íganse las instrucciones de los puntos que suceden al +# "on la tabla A#+ y la ecuacin de abajo se podr5 calcular determinado volumen de lechada de cal#

Ccal G 9 C

el 8"a contenido en

Ccal G Conenido oal de CaO . 9 G 9olumen del an7ue de lec#ada de cal en li"os. C G Concen"aci$n de CaO en !".l se!'n la a%la .2

!jemplo; se desea conocer la cantidad de "a8 en un tanque de (> mR de lechada de cal diluida a + CD-, cuya pureza inicial era del H>#> F#

Ccal G 1  2.2 G 22  !". G 22. Y!.

46


$i este tanque se consume en 0 horas, el rate de consumo ser5;

22.- G 1.- Y!.#" de CaO. = de

1.- .M G 4.11 B!  #". de Cal f@sica.

Alcali&aci$n del 8u!o. La alcalizacin se puede llevar a cabo mediante dos procedimientos que se definir5n como; • Alcali&aci$n "adicional# • Alcali&aci$n po" saca"ao. !n la tecnología tradicional la alcalizacin se realiza de una sola vez 6en frío o en caliente7 o en dos etapas 6fraccionada7# ctualmente e'iste cierta tendencia al empleo del sacarato debido a las ventajas de que el mismo es soluble en agua con lo que se evitan las conocidas obstrucciones en las tuberías de conduccin de la lechada# "on independencia del m-todo a emplear la alcalizacin debe garantizar una esa%ilidad "i!u"osa del P/ del 8u!o , en un rango de variacin m5'imo de .4 unidades entre los valores de . a M.1 # !l rango que se seleccione en un ingenio en particular debe ser aqu-l que propicie la clarificacin mas completa del jugo # %ara la operacin de todos los sistemas de alcalizacin se debe cumplir que las muestras tomadas sean realmente representativas de todo el flujo# La aplicacin del medio alcalizante deber5 realizarse en condiciones que favorezcan un mezclado con el jugo lo m5s perfecto y vigoroso posible para evitar zonas locales de diferente %3, que inciden negativamente en la calidad de la alcalizacin# La única garantía posible de que los aspectos anteriores se puedan cumplir en la pr5ctica industrial es mediante el control autom5tico del %3, acompañado de un sistema de muestreo del jugo alcalizado representativo y con el menor retardo posible# %ara la efectividad de cualquier sistema de alcalizacin empleado, así como para la estabilidad del resto del proceso, es "e7uisio indispensa%le la "e!ulaci$n del flu8o de 8u!o me&clado #acia los calenado"es #

Alcali&aci$n en caliene. !s la que se realiza despu-s que el jugo sobrepas las etapas de calentamiento y se encuentra alrededor de los (>? C" # !l punto ptimo de aplicacin es en el tanque flash, aprovechando la agitacin vigorosa que se produce por el cambio de presin# %ara estos fines el tanque flash debe estar dotado de baffles y sistemas que ayuden a la mezcla adecuada lechada de cal 2 jugo mezclado caliente#


47

La dosificacin de la lechada de cal se regula mediante el valor de %3 a obtener en el jugo alcalizado inmediatamente a la salida del tanque flash#  su vez este valor de %3 se hace corresponder con el del jugo clarificado tomando en consideracin la caída que se produce en el clarificador# Normalmente esta caída es alrededor de un entero, pero en cada ingenio se ajustar5 al valor característico para sus jugos y sus instalaciones#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. Las instalaciones deben cumplir con los requisitos t-cnicos siguientes; 1.KTan7ue flas# doado con %affles = sisemas ine"io"es 7ue a=uden al me&clado< = 7ue !a"anice el tiempo de retencin adecuado# 2.K>osificado" de lec#ada de cal< con su acuado" a8usado a las necesidades ecnol$!icas del proceso y en buen estado t-cnico# .KToma mues"a coninuo a la salida del an7ue flas#< #acia el sisema de medici$n de P/. !l enfriamiento de la muestra depender5 de las características de los electrodos instalados# 4.KLa&o de "e!ulaci$n del P/< con indicaci$n local = posi%ilidad de indicaci$n "emoa. .KTu%e"@a de di;me"o a8usado al caudal del in!enio pa"a el "eo"no de la lec#ada de cal #acia la planta de preparacin# 2.K Ope"aci$n de la alcali&aci$n en caliene. 1.K 9e"if@7uese 7ue el oma mues"a< el sisema de enf"iamieno de la mues"a< si lo requiere< así como el electrodo de %3 se encuentren en perfecto estado# 2.K En el dosificado"< ,e"if@7uese 7ue el acuado" se encuen"e en pe"feco estado t-cnico# .K Al comen&a" a mole" p$n!ase en ma"c#a el %om%eo de lec#ada de cal al dosificador y verifíquese el retorno del (>> F del flujo hacia los tanques de lechada de cal diluida, para comprobar el perfecto funcionamiento del sistema# 4.K Lue!o de esa%ili&ado el flu8o de 8u!o ,e"if@7uese< po" la indicaci$n de P/ , el trabajo del dosificador y del sistema de control y regulacin# .K A8'sese el P/ si esu,iese fue"a del "an!o = man*n!ase ,i!ilancia so%"e el %3 del jugo clarificado para comprobar que tanto la puesta en operacin como los ajustes realizados han sido los adecuados#

Alcali&aci$n en f"@o. !s la que se realiza en frío antes del calentamiento# "on este proceder el jugo mezclado llega a los calentadores a un %3 mayor y se reduce considerablemente la corrosin en estos equipos y posibles p-rdidas por inversin en el jugo# !sta alcalizacin se puede llevar a cabo de dos formas distintas;


48

lcalizacin continua#  lcalizacin discontinua# 

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara que la alcalizacin en frío funcione de forma adecuada sus instalaciones deber5n cumplimentar un grupo de requerimientos t-cnicos mínimos; 1.KTan7ue con capacidad suficiene pa"a 7ue el 8u!o en!a un iempo de "esidencia oal en el rango de 0 a (> min#, dotado con mecanismo de a!iaci$n# 2.K Insalaciones de u%e"@as con sus "especi,as ,;l,ulas pa"a lle,a" al an7ue los si!uienes flu8os:  Iugo mezclado  Iugo de los filtros#  Lechada de cal#

.K Insalaci$n pa"a la limpie&a con ,apo" = a!ua caliene. 4.K Insalaci$n pa"a la li7uidaci$n a la &an8a. .K om%a de 8u!o alcali&ado a los calenado"es< doada de las insalaciones si!uienes:  &5lvula de no retorno o cheque en la descarga  "oladores de mallas dobles intercambiables instalados en la línea de succin#  Línea de recirculacin controlada hacia el tanque de jugo#  @anmetro en la descarga# .K Sisema de dosificaci$n de lec#ada de cal. M.K Sisema de medici$n = con"ol del P/. -.K Sisema de "e!ulaci$n del flu8o de 8u!o me&clado al p"oceso. 2.K Ope"aci$n del sisema de alcali&aci$n coninua. $e produce directamente en el tanque de jugo alcalizado tomando como referencia el %3 de salida del mismo# Límpiense regularmente los coladores situados en la succin de las bombas de jugo alcalizado# "uando ocurran interrupciones en la molida por espacio de + o m5s horas, proc-dase a la liquidacin y limpieza de;  

9anque de jugo alcalizado# "oladores en las tuberías de succin de las bombas de jugo alcalizado#


49

Liquídense, e'tr5iganse los residuos y l5vense con abundante agua caliente y vapor# !n los casos en que las instalaciones est-n conformados por dos tanques, proc-dase a limpiarlos diariamente# 4ebe mantenerse estrecha vigilancia sobre la posible infeccin del tanque de jugo alcalizado# !n tal sentido s-ase ri!uroso con el esuema de liuidaci'n $ limpieza sistem#tica con vapor # $ígase el procedimiento siguiente; $i la instalacin consta de dos tanques, liquídese de inmediato el tanque o contaminado y límpiese con agua caliente y vapor# o $i la instalacin consta de un solo tanque o tanques en paralelo que no puedan liquidarse entonces proc-dase a elevar la temperatura del jugo hasta => C" # >?#2 8peracin del sistema de alcalizacin discontinua o volum-trica# !l sistema de alcalizacin discontinua o volum-trica consta de;  4os tanques de igual volumen 6( y +7 que reciben alternativamente el jugo mezclado y de los filtros#  4os tanques dosificadores de igual volumen 6( y +7, que reciben alternativamente la lechada de cal diluida# $u volumen estar5 calculado para alcalizar el volumen contenido en el tanque de jugo correspondiente hasta el %3 establecido# (#2 l llegar el jugo al primer tanque, pngase en marcha el sistema autom5tico de llenado del tanque de lechada de cal que garantizar5 la cantidad prefijada para el volumen del tanque de jugo# +#2 l llenarse el primer tanque de jugo , se activa el mecanismo sincrnico que pasa el flujo hacia el segundo, a la vez que se inicia la secuencia de descarga del primero, así como la adicin simult5nea del tanque de lechada de cal# ?#2 l completarse el vaciado del primer tanque , se cierra la v5lvula de descarga y queda libre, en espera de que se reciba nuevamente el flujo cuando el segundo se llene# )#2 l llenarse el segundo tanque de jugo, se repite la secuencia#

Alcali&aci$n f"accionada. %arte del principio de realizar una prealcalizaci'n en frío, con una rectificaci'n posterior en caliente, donde se ajusta el %3 final del alcalizado al valor requerido por el jugo clarificado# !n la
P"e alcali&aci$n en f"@o #asa . a .- de P/ . Calenamieno #asa 1 K1 C A8use final del P/ #asa el "an!o $pimo< en el an7ue flas#. 4iagrama de funcionamiento de la alcalizacin fraccionada#

50


Las características de esta alternativa son las siguientes ;  !l jugo a los calentadores es previamente neutralizado, reduci-ndose su agresividad#  $e

completa la alcalizacin a una temperatura en que se logra la reaccin de floculacin de ciertos 5cidos y otras sustancias, que hacen m5s completo el proceso#

La pre2alcalizacin en frío se puede controlar por ;   

lcalizacin por sacarato# La reaccin entre la sacarosa y la lechada de cal, produce una sal muy activa y con alto grado de ionizacin, conocida como saca"ao monoc;lcico. Los productos finales son los siguientes; 

 "12 811322 [ ) "a 6837 2[ 3 28

6"12 811 32 7"a [ "a 6837

2

Saca"ao monoc;lcico

$e mezclan 3 partes de sacarosa en meladura con % de '&ido de calcio , para producir una solucin de saca"ao en un medio fue"emene alcalino 6 entre (( y ((#A de %3 7# Las densidades de los productos a emplear son de  a  "i+ para la meladura y de 12 a 1 * para la lechada de cal# La reaccin se efectúa por encima de los HAC" y requiere un tiempo de A min# !s requisito indispensable para la implementacin de esta tecnología la utilizacin de #id"ao de cal de $pima calidad , si se quieren obtener todas sus bondades # !ntre las ventajas m5s sobresalientes de la aplicacin del sacarato se destacan las siguientes; !l sacarato monoc5lcico es una sal soluble en agua, por lo que su manipulacin en f5brica no generar5 los problemas de tupiciones tanto en las tuberías como en los sistemas de dosificacin# es  !l nivel de reactividad frente a los fosfatos presentes en el jugo, substancialmente superior al de la lechada de cal y por ello su reaccin es mucho m5s completa debido a que el sacarato monoc5lcico tiene un alto grado de ionizacin# 4e ahí que se reduzcan los consumos de cal y los riesgos de sobrealcalizaciones locales en comparacin con los de la tecnología tradicional#  %roduce jugos m5s claros que los obtenidos por los m-todos tradicionales#  umenta la capacidad de preparacin en la planta de lechada de cal #  Reduce la demanda de agua de retorno para su preparación. 

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara que la preparacin del saca"ao monoc;lcico sea la adecuada las instalaciones de preparacin deben cumplir con los requisitos t-cnicos siguientes;


51

1.K Tan7ue #a%iliado con a!iaci$n pa"a efecua" la me&cla de la meladu"a con la lec#ada de cal. 2.K Tan7ue #a%iliado con a!iaci$n pa"a el almacenamieno del saca"ao. Am%os an7ues de%en tener las capacidades requeridas para la molida del ingenio# .K La&os de "e!ulaci$n = con"ol pa"a la "eali&aci$n de la me&cla. 4.K Tu%e"@as pa"a la alimenaci$n al dosificado" de lec#ada de cal = de "eo"no a la plana de cal. .K >osificado" de lec#ada de cal al an7ue de "eacci$n o me&clado. .K Tu%e"@a de meladu"a #acia el an7ue de "eacci$n o me&clado. M.K Sisema de %om%eo de la soluci$n de saca"ao #acia el p"oceso. -.K L@nea pa"a la li7uidaci$n de los an7ues = sisema de limpie&a con a!ua . 2.K P"epa"aci$n del saca"ao monoc;lcio. La preparacin del sacarato se efectúa autom5ticamente de forma continua o discontinua# /reparaci'n discontinua o volumtrica. !l principio de operacin del sistema es el siguiente ; (#2 !n el tanque de mezclado se vierte la proporcin volum-trica de lechada de cal que equivalga a una parte en peso de "a8# +#2 l completarse este volumen, se interrumpe la adicin de lechada de cal y comienza la alimentacin de la proporcin volum-trica de meladura que equivalga a H partes en peso de sacarosa# ?#2"ompletada esta operacin se interrumpe la alimentacin de meladura y simult5neamente se descarga el contenido al tanque de almacenaje de sacarato# )#2 $e comienza de nuevo el ciclo con una frecuencia tal que garantice como mínimo A min# de tiempo de residencia en el tanque de almacenaje, para que la reaccin se complete#

/reparaci'n continua por /. !l principio de operacin es el siguiente; (#2 !n el tanque de almacenaje se mantiene un volumen de sacarato en correspondencia con las necesidades del ingenio, para un tiempo de residencia mínimo de A min## !ste requisito se cumple con un control de nivel que regula la v5lvula de alimentacin de meladura al tanque de reaccin o mezclado#


52

+#2 @ediante el dosificador de lechada de cal se añade continuamente en el tanque de mezclado la cantidad requerida para obtener a la salida un P/ en"e 11. = 11.. ?#2 La salida del tanque de mezclado se descarga de forma continua al tanque de almacenaje#

Calenamieno del 8u!o. !s la operacin que se lleva a cabo para suministrar el calor suficiente al jugo mezclado para elevar su temperatura hasta (>? 2(>= C" y completar así la reaccin entre la lechada de cal y los fosfatos presentes en el jugo# !sta puede llevarse a cabo en etapas conocidas como calentamiento primario y rectificado# "on independencia del diseño, el esquema de uso del vapor y el esquema de limpieza, la estacin de calentadores debe operarse de forma tal que la superficie de transferencia en operacin siempre est- limpia#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. La estacin de calentamiento del jugo deber5 contar con los requisitos t-cnicos siguientes;

1.K V"ea de "ansfe"encia de calo" en conco"dancia con la capacidad del in!enio = con los ni,eles de presin del vapor para el calentamiento escalonado# $e dispondr5 adicionalmente de una superficie para la rotacin en la limpieza# 2.K om%a de 8u!o alcali&ado = sisema de u%e"@as de alimenaci$n = "asie!o de 8u!o a los calentadores, habilitadas con by pass para el esquema de limpieza a emplear# .KTu%e"@as de alimenaci$n de ,apo" de e+"acci$n = ,apo" de escape< conecadas a un mismo cabezal con un arreglo de v5lvulas tal que permitan cambiar a los calentadores de una a otra línea en funcin de garantizar la temperatura del jugo a la salida de la estacin de calentamiento# 4.K Sisemas de u%e"@as con sus "especi,as ,;l,ulas pa"a da" se",icio de :  gua para enjuagues#  $osa c5ustica para limpieza#  !'traccin de gases incondensables según la presin de operacin#  ire comprimido para limpieza por tostado#  4renaje a la zanja#  &5lvula de seguridad en el cuerpo si -ste se opera a presin# .K Sisemas de e+"acci$n de a!uas de "eo"no po" sifones in,e"idos< po" paas %a"om*"icas o por trampas de vapor# !l c5lculo de los sifnes invertidos6 presin positiva en el cuerpo del calentador7 se efectúa en base del requerimiento de (m de altura en la pata ascendente por cada psi de diferencia de presin con el sistema hacia el cual se drena el condensado#

53


La pata barom-trica 6vacío en el cuerpo del calentador7 se calcula en base del requerimiento de >#A> m de altura por cada plg# de 3g de diferencia de presin con el sistema al cual se drena el condensado # !sta altura se mide entre el nivel inferior del cuerpo del calentador y el nivel m5'imo del agua en el tanque en el que se sella la pata# $e e'pone un ejemplo en el cual se drenan los condensados a sistemas a presin atmosf-rica 6 caso m5s frecuente 7 ;

C;lculo de la alu"a pa"a la P"esi$n de ,apo" %ositiva 0 psig# &acío 0 plg de 3g#

paa ascendene del sif$n. 0 ∗ ( metro

paa %a"om*"ica. Alu"a calculada. 0#> metros )#> metros 0 ∗ >#A metro

%ara el primer caso inst5lese un sifn cuya pata ascendente tenga una altura mínima de 0#> metros hasta el nivel inferior del cuerpo# 6 !s muy probable que sea necesario enterrar el sifn en un hueco cuya profundidad posibilite la altura requerida7 # !n el segundo caso s-llese la pata barom-trica en un depsito de condensado cuyo nivel de reboso est- al menos ) metros por debajo del punto inferior del cuerpo del calentador# $i el calentador tuviera que trabajar indistintamente con las dos presiones, inst5lese un sifn de las mismas dimensiones#  cualquier altura, a un nivel superior al de reboso del tanque de condensado, con-ctese en la pata descendente un tubo que se har5 sellar en el tanque# /nst5lese una v5lvula de pie en esta derivacin y otra en la descarga del sifn para seleccionar la variante de retorno en cada caso# !n las bombas de retorno, donde e'istan, se deber5 tener especial cuidado de que sean aptas para la manipulacin de líquidos calientes, es decir, que dispongan del N%$3 requerido para las condiciones de operacin de la instalacin# l igual que en el caso de los sifnes invertidos se tendr5n que instalar sea necesario, en huecos, para cumplimentar este requerimiento#

donde

.K Aislamieno *"mico a8usado a las no"mas en odas las l@neas de ,apo"< a!ua de "eo"no< 8u!o caliente y el cuerpo de cada calentador# M.K Indicaciones locales de los si!uienes pa";me"os: P"esi$n 5 o ,ac@o6 , en la puntos siguientes; 4escarga de las bombas de guarapo a los calentadores# o Línea de suministro de vapor de e'traccin# o Línea de suministro de vapor de escape al cabezal de los calentadores# o !ntrada del jugo a cada calentador y salida del calentador rectificador# o

Curso de tecnología azucarera o

o

o

54

!ntrada general de jugo a la batería de calentadores# 4e car5tula lo mas amplia posible y ubicado en un punto de f5cil acceso visual# "olector general de gases incondensables hacia sistema de vacío, antes de la v5lvula de regulacin# "uerpo de cada calentador 6en la zona de vapor7#

Tempe"au"a, en los puntos siguientes; !ntrada de jugo a la batería de calentadores# $alida de jugo de cada calentador# Línea de vapor de escape# $alida del calentador rectificador, con registro#  $alida del calentamiento primario, con registro -.K La&o de "e!ulaci$n de la empe"au"a del !ua"apo a la salida del calenado" "ecificado". 0.K Sisema de deecci$n de "a&as de a&'ca" en el "eo"no.

2.K Ope"aci$n de calenado"es. La secuencia de la puesta en marcha de los calentadores se describe a continuacin# 1.K Ci*""ense las ,;l,ulas de sosa c;usica< li7uidaci$n< a!ua de en8ua!ue< aire comprimido y de e'traccin de gases#

2.K V%"anse las ,;l,ulas de e+"acci$n de condensados< di"i!idos #acia el sistema de retorno contaminado# !n el caso de los calentadores que operen a presin y al vacío, verifíquese que la salida de los retornos se conjugue con la presin a la que est5 operando# .K P$n!ase en ma"c#a la %om%a de 8u!o a los calenado"es = cuando comience a indicar presin el manmetro de la línea de alimentacin al primer calentador, 5branse gradualmente las v5lvulas de entrada y salida de jugo y a continuacin la de vapor de calefaccin# $í la puesta en marcha es de un solo calentador, o de un juego, 6por rutina de limpieza o mantenimiento7 5branse gradualmente las v5lvulas de entrada y salida de jugo y a continuacin la de vapor de calefaccin de ese calentador o juego en específico#

4.K Re!'lese la a%e"u"a de las ,;l,ulas de e+"acci$n de incondensa%les. .K T$mense mues"as del sisema de "eo"no = comp"u*%ese si e+ise contaminacin# !n caso de presencia de trazas ligeras o de ser negativo c5mbiese hacia el sistema de condensados puros# !n los calentadores donde se encuentre instalado el sistema de deteccin de azúcar en el agua de retorno, este determinar5 la presencia de trazas y tomar5 las decisiones pertinentes autom5ticamente#


55

Jna vez en marcha los calentadores regúlese la e'traccin para que la temperatura en el calentamiento primario alcance la temperatura establecida según el esquema de operacin del ingenio# @ant-ngase la temperatura de salida de los calentadores en (>? a (>= C"# $obrep5sese este límite solo en casos e'cepcionales de presencia de tierra y e'ceso de bagacillo# $upervísese la presin en la tubería de jugo a la entrada de la batería de calentadores# !n cada ingenio, según el arreglo de calentadores y el flujo correspondiente a la molida horaria, se obtendr5 en este punto un valor particular, con el que el personal de operacin debe familiarizarse# Las variaciones de este valor de presin brindar5n informacin de violaciones de la molida horaria, e'ceso de agua de imbibicin, incrustaciones o tupiciones en los equipos etc#, para actuar en consecuencia#

.K P"incipales p"o%lemas ope"acionales = sus causas .  continuacin e'ponemos los principales problemas que pueden presentarse en la estacin de calentamiento en operacin así como las posibles causas y sus respectivas soluciones#

%., 4nsuficiente flu"o de "u!o , que se detecta por; a7 Eeduccin de la presin de bombeo de jugo yPo desbordamiento del tanque de jugo alcalizado# Las causas m5s comunes son ; 

-bstrucci'n de los coladores de malla en el lado de succi'n de las bombas# !'amínense y límpiense si esa fuese la causa# "ompru-bese que se sigue rigurosamente el ciclo de limpieza establecido#



eficiencia manifiesta en una de las unidades de bombeo de jugo# %ngase en marcha la unidad de repuesto y en los casos con mas de una bomba, verifíquese una a una las que est5n en operacin y determínese la que est5 operando deficientemente#

b7 $obrepresin a la entrada de los calentadores yPo desbordamiento del tanque de jugo mezclado o alcalizado# Las causas m5s comunes son; 

E+ceso de molida o de aplicacin de e+cesi,o flu8o de a!ua en el andem# Eegúlese la molida a los valores normados o disminúyase la aplicacin de agua en el tandem#



O%s"ucci$n en los u%os de los calenado"es # 4et-ctese el o los calentadores incrustados o tupidos y proc-dase a su limpieza#

2., 4nsuficiente calentamiento del "u!o, que se apreciar5 por la imposibilidad de garantizar los (>? C " de temperatura a la salida de la estacin de calentamiento# Las causas m5s comunes son; • a8a p"esi$n de ,apo" de escape. Eevísese la operacin integral del ingenio .

56


•

>isminuci$n del flu8o de ,apo" #acia los calenado"es p"ima"ios que operan con e'tracciones procedentes de la estacin de evaporacin < manifestado en la reduccin de la temperatura en el calentamiento primario# Eevísese;

•

E+"acci$n de !ases incondensa%les. pr-ciese al tacto en el colector hacia el sistema de vacío si no se est5n e'trayendo debidamente los gases, revelado por la ausencia de temperatura# Eevísese la abertura de la v5lvula de pie y verifíquese el valor del vacío en los cuerpos.

•

E+"acciones de los condensados. &erifíquese que se est5 utilizando el esquema correcto de retorno y que no haya p-rdida del sello barom-trico por e'ceso de vacío u otra causa#

•

>eficiene ope"aci$n de los e,apo"ado"es. "orríjanse detectados y restabl-zcanse la operacin normal#

•

Esado de limpie&a de los e,apo"ado"es # $i se detectan problemas graves en este aspecto, prep5rense condiciones para la limpieza química en las pr'imas ?> horas#

•

>efecos en las 8unas de los ca%e&ales de los calentadores, ocasionando corto circuito entre los diferentes pases de circulacin del jugo# /nspeccinese calentador a calentador hasta determinar la unidad defectuosa, corríjanse los problemas detectados y compru-bense los resultados del trabajo por el sistema de pruebas parciales#

•

9;l,ulas defecuosas o mal ce""adas< en el sistema de sosa c5ustica o en los bloqueos de los equipos, pues motivan igualmente corto circuitos de jugo# Eevísense y corríjanse#

•

Rou"a del sello #id";ulico po" p"esi$n e'cesiva en el cuerpo del calentador, de aquellas instalaciones que operen con sifones invertidos# Eegúlese la p"esi$n de ope"aci$n en los calentadores con problemas y restabl-zcase la operacin normal#

•

)al funcionamieno de las "ampas de ,apo" , ocasionando problemas con el drenaje del retorno o con el sellaje del vapor# &erifíquense los mecanismos de la trampa de vapor, corríjanse los defectos encontrados y a continuacin restitúyase la operacin normal#

•

Reenci$n de condensados en los calenado"es 7ue ope"en con p"esi$n posii,a# Eevísense las v5lvulas de retornos, sus combinaciones y el trabajo de las bombas de e'traccin de condensados# "orríjanse los defectos encontrados#

los

problemas

O%se",aci$n: siempre la primera accin ser5 la restauracin de la temperatura final acudiendo a m5s calentadores, pasando equipos primarios a trabajar con vapor de escape, etc# Jna vez corregidos los problemas, restitúyase la operacin normal#


57

4.K P"ocedimieno ane ine""upciones de la molida. l detenerse la planta moledora y en funcin del tiempo que se estime de parada se tomar5n las siguientes medidas operativas, con el objetivo de mantener la eficiencia del 5rea#

Pa"ada #asa 1 #o"a; liquídese el tanque de jugo alcalizado e inmediatamente ci-rrese la alimentacin de vapor#

Pa"ada po" m;s de 1 #o"a ; liquídense todos los calentadores hacia el tanque de

jugo alcalizado y enju5guense con abundante agua#

Limpie&a de los calenado"es de 8u!o. La limpieza de los calentadores se llevar5 a cabo por el m-todo de tostado, por las ventajas pr5cticas del sistema, que se concentran en los aspectos siguientes; •

La superficie del calentador queda con un nivel de limpieza superior al sistema tradicional con sosa c5ustica# !llo permite prolongar el tiempo de limpieza desde ?+ hasta (+> horas, sin reduccin apreciable en su coeficiente de transferencia de calor#

•

!n cada limpieza el calentador es inspeccionado y probado, lo que brinda un margen importante de seguridad para aprovechar los condensados para las calderas, y confianza en la operacin por el conocimiento sistem5tico del estado de limpieza de la flusería#

• horros en el consumo de sosa c5ustica#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara poder implementar el sistema de tostado de los calentadores resulta imprescindible adecuar la estacin a partir de la aplicacin de las medidas siguientes; 1.K Todas las apas de los calenado"es de%en ene" sisema de %isa!"as pa"a facilia" el "a%a8o de apertura y cierre# 2.K Todos los o"nillos = ue"cas de las apas de los calenado"es ienen 7ue se" i!uales pa"a as@ facilitar las operaciones de apertura y cierre# .K Las apas de%en doa"se de 8unas de !oma u o"o mae"ial de ca"ace"@sicas simila"es 7ue resista las manipulaciones frecuentes# 4.K Se #a%ilia"; una oma de ai"e comp"imido en el ;"ea de los calenado"es< as@ como man!ue"a de suficiente longitud para la limpieza final de los tubos de los fluses# dem5s se construir5 una boquilla para el soplado, ajustada al di5metro interior de los tubos#


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2.K Reali&aci$n de la limpie&a po" el sisema de osado. !l ciclo de limpieza por el m-todo de tostado tiene una amplitud m5'ima de hasta A días# La cantidad de calentadores a limpiar diariamente ser5 el resultado de dividir el número total de calentadores por A# 1.K Una ,e& 7ue se en!a la canidad de calenado"es a limpia" dia"iamene< progr5mese una secuencia de limpieza diaria de calentadores, garantizando con los dem5s la superficie necesaria en operacin para cada etapa de calentamiento# 2.K Li7u@dense = en8u;!uense los calenado"es a los 7ue les co""esponda su limpieza en funcin de la programacin establecida# .K >es;pense po" am%as ca%e&as = a coninuaci$n comi*ncese a aplica" el vapor normal de operacin por espacio de () a (= horas de forma ininterrumpida# 4.K Al ca%o de ese iempo ci*""ese la ,;l,ula de alimenaci$n de ,apo" = esp-rese unas ) horas para que se produzca el enfriamiento# .K Una ,e& "anscu""ido ese iempo< apl@7uese ai"e comp"imido a cada u%o de calentador, en sentido contrario a la direccin del flujo normal, utilizando la boquilla descrita en el epígrafe anterior# %ara evitar que el polvo de las incrustaciones se esparza innecesariamente por toda el 5rea, es recomendable habilitar sacos, bolsas de lona u otro material similar para situarlas en la cabeza contraria al lado de aplicacin del aire comprimido#

.K Te"minada la limpie&a de los u%os< e+am@nense dealladamene = verifíquese el resultado de la misma# !n caso de ser satisfactoria proc-dase a realizar la prueba hidr5ulica de cada equipo que se haya limpiado# M.K Ci*""ese el5los6 calenado"5es6 si la p"ue%a "esul$ saisfaco"ia = pnganse en marcha para proceder a la limpieza de los calentadores del siguiente día# !n caso contrario corríjanse los defectos encontrados y a continuacin repítase la prueba hidr5ulica#

Cla"ificado"es de 8u!o. !n el clarificador se resumen todas las operaciones de calentamiento y alcalizacin, con la separacin en dos corrientes; la de los lodos que ser5n reprocesados y tratados en la estacin de filtros al vacío y la de 8u!o cla"ificado que se envía hacia la estacin evaporadora para su concentracin# !ste proceso de sedimentacin requiere de un tiempo de alrededor + a ? horas, para la tecnología en la que intervienen clarificadores convencionales de bandejas múltiples# !l desarrollo de coagulantes específicos, así como el surgimiento de nuevas concepciones en cuanto a la din5mica de estos procesos y el mejoramiento de la calidad de la caña han propiciado que el iempo de "eenci$n necesa"io pa"a complea" la "eacci$n de floculaci$n se #a=a lo!"ado "educi" #asa .M #o"as,


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concretado en la introduccin en la industria azucarera de caña de un cla"ificado" de una sola %ande8a !n igual sentido se han venido aplicando ciertos arreglos y modificaciones con resultados probados, que han logrado "educi" el iempo de "eenci$n #asa 1. #o"as , utilizando equipos de bandejas múltiples e'istentes en los ingenios# La búsqueda de tecnologías y soluciones para la reduccin del tiempo requerido para la decantacin del jugo constituye una de las preocupaciones m5s importantes para los tecnlogos en la industria azucarera de caña, por lo que representa en t-rminos de eficiencia tecnolgica para el ingenio#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara que los clarificadores operen de forma adecuada y puedan garantizar la calidad del jugo, sus instalaciones deben cumplir con los requisitos t-cnicos siguientes;

1.K Tan7ue flas# con las condiciones si!uienes:  "apacidad adecuada a la molida del ingenio#  4istribuidor interior de flujo para lograr la mezcla uniforme entre el jugo y la lechada de cal o el sacarato#  Jbicacin preferentemente horizontal buscando un 5rea de degasificacin mayor#  ltura m5'ima de 1. a 2. m sobre el clarificador, para que la alimentacin sea en r-gimen francamente laminar#  9ubo de flasheo diseñado para una ,elocidad m;+ima del ,apo" de 1 mse!. para que no se produzcan arrastres# Dasado en una temperatura de (>= C" en el jugo# $e ha estimado un flasheo del orden de los .2 m se!. po" cada 1  on. de caña por día de capacidad de molida# 2.K 9;l,ulas esi!os pa"a dee"mina" los ni,eles de cac#a&a< siuadas en l@nea ,e"ical a pa"i" del fondo del clarificador y distanciadas entre sí a  pl! 51 mm6. $e ubicar5n al menos ) de estas v5lvulas de 1 pl! 52 mm6 de di5metro# !stas v5lvulas tendr5n habilitada una línea de agua con suficiente presin para limpiarlas# .K 9;l,ulas = u%e"@as de di;me"o no infe"io" a las  pl! 5M mm6 pa"a la li7uidaci$n indi,idual de cada bandeja del clarificador# 4.K Sisemas de u%e"@as con sus "especi,as ,;l,ulas pa"a da" se",icio de:      

gua, con di5metro mínimo de 4 pl! 51 mm6, para limpieza y enjuagues de tuberías, v5lvulas y cuerpo del clarificador# Lechada de cal y sosa c5ustica a todas las bandejas de forma independiente# Liquidacin a la zanja# Liquidacin del clarificador hacia el tanque de alcalizar, utilizando la bomba de liquidacin# Llenado del clarificador desde el fondo# !'traccin de jugo claro hacia el colador#

.K i,el$me"o pa"a conoce" el ni,el de 8u!o en el cla"ificado".


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.K Sisema de e+"acci$n de 8u!o< con ,;l,ulas elesc$picas de di;me"o suficiene pa"a operar a r-gimen m5'imo de flujo# !stas v5lvulas levantadas al (>> F deben alcanzar una altura de 2 pl! 6 mm7 por encima del nivel m5'imo de jugo en el clarificador# !l recorrido vertical de las mismas desde esa posicin hacia abajo ser5 de - pl! 5 2 mm6 al menos# M.K Sisema de e+"acci$n de cac#a&a po" %om%eo< #a%iliado con omas de a!ua pa"a ope"a" en caso de necesidad de licuar la cachaza o para restituir el sello de la columna# %uede sustiuirse por el sistema de e'traccin controlada por gravedad, por medio de una v5lvula accionada por un temporizador que ajusta el tiempo de cada descarga y el tiempo entre ellas# -.K E+"acci$n de !ases po" medio de 4 u%os coleco"es ,e"icales sepa"ados a 0  cada uno = con di5metro mayor a las 4 pl!. 51 mm 6. $e situar5n tomas en cada bandeja del clarificador a nivel rasante superior# !stos tubos tendr5n posibilidad de ser empleados como líneas de corrida adicional, en caso de que los jugos est-n corriendo claros# %ara ello se habilitar5n sus cone'iones a las cajas de corrida por medio de v5lvulas#

0.K Ca8as de co""ida con c#imeneas pa"a la e+"acci$n del ,apo" flas#eado a la am$sfe"a. Esa";n provistas adem5s de iluminacin suficiente como para poder e'aminar la corrida del jugo por cada bandeja# La solucin m5s conveniente se obtiene con l5mparas y dispositivos a prueba de e'plosin# 1.K >e""amado" de 8u!o desde el ni,el m;+imo de ope"aci$n #acia las ca8as de co""ida. 11.K Aislamieno *"mico a8usado a la necesidad de manene" a 1 C el 8u!o en su ine"io". 12..K Insalaci$n adecuada pa"a la p"epa"aci$n = adici$n de floculane . 1.K Colado" de 8u!o cla"ificado. 14.K Ampe"@me"o en el moo" del mo,imieno del cla"ificado" pa"a conoce" la demanda de co""iene del movimiento del eje# 1.K P"o%ea de c"isal monada en un man!o pa"a la oma de mues"as pa"a la ,e"ificaci$n de la claridad del jugo en cada bandeja#

2.K P"ocedimieno pa"a la ope"aci$n del cla"ificado". !n los ingenios con m;s de un cla"ificado" pa"a la ope"aci$n, la puesta en marcha se realizar5 secuencialmente uno a uno, hasta completar el número de unidades# !n estos casos se deber5n establecer los controles necesarios para que a todos los clarificadores lle!ue un flu8o de 8u!o en p"opo"ci$n con su capacidad #


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$e procurar5 la salida de 8u!o cla"ificado hacia el proceso mediante la li7uidaci$n de los dos p"ime"as %ande8as 6 si estas corren como 8u!o cla"o 7, para poner en marcha lo antes posible la estacin de evaporacin# $lo se pondr5 en operacin la capacidad en clarificadores correspondiente a un m5'imo de 65 000 !al. 7 %62 m 8 9 por cada %00 000 : 1 día 6 6% 000 !al. 7 %%3 m8 9 por cada % 000 ton. 1 día 6 de capacidad de molida# !n ningún caso se correr# el "u!o turbio o con e&ceso de materia en suspensi'n hacia los coladores# ntes de proceder a la puesta en marcha del clarificador compru-bense los aspectos siguientes; •

Oue todas las v5lvulas de liquidacin a la zanja, de agua, de sosa c5ustica o lechada, así como las de muestra de niveles de cachaza es*n ce""adas#

•

Oue todos los registros es*n ce""ados #e"m*icamene#

•

Oue las tuberías de e'traccin de jugo, de gases, así como la de cachaza del fondo del clarificador est-n li%"es de o%s"ucciones#

•

Oue todas las v5lvulas telescpicas est-n niveladas y que el accionamiento en su recorrido se produzca de forma continua y suave#

•

Oue el sistema de e'traccin de cachaza opere adecuadamente#

Jna vez comprobados estos aspectos continúese con la secuencia siguiente;

1.K P$n!ase en ma"c#a el mecanismo mo"i& del e8e = #;!alo !i"a" al menos durante (A min# "ompru-bese que no e'istan anormalidades mec5nicas# &erifíquese la indicacin del amperímetro y comp5rese con el valor que debe alcanzar la demanda de corriente del movimiento en vacío# 2.K /;!ase un a8use p"elimina" del ni,el de ope"aci$n< accionando los volantes de las v5lvulas de corrida y a continuacin ll-nese el clarificador en forma inversa al flujo normal utilizando para ello la línea destinada a tales efectos# !l proceso de llenado debe ejecutarse en flujo laminar para lograr la estabilidad de operacin en el menor tiempo posible# .K A8'sese definii,amene el ni,el #asa i!uala" los flu8os de 8u!o po" cada bandeja del clarificador tan pronto comience el derrame de jugo por las v5lvulas de corrida# 4.K Al comen&a" el de""ame de 8u!o po" las ,;l,ulas de co""ida< ci*""ese la alimentacin por el fondo y c5mbiese hacia la operacin normal # .K )ues"*ense las ,;l,ulas esi!o pa"a ni,eles de cac#a&a 5lla,es de p"ue%a6 y cuando se advierta la presencia de cachaza en el primer nivel pngase en marcha


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el sistema de e'traccin# !ste proceso se producir5 alrededor de unos ?> min# despu-s de llenado el clarificador# !l nivel de cachaza en condiciones normales de operacin no debe e'ceder de las  pl!. 51 mm6 por encima de la unin del cono inferior con el envolvente del clarificador, correspondiente al primer nivel de las v5lvulas testigo# La e'traccin de cachaza debe mantener un equilibrio con el r-gimen de flujo por lo cual debe efectuarse de modo continuo#

.K Comp"u*%ese 7ue po" los u%os de e+"acci$n de !ases se p"oduce un moderado desprendimiento de vapor, que evidenciar5 el correcto funcionamiento#  partir de lo anterior crrase jugo por los tubos de gases que tengan habilitada v5lvula de corrida# !l desprendimiento de vapor cesar5 en cuanto se comience la corrida de jugo# M.K Al no"mali&a"se la ope"aci$n comp"u*%ense el compo"amieno del / < la temperatura del "u!o al tanue flas( y la re!ulaci'n de flu"o a cada clarificador # !n caso de detectarse situaciones anormales tmense las medidas pertinentes para solucionarlas y evitar perturbaciones que puedan producir revolturas# "ada ingenio establecer5 su variacin permisible de %3 dentro del rango indicado# !l %3 del jugo clarificado se"; "e!ulado = "e!is"ado po" el sisema de con"ol insalado = comp"o%ado po" las dee"minaciones del la%o"ao"io # !n caso de que el ingenio no en!a la&o de "e!ulaci$n para el %3 estas determinaciones se realizar5n con una frecuencia de #asa dos ,eces po" #o"a.

-.K T$mense mues"as de 8u!o con la p"o%ea e odas las ,;l,ulas de co""ida =< obs-rvese a trasluz la apariencia del jugo# "rranse los jugos claros y ci-rrense o redúzcase el flujo de aquellas v5lvulas cuya salida presente turbidez o partículas en suspensin, hasta que la bandeja correspondiente se comience a aclarar, momento en el cual se proceder5 a bajar lentamente la v5lvula# $iempre proc-dase a muestrear la salida total de la caja de corrida para tener un criterio de operacin mas amplio#

4.K P"incipales p"o%lemas ope"acionales = sus causas. !n el caso específico de los clarificadores el principal problema lo constituye la revoltura parcial o total en uno de sus euipos o en todos # !s factible en el caso de las "e,olu"as que se presentan en el clarificador y cuando es*n fue"a de con"ol , "eci"cula" pa"e del 8u!o #acia el an7ue de alcali&ado por medio de las tuberías y sistemas dispuestas a tales efectos, pero de forma eventual y como alternativa última antes de proceder a la parada del ingenio# No se apelar5 a este recurso mientras algunas de las bandejas est-n co""iendo 8u!o cla"o y -ste se pueda pasar al evaporador sin riesgo de que se afecte la calidad del azúcar, al costo de una reduccin razonable de molida# !sta determinacin debe ser valorada por el jefe de fabricacin, tomando en cuenta el resto de las condiciones del ingenio#


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!ntre los principales problemas operacionales que se presentan en el 5rea de clarificacin de jugo se encuentran los siguientes;

%., /resencia de ba!acillo en el "u!o clarificado # Las causas m5s comunes son; • • • • • • • •

Eotura de las telas del colador de jugo clarificado# Eotura de las telas del colador de jugo mezclado# "ambio del tipo de tela en el colador de jugo mezclado# !'cesiva proporcin de finos en el tandem por preparacin de caña muy fuerte o por características de la caña que se est- moliendo# No colado del (>> F de los jugos# &iolacin de la molida horaria que obligue a la operacin del clarificador por encima de su r-gimen normal de flujo# 4isminucin de la temperatura del jugo a la salida de los calentadores# 4eficiente operacin de los filtros de cachaza#

!l an5lisis para la solucin certera y 5gil de este grave problema debe tomar en consideracin un grupo de aspectos que permitan discriminar la causa única o combinada y proceder a su solucin#       



La tela normada para el colado del jugo mezclado, en los rastrillos de bagacillo, donde aún e'istan, es de 22 pe"fo"aciones  pl!X 5  cm X 6. La tela normada para coladores rotatorios tiene una separacin entre las barras de >#HA mm# No est5 autorizada la sustitucin de estas telas por otras de perforaciones mayores# No es admisible bombear sin colar 6cortocircuitar7 parte del jugo mezclado hacia la casa de calderas# !st5 estipulado que el conenido m;+imo de %a!acillo en el 8u!o me&clado es  !"amos po" li"o. Las temperaturas en el jugo entrando a clarificadores infe"io"es a 1 C provocan corrientes convectivas que impiden el trabajo eficiente del equipo# La ,iolaci$n de la molida #o"a"ia aena con"a la disciplina ecnol$!ica , pero en el caso de que se afecte la clarificacin y, por consiguiente la calidad del a&'ca" , es totalmente inadmisible# unque se dispone de coladores para el jugo clarificado, las capacidades normadas no incluyen la posibilidad de asimilar jugo clarificado con un contenido anormal de insolubles#

"omo primera medida mant-ngase la temperatura final del jugo en A  = C" por encima del valor normado, para atenuar el problema# $imult5neamente revísense los aspectos señalados y corríjanse las anormalidades detectadas que puedan ser solucionadas moliendo, aunque se tenga que reducir la molida# $i la dificultad persiste de*n!ase la molida ya que no es; pe"miido co""e" 8u!o de mala calidad , y proc-dase a realizar los trabajos necesarios que pueden incluir, por ejemplo, la disminucin de la preparacin de la caña o la sustitucin de telas rotas o inadecuadas en los coladores#


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2., Revoltura del "u!o clarificado; que se aprecia por la presencia de cachaza y abundante bagacillo en el jugo# "ausas mas comunes; 

Aumeno del ni,el de cac#a&a en el cla"ificado" , p"o,ocando "e,olu"as en una o m;s %ande8as infe"io"es# &erifíquese el funcionamiento de las bombas de cachaza y dee"m@nese la causa de la no e+"acci$n# 9mense las medidas adecuadas y restitúyase el bombeo hasta reducir el nivel a la primera llave de prueba# &erifíquese si la e'traccin de cachaza en los filtros es suficiente# !n caso negativo revísese la operacin para conseguir la m5'ima capacidad de e'traccin posible# Jtilícese, si fuere necesario, toda la capacidad disponible en el 5rea de filtros# $i la cachaza producida e'cede a la capacidad de filtros disponibles actúese del siguiente modo;  4isminúyase, mientras dure esta situacin, el agua de lavado de la torta#  $i la solucin anterior no es suficiente y solamente como "ecu"so e+"emo, proc-dase a hacer e'tracciones cortas y moderadas, desechando la cachaza a la zanja# !sta operacin se realizar5 únicamente bajo la autorizacin de la insancia faculada para ello y con la presencia personal de los Jefes de ?a%"icaci$n = La%o"ao"io a fin de que se tomen muestras de la cachaza e'traída, se analicen y se calculen las p-rdidas#



>esa8uses e i""e!ula"idades en el P/ del 8u!o. &erifíquese en el registro del %3 la estabilidad del mismo en las últimas ) horas #$i se aprecia que los valores est5n fuera del rango de H#A a 0#( ? , tmense las medidas adecuadas para corregirlos# $i hubiese problema en el equipo autom5tico , aum-ntese la frecuencia de an5lisis del laboratorio a uno cada (A min##

 9iscosidad

ano"malmene ele,ada en los 8u!os , por problemas de calidad de la caña# La presencia de polisac5ridos en el jugo alcalizado constituye un elemento retardador de la velocidad de sedimentacin de los jugos de la caña# !ste problema obedece en lo fundamental a;

 "aña

vieja#  "aña deteriorada#  /ncumplimiento de las instrucciones y directivas en relacin con la limpieza y desinfeccin de los equipos tecnolgicos# ctúese para erradicar las causas señaladas# Los ingenios deber5n tener establecido el rango de %3 que es necesario alcanzar en el jugo alcalizado para que el clarificado est- dentro de las especificaciones indicadas en la tabla A#+# ?


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Cac#a&a de mu= %a8a densidad 6cac#a&a flo8a7# Normalmente se trata de un problema específico del proceso de clarificacin y puede tener origen en la calidad de los jugos o en la violacin del r-gimen de trabajo del clarificador# 9mense las medidas siguientes; &erifíquese el cumplimiento de lo establecido para la operacin general del 5rea de purificacin# $olucinese los problemas detectados# "r-ense las condiciones para la aplicacin de floculantes y determínese la dosificacin requerida según las pruebas de velocidad de sedimentacin de los jugos que se est5n procesando#

Alo %"i+ del 8u!o me&clado# "uando los slidos disueltos en el jugo que llega al clarificador sobrepasan los (H CDri', la velocidad de sedimentacin se torna muy lenta y puede conduci" a una "e,olu"a no mu= f;cil de con"ola" # dptense las medidas siguientes; Eedúzcase el bri' del jugo mezclado por el incremento del agua de imbibicin # • /ncrem-ntese el flujo de agua de lavado de la torta de cachaza, en los filtros, hasta el límite de que no se afecte la capacidad de los mismos# •

•

$i no es posible incrementar el agua de imbibicin, aplíquese directamente agua en el tanque de jugo alcalizado hasta reducir la densidad a menos de (A CDri'#

•

!stas variantes se llevar5n a cabo partiendo de la capacidad de la estacin evaporadora y de la disponibilidad de combustible#

•

4-ficit de fosfrico en el jugo# !ntre las causas que m5s problemas crea en la clarificacin se encuentra el d-ficit de fosfrico, pues produce un jugo descompensado químicamente muy difícil de tratar 6v-ase aplicacin de 5cido fosfrico7#

P"ocedimienos pa"a la aplicaci$n de floculanes. $e referir5n en este epígrafe los aspectos relacionados con la preparacin de floculantes y su dosificacin al jugo para alcanzar altas velocidades de sedimentacin o en algunos casos corregir problemas de cachaza floja y evitar revolturas# !n la industria azucarera de caña se emplean muchas marcas comerciales de floculantes para jugo, todos del tipo aninico, cuyo alto costo determina no tan solo la evaluacin del problema para decidir su empleo, sino tambi-n su correcta preparacin y dosificacin# La aplicacin del floculante es efectiva sí se hace en forma de solucin diluida en el rango de >#>A o >#(> F en peso, aunque se recomienda el empleo de las soluciones m5s diluidas pues en esas concentraciones la accin del floculante es m5s efectiva#

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La decisin de aplicar floculantes se tomar5 ante problemas de clarificacin que comprobadamente obedezcan a bajas velocidades de sedimentacin de los jugos y su objetivo es elevar la velocidad de sedimentacin por encima de los ? cmPmin#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. La estacin de preparacin de floculante deber5 cumplimentar los requisitos t-cnicos siguientes; (#2 4os tanques de igual capacidad, uno de preparacin solucin concentrada y el otro de aplicacin solucin diluida, dispuestos de tal forma que el primero entregue por gravedad al segundo# +#2 !ductor para humectar el floculante# ?#2 Línea de suministro de agua de retorno a temperatura de A> C"# )#2 @ecanismo de agitacin mec5nica con no m5s de A> a => r#p#m# o sistema de agitacin por medio de aire# A#2 Eejillas de proteccin en el fondo, para evitar que los grumos pasen al jugo# =#2 Líneas de intercomunicacin entre los tanques de suministro de la solucin diluida a la bomba de dosificacin 6con di5metro mayor que ( plg7# H#2 Domba dosificadora de caudal requerido con tubería de descarga al punto de aplicacin de di5metro no mayor de ( plg# 6+A mm7#

2.K C;lculo de la aplicaci$n = dosificaci$n de floculane. Las concentraciones a emplear en la preparacin del floculante aparecen reflejadas en;

Soluci$n

 en peso de floculane Ale"nai,a o. 1 Ale"nai,a o. 2

>#(0 Concen"ada >#>= >iluida "oncentraciones a emplear en la preparacin#

>#?= >#(+

1.K Canidad de floculane a aplica" en 24 #o"as 5?s6 en Y!.

?s G Canidad de floculane s$lido G 5 C) >?6 1 C)  "aña a @oler en +) horas en ton#  )0> >>> ∗ >#>((A  A A+> ton > ?  4osificacin requerida en ppm ?s G 5  2 4 6  1  G 22.- B!. de floculane 2.K 9olumen de la soluci$n concen"ada a p"epa"a" en 24 #o"as 59s6 en li"os.

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9s G 9olumen de soluci$n

G 5 ? s 1 6  CO

"omo que las soluciones a emplear son de baja concentracin, se asume que la densidad de las mismas es la del agua#

CO  "oncentracin de la solucin concentrada en F, por la tabla A#?, "o  >#(0 F 9s G

6++#>0 ∗ (>>7 P >#(0  (+ +=H litros#

!videntemente la capacidad de los tanques es holgada, lo que permitiría preparar la solucin mas diluida, como se e'plicar5 a continuacin# $e toma el *> F del volumen de los tanques# !ntonces

9s  >#* ∗ (0 >>>  (= +>> litros# %or la ecuacin;

Co G 5 ?s 1 6  9s G 5 22.-

1 6  1 2 G .1 

"omo la solucin de aplicacin 6diluida7 tendr5 la tercera parte de esta concentracin , el ingenio de este ejemplo trabajar5 con una concen"aci$n de .4  que le daría mas efectividad al floculante#

.K ?lu8o de aplicaci$n de la dosificaci$n del floculane 5F S6 en li"os po" minuo. "onsiderando los dos valores de &s obtenidos en el ejemplo y teniendo en cuenta que el volumen de solucin diluida a aplicar en 0 horas ser5 igual a 9S # FS G 5 9S  4- 6 %ara el primer caso 9S  (+ +=H litros y FS G 5 12 2M  4- 6 G 2. li"os  min. %ara el segundo caso 9S  (= >>> litros y FS G 5 1   4- 6 G . li"os  min#

.K P"ocedimieno pa"a la p"epa"aci$n = dosificaci$n del floculane. La preparacin del floculante se llevar5 a cabo de la forma siguiente; 1.K In"od'&case en el an7ue de p"epa"aci$n de la soluci$n concen"ada un volumen de agua hasta completar el HA F de su nivel de operacin# 2.K P$n!ase en ma"c#a el mecanismo de a!iaci$n del an7ue = a continuacin comi-ncese la adicin del floculante desde el embudo del eductor# !sta adicin debe ejecutarse lentamente en la medida que se va incrementando la concentracin en el tanque# !n caso de no poseerse eductor, h5gase de forma manual esparciendo sobre una superficie lo m5s amplia posible, de forma que con la agitacin se logre disolver todo el polvo en el agua sin la formacin de los grumos#

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.K Cuando se #a=a adicionado el 4  ap"o+imadamene del floculane a emplear compl-tese el nivel del tanque, hasta el volumen operacional# "ontinúese entonces la adicin del floculante en la misma forma indicada anteriormente# 4.K Compleada la adici$n del floculane man*n!ase la a!iaci$n #asa 7ue se haya disuelto todo el polvo slido y a continuacin det-ngase# .K In"od'&case en el an7ue de aplicaci$n de la soluci$n diluida un volumen de agua hasta completar +P? del volumen de operacin# .K P$n!ase en ma"c#a el sisema de a!iaci$n = desc;"!uese del an7ue de solucin concentrada la cantidad que complete el volumen de operacin# M.K A"";n7uese la %om%a dosificado"a< a8usada al "*!imen de flu8o calculado< hasta vaciar el contenido del tanque de aplicacin# -.K Rep@ase el ciclo las ,eces 7ue sea necesa"io mien"as se manen!a el requerimiento de aplicacin de coagulante# >osificaci$n: La dosificacin con la bomba se ajustar5 de acuerdo a las instrucciones específicas del fabricante# !l punto de dosificacin pudiera ser en el propio tanque flash, si la temperatura del jugo alcalizado a la salida de los calentadores no sobrepasa los (>? C"# %ara mayor seguridad introdúzcase a la salida del tanque flash y antes de la entrada al clarificador# 6%udiera implementarse un sistema de mezclado en línea, buscando una difusin efectiva y r5pida7#

Aplicaci$n de ;cido fosf$"ico. !l 5cido fosfrico, en su forma de anin 5 PO4 6 K est5 presente en el 8u!o c"udo o me&clado formando diferentes sales, mayoritariamente inorg5nicas, en un equilibrio tal que al añadir la lechada de cal en proporcin adecuada se logra una reaccin en la que se precipita en forma de fosfato tric5lcico , según se describe en la ecuacin siguiente; 2 5 PO4 6 K Q  Ca 2Q

Ca  5 PO4 6 2

arrastrando consigo a las impurezas presentes en el seno del jugo# $i por alguna razn de origen natural esta composicin se altera, entonces se acostumbra a defini" a esos 8u!os como des%alanceados 7u@micamene y se hace necesario adoptar una serie de medidas en el sentido de amortiguar el desbalance, a fín de que el proceso de defecacin se altere lo menos posible y no se presenten problemas de revolturas en la clarificacin# !l punto de balance se encuentra en el rango de 2 a  ppm de fosf$"ico en 8u!o e+p"esado como P2O #

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!l an5lisis de %+8A realizado con sistematicidad ofrece una base estadística fuerte para conocer cuando los jugos est5n fuera de ese rango, es decir, cuando est5n dentro de la categoría de desbalanceados y con ello se podr5 actuar en consecuencia y de forma anticipada, evitando así la ocurrencia de problemas en la clarificacin# %ueden presentarse dos situaciones pr5cticas avalados por an5lisis del laboratorio, estas son;

en cuanto al contenido en el jugo,

(#2 Oue se determine un d*fici de P2O en el 8u!o# !ntonces se deber5 adicionar 5cido fosfrico hasta completar el contenido mínimo# +#2 Oue se determine un e+ceso de P2O en el 8u!o. !ntonces se proceder5 por el orden siguiente;  



;8ese el P/ del 8u!o alcalizado hasta el límite inferior permisible en el clarificado 6 =#A 7# Si el p"o%lema pe"sise o el contenido de % +8A sobrepasara las =>> ppm comi-ncese a sustituir hidrato de cal por carbonato de sodio hasta un m5'imo de un )> F # O"a ale"nai,a pudie"a ser la preparacin de un lechada neutralizada con el 5cido remanente de la limpieza química# !l %3 de esta lechada no deber5 e'ceder de ((#

!n ambos casos se deber5 partir de pruebas de laboratorio para determinar las concentraciones adecuadas# !l 5cido fosfrico no suple al floculante pues tienen propsitos totalmente distintos#

P"ue%as pa"a dee"mina" la calidad de los 8u!os. $e describir5n dos pruebas empleadas para determinar la calidad del jugo; la de sedimentacin para el caso del jugo mezclado y la prueba cualitativa para el clarificado#

1.K P"ue%as de sedimenaci$n. $e emplean para determinar la dosificacin de floculante m5s eficiente# !n "uba los jugos muestran una velocidad natural de (#A a A cmPmin# y aportan un volumen de sedimentos del orden del +> al ?AF# !stas pruebas se efectúan sobre el jugo alcalizado y calentado hasta (>> C", condicin que se logra al tomar las muestras a la salida del tanque flash # !s posible tambi-n simular este proceso en el laboratorio a partir del jugo mezclado y de los filtros para así reproducir las operaciones de alcalizacin y calentamiento# $e utilizar5n probetas de ( litro de capacidad, preferiblemente aforadas# !n caso de no e'istir se podr5 emplear una regla graduada para sustituir la escala# %rep5rese previamente una solucin de floculante a una concentracin de >#( F# %ara efectuar las pruebas de sedimentacin síganse las instrucciones siguientes;

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1.K T$mense mues"as de 8u!o alcali&ado entrada del clarificador#

= calenado< p"efe"i%lemene a la

2.K P"ep;"ense 4 p"o%eas< a "es de ellas a!"*!ueles a cada una 2 <  =  ml. de la solucin de floculante, que para la concentracin de >#( F corresponder5n a + , ? y A ppm respectivamente# 4-jese la última de testigo# .K Añ;dase en cada una de las p"o%eas 1 li"o de la mues"a del 8u!o alcali&ado = ,e"if@7uese el iempo. 4.K T"anscu""idos los  p"ime"os minuos< m@danse en cada p"o%ea la alu"a en cm del jugo claro, divídase por A y obtendr5 la velocidad de sedimentacin en cmPmin # .K >*8ense en "eposo = al ca%o de los  minuos< m@dase la alu"a de los sedimentos# 4ivida por la altura de la probeta hasta el enrase, multiplíquela por (>> y obtendr5 el F de sedimentos en volumen#

Colado"es de 8u!o cla"ificado. "on el propsito de garantizar un contenido m5'imo de insolubles en el jugo clarificado de hasta >#A Grs#Plitro, se ha establecido el requisito de instalacin del colador de jugo clarificado# !n nuestra industria e'isten hasta el momento tres tipos de coladores ;  "olador  "olador  "olador

plano 6 el m5s generalizado 7# parablico 6algunos equipos 7# rotatorio 6 en fase introductoria 7

Los dos primeros tipos que trabajan completamente abiertos presentan la desventaja de una p-rdida significativa de temperatura 6 hasta 1C6. !l colador rotatorio al estar constituido por un tambor cerrado, ofrece ventajas en ese aspecto, plante5ndose una p-rdida no mayor de + C"#

1.K Re7uisios ecnol$!icos m@nimos. Los requerimientos tecnolgicos que deben cumplirse en los coladores de jugo clarificado son los siguientes;

1.K Los colado"es de planos deben utilizar mallas tejidas muy finas de acero ino'idables o de metal monel de 1 + 1 pe"fo"aciones  pl! X 51  pe"fo"aciones pl! X 6# La superficie de colado debe ser 2M pies X po" cada 1  3 5 24 mX po" cada 1  on. 6 de caña a mole" po" d@a # 4eben diseñarse de forma que la tela se coloque en paños intercambiables para la sustitucin en caso de rotura de la tela# %ara mejor aprovechamiento del 5rea de colado, se deber5n instalar de forma que el jugo corra por la tela por su lado estrecho#

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2.K Los colado"es pa"a%$licos< uili&an elas de %a""a de ace"o ino+ida%le< de . mm de separacin# $e requiere un 5rea de colado de 24 pies X po" cada 1  3 5 21 mX po" cada 1  on. 6 de caña a mole" po" d@a. .K Los colado"es "oao"ios< son seme8anes a los de 8u!o me&clado < pe"o con elas de dimensiones y características diferentes# Las m5s comunes son de metal monel de 1 + 1 pe"fo"aciones  pl! X 51  pe"fo"aciones  pl! X 6 o las de %a""as de . mm de separacin# !n todos los tipos los tanques donde se recoge el jugo colado deber5 estar t-rmicamente aislado# dem5s estar5 dotado de indicaciones de nivel mínimo y m5'imo#

?il"aci$n de la cac#a&a. Fig. 5.9 Instalaciones de un filtro de cachaza

#e la bomba de in$ección  la bomba de !ac"o

&"nea de !ac"o 'acia el condensador

-eparador de arrastre de ,ugo

gua de la!ado de la torta

Filtro de cachaza %ondensador

F

()l!ula reguladora

Reboso

a t n u j d a a l b a t n ú g e s

H

*an+ues de ,ugo

Claro

Turbio

limentación

) m 5 1 . 9 ( s e i p 0 3

Cachazón

Jugo claro al proceso

Jugo turbio al proceso

!n la estacin de filtros de cachaza se lleva a cabo el tratamiento de los lodos del clarificador con el objetivo de e'traerles la mayor proporcin de la sacarosa que contienen y completar así la purificacin de jugos de caña# !sta operacin de filtracin sí no se lleva a cabo en un ambiente de disciplina tecnolgica puede dar lugar a grandes p-rdidas directas por el elevado contenido de azúcar en la torta y por las que se


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producen al reciclar al proceso grandes proporciones de no azúcares que son causantes de elevados volúmenes de miel#

1.K Re7uisios ecnol$!icos m@nimos. La estacin de filtros de cachaza deber5 siguientes;

cumplimentar los requisitos t-cnicos

1.K La supe"ficie insalada en los fil"os de%e"; ene" capacidad suficiene pa"a< en la ,elocidad m5s lenta, poder e'traer continua y eficientemente la cachaza producida por el clarificador, en t-rminos de  piesX po" cada 1  3 5 2 pies X po" 1  on. 6 de caña de capacidad efectiva por día de zafra# La capacidad efectiva de filtracin se estima en 1 B!. de o"a de cac#a&a  d@aKpieX de supe"ficie instalada# !l tambor tiene que estar habilitado con un sistema de movimiento que permita la variacin de la velocidad de su operacin y provisto de un raspador capaz de limpiar eficientemente toda la superficie del tambor# $e est5n introduciendo en nuestra industria los raspadores rotatorios# "onsisten en un eje con cuatro cuchillas 6cintas7 de goma, desplegadas a *> C entre si, que gira a una velocidad entre +> y ?> r#p#m## !ste se apro'ima al tambor a un separacin tal que permite que las ) cuchillas 6cintas7 hagan contacto suave y repetido con el tambor del filtro hasta eliminar toda la torta#

2.K Tan7ues pa"a la "ecolecci$n independiene del 8u!o u"%io 5%a8o ,ac@o6 = 8u!o cla"o 5alo ,ac@o6 con un sistema de drenaje efectivo# .K 9;l,ula auo ope"ada = "e!ula%le 5no"malmene de con"apeso6 pa"a "es"in!i" la cone+i$n del tanque de bajo vacío hacia el separador y así crear una diferencia de presin necesaria para el trabajo del filtro# 4.K Tu%e"@as de d"ena8e del 8u!o cla"o = u"%io desde el ca%e&al del fil"o #asa cada an7ue< con di5metro suficiente para que se operen al A> F de su 5rea de flujo y con pendientes lo m5s pronunciadas posible hacia los tanques de jugo# .K Sisema de alimenaci$n de cac#a&a al fil"o po" el fondo de la %ande8a< p"oe!ido con un deflector que amortigBe el efecto del flujo sobre la torta en el tambor# Eeboso de cachaza hacia el mezclador ubicado a tal altura que se garantice que el bajo vacío se alcance a unas 2 pl! 5  mm 6 de inmersin# .K om%as pa"a la manipulaci$n de 8u!o con capacidad suficiene pa"a el flu8o de 8u!o cla"o = turbio en proporcin m5'ima de un +A F en peso de la caña # !n caso de que se mantengan los sistemas independientes de jugo claro y turbio tanto las bombas como las tuberías de descarga hacia el tanque de alcalizar deben tener capacidad suficiente para el flujo total# Las bombas estar5n habilitadas con v5lvulas de no retorno 6cheque7 en la descarga#


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M.K Sepa"ado" de a""as"es de 8u!o 5insalado a una alu"a so%"e el e8e del ca%e&al del fil"o del orden de los +#A a ?#> m7 y situado antes del condensador, con di5metro suficiente en la tubería de cola para garantizar el drenaje total de cualquier cantidad de jugo arrastrado# !ste equipo estar5 instalado a una altura suficiente para sellar el vacío e'istente en el condensador# !l bache de sellaje puede constituirlo el tanque de jugo alcalizado, para recuperar el arrastre# $i por la ubicacin de la instalacin esta solucin no fuera posible, debe sellarse a un bache cargado con agua cuyo reboso a zanja sea visible# 4e este modo se detectar5 la presencia de arrastres y se podr5 actuar r5pidamente para evitar la p-rdida de jugo#

-.K Condensado" 5insalado a una alu"a so%"e el e8e del ca%e&al del fil"o del o"den de los 2. a . m6, cuyo di5metro y diseño debe responder a las necesidades de vacío de la instalacin en base a .4 pies X 5 .1 mX 6 po" cada 1 pies X 5 1 mX 6 de supe"ficie efeci,a de fil"aci$n insalada # !l tubo de cola del condensador tendr5 una altura mínima de 2M. pies 5 -.4 m 6 con relacin al bache de rechazo#

0.K om%a de ,ac@o independiene< pa"a el se",icio de los fil"os con capacidad de 1- a 21 pies  min. po" cada 1  3 5 1- a 1- pies  min po" cada 1 on 6 de caña po" d@a. 1.K Con8uno de p"eme&clado" = me&clado" de cac#a&a con %a!acillo 5cac#a&$n6< con capacidad m5'ima admisible de 4 m po" cada 1  3 5. m po" cada 1 on6 de caña# 3abilitado con bombas para la alimentacin de los filtros y tubería para recibir la recirculacin de las bandejas de aquellos# 11.K Ce"nido" de %a!acillo siuado en el conduco" de %a!a&o #acia las calde"as El 5rea establecida 62. mX po" cada 1 piesX de superficie filtrante instalada en filtros7 debe garantizar el flujo de bagacillo# $e utilizan planchas perforadas con di5metros que oscilan entre ) y = mm# !l 5rea instalada debe dar suficiente bagacillo 6en razn de - a 1 B!. po" on. de caña7 para la m5'ima capacidad instalada# 12.K Sisema de ,enilado" pa"a conduci" el %a!acillo #acia el p"eme&clado"< u%e"@a de conducci$n y cicln para separar el bagacillo y descargarlo# 1.K Sisema de e+"acci$n de la o"a de cac#a&a = ol,as con capacidad de 20 m po" cada 1  3 52 m po" cada 1 6 de caña po" d@a para amortiguar la transportacin hacia fuera del ingenio# 14.K Insalaci$n pa"a el suminis"o del a!ua de "eo"no caliene 5 a  C6 con p"esi$n suficiene para el lavado de la torta de cachaza# !ste sistema estar5 diseñado de modo que se pueda atomizar agua al menos en tres zonas de agotamiento finalizando con un ligero goteo sobre el tambor#


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Las bombas de agua caliente tendr5n suficiente caudal y presin para que se garantice la atomizacin sobre la torta de cachaza, en las tres zonas indicadas en el p5rrafo anterior# !n la acometida de agua cada filtro o a la estacin en general se instalar5n parejas de coladores intercambiables provistos de mallas de un mesh apropiado para atrapar partículas de bagacillo u otro material que puedan tupir los atomizadores#

1.K Sisema de ,apo"< pa"a la limpie&a de la ela po" la ca"a e+e"na. Lo m;s p";cico es un soplee montado en una corredera mvil que recorra toda la longitud del tambor# !s conveniente establecer escobas de vapor en las tuberías de conduccin de jugo de los filtros con drenajes habilitados hacia el tanque mezclador de cachaza2 bagacillo# !stas se utilizar5n en la limpieza y para destupirlas en las paradas por mantenimiento#

1.K Sisema de "eci"culaci$n de soluci$n de sosa c;usica pa"a la limpie&a 7u@mica< uili&ando la bomba y el tanque del sistema de jugo turbio 6bajo vacío7# 1M.K Sisema de lu%"icaci$n cen"ali&ada pa"a las pa"es m$,iles del fil"o. En caso de 7ue el a8use del cabezal sea deficiente es posible la habilitacin de una vena adicional de lubricacin que servir5 como sello adicional# 1-.K Aislamieno *"mico de odo el sisema de "asie!o de cac#a&a< cac#a&$n< as@ como de la bandeja de los filtros para que los materiales se mantengan sobre los H> a HA C "# 10.K L@nea de lec#ada de cal concen"ada pa"a la alcali&aci$n de la cac#a&a en el cac#a&$n.

Limpie&a de los fil"os de cac#a&a. %ara su correcta e'plotacin y en evitacin de problemas que lleven a roturas o p-rdidas en azúcar elevadas se debe establecer un riguroso sistema de limpieza de los filtros de cachaza, conforme a los aspectos siguientes;

1.K Limpie&a dia"ia. !n los casos de ingenios que, por su capacidad, posean un solo filtro se llevar5 a cabo a la misma hora, para mantener siempre un esquema de operacin que no afecte a la eficiencia# $i el ingenio posee m5s de una unidad entonces se llevar5n a cabo de forma cíclica repartidas en los tres turnos# !sta limpieza se realiza de la forma siguiente;

1.K >e*n!ase el ,enilado" de %a!acillo = li7u@dese la cac#a&a conenida en la bandeja de alimentacin#

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2.K Ci*""ense las ,;l,ulas de ,ac@o en los ca%e&ales = a coninuaci$n ;%"anse las de limpieza con agua caliente hasta lograr que la superficie del tambor quede totalmente limpia# .K A coninuaci$n ;%"ase la ,;l,ula de ,apo" = sople*ense odos los paños del filtro con vapor# 4.K L@mpiese con a%undane a!ua caliene oda la %ande8a del fil"o = li7u@dese hacia la zanja# Jna vez concluida la limpieza e'amínense todos sus sistemas y si no se detectan problemas, continúese para la puesta en operacin#

2.K Limpie&as c@clicas. $on aquellas que se llevan a cabo el día del mantenimiento del ingenio, alcanzan a todos los filtros y tienen una profundidad mayor# !l procedimiento a seguir es el siguiente; 1.K >e*n!ase el ,enilado" de %a!acillo en cuano se deen!a la molida del ingenio y a continuacin liquídense todas las bandejas y el premezcaldor hacia el cachazn# 2.K V%"ase la ,;l,ula de li7uidaci$n a la &an8a = a coninuaci$n apl@7uese abundante agua caliente sobre el tambor en movimiento hasta limpiarlo totalmente, cercirese que la bandeja de los filtros qued tambi-n limpia y sin presencia de vestigios de cachaza# .K T$mese en la %ande8a de los fil"os una soluci$n de sosa c;usica de concentracin del orden de - a 1  *, h5gase hervir moderadamente y mant-ngala en recirculacin por el sistema de jugo turbio por espacio de unas dos horas, manteniendo el tambor en rotacin l enta# 4.K >esal$8ese la soluci$n de sosa #acia la &an8a = apl@7uese a!ua caliene a todo el tambor y la bandeja#  continuacin aplíquese vapor a las telas usando el mismo sistema que para la limpieza diaria# .K Re,@sense odos los mecanismos m$,iles as@ como el sisema de concordancia con lo que establece la norma correspondiente a filtros de cachaza#

lubricacin, en

.K L@mpiense odos los ce"nido"es de %a!acillo = des'panse de las pied"as u otros objetos# Jna vez concluidas las operaciones de limpieza y mantenimiento, prep5rense los filtros de cachaza para su puesta en marcha#

CAPIT!" #

V"ea Ene"!*ica. E,apo"ado"es Resumen: %rincipios b5sicos del balance de energía en la f5brica, !quipos y componentes del bloque energ-tico, Dalance de agua, Zrea evaporadora, composicin del 5rea, puesta en marcha de equipos de evaporacin a simple y múltiple efecto# Eecomendaciones para la limpieza química, forma de preparacin del 5cido, la sosa c5ustica y otros productos para


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la limpieza química# 4iferentes esquemas energ-ticos de uso del vapor# 9ecnología @agn-tica#

P"incipios %;sicos del %alance de ene"!@a en la f;%"ica: !l sistema termoenerg-tico de los ingenios productores de azúcar de caña est5 compuesto b5sicamente por los bloques siguientes; (#2 Dloque de generacin; formado por la planta de generacin de vapor con los equipos au'iliares necesarios para sus operaciones# +#2 Dloque de fuerza; 9odos los motores primarios que incluyen m5quinas reciprocantes, turbinas de accionamiento mec5nico y los turbogeneradores# ?#2 Dloque de consumo; "onformado por las superficies de intercambio de calor de los equipos tecnolgicos que conforman todo el proceso de fabricacin de azúcar# Los principios que determinan la armonía de operacin entre los bloques son los siguientes; (#2 La eficiencia del bloque de generacin tiene que garantizar la capacidad de produccin de vapor directo requerida por la f5brica, con el suministro de la cantidad de bagazo correspondiente a la molida efectiva del tandem, menos cierta fraccin de esa cantidad que posibilita un sobrante razonable de dicho combustible, para hacer frente a las interrupciones y paradas que dentro de rangos normales, pueden producirse# +#2 La capacidad de produccin de vapor directo del bloque de generacin tiene que ser superior a la demanda m5'ima del proceso de fabricacin de azúcar, para asumir las p-rdidas por radiacin y aquellas p-rdidas inevitables características del proceso industrial# $i esta condicin no se cumple, la planta de vapor se vería imposibilitada de mantener establemente la presin y el flujo normados para el vapor directo# ?#2 !l flujo de vapor de escape del bloque de fuerza no pude sobrepasar a la demanda del proceso, puesto que en este caso, la diferencia habría que enviarla a la atmsfera con p-simas consecuencias en cuanto a la p-rdida energ-tica neta y a la p-rdida de condensados calientes# !ste principio y el anterior ratifican la imperiosa necesidad de mantener un equilibrio racional entre la demanda del vapor al proceso y las características energ-ticas de los bloques de generacin y fuerza# )#2 !l equilibrio autom5tico entre la entrega del vapor e'hausto del bloque de fuerza y la demanda de ese vapor por el proceso se logran por las dos vías siguientes# a#7 &5lvula reductora# b#7 "ontrol de carga en los turbogeneradores, siempre que la capacidad de estos lo permita y e'ista la posibilidad de entrega de electricidad a la red pública# "uando el sistema energ-tico ha sido bien calculado, diseñado e implementado el consumo del proceso ha de ser siempre entre un = y un (> F mayor que la entrega de vapor por la planta de fuerza, a condiciones normales de operacin#


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@ayores diferencias implican un pobre aprovechamiento estable de la cogeneracin y las menores sitúan a la f5brica al borde de la condicin de sobrante de escape, cuyas malas consecuencias se señalaron anteriormente# A#2 !n los casos en que la f5brica manifieste tendencia al sobrante de escape y con las medidas operativas normales no logran obtener el equilibrio, es necesario reducir la carga sobre el bloque de fuerza y es preciso buscar el equilibrio disminuyendo el consumo específico de los motores primarios, mejorando los par5metros del vapor directo en cuanto a presin yPo temperatura si las calderas lo permiten# Iam5s debe buscarse la solucin de este problema haciendo m5s ineficiente el esquema de consumo del proceso tecnolgico ya que este proceder viola el principio + y desde el punto de vista energ-tico es inaceptable# E7uipos = componenes del %lo7ue ene"!*ico. Los principales componentes con sus características de operacin m5s comunes en la industria azucarera cubana son; (#2 Dloque de generacin# 

"alderas de vapor con las siguientes presiones de trabajo;

a#7 Dajas hasta (>#A Mg#Pcm + 6(A> psig#7 b#7 @edias mayores de (>#A Mg#Pcm+ y hasta (0 Mg#Pcm + 6+A> psig#7 c#7 ltas mayores de (0 Mg#Pcm+ y hasta +0 Mg#Pcm+ 6)>> psig#7 +#2 Dloque de
con las siguientes características en las presiones de admisin y de

escape# a#7 %resiones de admisin entre 0#?A Mg#Pcm+ 6(+> psig#7 y +0 MgPcm+ 6)>> psig#7 b#7 %resiones de escape# 2 Dajas hasta >#A= Mg#Pcm+ 60psig#7 2 @edias mayores de >#A= :g#Pcm+ y hasta (#>A Mg#Pcm + 6(A psig#7 2 ltas mayores de (#>A Mg#Pcm+ y hasta +#(> Mg#Pcm+ 6?> psig#7 9urbinas de vapor para fuerza con id-nticas características que las de los turbogeneradores en cuanto a presiones de suministro y escape# 

 @5quinas

de vapor para fuerza, bombas reciprocantes y compresores, con presiones de admisin de hasta (>#A Mg#Pcm+ 6(A> psig#7 y escape de >#H Mg#Pcm+ 6(> psig#7 ?#2 Dloque de "onsumo#  "alentadores

de jugo alcalizado

 "alentadores

de jugo clarificado

 !quipos

de evaporacin 6vapor "ell, pre2evaporadores y múltiples efectos7

 9achos al vacío

78

Curso de tecnología azucarera  !quipos

tecnolgicos de plantas ane'as, tales como refinerías de azúcar, destilerías, plantas de levadura, etc#

alance de a!ua. !l manejo adecuado de los condensados de todos los equipos del proceso influye directamente en la recuperacin del agua de retorno, adem5s de la cantidad, es de suma importancia el aspecto analítico de la recuperacin, e'presado en la preservacin m5'ima de temperatura y de la pureza de los retornos destinado a la alimentacin de las calderas# Las cifras que se ofrecen en la tabla siguiente pertenecen al diagrama de
Pérdidas normales de agua

Agua recuperada

"aña

H>

Dagazo

(?,H

2

&apor de escape

A+,)

"achaza

?,+

2

(=,*

(>A,A

9otal

(++,)

9otal

Condensados puros para las calderas

Condensados contaminados

&aso ( del cu5druple

++,(

&asos ? y ) del "dple

&aso + del cu5druple

(0,H

9achos ?>F de sus condensados

9acho H>F de sus condensados

Totales

?*

2 A

2

"alentadores A>F de ((,)

sus condensados

=

2

A>

(>0,+

"alentadores A>F de sus condensados 9otal

= A0,+

9otal

"on el nivel de recuperacin de retornos puros se garantiza el total de la alimentacin a las calderas, m5s un sobrante para enfrentar las p-rdidas de vapor inevitable y la creacin de su reserva necesaria# "on el nivel de recuperacin de condensados contaminados se garantiza la imbibicin 6+=7, lavados de los filtros de cachaza 6A,H7, dilucin de mieles, preparacin del magma, lavados de centrífugas 607, etc, así como las inevitables p-rdidas# !n la figura No# ) se muestra el bloque de agua de un ingenio#

79


?i!.4. Lalance de a!ua de un in!enio.

%-rdidas y otros usos 6(>,)7

9N4!@

gua de usos tecnolgicos 6A>,(7

Iugo de
?ero y )to &aso

&apor (+,(

"L!N948E!$

6?*7

6A7

gua de lavada de la torta 6A,H7

6=,(7

"ondensado "ontaminado

"LE/
6=,>7 &apor ++,(

!&%8E48E

"asacha 6?,+7

6((,?7 "ondensado %uro 9"38$

&apor (=,?

Licuacin de mieles, cebas

607 gua a "alderas 6A+,)7

de tachos y lavado de centrífugas A0,+

Eeserva y otros usos 6A,07

(ene"ado" de ,apo". Jna caldera o generador de vapor no es m5s que un equipo de transferencia de calor, en que la energía t-rmica de un fluido caliente 6una mezcla de gases en este caso7 pasa a trav-s de las superficies de intercambio al agua, que ha e'pensa de esta energía aumenta su temperatura y se convierte en vapor parte de esta energía puede tambi-n llegar a las superficies de intercambio en forma de calor radiante# !videntemente los factores que hacen que la transferencia de calor al agua sean lo mayor posible, son los siguientes; • Jna gran diferencia de temperatura# • Jna gran superficie de intercambio de calor# • Jn gran coeficiente de transferencia de calor en la superficie de intercambio 

superficie calrica de la caldera#


80

$i se considera que la diferencia de temperatura entre el gas y el agua es constante y se analiza una superficie calrica unitaria, el coeficiente de transferencia de calor es una constante de proporcionalidad entre el calor transferido, la diferencia de temperaturas y la superficie calrica y depende fundamentalmente de los factores siguientes; • @aterial de la superficie calrica# • Grado de limpieza e'terior o interior de dicha superficie# • &elocidad de circulacin del agua por el interior de la misma#

4e estos tres factores, la velocidad de circulacin es uno de los par5metros fundamentales en el diseño y operacin de una caldera y es el que define b5sicamente su capacidad de generacin de vapor y mientras mayor sea esta velocidad de circulacin, mayor cantidad de energía podr5 transferirse al agua y mayor por consiguiente ser5 la produccin de vapor# !sta velocidad de circulacin a su vez depende de; •

La diferencia de densidad entre el agua que circula por los tubos de bajada de la caldera y la de la mezcla de agua y vapor de los tubos de subida, -sta es la fuerza motriz de la circulacin#

•

Las p-rdidas hidr5ulicas que haya en el circuito de la caldera#

•

!s por eso que los diseñadores de calderas tratan de buscar que el circuito hidr5ulico de su caldera tenga la menor cantidad de p-rdidas posibles para que con una misma diferencia de densidades en los tubos de bajada y subida se obtenga la mayor transferencia de calor posible#

•

!ficiencia de una caldera# $e define como# N =

Qv Qc

x 100

donde; N es la eficiencia e'presada en F Ov es la cantidad de calor transferida al vapor Oe es el calor generado es la c5mara por la combustin del combustible# 4el concepto de eficiencia se deriva un concepto mucho m5s manejable en la pr5ctica pero que en definitiva indica la misma y es el índice de generacin, esto es, la cantidad de vapor que puede obtenerse por cada libra de bagazo, evidentemente mientras mayor sea la eficiencia de una caldera mayor cantidad de vapor podr5 obtenerse por cada libra de combustible quemado# 4e la energía liberada en la combustin dentro del horno una parte de ella, entre el => y el 0>F pasa a la masa de vapor producida, el resto se pierde en; •

Los gases de la combustin que salen del horno a la chimenea, como calor sensible y latente#

•

Eadiacin de las paredes del horno y calderas#


•

!n las cenizas y combustible no quemado#

•

%or mala combustin del carbono, formando "8 en lugar de "8 +#

81

%or otra parte la eficiencia de una caldera, al igual que la de una m5quina t-rmica, puede e'presarse en funcin de una relacin de temperaturas, de modo que; N

T1

−

T 2

T1

−

T 3

donde; 9( es la temperatura del hogar# 9+ es la temperatura de los gases que escapan a la chimenea# 9? es la temperatura del aire que se alimenta a la c5mara de combustin# %or tanto, se puede deducir que si se desea optimizar la eficiencia de una caldera, se debe; • umentar al m5'imo la temperatura en la c5mara de combustin# • 4isminuir al m5'imo la temperatura de los gases que escapan a la chimenea# • umentar la temperatura del aire alimentado#

%ara el agotamiento energ-tico de los gases se utilizan tradicionalmente los calentadores de aire y los economizadores# %arte del calor contenido en los gases que salen de la caldera puede aprovecharse en calentar el aire empleado en la combustin, la eficiencia del generador de vapor aumenta apro'imadamente un (F por cada +> >" de caída en la temperatura de los gases en el calentador de aire# !l calentador consiste en un conjunto de tubos por el interior de los cuales circulan los gases productos de la combustin, despu-s de pasar por la caldera, estos tubos est5n colocados en forma vertical y los gases entran por la parte inferior y salen por el e'tremo superior# !l economizador consiste en un conjunto de tubos colocados en el tragante que va de los hornos a la chimenea, y por los cuales se hace pasar el agua de alimentar antes de entrar en el domo, por fuera de los tubos pasan los gases que salen del horno y ceden parte de su calor al agua# $e puede decir que apro'imadamente cada = >" de aumento en la temperatura del agua de alimentar a su paso por el economizador, la eficiencia de la caldera aumenta un (F# 4esde el punto de vista energ-tico, en la medida que la temperatura de los gases disminuye, aumenta la eficiencia y disminuye el consumo de combustible, pero sucede que hay otro efecto contrario que es el aumento del consumo de potencia de los motores que accionan los ventiladores y las bombas de alimentar# %or otra parte desde el punto de vista econmico, en la medida que la superficie recuperativa crece el costo de la caldera tambi-n aumenta, por tanto la determinacin de la temperatura ptima a la que deben escapar los gases de la caldera es el resultado de un an5lisis t-cnico2econmico#


82

!n las calderas que utilizan petrleo como combustible la reduccin de la temperatura de los gases est5 limitada por la aparicin del punto de rocío 5cido, el cual se debe a la presencia de azufre en el combustible, si en estas calderas la temperatura de los gases descienden por debajo de la temperatura correspondiente a la de rocío se produce la condensacin de los vapores de 3 + $8) , produci-ndose la destruccin de las superficies recuperativas por corrosin# !n el caso del bagazo, como el mismo no posee azufre el punto de rocío que se forma es solo acuoso, de forma que si se reduce la temperatura por debajo de la de rocío, slo habr5 condensacin del vapor de agua, que no es tan agresivo# !l rango ptimo de temperatura de salida de los gases para un an5lisis de costo mínimo es entre *> y ((A >"# El a!a&o. !l bagazo es un residuo ligno2celulsico fibroso, slido, obtenido despu-s de moler los tallos de la caña, a la salida del último molino, con el objetivo de e'traerle el jugo# !n "uba el bagazo que se produce representa apro'imadamente entre el += y el +H F de la caña procesada# "aracterísticas del bagazo# "omposicin# 9al y como es producido, el bagazo varía en color desde un blanco gris5ceo hasta un verde gris5ceo muy oscuro, con una estructura b5sica formada por pequeñas fibras de >,0 a +,* mm de longitud y de ancho de (>,+ a ?),( µm unido por un tejido llamado par-nquima, que al sufrir el proceso de molida tiende a convertirse posteriormente en polvo, recibiendo el nombre de meollo o m-dula# La composicin física del bagazo depende de los factores siguientes; •

&ariedad de la caña

•

!squema de preparacin y molida de la caña en la f5brica#

•

!l bagazo obtenido en "uba tiene la siguiente composicin apro'imada;

•

"omponentes fibrosos 2222 222222222222222 6)>P)=7F, de ellos la fibra representa entre 6=>P==7F y la m-dula 6(0P+>7F

•

"omponentes solubles en agua 2222222222222 6=P07F 6principalmente azúcares7#

•

3umedad 2222222222222222222222222222222222222 6)0PA>7F#

4e los elementos de la composicin, los m5s importantes son; La parte fibrosa, est5 compuesta en su generalidad por celulosa, lo que aporta la mayor cantidad de carbono y por lo tanto la mayor cantidad de calor, al combustionar el bagazo# La humedad determina en gran medida la eficiencia de la combustin, a valores muy altos de humedad, una gran porcin del calor desprendido es utilizado para evaporar la humedad y calentar sus vapores# $obre la humedad influyen dos factores operacionales; •

el agua de imbibicin

83


•

la presin de las masas superiores de los molinos#

La operacin con valores incorrectos de estos par5metros incrementa la humedad y por ende el bagazo aportar5 menos valor calrico en el proceso de su combustin, ejemplo de esto se aprecia en la tabla //# "omportamiento del poder calrico del bagazo y el consumo de bagazo de una caldera en funcin de la humedad# 3umedad &alor calrico "onsumo de bagazo F 6McalPMg7 6F7 )) +((= 00 )= +>(* *+ )0 (*++ *= A> (0AA (>> A+ (H+( (>) !l porciento de consumo de bagazo est5 referido al consumo de la caldera en las condiciones de diseño 6A>F humedad7# La composicin del bagazo es variable, pero se pueden considerar los siguientes valores apro'imados# "arbonos 222222222222 "  6)?P)*7 F# 3idrgeno 22222222222 3  6APH,A7 F# 8'ígeno 22222222222222 8  6)?P)*7 F# "eniza 2222222222222222   6>,*P+,A7 F cosecha manual   6+,APA7 F cosecha mecanizada# Jna de las ventajas que posee el bagazo como combustible en comparacin con otros combustibles fsiles es la casi ausencia de azufre por lo que en los c5lculos no se considera# "alor de combustin del bagazo# !l calor de combustin del bagazo es bajo en comparacin con los combustibles fsiles líquidos, teniendo en cuenta la humedad con el mismo se utiliza, pero en base seca sus valores se apro'iman al de algunas turbas# O bag # A>F ]  ( 0>>2( *>> McalPMg# O bag >F ]  ) =>> McalPMg# "on fines de ingeniería pr5ctica se han desarrollado ecuaciones empíricas, que permiten calcular el calor de combustin para el bagazo húmedo, siendo una de las m5s generalizadas las siguientes; O bag  ) =>> 2 H,A $ 2 )= ]

6McalPMg7#


84

donde; O bag 22 "alor de combustin superior del bagazo húmedo# $ 222222 "ontenido de azúcar del bagazo  %ol del bagazo en F# ] 2222222 3umedad del bagazo en F# Leña = Pa8a o "esiduo a!"@cola cañe"o 5RAC6. La leña fue el combustible m5s usado en los ingenios durante muchos años, pero debido a la gran tala de bosques que sufrido nuestro país, su obtencin se hace cada vez m5s difícil y su calidad por consecuente empeora, todo lo que hace que este combustible cada día sea menos usado en la industria# La leña tiene apro'imadamente la siguiente composicin; "arbono 22222222222222 )*,0 F 8'ígeno 22222222222222 )(,? F 3idrgeno 22222222222 =,>AF "eniza 222222222222222 (,0 F $u poder calrico es apro'imadamente de ? (A> McalPMg, desde luego este valor calrico varía mucho con la clase de leña y la humedad que la misma contenga en funcin del tiempo transcurrido desde que haya sido cortada# La paja o residuo agrícola cañero 6E"7 se ha convertido en una alternativa a la falta de combustible presente en las f5bricas en la etapa actual# $u recoleccin se logra a trav-s de los centros de limpieza ya instalados, como parte del esquema de cosecha de la caña establecido en "uba# Los centros de limpieza tienen capacidad para separar entre el (> y el (+F de los E" que vienen en la caña, el valor calrico de estos depende esencialmente de los contenidos de humedad y de la ceniza presente en ellos, siendo su humedad promedio a la salida de los ventiladores de los centros de limpieza de =AF apro'imadamente, dependiendo de la hora fundamentalmente, pudiendo la misma reducirse hasta un ?>F si son sometidos convenientemente a un proceso de secado solar durante un período de ?= a )0 horas# !l valor calrico neto que tienen tal y como salen de los ventiladores es equivalente a la mitad de lo que posee el bagazo con A>F de humedad# Los E" con )AF de humedad y el bagazo con A>F d humedad tienen apro'imadamente el mismo valor calrico neto y ya los E" con ?>F de humedad poseen un valor calrico neto (,) veces superior al del bagazo# !s de señalar, que los E" constituyen la única alternativa real viable en la actualidad para contar con un combustible adicional relativamente barato por lo que se requiere seguir trabajando en mejorar los esquemas de uso, preparacin y recoleccin de los mismos# ( Mg de petrleo equivale a ?,*H Mg de E" a ?>F de humedad en cuanto a liberacin de energía se refiere#


85

Esaci$n e,apo"ado"a. La estacin evaporadora es la responsable de concentrar el jugo y convertirlo en meladura por la accin del vapor bajo el principio del múltiple efecto, descubierto por el Norteamericano Eobert Eiellu' y se define como el cen"o de %alance ene"!*ico de los in!enios< pues ella recibe vapores de escape de alta presi'n y entrega vapores ve!etales a calentadores $ tac(os por ello su operacin, limpieza y mantenimiento est5n estrechamente vinculadas a la eficiencia energ-tica del ingenio# Los ingenios productores de azúcar de caña, se balancean energ-ticamente a partir de esquemas de evaporacin y calentamiento adecuados a los esquemas de produccin establecidos, con consumos de vapor del orden del 6< al => ? en peso de la ca@a , ello se debe a que ella es la responsable de evaporar entre el H> y el HA F de todo el agua presente en el jugo clarificado# %ara alcanzar estos objetivos es necesario que se materialicen los aspectos t-cnicos siguientes;  @antener

un estricto control sobre la operacin, estado de limpieza de las superficies de transferencia de calor y el mantenimiento de la estacin evaporadora#  !'plotar

al m5'imo las e'tracciones instaladas#

Eecuperar las aguas condensadas en su mayoría como puras y a la mayor temperatura posible# 



Oue el aislamiento t-rmico de los vasos esten ptimas condiciones#

 Oue

todo el vapor de uso del proceso est- atemperado#

!l lograr lo anterior en la pr5ctica permitir5 que para evaporar 1 on. de a!ua s$lo sea necesa"io consumi" en"e 2 =  Y!. de ,apo" #$i la estacin evaporadora no puede cumplir los aspectos antes señalados entregar5 a los tachos una meladura flo"a que por su bajo bri' incrementar5 notablemente el consumo de vapor pues los tachos para evaporar 1 on. de a!ua "e7uie"en #asa 1.1 on de ,apo" # 4e ahí la importancia pr5ctica de mantener la estacin evaporadora en correcto estado t-cnico# 4e lo anterior se desprende que uno de los aspectos organizativos m5s importantes y que corresponden al efe de +abricaci'n , es la administracin energ-tica del proceso y la coordinacin que debe establecer con el 4epartamento de Generacin de &apor para las normas y reglas que garanticen mantener la presi'n $ el flu"o del vapor de escape a fin de que la estacin evaporadora opere en el rango ptimo y pueda garantizar una meladura al m5s alto Dri' posible# La composicin y diseño de la estacin de evaporacin es muy variada condicionada en lo fundamental a los aspectos tecnolgicos siguientes;  i!el de las presiones del !apor !i!o o directo $ del escape/ de los motores primarios.  #iseo de los e+uipos e!aporadores.  cedentes de electricidad para la !enta a la red pblica/ entregas de !apor a otras plantas etc.

y est5


86

!l objetivo es evaporar la mayor cantidad de agua con la menor cantidad de vapor así como producir e'cedentes de bagazo que den la posibilidad de mantener en operacin la casa de calderas en paradas cortas# "on independencia de lo anterior, los esquemas que se adopten deben ser ante todo se!uros $ f#ciles de operar , a los efectos de lograr que el personal de operacin pueda e'plotarlo con el m5'imo de seguridad# La tendencia actual en la /ndustria zucarera "ubana es la de utilizar dos niveles de evaporacin, el primero en los definidos vasos a presin y el segundo en los múltiples efectos# Los vapores vegetales que se producen en los equipos a simple efecto se disponen para las siguientes funciones;  "alentamiento rectificador en los calentadores de jugo alcalizado#  Línea general de suministro a otros equipos tecnolgicos#  La estacin de evaporacin a múltiple efecto específicamente#  9achos#  Eefinería ane'a#

y los vegetales de baja presin que se producen en los múltiples efectos se utilizan en el calentamiento primario# Los fenmenos de transferencia de calor en calentadores, evaporadores y tachos, utilizan la fraccin de calor correspondiente al cambio de estado, 6 calor latente 7 para facilitar lo cual el ,apo" de uso del p"oceso tiene que estar sau"ado o li!e"amene so%"ecalenado. %or tal motivo se le prestar5 especial atencin al estado t-cnico así como a la operacin de las estaciones atemperadoras tanto del vapor que procede de las plantas el-ctricas y de otros motores primarios como el de inyeccin por reductora# !n estos casos es admisible utilizar vapores de hasta (> C de sobrecalentamiento# 4e acuerdo a la funcin que juegan dentro del esquema de uso del vapor del proceso se definen fundamentalmente los componentes del 5rea como sigue;

Bapor Cells; son aquellos equipos de evaporacin primaria a simple o doble efecto que

entregan sus vapores vegetales para uso e'clusivo del 5rea de calentamiento del jugo alcalizado# 8peran a presiones relativamente bajas de = a (+ psig y generan vapores vegetales de hasta ? psig# /re evaporadores; son equipos de evaporacin primaria, que trabajan a simple o doble efecto que entregan sus vapores vegetales para la línea general de suministro 6evaporadores, tachos, calentadores rectificadores y refinería ane'a7# $e operan a presiones relativamente altas, hasta ?> psig# para generar vapores del orden de 0 a (A psig#

Dvaporadores a múltiple efecto ; son equipos de evaporacin secundaria que trabajan siempre a múltiple efecto 6desde ? y hasta = vasos7# "onsumen vapor de escape o vegetal de los evaporadores primarios hasta (A psig# y pueden entregar vapores de


87

e'traccin a calentadores, cuya presin depender5 del o de los efectos donde se practique6n7 la6s7 e'traccin6es7#

Calentadores de "u!o clarificado ; son calentadores que se emplean para elevar la

temperatura del jugo clarificado hasta la de ebullicin correspondiente a la presin de operacin del vaso y hacer m5s eficiente el esquema de evaporacin#

Dstaciones reductoras $ atemperadoras de vapor ; son las responsables de

mantener el suministro de vapor de escape al proceso en el caso de demandas adicionales que no puedan respaldarse por el esquema normal#

Eistemas de condensados; tienen la funcin de e'traer los condensados de todos los vasos evaporadores, los calentadores y los tachos, para disponerlo en el punto adecuado a su nivel de contaminacin#

Los diferentes niveles de presin en el proceso azucarero de caña y sus usos aparecen en la escala siguiente; i,el de p"esi$n Uso del ,apo" en sus dife"enes p"esiones en el p"oceso psi!. Y!. cm X 25 a 30 1.7 a 2.04 Vapor de escape de alta presión +ue se obtiene des$u%s de haber realizado un trabajo en los e+uipos primarios. &s 'a$or $ara uso tecnológico / destinado espec"icamente a los Pre &'a$oradores ( calentadores de guara$o clarificado. 10 a 15 0.7 a 1.0 Vapor de escape de presión media / procedente de los e+uipos primarios o 'a$or 'egetal de los Pre &'a$oradores . ste !apor es de uso tecnológico destinado a los diferentes e)ui$os del $roceso. < 10 < 0.7 Vapor de escape o vegetal de baja presión / procedente de e!aporadores primarios o etracciones de e!aporadores para dierentes usos del proceso.  los efectos de este @anual de 8peraciones se denominar5 al vapor condensado como agua condensada o de retorno indistintamente#

Es"ucu"a del ;"ea de e,apo"aci$n. !l 5rea de evaporacin se compone de los siguientes elementos; • • • • • • • •

*an+ue de ,ugo clariicado. %alentadores de ,ugo clariicado. !aporadores primarios a simple o doble eecto. !aporadores a mltiple eecto. ombas de meladura. ombas de ,ugo clariicado. ombas de agua condensada o de retorno. %ondensadores.

Eequisitos t-cnicos mínimos#

88


Las estaciones evaporadoras deben cumplir con los requerimientos t-cnicos mínimos que a continuacin enumeramos; *.+ Todos los 'asos deben tener habilitadas instalaciones $ara cu,$lir las funciones siguientes-

dmisin de vapor de escape en el primer vaso con posibilidades de regulacin y v5lvula de pie adicional#  Limpieza química con 5cido y sosa c5ustica#  dmisin de vapor para efectuar la limpieza #  dmisin de agua para limpiezas y enjuagues#  $istemas de v5lvulas de seguridad en la calandria y en el cuerpo en los vasos que trabajen a presin y reguladas en base a la m5'ima permisible#  "one'in de salida de gases incondensables con las dimensiones adecuadas#  $istema de e'traccin de aguas condensadas en concordancia con su diseño#  "one'in de escape a la atmsfera#  "one'in para la liquidacin#  "one'in para la zanja#  /ntercone'in para alimentacin de jugo  !n las líneas de e'traccin a otras 5reas la v5lvula estar5 habilitada con marcas de AIERTA = CERRA>A.  &5lvula de mariposa en las intercone'iones con otros vasos# 

.+ !os registros en el cuer$o ( fondo deben estar en $erfecto estado t%cnico $ara garantizar su

'ermeticidad. /.+ Cada 'aso tendr0 instalados ni'eló,etros de 'idrio $or el lado del jugo ( del condensado1

adem)s se 'abilitar) un manómetro o mano!acuómetro segn su presión de operación as" como un termómetro. 2.+ &n las instalaciones con condensador central1 las '0l'ulas de co,unicación con el condensador

tienen +ue garantiar la total 'ermeticidad de cada uno de los utilitarios. 5.+ Cada estación tendr0 habilitado el to,a,uestra de ,eladura1 $ara la co,$robación de la

densidad por el operador. #.+ !as co,$ensaciones de las bo,bas1 deben estar conectadas $referente,ente a una $resión menor +ue las del punto de toma. 3.+ !a salida de gases ( condensados deben res$onder a las es$ecificaciones de la tabla- &n ella se

especiican las caracter"sticas generales +ue deben tener estas instalaciones en cuanto al di)metro m"nimo de las mismas.

4u$erficie de transferencia de calor de los

i,ensiones de las tuber6as $rinci$ales de e7tracción de condensados. gases incondensables.

Curso de tecnología azucarera e'a$oradores Joubert  osling tros diseos

89 Joubert  osling

,8 *uber"a %abeal *uber"a %abeal *uber"a %abeal ( 0=> ?#> =#> )#> =#> (#+A +#> + )>> ?#> =#> )#> =#> (#+A +#> + =>> ?#> 0#> =#> =#> (#+A +#> ? >>> ?#> 0#> =#> =#> (#A> ?#> ? A>> )#> 0#> =#> 0#> (#HA ?#A

Pies8 +> >>> += >>> +0 >>> ?+ >>> ?0 >>>

tros diseos *uber"a %abeal (#A> +#> (#A> +#> +#>> ?#> +#>> ?#> +#>> ?#A

>i;me"o en pl!. de las salidas de condensado e incondensa%les.

n la salida de gases $ condensados se deben cuidar los aspectos siguientes:  *odas

las salidas de gases de los !asos a presión deben +uedar instaladas en puntos de )cil !isibilidad.

 &os

gases de las calandrias al !ac"o deben conectarse preeriblemente al cuerpo del mismo !aso.

 &as

calandrias de los 2dos. !asos ;cuad.< $ 3ros. !asos ;+uint .< deber)n contar con instalaciones a la atmósera $ al propio cuerpo para operar a presión $ !ac"o respecti!amente.

 &as instalaciones +ue drenen por gra!edad deben tener sistemas con altura suiciente

+ue garanticen

el sello adecuado del !aso/ al menos * , $or cada $sig. de $resión $ .2 , $or cada $lg. : .5 c,; de Hg de 'ac6o

<.+ !as di,ensiones de las tuber6as de e'a$oración de los diferentes 'asos debe res$onder a las

dimensiones generales +ue se muestran en la tabla siguiente. =ara lograr +ue operen a ba,as !elocidades $ no se producan p>rdidas por ca"das de presión +ue aecten el uncionamiento adecuado del mltiple eecto. 4u$erficie de transferencia de calor de los e'a$oradores

Pies² 20 000 26 000 28 000 32 000 33 500 38 000 41 000

,8 ( 0=> + )>> + =>> ? >>> ? (>> ? A>> ? 0>>

i,ensiones en $lg de las tuber6as de e'a$oración de los Cu0dru$le efectos. los =u6ntu$le efectos. 1

2



4

31 35 36 39

33 37 38 41

36 40 41 45

50 57 58 64

42

45

49

1

2



4



28

28

28

28

52

31

31

31

31

59

35

35

35

35

65

69

Especificaciones de las dimensiones de las u%e"@as de e,apo"aci$n. 9.+ Para la o$eración eficiente de la estación e'a$oradora el jugo ali,entado al $ri,er 'aso debe

tener una temperatura al menos igual a la correspondiente a la presión de operación de ese $ como m)imo 10 ?% por encima. *emperaturas ba,as aectan la eiciencia de la transerencia de calor de los e+uipos/ !er tabla 6.5.


90

*.+ !as instalaciones su$le,entarias de 'a$or a $resiones de *5 a 5 $sig $ara la li,$ieza )u6,ica1 estar)n dotadas de doble !)l!ula $ manómetro indicador de temperatura para controlar

eicientemente el proceso de limpiea. **.+ !os siste,as de li,$ieza instalados deben contar con ca$acidad en tan)ueria suficiente $ara

reusar las soluciones de sosa c)ustica en e!aporadores $ calentadores/ de acuerdo al es+uema empleado. *.+Tener $osibilidad de li)uidación de todos los 'asos a tra'%s de la bo,ba de ,eladura1 aun+ue la

me,or opción es disponer de las instalaciones apropiadas para 'acer el !aciado de los primeros !asos/ eceptuando el melador/ 'acia el tan+ue de ,ugo clariicado. */.+ !os e'a$oradores tendr0n regulación de ni'el $or la '6a de '0l'ulas de control o $or ni'eles

mec)nicos/ internos en el tubo central o eternos/ para garantiar +ue el mismo se opere a 1@3 de la altura de la calandria. n el caso de utiliar ni!eles mec)nicos se tendr) +ue a,ustar el semisello del tubo central en concordancia con la alimentación a utiliar $ la altura del sello 'idr)ulico en los pases de ,ugo de un a otro !aso. *2.+ Todos los sifones in'ertidos de jugo o agua de retorno deber0n tener '0l'ulas o dis$ositi'os

adecuados a su li+uidación. *5.+ &l aisla,iento t%r,ico del tan)ue de jugo clarificado1 calentadores1 tuber6as de conducción de

!apor/ condensado/ ,ugo caliente $ e!aporadores en general/ debe mantenerse en los espesores normados a in de +ue las p>rdidas de temperatura sean las m"nimas.

Puesa en ma"c#a de los e,apo"ado"es. Nos referiremos a la puesta en marcha de los equipos de evaporacin tanto primarios como a múltiple efecto# ntes de tomar accin alguna verifíquese el cumplimiento de las medidas siguientes; (#2 /nspeccinese el equipo y sus instalaciones para comprobar que se encuentran debidamente cerradas las v5lvulas siguientes;  gua para la limpiea de los e+uipos.  -osa c)ustica para la limpiea +u"mica.  Acido clor'"drico para la limpiea +u"mica.  Beladura.  !acuación a la an,a.  %omunicación de los !asos a la atmósera.  Cnterconeión entre los !asos para la transerencia del ,ugo.

2., Comprubese ue est#n (ermticamente cerradas las tapas de los re!istros laterales y del fondo de cada vaso# 6., Comprubese ue est#n totalmente abiertas las v#lvulas de mariposa o de otro tipo de las tuberías de vapor que intercomunican cada vaso con el siguiente# !n el caso específico de las ,;l,ulas de ma"iposa h5ganse sendas marcas visibles para indicar las posiciones AIERTA y CERRA>A.


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=., Comprubese ue todas las bombas $ sistemas tienen conectadas la compensacin a los puntos adecuados a sus presiones de operacin# 4urante este proceso de puesta en marcha los condensados se des,ia";n odos #acia el sisema de conaminados hasta lo!"a" la esa%ilidad de su ope"aci$n.

E7uipos p"ima"ios de e,apo"aci$n. 9apo" Cells = P"e E,apo"ado"es. &erifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y a continuacin prosiga con la secuencia siguiente;

1.- Abrase la válvula de la tubería de desalojo a la atmósfera y tómese jugo hasta que este alcance la mitad de la altura de los tubos de la calandria, si no existe demanda de vapor en ese momento en los equipos receptores. e lo contrario la v!lvula permanecer! cerrada . 2.- Verifíquese que están totalmente abiertas las válvulas de salida de gases incondensables " de a#uas condensadas " a continuaci$n !brase la v!lvula de vapor de cale%acci$n. .- !na ve" #omen"ada la ebulli#ión$ %ro#&dase a la alimenta#ión de jugo en %orma continua " su extracci$n hacia los m<iples e%ectos correspondientes al esquema de 'u#o del in#enio '.- Abrase la válvula de la línea de e(tra##ión de los va%ores )a#ia los equipos receptores en consecuencia con el esquema de evaporaci$n del in#enio " ci(rrese el desalo'o hacia la atm$s%era. *.- !na ve" normali"ada la o%era#ión #ámbiese la salida de los #ondensados hacia el sistema de condensados puros, previa comprobaci$n por el laboratorio o por el sistema autom!tico de detecci$n.

E7uipos de e,apo"aci$n a m'liple efeco. $e incluyen triples, cu5druples y quíntuples efectos# &erifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y a continuacin prosiga con la secuencia siguiente;

1.- !na ve" %uesta en mar#)a la bomba de va#ío$ %ro#&dase a formar va#ío en el <imo vaso. )na ve* que el vac+o alcance un valor +,.* a ., #m de /g , !brase la en el intervalo de 12 a 1* %lg. v!lvula de a#ua de in"ecci$n al condensador " proc(dase a %ormar vac+o en los dem!s vasos por medio de las l+neas " v!lvulas de #ases incondensables. 2.- 0ní#iese la alimenta#ión de jugo al %rimer vaso y #uando al#an#e el nivel aproximado a las  %lg +2,, mm por deba'o de la placa


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superior de la calandria !brase la v!lvula de comunicaci$n con el se#undo vaso, manteniendo estable el primero. l comen*ar este se#undo vaso a tomar 'u#o !brase cuidadosa " lentamente la v!lvula de alimentaci$n de vapor de escape al primer vaso.

.- Al observarse ebulli#ión en el segundo vaso$ es%&rese a que el nivel de 'u#o alcance la altura correspondiente a un nivel est!tico entre 1-3 " 1-2 de la calandria " proc(dase a abrir la v!lvula de comunicaci$n al tercer vaso. ep+tase el procedimiento hasta lle#ar al vaso melador. '.- uando se observen sal%i#aduras sobre las lu#etas inferiores del vaso melador /<imo vaso, aum(ntese la aplicaci$n de vapor al primer vaso del evaporador cuidando que el nivel de 'u#o en (ste no exceda de la mitad de la altura de los tubos para evitar as+ la ocurrencia de arrastres que contaminen el a#ua condensada. n paralelo p$n#anse en marcha los equipos de extracci$n de a#ua de retorno " obs(rvense los indicadores de nivel en las calandrias para comprobar que no existan retenciones .

*.- !na ve" que el eva%orador est& #argado$ #i&rrese la alimenta#ión de jugo al primer vaso " las v!lvulas de intercomunicaci$n entre ellos, hasta que comiencen a disminuir los niveles de 'u#o por e%ecto de la evaporaci$n. ein+ciese entonces la corrida de 'u#o en toda la bater+a comen*ando por el primer vaso " re#&lese de tal %orma que se compense la p(rdida de 'u#o por evaporaci$n " se manten#an los niveles est!ticos en cada vaso a 1-3 de la calandria. .- 3ídase la densidad de la meladura y #uando al#an#e el rango estable#ido p$n#ase en marcha la bomba de extracci$n de la misma e in+ciese la alimentaci$n continua " re#ulada de 'u#o al evaporador hasta lo#rar la estabilidad en la operaci$n del mismo. 4.- 5inalmente reg6lese la salida de in#ondensables en las #alandrias. n el primer vaso s$lo debe escapar a la atm$s%era una leve len#eta de vapor, con lo que se #aranti*a una adecuada evacuaci$n de los #ases. n las calandrias al vac+o es posible precisar la re#ulaci$n por medio de la comparaci$n de la temperatura de los #ases antes de la v!lvula de re#ulaci$n con la temperatura del vapor en la calandria /o cuerpo anterior. )na di%erencia de 2.5 a 3.0  por deba'o de la temperatura del vapor se considera $ptima. 9oda la operacin de puesta en marcha debe coordinarse de forma tal que ella se ejecute en un tiempo no mayor de )A a => min#

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Ope"aci$n en ma"c#a no"mal. Jna vez que la estacin evaporadora se encuentre en marcha normal se observar5n las reglas siguientes;

1.- 3antener las %resiones de o%era#ión de la esta#ión eva%oradora en los l+mites que marca la tabla 6.3. 2.- 3antener la densidad de la meladura en el rango estable#ido %ara el in#enio. >a$or Cell Pre e'a$orador Cuer$o Calandria Cuer$o Calandria

>aso

1 2  4 

2a4

 a 1  a 1

1 a 

Cu0dru$le efecto Cuer$o Calandria

2a4 aM 14 a 1M 2 a 2

=u6ntu$le efecto Cuer$o Calandria

#asa 1  a M #asa 1 2a4  a2  aM aM  a  a2 14 a 1M 1 a 1M  a 2 a 2 1 a 1M

?ota- !os 'alores en so,bra indican 'ac6o en $lg de Hg1 el resto $resiones en $sig.

Pa";me"os de ope"aci$n no"males pa"a e,apo"ado"es.

.K Los "e!@menes o asas de e,apo"aci$n de los dife"enes componenes de la estacin evaporadora, se muestran en la tabla =#), en todos los casos se ha considerado que se ha instalado calentador de jugo clarificado y que se han ejecutado las modificaciones a los evaporadores a fin de reducir los consumos de vapor unitarios# stos valores son promedios para condiciones t+picas de operaci$n, existiendo m!ximos con las supercies cal$ricas completamente limpias " m+nimos que se maniestan en los d+as que anteceden a la limpie*a qu+mica.

'.- 7n el #aso de apor ells " otras combinaciones que entre#uen sus vapores a calentadores @%gi,en de e'a$oración . primarios, se debe re#ular la lb  h $ie 8 Bg  h ,8 &)ui$o e'a$orador presi$n del vapor de (apor %ell a simple eecto 5.0 a 6.0 24.0 a 29.0 cale%acci$n de %orma tal que se temperatura (apor %ell a doble eecto 4.0 a 5.0 19.0 a 24.0 alcance la *riple eecto a condensador 6.0 a 8.5 29.0 a 41.0 normada en el 'u#o alcali*ado =re !aporador 7.0 a 9.0 34.0 a 44.0 a la salida de este primer paso %u)druple eecto 5.0 a 7.0 24.0 a 33.5 de calentamiento. Du"ntuple eecto

4.0 a 6.0

19.0 a 29.0

9alo"es no"males del "*!imen de e,apo"aci$n

*.- Para los Pre 7va%oradores que trabajen #on va%ores de es#a%e entre 1* y 30 psi#, la presi$n del vapor en la calandria debe ser la menor que #arantice en los equipos receptores el nivel de presi$n establecido. ste concepto es mu" importante "a que %avorece sensiblemente la capacidad de #eneraci$n de electricidad o el desarrollo de potencia de otros equipos primarios que tributan su escape a los pre evaporadores.


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.- 3antener una eva#ua#ión de todos los #ondensados %rodu#idos y supervisar la operaci$n para evitar violaciones de la disciplina tecnol$#ica que propicien la contaminaci$n de las a#uas condensadas. n este sentido es de ri#uroso cumplimento el que se operen los vasos al nivel adecuado.

Uso de las a!uas condensadas = de "eo"no. !l destino de las aguas condensadas o de retorno de cada vaso depender5 del grado de contaminacin de cada una de esas corrientes atendiendo a lo que se especifica en la tabla siguiente;

1.K A!uas condensadas pu"as #acia el an7ue de alimena" calde"as  integradas por

 "ondensados

directos , de los equipos primarios de evaporacin , de los primeros vasos de cu5druple o quíntuples efectos # de los segundos vasos de cu5druples efectos , de segundos y terceros  "ondensados de los quíntuples efectos# de calentadores de jugo clarificado protegidos por sistemas adecuados  "ondensados de deteccin de azúcar )

2.K A!uas condensadas 7ue pudiesen se" en,iadas a las calde"as

si el resultado del an5lisis arroja valores de azúcar permisibles# $i no e'iste d-ficit de agua de alimentar calderas destínese este grupo para usos tecnolgicos# !st5 integrado este grupo por  

"ondensados del tercer vaso de los cu5druples efectos# "ondensados del cuarto vaso de los quíntuples efectos#

.K A!uas condensadas pa"a usos ecnol$!icos# $on aguas que por su

procedencia pueden estar contaminadas y que constituyen los condensados de menor temperatura por lo que se recomiendan e'clusivamente para usos tecnolgicos# !ste grupo est5 conformado por "ondensados del cuarto vaso de los cu5druples efectos#  "ondensados del quinto vaso de los quíntuples efectos# 

tendiendo al balance de agua de cada ingenio e'iste la alternativa de unir los condensados de los dos últimos vasos, con flasheo intermedio y destinarlos e'clusivamente a usos tecnolgicos# !s muy conveniente a los efectos de obtener una mayor economía de vapor y favorecer el aprovechamiento de la capacidad de la estacin evaporadora utilizar el flasheo de los condensados hacia los vasos siguientes, sobre todo el de los primeros vasos del evaporador !ste arreglo adem5s de propiciar ahorro energ-tico, facilita las instalaciones para todos los sistemas de condensados#

"onductímetro, doble tanque, etc#

)


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Li7uidaci$n de los e,apo"ado"es. Los procedimientos que se e'ponen en estos equipos son aplicables en todos los casos en que se detenga la marcha por parada para limpieza, interrupcin de la molida o por la terminacin de la zafra# l detenerse la planta moledora prosiga con la secuencia siguiente;

1.- Abrase en el equi%o %rimario de eva%ora#ión la válvula de desalojo a la atm$s%era, siempre en dependencia de los consumidores " mant(n#ase la operaci$n normal con el m<iple e%ecto hasta que se vac+e el tanque de 'u#o claricado si se opera con un solo equipo. n caso de que el in#enio posea varios equipos " la liquidaci$n se produ*ca en uno de ellos sin detener la molienda, entonces simplemente ci(rrese la v!lvula de comunicaci$n con el 'u#o claricado. 2.- i&rrese la válvula de alimenta#ión de jugo al Va%or ell y #uando el nivel de 'u#o ha"a descendido por deba'o de la placa in%erior, por e%ecto de la ebullici$n del 'u#o, interr&mpase la alimentaci$n del vapor de escape " esp(rese a que pase todo el 'u#o al si#uiente vaso evaporador. .- uando el nivel del jugo en el %rimer vaso del eva%orador a m6lti%le e%ecto de'e de ser visible a ras de la calandria in%erior, por apreciaci$n visual en el nivel$metro, ci(rrese la v!lvula de vapor de cale%acci$n a ese vaso, det(n#ase la bomba de vac+o del equipo " !branse las v!lvulas de comunicaci$n a la atm$s%era de cada vaso. '.- !na ve" va#iado el equi%o det&nganse las bombas de meladura y de a#uas de retorno. n esta ocasi$n las v!lvulas de las l+neas de retorno deben quedar comunicadas hacia los tanques de contaminado. *.- Pro#&dase a enjuagar todos los vasos$ in#luyendo los eva%oradores primarios$ con abundante a#ua, utili*ando para ello los atomi*adores para la limpie*a con sosa c!ustica. n caso de que no se va"a a proceder a la limpie*a qu+mica o a reali*ar al#&n traba'o dentro del equipo, mant(n#anse cerrados todos los re#istros as+ como las v!lvulas a excepci$n de las de desalo'o a la atm$s%era. sto constitu"e una medida de se#uridad mu" conveniente para evitaci$n de descuidos " errores al poner en marcha nuevamente la instalaci$n.

.- 7n los equi%os #on sifones en las líneas de transferen#ia de jugo de un vaso a otro "-o para el desalo'o de los condensados, proc(dase a liquidarlos por las v!lvulas de drena'e.


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>ecisiones a oma" en caso de pa"adas imp"e,isas. "uando las paradas son imprevistas se tomar5n decisiones específicas en cuanto al modo de liquidar los evaporadores conforme al tiempo de duracin de la parada que se haya estimado# $e e'ponen a continuacin los casos m5s comunes# $e considerar5n en estos aspectos ingenios con un solo tandem# %., asta 2 (oras de duraci'n# Dastar5 con reducir el nivel hasta descubrir la placa inferior# 2., asta = (oras de duraci'n # %roc-dase a liquidar y enjuagar el vaso melador, dejando el resto de los vasos con jugo#

6., Euperiores a las = (oras de duraci'n. %roc-dase a liquidar toda la estacin evaporadora# !n ingenios con m5s de un tandem se ajustar5n los conceptos (, + y ? a los evaporadores cuya capacidad se corresponda con la molida de la unidad que se ha de parar#

Limpie&a de e,apo"ado"es. Los evaporadores se limpiar5n regularmente por medios químicos, recurriendo a medios mec5nicos solamente en casos e'cepcionales en que los agentes químicos no sean lo suficientemente eficaces y siempre se aplicar5n como complemento de los anteriores# %ara la realizacin de la limpieza química cada vaso dispondr5 de instalacin individual de vapor de escape con doble v5lvula, una de ellas para la regulacin y la otra para garantizar la hermeticidad# dem5s los vasos que normalmente operen a vacío tendr5n habilitado un manmetro para controlar la presin en la calandria durante la limpieza# !l ingenio dispondr5 de las capacidades necesarias para el traslado del 5cido hacia el punto donde los vasos lo aspirar5n# "on independencia del tipo de limpieza alcalina a emplear por el ingenio, este debe tener capacidad de almacenamiento suficiente para utilizar la sosa c5ustica en los tres ciclos de agotamiento# %ara enjuagues con agua yPo las limpiezas alcalinas por circulacin, los vasos dispondr5n de suficientes atomizadores, preferiblemente de cono lleno, dispuestos en forma que bañen el (>> F de los tubos, a una altura de + a ? m apro'imadamente#

P"oducos 7u@micos a uili&a". $e e'ponen en este ac5pite los procedimientos para efectuar la limpieza con productos químicos# $e utilizar5n como productos químicos b5sicos los siguientes; a7 Sosa c;usica en bloques fundidos o en escamas con un *0 F de pureza en base a Na 83#


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b7 Vcido clo"#@d"ico de grado t-cnico A , con un contenido apro'imado del ?+ F de 3"l# $e utilizar5n como agentes complementarios y solo en los casos e'cepcionales los productos siguientes; c7 Soda as# , carbonato de sodio < a2 CO # d7 ifluo"u"o de sodio < ? 2 / a # !'ceptuando los casos previamente definidos, las limpiezas de forma general se ejecutar5n por medio de la aplicacin de sosa c5ustica y 5cido clorhídrico#

Limpie&a po" el p"ocedimieno con,encional. $e define como procedimiento convencional aquel en que la limpieza se efectúa tomando en los vasos del evaporador una cantidad suficiente de solucin de agentes químicos hasta cubrir la placa superior de la calandria y haci-ndola ebullir est5ticamente#

En8ua!ue. 1.- !na ve" liquidado el jugo %ro#&dase al enjuague mediante as%ersión de a#ua durante 10 a 15 min. para eliminar as+ los residuos de materias a*ucaradas.

2.- !tilí#ese agua %otable #on %referen#ia de %o"o $ o en su defe#to del en%riadero .es(chese despu(s de cada operaci$n de en'ua#ue " desc!r#uese a *an'a. Limpie&a alcalina con sosa c;usica po" el m*odo de #e",idu"a. "on independencia del m-todo a emplear , la limpieza alcalina con sosa c5ustica se lleva a cabo en tres ciclos de agotamiento de la forma siguiente ; /rimer ciclo ; sosa c5ustica fresca o virgen que se destina a los vasos ? y ) en los cu5druples o ?, ) y A en los quíntuple efectos, por ser los vasos donde las incrustaciones se producen con mayor intensidad# Se!undo ciclo; sosa procedente de los últimos vasos y retenida en tanques de suficiente capacidad, para ser reusada en los primeros, despu-s de ajustar su concentracin si fuera necesario# Te"ce" ciclo; sosa procedente de los primeros vasos 6última reserva7 empleada para la limpieza de los calentadores autorizados, hacia el enfriadero, para la planta de alimento animal u otro destino que se decida# !n este m-todo se emplea una solucin de sosa c5ustica con una concentracin del orden del (A al +> F en peso, equivalentes a +( a += CD- a +>C"# !l 5cido t-cnico se oferta en un rango de purezas variable, por lo que se hace necesario que el laboratorio valore los lotes que recibe el ingenio para conocer con e'actitud su concentracin y poder calcular las cantidades requeridas# A

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1.- 8ómese en todos los vasos una solu#ión de sosa #áusti#a )asta #ubrir la placa superior de la calandria. i(rrense las v!lvulas / de mariposa o de otro tipo  de las tuber+as de evaporaci$n " !branse las de comunicaci$n de cada vaso a la atm$s%era. 2.- A%líquese va%or a #ada #alandria %or la línea inde%endiente )abilitada a tales e%ectos, hasta alcan*ar aproximadamente la temperatura de 5 7. )na ve* alcan*ada mant(n#ase por espacio de 3 a 4.5 horas. urante ese tiempo h!#anse adiciones de soluci$n de sosa c!ustica para mantener estable el nivel de soluci$n en los vasos. l tiempo total de tratamiento alcalino depender! de las caracter+sticas e intensidad de las incrustaciones.

.- 8erminada la o%era#ión$ #i&rrense las válvulas de va%or y des#árguese la soluci$n de sosa a los tanques de reserva, se#&n la si#uiente clasicaci$n  -olución de sosa c)ustica de los primeros !asos/ 'acia los

tan+ues de ltima reser!a .

 -olución

de sosa c)ustica de los ltimos !asos/ 'acia los tan+ues de reser!a para la limpiea de los primeros !asos.

'.- 7njuáguense los vasos #on su9#iente agua %ara eliminar todo residuo de sosa c!ustica. eterm+nese el 9: del a#ua al entrar " al salir de cada vaso en particular " cuando ambas mediciones coincidan se dar! por terminado el en'ua#ue. ;o m!s indicado ser! sustituir el en'ua#ue por una hervidura con a#ua por espacio de 30 min. , s+ el esquema " el tiempo de limpie*a as+ lo permitieran. Limpie&a con ;cido clo"#@d"ico. 1.- árguense todos los vasos #on agua %referiblemente de retorno y tómese en cada uno la cantidad de !cido que se ha"a estimado necesaria de acuerdo a la capacidad del evaporador, las caracter+sticas de la incrustaci$n " su intensidad.

l !cido se tomar! por succi$n, por medio del vac+o en los cuerpos, por e"ecci$n de aire o por otro procedimiento apropiado.

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2.- :branse las válvulas de a%li#a#ión de va%or a las #alandrias y reg6lense para obtener una temperatura pr$xima a la ebullici$n. ant(n#anse estas condiciones por espacio de 1.5 a 2.0 horas. ;a aplicaci$n de aire comprimido a la soluci$n !cida %avorecer! la acci$n del mismo por e%ecto de la a#itaci$n.

.- Aum&ntese la abertura de las válvulas de va%or )asta al#an"ar la temperatura de ebullici$n. ant(n#ase durante 30 a 45 min. =ranscurrido ese tiempo, ci(rrese la v!lvula de vapor " desc!r#uese el !cido al tanque neutrali*ador o a la *an'a en caso de que no exista la instalaci$n. '.- A los efe#tos de #ontrolar la a##ión desin#rustante$ determínese el P/ de la soluci$n !cida en cada vaso antes de iniciar el calentamiento " rep+tase esta determinaci$n cada 30 min. aproximadamente. l valor del 9: crecer! pro#resivamente hasta estabili*arse en ese momento se habr! concluido la acci$n del !cido. ste es un procedimiento mu" e%ectivo para duraci$n del tratamiento !cido.

determinar el tiempo de

*.- ;et&ngase la ebulli#ión en el momento en que se determinó %or la medi#ión del 9: que la acci$n !cida conclu"$. .- 7njuáguense los vasos #on agua %otable$ determinándose %or similar procedimiento al descrito en punto 4 del inciso anterior la terminaci$n del mismo. 4.- :branse los registros de fondo e ins%e##iónense los tubos de la #alandria en su parte in%erior para conocer si las incrustaciones han sido totalmente eliminadas. )tilice para ello una ho'a alada u otro instrumento adecuado para raspar los tubos " comprobar que no ha quedado incrustaci$n al#una. Aspecos !ene"ales. !mpl-ese en la inspeccin una l5mpara el-ctrica, con proteccin de seguridad a prueba de roturas# Dajo ningún concepto se utilizar5n bombillas el-ctricas sin proteccin, luces o llamas# La accin del 5cido libera hidrgeno que se inflama r5pidamente ante la presencia de cualquier foco t-rmico# $i la inspeccin evidencia que han quedado incrustaciones se proceder5 tratamiento adicional con sosa c5ustica o 5cido según la naturaleza de misma#

a un

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Generalmente las incrustaciones oscuras son de tipo org5nico y se emplea sosa c5ustica para removerlas en tanto las blancas y duras son del tipo inorg5nico y son removidas por medio de 5cido# !n algunos casos por la naturaleza de la incrustacin se obtienen mejores resultados invirtiendo los procedimientos#

Limpie&a alcalina po" "eci"culaci$n de la soluci$n de sosa c;usica. Fig. #.* &s)ue,a tecnológico de la li,$ieza $or recirculación de sosa.

>aso 2

>aso /

>aso 

>aso *

A los calentadores

>a$or

T+/

>a$or

T+* T+ Canja

Canja

Canja

!n este m-todo se emplea una solucin de sosa c5ustica con una concentracin del orden del ?> a )> F en peso, equivalentes a ?= a )) CD-# !ste sistema basa su principio en la recirculacin de una solucin de sosa c5ustica concentrada que es atomizada hacia la placa superior de los vasos por medio de un fuerte bombeo y una adecuada distribucin de los atomizadores de forma que toda la superficie quede bañada por ellos# !n la
"on este m-todo se emplean concentraciones superiores de sosa c5ustica en un A> F, utilizando menos cantidad de Na83# !llo pudiera ser una solucin para aquellos


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ingenios que manifiesten altos consumos de sosa y de tiempo empleados en la limpieza alcalina# No obstante ser5 necesario que se cumplan los requisitos t-cnicos siguientes para que sea efectiva y se alcancen resultados superiores al obtenido en el procedimiento por hervidura# *.+ !os tan)ues de retorno de la solución de sosa c)ustica deber)n tener instaladas trampas para

atrapar las incrustaciones +ue se remue!en con este proceder $ e!itar +ue se tupan los atomiadores. .+ &n la succión de las bo,bas se implementar) la coneión en paralelo de dos coladores de cartuc'o

independientes $ con !)l!ulas de cua / con el in de +ue +ueden atrapados en ellos las part"culas de la s incrustaciones +ue lograron pasar el colado anterior. #e esta orma cada 30 min. se podr) cambiar/ por el accionamiento de las !)l!ulas/ de uno a otro colador $ retirar as" todas las incrustaciones atrapadas por el. /.+ !os ato,izadores adecuados $ara este m>todo son los de cono lleno / su cantidad $ ubicación

dependen de las dimensiones del !aso. *iene +ue buscarse un arreglo tal +ue toda la supericie +uede baada por la acción del cono +ue orman los atomiadores. 2.+ ebe $restarse atención es$ecial a los prenses de la bomba / a las uniones / ,untas de !)l!ulas $ a

los accesorios conectados en la l"nea a in de e!itar +ue se producan p>rdidas de la solución $ la presión no sea suiciente como para baar toda la supericie. 5.+ &n los ingenios con ,0s de una e!aporador instalado se deber)n independiar los circuitos con

!)l!ulas de pie para e!itar el des!"o de la solución 'acia los e+uipos en operación. #.+ &n los ,anteni,ientos debe programarse la inspección de los atomiadores a in de !eriicar +ue los

mismos no est)n tupidos.

$ígase el procedimiento siguiente para este m-todo de limpieza #

1.- ali&ntese la solu#ión de sosa #ontenida en el tanque de reserva )asta , < " p$n#ase en marcha la bomba de recirculaci$n hacia los vasos correspondientes. la soluci$n de sosa c!ustica ser! asper'ada sobre la supercie de la calandria descendiendo por los tubos hacia el %ondo " retornando hacia el tanque receptor. 2.- Al #omen"ar el bombeo mant&ngase #errada durante el tiem%o ne#esario la v!lvula de retorno hasta que el nivel en la calandria alcance aproximadamente la mitad de la calandria. .- 3ant&ngase la re#ir#ula#ión de modo #ontinuo durante un tiem%o de aproximadamente de 3 a 4 horas. l tiempo exacto ser! determinado en la propia %!brica con%orme a la experiencia " los resultados pr!cticos del sistema.


102

'.- 7njuáguese los vasos %or el m&todo e(%li#ado en el %unto ' de este #a%itulo. !s necesario que se determine la riqueza de la solucin alcalina empleada con vistas a determinar el poder de reaccin de la misma en cualquier tipo de limpieza# 4e esta forma en cada determinacin de la concentracin de Na83 se calcular5 el ^ndice de Eiqueza 6/E7 por el m-todo siguiente;

IR G

P P

4onde P "oncentracin de Na83 determinada por valoracin de la sosa usada# P  "oncentracin de Na83 determinada por valoracin de la sosa pura del mismo grado Daum- que la solucin usada# =

Los valores aceptables de IR est5n en el rango de H> a 0A F, aunque los ingenios con la e'periencia de su aplicacin deber5n ajustarlo a sus propios resultados#

Limpie&a po" fe"menaci$n de miel final al e"mina" la &af"a. 9iene como objetivo limpiar la superficie de transferencia de calor por dentro y fuera de los tubos# !n los evaporadores primarios, primeros vasos de los evaporadores a múltiple efecto así como en los tachos, que reciben vapor de escape procedentes de m5quinas reciprocantes de vapor, se realizar5 est5 limpieza todos los años , mientras que en el resto de los vasos esta limpieza se efectuar5 cada + o ? años# !l procedimiento a seguir es el siguiente ;

1.- =arantí#ese la %erfe#ta )ermeti#idad de todas las #one(iones de la %arte in%erior del vaso. sta hermeticidad pre%eriblemente se debe #aranti*ar instalando platillos cie#os. 2.- 7(tráiganse de 1, a 12 tubos de las #alandrias$ sele##ionándolos de modo tal que est(n uni%ormemente repartidos por toda la supercie " se pueda comunicar las *onas del 'u#o " del vapor. .- Pre%árese una solu#ión de miel 9nal a 1 <>ri( y a?ádale 1 @g. de levadura de panicaci$n activa, previamente diluida en a#ua, por cada 4 000 litros de soluci$n. ;l(nese con ella los vasos a limpiar cubriendo la placa superior con la misma. '.- 3ant&ngase la solu#ión fermentando durante 2* a , días$ #on los re#istros de entrada del cuerpo " las v!lvulas de comunicaci$n a la atm$s%era abiertos.


103

r(ense las condiciones para la aplicaci$n intermitente de aire comprimido que permita a#itar la soluci$n =ranscurrido este tiempo, desal$'ese el contenido de los vasos lentamente de %orma que el vaciado se lo#re en unas 48 horas aproximadamente.

*.- 7njuáguese los vasos )asta eliminar todo el residuo de la fermenta#ión y !branse los re#istros de %ondo para propiciar con'untamente con los del cuerpo una mu" buena ventilaci$n " se desalo'e as+ todo el >2 producido durante el per+odo de %ermentaci$n. 9roh+base que toda persona entre en su interior hasta ?2 horas despu(s del en'ua#ue.

.- estit6yanse los tubos e(traídos. @i la limpie*a es por el lado del vapor, no ser! necesario extraer los tubos. Los tanques de preparacin de la solucin de sosa c5ustica pueden servir de recipientes para preparar el medio fermentativo #!n tal caso límpiese previamente todo el sistema para estar seguro de que no quedan residuos de sosa c5ustica#

P"epa"aci$n = empleo de los p"oducos 7u@micos.  continuacin se e'plicar5 la forma adecuada para preparar los diferentes productos químicos utilizados en la limpieza de los evaporadores#

16Sosa c;usica. $e dispondr5 de un tanque con acometida de vapor para el calentamiento directo y de agua empleados en la preparacin de la solucin de Na83 # $u capacidad ser5 tal que permita preparar toda la solucin necesaria para la limpieza de una sola vez # $iga el procedimiento siguiente; que se ha de preparar#

1.- 8ómese agua en el tanque en la #antidad equivalente a las de la solu#ión 2.- ;isu&lvase el BaC/ a%li#ando va%or sin al#an"ar la tem%eratura de ebullici$n en la soluci$n para evitar salpicaduras peli#rosas. )n m(todo eca* " sencillo consiste en disponer sobre los tanques de una chapa de hierro con aberturas circulares de di!metro i#ual al de los tambores que contienen el Aa>:.

.- Duítese enton#es las ta%a inferior a uno de estos tanques y #olóquelo sobre las aberturas de la cubierta poniendo el extremo abierto hacia aba'o , apl+quesele vapor hasta disoluci$n.


104

Las concentraciones a la que se preparar5 la solucin de sosa c5ustica son las siguientes;  Limpie&a po" el m*odo de #e",idu"a o con,encional , se preparar5 la solucin entre un (A y un +> F en peso, equivalente a +( a += CD- +>P+>C"#  Limpie&a po" "eci"culaci$n, se preparar5 la solucin entre un ?> y un )> F en peso, equivalente a ?= a )) CD- +>P+>C"# !stos valores son típicos y cada f5brica establecer5 sus propios valores en funcin de las condiciones propias de sus instalaciones y de la composicin de las incrustaciones# !n la tabla =#= se relacionan los CD- de las soluciones de Na83 para distintas concentraciones y temperaturas# La concentracin de las soluciones usadas de sosa c5ustica se obtendr5n por valoracin acidim-trica en el laboratorio la tabla =#= brinda la posibilidad de conocer de forma directa el contenido de las soluciones por simple medicin de su CD-# !l ciclo de agotamiento de las soluciones de sosa c5ustica es independiente del sistema empleado en la limpieza, es decir;  P"ime" ciclo ;

sosa fresca empleada siempre en los últimos vasos, despu-s de utilizada en la limpieza se reserva para el siguiente ciclo#

Se!undo ciclo; sosa del primer ciclo y empleada en la limpieza de los primeros vasos de los evaporadores# 

!n este caso y cuando la limpieza es por (ervidura, la solucin deber5 alcanzar al menos 0 F en peso por lo tanto sí al valorarla se obtiene que la concentracin no alcanza ese valor, ser5 necesario reactivarla con solucin fresca hasta alcanzar (> F de concentracin# !n el caso de la limpieza por recirculaci'n se requiere que la solucin del segundo ciclo tenga al menos +> F en peso, de lo contrario ser5 necesario reactivarla de forma similar al ejemplo anterior, hasta completar la concentracin inicial# 4espu-s de pasar el segundo ciclo de agotamiento la solucin de sosa se reserva en los tanques de almacenamiento para ser empleada en el último paso#

Te"ce" ciclo; sosa despu-s de ser agotada en los dos ciclos anteriores se destinar5 a los siguientes usos; 

a7 Limpieza de los calentadores autorizados# b7 3acia el enfriadero, como un medio de controlar el %3 de las aguas de inyeccin y rechazo# c7 %ara la produccin de alimento animal#

105


Las soluciones de sosa c5ustica en el último paso de agotamiento alcanzan concentraciones que van desde A hasta (A F en peso para limpieza por hervidura y recirculacin respectivamente# !stas soluciones tambi-n deben ser desechadas sí ocurriese que por el e'ceso de impurezas en el tanque receptor se produzcan tupiciones de la succin de la bomba o de alguno de los atomizadores o por formacin de e'ceso de espuma a causa de la saponificacin 5cidos grasos superiores presentes en las incrustaciones#

26 Ca"%onao de sodio o Soda as#. !s un producto de uso eventual y se utilizar5 por alguna de las causas siguiente;  Oue

por an5lisis se determine que las incrustaciones son ricas en contenido de sulfato y sulfitos, en el orden de un A F en peso en base seca en el vaso melador#

 $e

evidencie que el tratamiento 5cido no es efectivo en tal sentido que no es capaz de eliminar las incrustaciones inorg5nicas despu-s del tratamiento alcalino#

!n estos casos sustitúyase entre el (> y el +> F de la sosa c5ustica por su equivalente en carbonato de sodio en dependencia de la gravedad y de la valoracin del laboratorio, según la relacin siguiente; Ps Pc G

.M

4onde;

Pc  %eso de carbonato a utilizar y Ps  %eso de sosa c5ustica a sustituir#

6 Vcido mu"i;ico o clo"#@d"ico. La industria azucarera "ubana utiliza para la limpieza 5cido clorhídrico de calidad t-cnico, con una concentracin del orden del ?A F en peso, de ahí que -ste valor de concentracin se tomar5 siempre como referencia# Las soluciones de 5cido clorhídrico concentraciones siguientes;

para la limpieza se preparar5n con las

esde 0.50 a %.00 ? en peso de #cido puro, para los evaporadores a simple efecto , para los vasos (, + y ? de los cu5druples efectos y (, + , ? y ) de los quíntuples efectos#  asta 2.00 ? en peso de #cido puro , para los vasos meladores de cu5druples y quíntuples efectos# 

Los valores han de tomarse como guías pues en cada ingenio se deber5n ajustar a los valores que por la pr5ctica le ofrezcan los mejores resultados#

106


La cantidad de 5cido puro a utilizar se determinar5 por valoraci'n acidimtrica del #cido tcnico disponible y el volumen del equipo a limpiar #La solucin del problema se ilustra con el siguiente ejemplo; $e desea limpiar el primer vaso de un evaporador cuya superficie es de 0  piesX 6 - mX 7 y el volumen de la calandria 6 V 7es de 5.40 mB =# $e decide aplicar una concentracin 6 a 7de 0.8 F en peso de 5cido puro# por datos del laboratorio se conoce que el 5cido t-cnico de que se dispone , tiene una concentracin 6 t 7de 28 C #!l c5lculo se efectúa de la forma siguiente ;

a ∗ V

Pa  %eso de 5cido puro  

,.  

100

Pat  %eso del 5cido t-cnico  

Pa

*'E,  '.E2 @g. 100

1 '.E2   t

1,,  156.86 D## 2

!n los evaporadores con placas de acero, utilícese un inhibidor para aminorar los efectos corrosivos del 5cido#

46 ifluo"u"o de sodio. !s un producto de uso eventual y se utilizar5 solo en los dos últimos vasos por alguna de las causas siguientes;  $e

manifiesten incrustaciones que no responden satisfactoriamente al tratamiento con sosa, carbonato y 5cido t-cnico, que persisten y afectan la eficiencia del equipo#  $e ha comprobado que el contenido de sílice en las incrustaciones es mayor al (> F en peso e'presada en base seca y como $i8 +# ntes de optar por el uso del bifluoruro, e'tr5igase uno de los tubos de la calandria, crtese un anillo de unos A cm apro'imadamente de la parte que con m5s intensidad se registra la incrustacin y pngase en un bea:er, para ser sometido a un tratamiento similar al que recibir5 en la pr5ctica industrial# 4e lograrse la eliminacin satisfactoria, proc-dase a utilizar la solucin del producto en la limpieza# !n caso contrario empl-ese entonces el m-todo mec5nico para su eliminacin# $íganse los pasos siguientes para la preparacin de la solucin 5cida de bifluoruro de sodio;

$e considera que el volumen equivale al peso porque la densidad de las soluciones 5cidas , para nuestros efectos tienen densidades iguales a las del agua# =

107


1.K Calc'lense el %ifluo"u"o de sodio = ;cido clo"#@d"ico *cnico en las proporciones siguientes;

11.25 E#. de biFuoruro de sodio " 60.00 E#. de !cido clorh+drico t(cnico

9or cada 1 000 litros de soluci$n a preparar para los vasos donde ser! empleada.

2.- 8ómese agua en la #alandria de los vasos a tratar )asta al#an"ar un nivel aproximado a 1-3 de su altura. .- /ágase va#ío en los vasos y a #ontinua#ión adi#iónese %or este orden$ biFuoruro de sodio " a continuaci$n el !cido clorh+drico t(cnico. '.- óm%ase el va#ío y a%líquese va%or durante , a ', min. $ manteniendo la temperatura alrededor de los 5 7. *.- 8rans#urrido ese tiem%o tómese agua )asta #om%letar el nivel en la %la#a superior de la calandria. .- 7l&vese la tem%eratura a %unto de ebulli#ión y mant&ngase %or es%a#io de 20 a 30 min. . 4.- i&rrese el va%or$ desalójese todo la solu#ión y los residuos )a#ia la "anja y en'u!#uese cada vaso con abundante a#ua hasta eliminar todo el residuo. O%se",aci$n; La manipulacin del bifluoruro de sodio debe realizarse con p"ecauci$n#

Ins"umenaci$n %;sica. %ara garantizar una adecuada operacin de los evaporadores se deber5 tener un nivel mínimo de instrumentacin y automatizacin, que se enumera a continuacin;

1.K Tan7ue de 8u!o cla"ificado. %or las características de la operacin de los evaporadores estos tanques deben tener indicacin visible para que los operadores la perciban desde cualquier punto sin problema alguno#

Ee@ales lumínicas; en

los puntos de nivel m#&imo y mínimo del tanque, es recomendable marcar varios niveles# !n la tabla se muestran algunos indicadores de nivel para la toma de decisiones por el operador#

?i'el ,6ni,o ?i'el ,6ni,o ?i'el ,07i,o ?i'el ,07i,o ?i'el ,07i,o

*  *  /

*an+ue !ac"o. *an+ue a un cuarto *an+ue a la mitad *an+ue lleno i!el de parada.


108

!n caso contrario ser5 necesario establecer indicaciones de nivel con señalizaciones similares a las anteriores# !n el caso de operacin en modo autom5tico se mantendr5n las indicaciones de nivel para informacin de los operadores y personal t-cnico#

2.K Calenado"es de 8u!o cla"ificado. 9odas las instalaciones deber5n tener implementado el lazo de control de temperatura de salida, adem5s de la indicacin local de temperatura# 4ebe e'istir un sistema de recirculacin de jugo hacia el tanque para evitar la caramelizacin del jugo detenido cuando por cualquier razn cese el flujo de jugo hacia el vaso primario#

.K Indicado"es de ni,el. Los indicadores de nivel ser5n del tipo que utiliza tubos de vidrio, con v5lvula de 5ngulo en sus e'tremos# !n algunos casos se ha adoptado adem5s la colocacin de alguna malla protectora sobre el tubo# $e instalan en todos los vasos tanto para el lado del jugo como para el de agua de retorno#

4.K )an$me"os = ,acu$me"os. Los manmetros se instalaran en los puntos siguientes;  *uber"as de descarga de las bombas de ,ugo clariicado/ meladura $ aguas de retorno.  *uber"a general de escape a la estación e!aporadora $ de !apor !egetal de proceso.  %alandrias de los e!aporadores primarios $ de los !asos de la estación e!aporadora.  %uerpos de los e!aporadores primarios $ de los !asos 1 $ 2 de los cu)druples $ +u"ntuples eectos.  n la tuber"a de etracción 'acia los calentadores.  n la salida de las l"neas de in$ección de !apor por reductora al proceso/ as" como de las +ue se encuentren dentro

del es+uema de uso del !apor para el proceso.

Los vacumetros se instalar5n en los puntos siguientes;  %uerpos de los !asos 2/ 3/ 4 $ 5 de los cu)druples $ +u"ntuples eectos.  %alandrias de los !asos 3/ 4 $ 5 de los cu)druples $ +u"ntuples eectos.

.K Te"m$me"os. 9odos los vasos evaporadores tendr5n indicacin local de temperatura y sus bulbos se colocar5n a una altura apro'imada de unas = plg 6(A> mm7 por encima de la placa superior de la calandria# !n los puntos inmediatos de la salida de las "educo"as de in=ecci$n de ,apo" al p"oceso, así como de las que est-n implementadas dentro del esquema de uso del vapor de proceso#


109

P"incipales p"o%lemas ope"acionales = sus causas. La disminucin de la densidad de la meladura es el principal problema en la operacin de los evaporadores# @uchos otros se presentan en la pr5ctica pero todos tienen como consecuencia final esta reduccin# l apreciarse el descenso de la densidad de la meladura proc-dase de la forma siguiente; (#2 "omo primer paso debe elevarse la presin del vapor de calentamiento en el primer vaso del evaporador hasta el nivel m5'imo admisible por el esquema de vapor del ingenio y a continuacin, de no producirse reaccin positiva p5sese a los aspectos siguientes; +#2 &erifíquese en el equipo si se cumplen los aspectos t-cnicos siguientes; 

&l ni'el de o$eración de todos los 'asos / especialmente el del primero/ pues deben estar todos al

1@3 de la calandria.

 Acu,ulación de agua de retorno en las calandrias. 

!as '0l'ulas $ara la e7tracción de gases incondensables no deben estar ecesi!amente abiertas/



!as '0l'ulas de agua $ara la li,$ieza ( enjuague deben estar totalmente cerradas $ deben ser



&l 'ac6o de los 'asos  ( / del cu0dru$le ( / ( 2 del )u6ntu$le se correspondan con los de la tabla

utiliar la medición de la temperatura de los gases. adem)s 'erm>ticas. 6.3 de este capituloE en caso contrario ser) indicati!o de la presencia de incrustaciones en el !aso $ se proceder) a su limpiea.

$i se detectan deficiencias, corríjanse y si a continuacin persiste el problema de meladura floja entonces proc-dase a revisar los aspectos siguientes;

D&ceso de a!ua en la planta moledora H ; que produce un efecto de dilucin grande sobre el jugo y muy dañino a la eficiencia energ-tica y fabril# 

R!imen de molida (oraria, que sobrepasa los límites m5'imos establecidos por la capacidad de la estacin evaporadora # 

La solucin ser5 ajustar la molida a los niveles normales que propicien se mantenga la meladura en los niveles de densidad establecidos#

u!o clarificado de ba"o bri& , si es por e'ceso de agua en los molinos contrlese hasta llegar al punto de balance en concordancia con las disponibilidades de vapor y bagazo# !n caso de que sea a causa del origen de la caña verifíquese mediante el bri' de la primera e'traccin y contrlese el agua de imbibicin hasta llegar al punto de balance# 

%ara aquellas f5bricas que dispongan de un esquema de evaporacin de pre evaporador recibiendo escape de la planta el-ctrica y otros equipos primarios y se comiencen a !specialmente el agua de lavado , de los guijos , chumaceras , etc , que regularmente va a la bandeja del molino# H

110


producir de forma reiterativa llenuras del tanque de jugo clarificado, proc-dase a revisar los aspectos siguientes;

%., Femperatura del vapor de escape ue recibe el pre evaporador , esta temperatura debe estar en los límites de saturaci'n e'presados en los aspectos generales de este capitulo# !n este se e'pres que el nivel m5'imo de sobrecalentamiento de este vapor no debe e'ceder de los (> C# 2., Femperatura del "u!o clarificado a la salida de los calentadores # !sta temperatura debe estar lo m5s pr'ima posible a la de ebullicin del cuerpo receptor del jugo caliente 0 #!n la tabla =#A se indican las diferentes temperaturas en relacin con la presin del vapor en el cuerpo o c5mara de evaporacin# 6., Revísese el funcionamiento del sistema de retorno e&istente 7sif'n invertido; trampa; columna (idr#ulica; etc9 tanto para la e&tracci'n completa de los condensados como para el sella"e efectivo del vapor.

Presión :$sig;

Te,$eratura : DC ;

1 (( (+ (? () 1 (=

11. ((=#0 ((0#> ((*#( (+>#+ 121. (++#)

Presión :$sig;

Te,$eratura : DC ;

(H (0 (* 2 2 

Tabla #.5 @elación de te,$eratura del 'a$or saturado a diferentes $resiones

=., Corto circuito 7 b$ pass9 del vapor de escape o de la línea de in$ecci'n por la v#lvula reductora de alta (acia la línea de vapor ve!etal # $i por cualquier razn operacional se acude a la accin incorrecta de inyectar a la línea de vapor vegetal, vapor de escape por la reductora o vapor de escape de los equipos primarios se afecta con ello la evaporacin del pre evaporador, reduci-ndose así su capacidad evaporativa# 5., Euciedad de lo evaporadores primarios # $i aplicada en la calandria del equipo la presin m5'ima establecida y no se consigue una evaporacin en correspondencia reflejada en la presin de la línea donde tributa su vapor, o se producen disparos en las v5lvulas de seguridad de la línea de escape, ser5 indicativo de una rotura del equipo o de que el mismo est5 sucio y se proceder5 en consecuencia a su limpieza# !n los sistemas de e'traccin de aguas condensadas y gases incondensables se producen frecuentes problemas en la puesta en marcha, que tienen su origen en las modificaciones o trabajos de reparacin de rutina# !n estos casos revísese por este orden; (#2 La cone'in de los gases debe estar hacia los puntos adecuados, los vasos de vacío al cuerpo o al condensador y al momento de la puesta en marcha deben estar con las v5lvulas abiertas al (>> F#

$e admite como m5'imo una diferencia de hasta A C" por e'cesivamente brusco# 0

(+?#) (+?#) (+A#) 12. 1.M 14.M

encima

para que el flasheo no sea


111

+#2 Las v5lvulas de las líneas de e'traccin de los sistemas de condensados deben estar abiertas al (>> F# ?#2 Las bombas que operan contra vacío deben tener instalada su compensacin al punto de presin donde succiona el flujo# Eevísense todas las cone'iones, v5lvulas, uniones y hasta los prensa2estopa para garantizar la hermeticidad del sistema# )#2 !n los drenajes de los equipos por los sifones invertidos, verifíquese que la v5lvula de drenaje y liquidacin no tiene pase y est5 cerrada# A#2 Oue los tanques de recepcin de condensados est-n de acuerdo con el esquema de operacin del ingenio#

Limpie&a del e,apo"ado". Las limpiezas se planifican desde el comienzo de la zafra, en base a la e'periencia acumulada para la instalacin e'istente# ún e'istiendo el programa en algunas ocasiones se requiere violentar el ciclo de limpieza a causa de las siguientes situaciones; (#2  partir de que se ha aumentado al m5'imo permisible la presin del vapor al primer vaso, con el vacío en el melador es de 2 pl! 6 cm7 de /! o el que por norma est- establecido y no se produce una respuesta en la densidad de la meladura# +#2 $e produce una caída de vacío en el penúltimo vaso igual o superior a las  pl! 5M. cm7 de /! con relacin al valor establecido y no se encuentran otras causas# n ambos casos la estación e!aoradora no podr) asumir la molida 'oraria $ se tendr) +ue limpiar dentro de las 30 horas siguientes .

Los es7uemas de uso del ,apo". !l desarrollo de la industria est5 íntimamente vinculado al de la produccin de vapor, pues de la estabilidad del flujo y la presin depender5 en gran medida la eficiencia de la produccin# 4urante mucho tiempo se emplearon esquemas de uso del vapor en el proceso con cierto grado de ineficiencia, pues constituía la única vía econmica para consumir todo el bagazo producido, ese concepto fue modific5ndose en la medida en que se fueron obteniendo sistemas modernos y seguros que permitan a los ingenios operar con calderas de presiones significativamente altas, los que a su vez condicionaron los cambios cualitativos en los esquemas de generacin y uso del vapor# !stos cambios tecnolgicos, unidos a la elevacin del costo de la electricidad catalizaron el desarrollo de los sistemas de generacin de vapor de la industria azucarera de caña, hacia la produccin de e'cedentes de energía, b5sicamente el-ctrica, sin perjuicio de la produccin de azúcar, para entregarla a la red pública, lo cual constituye adem5s una fuente de ingresos importantes par los ingenios en beneficio del costo de la produccin del azúcar# Los esquemas de uso de vapor de la /ndustria !l-ctrica tienen como única funcin la generacin de fuerza para abastecer la demanda pública, en tanto que los esquemas de


112

uso del vapor de la industria azucarera de caña, adem5s de producir la fuerza requerida para mover la f5brica, m5s ciertos e'cedentes que se entregan a la red pública en forma de energía el-ctrica, abastecen con la energía remanente de los vapores de escape, la demanda de energía para la produccin de azúcar de caña# !ste concepto se define como cogeneracin y constituye la base de la eficiencia de generacin de la industria azucarera de caña por esa razn sus esquemas son globalmente m5s eficientes# La tandencia actual en la /ndustria zucarera "ubana es la de utilizar dos niveles de evaporacin, el primero en los definidos vasos a presin y el segundo en los múltiples efectos# Los vapores vegetales que se producen en los equipos a simple efecto se disponen para las funciones siguientes; (#2 "alentamiento rectificador en los calentadores de jugo alcalizado# +#2 Línea general de escape ?#2 La estacin de evaporacin a múltiple efecto específicamente )#2 9achos 1 los vapores vegetales de baja presin que se producen en los múltiples efectos se utilizan en el calentamiento primario del jugo alcalizado# Los fenmenos de transferencia de calor en los procesos que se emplean en calentadores, evaporadores y tachos utilizan la fraccin del calor en el cambio de estado, es lo que se conoce como calor latente, por ello el vapor de uso del proceso tiene que estar saturado o ligeramente sobrecalentado, en estos casos es admisible utilizar vapores de hasta (>> de sobrecalentamiento# &apor de escape de presin media, procedente de una primera etapa de degradacin energ-tica en los equipos primarios o como vapor vegetal en los %re2!vaporadores o &apor "ell# !ste vapor es de uso tecnolgico destinado específicamente a los &apor "ell, "alentador rectificador, evaporadores y tachos# &apor de escape vegetal de baja presin, procedente de &apor "ell o e'tracciones de evaporadores, con destino al calentamiento de jugo y a los tachos# !squemas de calentamiento2evaporacin2coccin m5s e'tendido en la /ndustria zucarera "ubana# !n la figura No# ( se ilustra el esquema energ-tico de un central azucarero tradicional caracterizado por la simplicidad de su esquema# La presin del vapor directo es baja al igual que la presin de escape# "omo corresponde a un esquema elemental de consumo, los calentadores de jugo, el cu5druple efecto y los tachos reciben vapor de escape# !ste esquema dimensionado para una capacidad de ( (A> tPdía caña, posee los siguientes principales par5metros tecnolgicos; Pa";me"os 9alo"es medios. 0A tPh Dri' "oncentracin de meladura =A > Dri'

113


?i!.1. Es7uema a Cu;d"uple Efeco. ((?= 94 "aña

9andem

Dagazo

(+)A0 MgPh

A>F 3dad

$obrante >

)H*(= MgPh +=F Dagazo F caña

/gN+,>( Mg vaporPMg bagazo +A()> MgPh (>,A 9@ (>,A MgPcm+ "aldera +)> C"

%lanta de
+A(A MgPh

*,H0? MgPh

9N((A C" >,= MgPcm+ ++=+A MgPh +A()>

(>)0> MgPh ?>+ m+

?>+ m+

?>+ m+

?>+ m+

?0 C" AH?> MgPh "alentador de Iugo lcalizado (>? C"

HH?> MgPh 9"38$

%-rdidas y otros usos (+>> MgPh

&apor a proceso F caña

A+,)

&apor al condensador F caña

?=,A

!lectricidad generada M]P9"4 (,)( Dagazo sobrante MgPh

>

$uperficie del cu5druple m +

(+>0

!nergía química del bagazo quemado

++,H '(>= McalPh

%-rdida en gases

A,++ '(>= McalPh

%-rdida en condensados

*,0A '(>= McalPh


114

(2 Los motores primarios integrados en la planta de fuerza, producen trabajo o energía el-ctrica por medio de la transmisin de parte de la energía t-rmica que les suministra el vapor directo, entregando el resto de la energía recibida al proceso en el vapor e'hausto o de escape# +2 9odo el vapor e'hausto o de escape se consume en el proceso tecnolgico y adem5s atendiendo al principio ), se implementa una v5lvula reductora para completar el vapor faltante en la línea de escape# ?2  partir de la energía química liberada por el bagazo en su combustin en las calderas, las mayores p-rdidas se localizan en ; 2 Gases de combustin por la vía de la chimenea +>F 2 "ondensacin al vacío por la vía de los condensadores del vapor )?F Lo anterior e'plica que los mayores esfuerzos en la búsqueda de mayor eficiencia energ-tica en la industria azucarera se hayan desarrollado hacia la reduccin de esas considerables p-rdidas, mediante; 

/ncremento de la eficiencia de las calderas de vapor con mejores diseños, presiones m5s altas, instalacin de superficies recuperativas, automatizacin de la combustin, etc#



@ejora en los esquemas de utilizacin del vapor en el proceso tecnolgico, fundamentalmente en la estacin de evaporacin, las mayores mejoras han estado asociadas al empleo de la presin de escape m5s alta, e'tracciones de vapor a los tachos y calentadores en efectos m5s pr'imos al último, mejores diseños de equipos, empleo de la agitacin mec5nica en tacho, la aparicin del tacho contínuo, la automatizacin del 5rea, etc# "omo resultado de estas mejoras se pueden encontrar en la industria azucarera esquemas como los ilustrados en las figuras No# + y No# ?#

115

Curso de tecnología azucarera ?i!.2. Es7uema de P"eKE,apo"ado" = Cu;d"uple Efeco con una e+"acci$n de ,apo". /gN+,(= Mg vapor Dagazo ((?= 94 "aña

9andem

(+)A0 MgPh A>F 3dad

**?> MgPh

(>,A 9@ "aldera

+A+0 MgPh +>F

%N+=A psig 9N)>=,( C" +>0 C"

+(,))) MgPh ?+> C"

(*?>> MgPh +())

HH>= MgPh

%N+A psig (,H= MgPcm+ ()> C"

%E!

+(,))) MgPh (0=A= MgPh (((,A m+

(((,A m+

+A=,( m+

+=>,( m+

(*A> MgPh

)H0,) m+ 0?0 MgPh

?H?0 MgPh ?> C"

?0 C"

*> C" (+AH MgPh

+>)> MgPh

((A C" "alentador de Iugo "laro

(>A C"

(>? C" "alentador de Iugo lcalizado 9"38$

%-rdidas y otros usos

HH+H MgPh


)?,+


?+,=

!lectricidad generada M]P9"4

(,?)

Dagazo sobrante MgPh

+A+0

$uperficie %re[cu5druple m+

(++(

m+ de $#"P9"4

(,>H

!nergía química bagazo quemado

(0,?H '(>= McalPh

%-rdida en gases

+,HA '(>= McalPh


0,=0 '(>= McalPh

116

Curso de tecnología azucarera ?i!.A. Es7uema ene"!*ico eficiene. /gN+,(=

Dagazo ((?= 94 "aña

0=?) MgPh

9andem ?=H+ MgPh

"aldera (H,= 9@

(=H0A MgPh

(0=A> MgPh (0=A MgPh

(+) C" %E! (0=A> MgPh

000) MgPh (=+,A m+

(=+,A m+

(**,H m+

(**,H m+

?H+ m+ *> C"

?0 C"

A> C"

H+ C"

Líquido P Líquido

*> C"

(>A C"

"alentadores de Iugo mezclado

(>? C"

(()? MgPh ((A C"

"alentadores de Iugo "laro

HH+> MgPh

HH?) MgPh

9"38$ +*H m+

?H+ m+ 0*> MgPh %-rdidas y otros usos


?*,)


+(,+

!nergía química del bagazo quemado

(A,*H '(>= McalPh

%-rdida en gases

+,HA '(>= McalPh


A,= '(>= McalPh

!lectricidad generada M]P9"4 (,(= Dagazo sobrante MgPh

?=H+

$uperficie m +

(H=A,)

m+ de $#"P9"4

(,AA


117

APLICACI >EL TRATA)IETO )A([TICO >E L\FUI>OS E LA I>USTRIA AZUCARERA CUAA ITRO>UCCI. %r5cticamente desde la invencin de la m5quina de vapor surgieron los problemas vinculados a las incrustaciones# !stos depsitos calc5reos reducen la seccin de paso de los conductos incrementando la resistencia hidr5ulica a la vez que limitan la transferencia calrica# 3oy día estos efectos indeseables de las incrustaciones se presentan en casi todas las instalaciones hidr5ulicas y equipos de intercambio calrico de la industria y los servicios# Un punto clave en la eiciencia energ!tica de la industria a"ucarera lo constituye la soluci#n al problema de los dep#sitos calc$reos en evaporadores% ya &ue una incrustaci#n reducida posibilita mejorar la transerencia cal#rica de estos e&uipos incrementando el tiempo de trabajo y por ende el volumen de ca'a molida entre operaciones de limpie"a de los mismos( sto signiica &ue se disminuyen los gastos en energ*a, materiales +productos &u*micos y otros), salario y tratamiento de residuales de las limpie"as( "on el objetivo de minimizar las incrustaciones en conjuntos de evaporacin de f5bricas de azúcar se vienen implementando novedosas tecnologías ecolgicas basadas en interacciones físicas, entre ellas se destaca por sus resultados y factibilidad el tratamiento magn-tico 69@7 al jugo de caña# !n lo que sigue se esboza el 9@ así como e'periencias y resultados del GEJ%8 \J@G en aplicaciones del 9@ al jugo de caña en evaporadores de la industria azucarera# EL A(UA. >UREZA. Las mol-culas de agua presentan una fuerte polaridad que da lugar a enlaces o puentes de hidrgeno, responsables de la estructura molecular por UracimosV y de algunas de las e'traordinarias propiedades físicas del agua como son; la capacidad calorífica y el calor de vaporizacin, que colocan al agua como refrigerante ideal para almacenar y transportar energía t-rmica# 6

118

ICRUSTACIOES. -a incrustaci#n es un dep#sito muy duro y ad0erente &ue se orma sobre la supericie de un objeto en contacto con una disoluci#n de sales minerales( sta deposici#n tiene lugar cuando cambia la solubilidad y1o concentraci#n de los minerales% as* tambi!n cuando estos mismos se transorman en otros minerales menos solubles, de modo &ue la disoluci#n pasa a un estado sobresaturado( -as causas de uno u otro cambio y por ende de la ormaci#n de incrustaciones pueden ser la temperatura, la evaporaci#n, la aireaci#n, la agitaci#n, la variaci#n del p2, los cambios de presi#n, entre otros( !l carbonato de calcio es el compuesto que m5s frecuentemente se encuentra en las incrustaciones de sistemas tales como calderas de vapor, calentadores, intercambiadores, etc# quí el calor promueve la salida del di'ido de carbono de la disolucin acuosa causando la descomposicin de los bicarbonatos en carbonatos mucho menos solubles, dando lugar a la sobresaturacin y por ende al precipitado del e'ceso de carbonato de calcio sobre las superficies# La formacin de incrustaciones de fosfatos, sulfatos, cloruros, o'alatos, etc# de metales bivalentes es la dificultad m5s importante que se presenta en evaporadores de centrales azucareros, en equipos de destilacin para la obtencin de aguardiente y alcohol, en destiladores de agua de mar, etc# !n estos casos la sobresaturacin ocurre al aumentar la concentracin de estas sales debido a la evaporacin del disolvente# 9ambi-n este tipo de incrustacin se presenta en las tuberías, v5lvulas y bombas en las instalaciones de e'traccin de crudos 6petrleo7 por sobresaturacin en el fluido acuoso de los sulfatos a causa del cambio de presin durante el proceso de e'traccin# !n general las incrustaciones producen efectos indeseables en equipos e instalaciones# Jno de tales efectos es la reduccin de la seccin de paso del fluido acuoso que aumenta las perdidas de presin por rozamiento diminuyendo el caudal de circulacin e incrementando, en consecuencia, el consumo de energía en la operacin de bombeo# 8tro importante efecto nocivo de las incrustaciones es debido a su baja conductividad t-rmica, que dificulta la transferencia de calor en las superficies de intercambio, disminuyendo la eficiencia energ-tica del sistema# !n el caso de los evaporadores de la industria azucarera los principales agentes formadores de incrustaciones en la composicin del jugo clarificado de caña son;

119

T)A. ?U>A)ETACI. !l 9@ es actualmente el m-todo no químico m5s frecuentemente usado en la prevencin de incrustaciones# !sta tecnología ha sido reconocida desde hace unos A> años, pero es solamente ahora que se acepta como un m-todo viable de tratamiento con una e'plicacin apoyada en hechos científicos# La interaccin del campo magn-tico con el fluido acuoso tiene varios efectos notables# !l campo causa una alteracin en todos los aspectos de nucleacin de las sales minerales disueltas en el líquido, manifest5ndose por cambios en las dimensiones de las partículas coloidales, cristalinidad, morfología cristalina, fase cristalina, solubilidad y velocidad de precipitacin# !stos fenmenos se combinan para dar una accin aniKinc"usane en las superficies slidas en contacto con dicho fluido acuoso y simult5neamente un efecto desinc"usane sobre depsitos ya e'istentes# 3tras interpretaciones basan sus argumentos sobre cambios en las propiedades isico4 &u*micas de la disoluci#n acuosa bajo la acci#n del campo magn!tico debido a las uer"as de interacci#n sobre iones, radicales y mol!culas del luido tales como5 la uer"a de -orent", la uer"a magn!tica sobre microdipolos magn!ticos y la densidad de uer"as sobre el medio acuoso( !stas e'plicaciones consideran que el 9@ afecta a determinadas impurezas contenidas en el fluido y su vecindad 6mol-culas de agua que las rodean7, de modo que por la accin del campo estas partículas coloidales cambian su potencial z intensific5ndose las condiciones para la nucleacin y en consecuencia el crecimiento cristalino a partir de una precipitacin incrementada en el volumen del fluido acuoso sobresaturado de sales minerales# 4e igual manera ocurre, en otro orden conceptual, si el dispositivo magnetizador actúa como un 5nodo de sacrificio que ocasiona cambios locales del p3# Eecientemente han surgido evidencias que demuestran la accin catalizadora de la superficie de ciertos materiales 6ferromagn-ticos, cer5micos, etc#7 sobre la cin-tica de precipitacin del carbonato de calcio y de cambios en el h5bito cristalino de los depsitos debido a los campos electromagn-ticos en la capa límite# !sto ha dado lugar al desarrollo de una nueva generacin de dispositivos para este tratamiento electromagn-tico superficial de fluidos acuosos 69@$7# 9odas estas interacciones y efectos ocurren durante el 9@ y según sus particularidades 6que resultan del equipo magnetizador, de la calidad del fluido acuoso y de su r-gimen hidr5ulico7 unos fenmenos predominan sobre otros, determinando la efectividad del tratamiento en cuanto a la prevencin de incrustaciones# !sto ha sido corroborado en un reciente informe de +A p5ginas sobre las TECOLO(\AS O FU\)ICAS para el control de dureza e incrustaciones del 4epartamento de !nergía de los !stados Jnidos# Non "hemical 9echnologies for $cale and 3ardness "ontrol# 6(**07# $ummary of J#$# 4epartment of !nergy 648!7 Eeport#

120


>ISE]O >E >ISPOSITI9OS )A(ETIZA>ORES. $egún la interaccin del campo magn-tico con el fluido, los magnetizadores pueden ser %ipola"es 6multipolares7 o unipola"es# Los bipolares en general presentan mayor intensidad del campo magn-tico en la zona de tratamiento, mientras que en los unipolares se incrementa la variacin espacial del campo en dicha zona 6mayor gradiente7# !specialistas y t-cnicos del GEJ%8 \J@G diseña y construye los dispositivos magnetizadores según requerimientos de la industria y de la aplicacin particular, con vistas a satisfacer las demandas del cliente# !stos magnetizadores est5n constituidos por circuitos magn-ticos que tienen por fuente bloques de imanes permanentes de ferrita anisotrpica de bario, entre otros componentes de materiales ferromagn-ticos y no ferromagn-ticos con proteccin a la corrosin#

RESULTA>OS >E LA APLICACI >EL T)A E E9APORA>ORES >E LA I>USTRIA AZUCARERA. 

$/$9!@ 9!"N8L_G/"8 N9/2/N"EJ$9N9! 6$97# 4urante la zafra *0 2 ** el "/@! del GEJ%8 \J@G desarroll la tecnología del $9, destinada al control de las incrustaciones sobre las superficies de intercambio de evaporadores de la industria de la caña de azúcar con vistas a incrementar la transferencia calrica y por ende la eficiencia energ-tica# !sta novedosa tecnología se basa en el 9@ diferenciado al jugo de entrada de cada vaso del multi2efecto, mediante magnetizadores bipolares @G"/@! con energía magn-tica y estructura geom-trica ajustables a las características termodin5micas, hidr5ulicas y de composicin de dicho jugo lo cual constituye la clave de su accin anti2incrustante#

l S67 consiste en un sistema de sucesivas evaluaciones del estado de la transerencia cal#rica de los vaso y a"ustes in situH del 6.7 al jugo para lograr minimi"ar las incrustaciones y sus eectos( Los e'celentes resultados alcanzados con la aplicacin del $9 posibilitaron su introduccin en la produccin, a partir de la zafra ** 2 +>>>, en varios complejos azucareros del país# !stos son; 3abana Libre

%ablo Noriega

?> de Noviembre

"arlos @anuel de "-spedes

Doris Luis $anta "oloma Gregorio # @añalich

3-ctor @olina "arlos Daliño

121


/omo ilustraci#n, en la siguiente tabla, se muestran indicadores del /78 9oris -( Santa /oloma &ue relejan los resultados de la aplicaci#n del S67(

Ta%la. P"incipales Indicado"es del Cen"al o"is L. Sana Coloma. Indicado"es p"incipales "aña molida, 9@ zúcar producida, 9@ 4ías de zafra /ndice de consumo de 5cido, grP9@ caña "onsumo de 5cido, 9@ /ndice de consumo de sosa, grP9@ caña "onsumo de sosa, 9@ "onsumo de bagazo usado en limpiezas, 9@ "osto 5cido, sosa y bagazo en limpiezas, ` "osto 5cido, sosa y bagazo en limpiezas, J$4

Zaf"a 2 5sin STA6 ++0 )AH +0 (?A (+>,0 =? (),) ** ++,= (?>H,H A* (H? =+ =A*

Zaf"a 21 5con STA6 +0> )AH ?) AH> ((*,H += H,? ?* (>,* A0(,+ += +** +0 +0)

dicionalmente se inici la e'portacin de la tecnología del $9 en los "entrales azucareros U$anta "lara "#V, UEío 9urbio "#V y U %ortuguesa "#V de la Eepública Dolivariana de &enezuela# !n estos se realizaron pruebas limitadas con resultados satisfactorios, proyect5ndose contratos de importancia en diferentes centrales para la zafra +>>?# 

9!"N8L8G^ @GN9/" JN/%8LE#

 partir del año (**H 4/9!L del GEJ%8 \J@G introdujo la aplicacin de la tecnología magn-tica en evaporadores de f5bricas de azúcar, empleando dispositivos magnetizadores unipolarers 4/@G# !stos equipos tuvieron una amplia aceptacin en nuestra industria por las ventajas que presentaban sobre los electro magnetizadores#  continuacin relacionamos algunos centrales donde inicialmente se instal esta t-cnología; @anuel $anguily %anchito Gmez 9oro !l &aquerito Guillermo @oncada @el5nio 3ern5ndez
rgentina Datalla de las Guasimas ntonio Guiteras "ristino Naranjo Jrbano Noris %aquito Eosales @anuel 95mes

^Todos los cen"ales en Cu%a poseen T"aamieno )a!n*ico en los Sisemas de E,apo"aci$n< con mu= %uenos "esulados^.

122


EE?ICIOS >E LA APLICACI >EL T)A E LA I>USTRIA AZUCARERA. La aplicacin del 9@ en la /ndustria zucarera presenta innumerables ventajas que inciden en la disminucin de los costos por toneladas de azúcar producidas al ser mas eficiente el proceso en su conjunto# •

A/ORRO >E EER(\A 5A(AZO6< FUE SE REFUIERE PARA LAS LI)PIEZAS.

•

>IS)IUCI >EL COSU)O >E PRO>UCTOS E)PLEA>OS E LAS LI)PIEZAS 5VCI>O  SOSA6.

•

)EOR RECA)IO E9APORA>ORES.

•

ICRE)ETO >EL TIE)PO E?ECTI9O >E PRO>UCCI 5AZÚCAR A>ICIOAL6.

•

RE>UCIR EL TRAAJO >E )ATEI)IETO.

•

RE>UCIR (ASTOS FUE SE PRESETA POR EL 9ERTI)IETO AL )E>IO A)IETE >E LOS PRO>UCTOS RESI>UALES >E LAS LI)PIEZAS.

•

U SISTE)A SI)PLE >E OPERACI SI REFUERI)IETO >E EER(\A E_TERA.

•

LA 9I>A ÚTIL >E LOS >ISPOSITI9OS )A([TICOS SE (ARATIZA POR >IEZ A]OS.

•

E_CELETE RETALE#

>E

PLACAS



TUOS

RELACI CALI>A>KPRECIO.

>E

UA I9ERSI

OTRAS APLICACIOES:  

$istema de riego por aspersin# gua de alimentacin de calderas y sistemas de enfriamiento#



9orres de destilacin de alcohol#



9ratamiento del agua para porcinos#



9ransporte automotor#



9ratamiento de agua para piscinas y servicios gastronmicos#

CAPIT!" 3

CALETA>ORES

)AS



FUE


123

Cocci$n = c"isali&aci$n. Resumen: /onsideraciones sobre los es&uemas de operaci#n en tac0os( 8nstalaciones re&ueridas para los tac0os( 6ecnolog*a para cristali"ar, preparaci#n del /ristal :;;( .!todos empleados en la medici#n de la sobresaturaci#n( Fabricaci#n de la masa cocida
Concepos !ene"ales. Los tachos reciben la meladura concentrada por los evaporadores y a partir de una secuencia de operaciones b5sicas de ingeniería producen la semilla necesaria para la fabricacin del azúcar granulado# !stas operaciones en los tachos tienen como fin;  "oncentrar los materiales que se les alimentan hasta un nivel de sobresaturacin tal que permita un r5pido crecimiento de los granos#  gotar progresivamente los materiales mediante una operacin por etapas#  Lograr como producto final un azúcar granulado de tamaño tal que cumpla los requisitos normados# !ste conjunto de operaciones tiene un tiempo de duracin que oscila entre las 24 = las 2 #o"as y est5 vinculado a las condiciones de operacin y a la destreza del personal del 5rea# %or estas razones el 5rea tecnolgicamente es compleja, pues a pesar de que las operaciones b5sicas de ingeniería que la componen son cíclicas, estas deben ejecutarse en una forma tal, que el resultado final de ello sea la continuidad del flujo de produccin#

Es"ucu"a del ;"ea. Los equipos y las funciones de cada uno dentro del 5rea de tachos se definen a continuacin#

Tachos: l e+uipo b)sico del )rea. n >l se realian las operaciones de concentración $ cristaliación. s un e)ui$o acti'o en el sentido +ue para la realiación de sus unciones re+uiere del suministro de !apor/ mieles/ agua $ debe estar conectado al !ac"o.

4e,illero- +uipo abierto $ dotado de mo!imiento para mantener de orma 'omog>nea todo el magma de semilla F%G +ue se produce en las centriugas/ para ser alimentado a los tac'os comerciales o ser disuelta $ con!ertida en meladura.

Eraneros : +uipo abierto $ dotado de mo!imiento para mantener de orma 'omog>nea los productos en su interior. isten de acuerdo con sus unciones graneros comerciales para semilla me,orada/ $ de agotamiento para grano ino $ pies de masa F%G.


124

Cristalizadores- +uipo abierto $ dotado de mo!imiento para mantener de orma 'omog>nea toda la masa. -e consideran e)ui$os acti'os por+ue orman parte del ciclo de agotamiento de las masa en los tac'os.

@ecibidores o $orta+te,$las: +uipo abierto ;preeriblemente con mo!imiento lo m)s r)pido posible< +ue recibe la masa directamente del tac'o $ la distribu$e en los cristaliadores comerciales o de agotamiento.

Es7uemas de ope"aci$n !ene"al de los ac#os. !l esquema de trabajo que se adopte en los tachos deber5 garantizar adem5s del cumplimiento de las especificaciones de calidad del a&'ca" , la agotabilidad de las mieles intermedias y final, de manera que en cada ingenio se establecer5 a partir de las condiciones t-cnicas de sus instalaciones y de las características de la materia prima que se procesa, el esquema b5sico de operacin que responda a estas necesidades# %ara organizar el trabajo de los tachos se deber5n tener en cuenta los aspectos tecnolgicos siguientes; !l crecimiento volum-trico de la masa est5 definido por el del grano de azúcar, de ahí el que el Iefe de
 9odas

las masa cocidas se realizar5n con el mismo número de cortes y empleando id-nticas proporciones entre el pie y el volumen final para garantizar la estabilidad de sus purezas y la uniformidad y tamaño del grano de azúcar que producir5n# La cristalizacin se har5 mediante semillamiento completo para obtener ) masas cocidas utilizando como núcleo el cristal =>># 

 La

cristalizacin deber5 prepararse en la medida que lo permita la pureza, con meladura virgen# La alimentacin de meladura y mieles a los diferentes materiales que se fabrican en el proceso, deber5 partir del principio de hacerlo en orden descendente de sus purezas# 

Es7uema %;sico de ope"aci$n. $e utilizar5 un esquema de T"es masas cocidas sin "eci"culaci$n de miel, cuando la pureza de la meladura sea igual o superior a 0>#> F #

Productos Basa cocida FG Biel FG Basa cocida FG Biel FG Basa cocida F%G

@ango de 'alores de las $urezas Cntermedia entre la purea de la meladura $ de la semilla. %ómo m"nimo 15 puntos por deba,o de la purea de su masa. #e acuerdo con la purea asignada a la miel FG . n el rango de 53 a 58.0 H. %omo !alor m)s alto 62.0 H


125

speciicaciones de los dierentes productos +ue inter!ienen en el es+uema de tres masas .

$e producen dos masas comerciales , la UV y la UDV , y una tercera de agotamiento , la U"V# Las especificaciones de las purezas de los diferentes materiales se muestran en la tabla $e utilizar5 un esquema de >os )asas Cocidas sin Reci"culaci$n de )iel, cuando la pureza de la meladura sea inferior a 0>#> F9ambi-n se aplicar5 este esquema si las instalaciones tecnolgicas disponibles posibilitan obtener mieles UV de una pureza admisible para fabricar con ellas una masa cocida U"V cuya pureza se halle dentro de los límites señalados en la tabla siguiente; Productos @ango de 'alores Basa cocida FG Cntermedia entre la purea de la meladura $ la semilla. Biel FG %ómo m"nimo 17 puntos por deba,o de la de su masa. Basa cocida F%G %omo !alor m)s alto 62.0 H speciicaciones de los dierentes productos +ue inter!ienen en el es+uema de dos masas . Las alas pu"e&as en la meladu"a afectan el agotamiento, pues producen un desplazamiento creciente en las purezas de los materiales intermedios que imposibilitan que el esquema b5sico de 9res @asas "ocidas pueda lograr la m5'ima retencin de sacarosa# No obstante, esta condicin favorece mucho la calidad y las altas producciones de azúcar# 4e acuerdo a las características del ingenio y despu-s de haberse agotado las medidas convencionales se podr5 proceder a la coccin de una masa adicional de agotamiento 6cuarta masa7 o una segunda doble# 4entro de las medidas convencionales se enuncian las siguientes;

)anene" la pola"i&aci$n den"o del "an!o esa%lecido po" la no"ma pa"a el a&'ca" que se es* p"oduciendo# 4ebe controlarse el tamaño del grano y el agua en las centrifugas# 

9e"ifica" el a8use del "aspado" a la ela = la ope"aci$n del sisema de separacin del lavado de la tela, si e'iste la instalacin# 

Si las capacidades en c"isali&ado"es come"ciales = la calidad de la mae"ia p"ima lo permiten, aplicar enfriamiento a las masas comerciales en los cristalizadores# 

Las se!undas do%les se producen a partir de un pie de semilla mejorada que se alimenta con miel UV hasta completar el volumen necesario para 2 pies de masa# !n esta operacin debe vigilarse la cantidad de grano 6 del pie de semilla 7 para tener la certeza de que las masas que se elaboren cumplan con la cantidad de grano y la calidad requerida en el azúcar# La cuarta masa se producir5 a partir de un píe de grano de cristalizacin o de semilla 6sin corte 7 al que se alimenta miel UV hasta completar el volumen del tacho # !sta masa


126

se purga por las centrifugas de tercera devolvi-ndose la miel producida al proceso para coronar la masa cocida U"V# !n nin!'n caso se "eci"cula"; miel À a la masa À # !sta pr5ctica limita el rendimiento en cristales de -sta última, a costa de "educi" su pu"e&a po" el empleo de un mae"ial menos pu"o en su ela%o"aci$n # !sta masa debe producirse siempre a partir de la meladura virgen y de la semilla, para ma'imizar la produccin de azúcar#

Tac#os. !l nivel de agotamiento de masas y mieles depender5 en gran medida de la organizacin que logre implementar el Iefe de
Cantidad de Te,$las a $roducir. Tachos donde $roducir0 las Te,$las +ue le corresponden $ procedencia de los pies. Eraneros1 recibidores ( tachos !inculados a su producción. >olú,enes ( ni'eles de $ureza en los dierentes cortes. Pies de se,illa )ue se to,ar0n $or turno. estino de los granos sobrantes.

!l 5rea de tachos debe cumplimentar un conjunto de requisitos t-cnicos mínimos a fín de poder ejecutar eficientemente todas las operaciones b5sicas que la conforman#

Re7uisios *cnicos m@nimos. Las operaciones cíclicas demandan, por sus características, mayores capacidades que las requeridas en los procesos contínuos# !llo impone la necesidad de un an5lisis profundo de cada una de ellas para determinar cu5l ha de ser su capacidad $pima de ope"aci$n, puesto que ma=o"es crearían e'istencias innecesarias de materiales azucarados que retardarían el proceso y meno"es harían el proceso incompleto# mbos casos tienen incidencias muy negativas porque afectan el rendimiento en azúcar, incrementan el consumo de vapor y afectan la calidad del azúcar a producir# !n la estimacin de la capacidad del 5rea se asumen 22 #o"as de "a%a8o en ope"aci$n inine""umpida del ac#o, que es el equipo b5sico y por tanto quien define el resto de las capacidades# Los requisitos t-cnicos a cumplimentarse se describen a continuacin ; *.+ Tachos con ca$acidad del orden de   a  / $ies : 53 a #5 , ; $or cada *  G

I 1 760 a 1 940 pies ; 50.0 a 57.0 m < por cada 1 000 ton K de capacidad de molida diaria del ingenio . .+ 4e,illeros $ara garantizar las o$eraciones en los tachos sin una disolución obligada de la

semilla. =ara ello se estimar) una capacidad igual al !olumen de operación del tac'o ma$or.


127

/.+ Eraneros $ara ,asas de agota,iento. 4e consideran necesarios uno $ara grano fino ( otro

para pie de masa F%G/ con capacidad igual al pie de masa del tac'o ma$o de agotamiento. 2.+ Eraneros co,erciales. 4e consideran necesarias co,o ,6ni,o dos ca$acidades1 una $ara

semilla me,orada $ la otra para pies de masa FG. &as capacidades re+ueridas en ambos casos ser)n e+ui!alentes a la del tac'o de ma$or !olumen. 5.+ Tan)uer6a de ,eladura ( ,ieles con !olmenes segn se indican en la tabla siguiente.

Tan)ues $ara el *  G de caa *  t. de caa ls. m ls. m al,acena,iento de Beladura 7 000 26.50 6 170 23.40 Biel FG 4 500 17.00 3 970 15.00 Biel FG 5 700 21.60 5 000 19.00 Biel de lubricación %apacidad para lubricar una masa cocida. Becla para cristaliar %apacidad m"nima del 180 H del !olumen del pie del tac'o +ue cristalia. %apacidades necesarias en los tan+ues de meladura $ mieles. #.+ &)ui$o $ara la $re$aración del cristal # segn la capacidad del tac'o ;!>ase metodolog"a para

la preparación del cristal 600<. 3.+ &l tacho estar0 habilitado con los siguientes siste,as dmisión de !apor de escape/ con posibilidades de regulación.  -istema de !)l!ulas de seguridad/ a,ustada a la presión m)ima de operación.  %oneión para la salida de los gases incondensables.  -istema de etracción de los condensados.  -istema de !apor de escoba para limpiea interior del tac'o.  -istema de alimentación de mieles con diseo %lassen.  %abeal de alimentación/ con !)l!ulas 'erm>ticas independientes para meladura/ mieles $ agua/

segn el tipo de masa a elaborar.  ()l!ula de escape a la atmósera para romper !ac"o.  #ispositi!o de in$ección del medio de semillamiento ; en el tac'o de cristaliar <.  -onda de muestra para la operación del tac'o.  ande,a de limpiea con alimentación de agua $ reincorporación de los la!ados a la masa en el tac'o.  &ucetas en cantidad suiciente $ con sistema de limpiea interior de agua e iluminación adecuada para la apreciación !isual del ni!el de masa.  Cluminación suiciente para la apreciación de las muestras de la masa cocida por la sonda.  *ermómetro para la indicación de la temperatura de la masa en el tac'o.  (acuómetro para la indicación del !ac"o en el cuerpo del tac'o.  Banómetro para la indicación de la presión del !apor de calentamiento.  i!elómetro para el agua de retorno en la calandria.  ()l!ula 'erm>tica de pase de masa entre los tac'os.  ()l!ula 'erm>tica para la descarga de masa cocida 'acia los cristaliadores.

128


 %onduct"metro para controlar la cocción $ dar punto a la templa.  #uc'as para el agua de en,uagues del tac'o.  *uber"a de 1 a 1.5 plg. de di)metro para alimentar agua a tra!>s de la tuber"a o l"nea de alimentación.  *oma muestra de masa cocida.

<.+ Todos los tachos estar0n aforados ( habilitados con una regla graduada $ara conocer el !olumen

de la templa/ al ni!el del centro de cada luceta. #ic'a regla tendr) la escala !olum>trica $ al lado el H de la capacidad de operación +ue ella representa. 9.+ &l tacho de cristalizar estar0 habilitado co,o ,6ni,o con uno de

los siste,as )ue a

continuación se relacionan/ para controlar la cristaliación.  Reractómetro  *ac'ito piloto ;=< . *.+ &l tacho )ue fabrica la ,asa cocida CJ estar0 habilitado con un to,a ,uestra $ara la

obtención de suiciente !olumen de muestra ; antes de lubricar < para los an)lisis de laboratorio. **.+ Para garantizar la licuación de ,ieles inter,edias se utilizar0 aire co,$ri,ido1 disolutores

est)ticos de cadenas/ con propela u otro tipo/ +ue garanticen la 'omogeneiación de las mieles licuadas *.+ !os tan)ues de ,ieles ( ,eladura tienen )ue estar $erfecta,ente identificados ( habilitados

con los sistemas siguientes:  ire comprimido para mantener la 'omogeneidad de las mieles.  gua caliente para la limpiea $ a,uste de la densidad.  Reglas graduadas/ lotantes u otro sistema de )cil !isibilidad/ +ue permita conocer el !olumen del

material +ue almacena.  &"nea de comunicación con los tac'os con !)l!ula de regulación $ de pie para garantiar su 'ermeticidad.  ()l!ula de comunicación 'erm>tica son el resto de los tan+ues.  ()l!ula 'erm>tica para la li+uidación 'acia la an,a. */.+ 4e habilitar0 un tan)ue $ara la $re$aración de la ,ezcla $ara cristalizar 1 con ca$acidad igual a

1.80 !eces el !olumen del pie de cristaliar. ste tan+ue estar) perectamente aorado $ con regla interior o lotante +ue permita determinar el !olumen de los materiales a meclar $ estar) pro!isto con coneión independiente al tac'o de cristaliar. *2.+ isolutores de se,illa de diseo adecuado $ara )ue el disuelto no acuse $resencia de granos ( garantice la densidad establecida. star) pro!isto de coneión a los tan+ues de meladura $ para uso

opcional al tan+ue de ,ugo clariicado. *5.+ Preferente,ente condensadores indi'iduales $ara cada tacho1 con ca$acidad de 9.5 $ies8 : .<< ,8 ; $or cada 1 000 piesL I 33.6 piesL ; 3.12 mL < por cada 100 mL K de supericie calórica del

tac'o. *#.+ Ko,bas de 'ac6o )ue garanticen la o$eración en el rango de 5.5 a #.5 $lg : #2.3 a ##. c, ; de Mg. de !ac"o. &as capacidades necesarias se estiman en 750 pies@min ; 21.20 m@min < por cada


129

100 000 N ; 660 pies@min ;18.70 m@min< por cada 1 000 ton< de capacidad de molida diaria del ingenio. *3.+ Ko,ba de in(ección con ca$acidad suficiente $ara su$lir las necesidades de condensación de la estación de tachos. *<.+ !as tuber6as de $ase de ,asa entre los tachos deber0n tener un di0,etro de * $lg. : / ,, ;

para los tac'os de 'asta 12 pies de di)metro de la calandria/ de 14 a 16 plg ; 355 a 400 mm < para los tac'os de 13 $ 14 pies de di)metro de la calandria. -i por la organiación $ distribución de los tac'os el recorrido de la tuber"a es ecesi!o/ se deber) entonces incrementar su di)metro una medida/ para +ue las operaciones de pase se realicen en el tiempo establecido. &as tuber"as de pase estar)n seccionadas por !)l!ulas de cua 'erm>ticas $ tendr)n 'abilitadas coneiones de !apor para escoba antes $ despu>s de cada una. &a distribución de las coneiones del !apor de escoba a lo largo de la tuber"a debe garantiar su total limpiea en el menor tiempo posible. o deber)n interconectarse los sistemas de pase de masa de agotamiento $ de comercial/ para e!itar posibles contaminaciones entre materiales de dierentes pureas $ tamaos de cristales. n caso de +ue/ por las caracter"sticas de las instalaciones/ esto no sea posible se dispondr) de !)l!ulas +ue 'ermet"cen las secciones $ se 'abilitar) un sistema de !apor de escoba +ue permita la limpiea adecuada antes $ despu>s de cada pase. *9.+ !as tuber6as de descarga de los tachos tendr0n un di0,etro de *# : 2 ,,;1 *< : 25 ,, ; (

20 plg; 500 mm
permita eaminar detalladamente todas las templas $ apreciar el tamao medio de los cristales/ como m"nimo con aumento de 10; die !eces<. *.+ 4e habilitar0 en los tachos los controles siguientes #e las templas producidas.  #e la cristaliación $ los granos.  raicado de las operaciones de los tac'os.  #e la limpiea de *an+ues $ *ac'os.  &icores madres. .+ &l

Puntista1 Lefe de Tachos1 T%cnicos del 0rea ( el Lefe de Turno1 tendr0n la infor,ación

necesaria para operar el sistema de cristaliación +ue est> implementado en el i ngenio.

130


/.+ &n lugar 'isible ( al acceso del $ersonal de o$eración de los tachos deber0 ,ostrarse el

es+uema con +ue se operar)n los tac'os para tres $ dos masas. Cndicando claramente los tac'os/ graneros/ recibidores $ cristaliadores +ue inter!ienen en las dierentes operaciones.

P"ocedimienos empleados pa"a la c"isali&aci$n. !l objetivo b5sico de esta operacin es p"oduci" odos los !"anos 7ue se emplea";n ¡Error! Vínculo no álido. en la fa%"icaci$n del a&'ca" come"cial. !s la operacin m5s delicada en todo el proceso por su repercusin en el agotamiento y la calidad final del azúcar# %or ello la preparacin previa del equipo y de los materiales que intervienen en ella resulta indispensable si se quiere que el resultado final sea el ptimo# $e emplear5 el m-todo de c"isali&aci$n po" semillamieno compleo , partiendo de la siembra de un medio de semillamiento previamente preparado 6cristal =>>7 en una solucin de un material azucarado, en lo posi%le ,i"!en, de una pureza dentro del rango de H0 a 0+ F# La importancia del rigor y la meticulosidad para efectuar la cristalizacin, y su control y supervisin, est5 determinada porque sobre esta delicada operacin se apoya toda la estrategia de trabajo de la estacin de tachos# !n esta fase debe lograrse la aparicin de una masa de granos que responda al número de núcleos sembrados 6semillamiento completo7 sin que surjan cristalizaciones espont5neas, y todo ello en las condiciones de mayor velocidad de cristalizacin del proceso de coccin en los tachos# $e establece como tecnología a emplear la fabricacin de ) templas de masa cocida U"V por cada pie de cristalizacin, pues con este sistema se garantiza un crecimiento volum-trico igual a - ,eces desde el pie de cristalizacin concentrado hasta la masa cocida U", suficiente para garantizar una semilla de dimensiones adecuadas y estables# @ediante la ec# H#( de 9hieme se puede estimar el tamaño final de grano 6 ? 7a partir de un tamaño inicial 6 I 7 y de un determinado desarrollo volum-trico en el tacho# 6 >,7# !n la tabla H#) se ofrecen valores para un desarrollo volum-trico de 0#

?

G

5 > 96 1

I

Creci,iento del grano de $ie de cristalización concentrado $ara un desarrollo 'olu,%trico de <. -emilla en el pie en mm. %ristal en la masa F%G en mm.

!l c5lculo por la ecuacin anterior solamene 0.09 0.18 "esponde con p"ecisi$n a una confeccin 0.10 0.20 t-cnicamente adecuada de las templas que 0.13 0.26 intervienen en el desarrollo volum-trico# !sto 0.15 0.30 significa, en la pr5ctica que si el rendimiento en 0.16 0.32 cristales es pobre 6licor madre con e'ceso de 0.17 0.34 sobresaturacin, descuido en el bri', etc#7 los tamaños realmente obtenidos pueden diferir #imensiones de cristales. significativamente de los valores previstos por el c5lculo#

%or la tabla anterior se puede apreciar que para lograr un grano de tamaño medio entre >#+= y >#?) mm en la masa cocida U"V es necesario obtener en el pie de cristalizacin ya concentrado un grano entre >#(? y >#(H mm de tamaño# dem5s de sus dimensiones, la cantidad de granos sembrados y preservados por el semillamiento completo tiene que


131

ser suficiente para que, repartidos proporcionalmente en cuatro templas finales, se pueda obtener de -stas un rendimiento en cristales uniforme y satisfactorio# Los m-todos empleados para alcanzar el crecimiento deseado parten del principio de sembrar el grano en un medio lo m5s puro posible, con un nivel de saturacin que permita ma+imi&a" la ,elocidad de c"isali&aci$n sin riesgo de que se p"odu&can nue,as c"isali&aciones# !stas condiciones se obtienen en los límites de las &onas meaesa%le = la ine"media , donde las velocidades de cristalizacin que se obtienen en meladuras de 0> F de pureza est5n en el orden de los 0)> a ( (>A mg de sacarosa P mQ2 min# 6!n t-rminos de sobresaturacin 6$$7 estos valores se enmarcan en el rango de (#(A a (#+A7# !l valor de la so%"esau"aci$n 5SS6 del medio es la ,a"ia%le a con"ola" para definir el momento de la siembra del medio de semillamiento# 9ambi-n se emplea para controlar el resto de las operaciones que se realizan en los tachos# Los principios empleados para la medicin de la sobresaturacin conocidos hasta hoy son los siguientes; • Eefractometría# • !levacin del punto de ebullicin# • Eeometría# • Eadiofrecuencia# • "onductimetría# Ninguno de estos principios conduce a la medicin directa de la $$# 9odos los m-todos utilizan el valor de la propiedad que miden y mediante determinadas relaciones se logra e'presar el resultado en t-rminos de $$ 6medicin indirecta7#

)ae"ial pa"a el pie de c"isali&aci$n. $e establece como norma el empleo de un material para la cristalizacin con una pureza en el rango de H0 a 0+ F, empleando para ello los siguientes productos; • • • •

Meladura 'irgen1 sie,$re )ue su $ureza se mantenga dentro del rango establecido. Mezcla de ,eladura con ,iel AJ. Mezcla de ,eladura ( de se,illa CJ pre!iamente disuelta a 60 ?ri. 4e,illa disuelta.

Los últimos dos materiales se utilizar5n solo en casos e+cepcionales en los que por deficiente calidad de la caña, la pureza de los jugos y de los materiales en f5brica esten el límite inferior del rango de purezas fijado#

Esimaci$n de la pu"e&a = del ,olumen del mae"ial pa"a la c"isali&aci$n. %ara estimar el volumen necesario del material para la cristalizacin hay que tener en cuenta el volumen del pie en el tacho de cristalizar y el incremento en la densidad a consecuencia de la concentracin que se efectúa en el tacho para llevar el material hasta el bri' adecuado para el semillamiento, así como un volumen adicional entre un (A y un +> F para posibilitar ajustes del volumen del pie y para la primera ceba del pie de cristalizacin# La forma de ejecutar los c5lculos se ilustrar5 empleando un ejemplo en el que se cristaliza en un tacho de 12 pies de di;me"o de la caland"ia , con un volumen del pie

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de 4- pies 51. m6 # $e desea cristalizar a una pu"e&a de - < con una so%"esau"aci$n de 1.1 = un ,ac@o de 2. pl! 5 . cm 6 de /!. $e dispone de meladu"a de . "i+ y -.  de pu"e&a y de miel À de 2. "i+ y .  de pu"e&a#

C#lculo de las proporciones de meladura $ miel AH para la mezcla. %roc-dase de la forma siguiente; 1.G  partir de las pure*as de los materiales obtenidas del laboratorio apl+quese la cru* de oben*e, para calcular las %ro%or#iones de sólidos a aportar por cada uno de ellos. P3 F Pro%or#ión de meladura F +Pme"#la-Pmiel 1,,G +Pmeladura- Pmiel Pmiel F Pro%or#ión de miel F 1,, - P3 onde 9me*cla H 9ure*a a la que se preparar! la me*cla /C. 9miel H 9ure*a de la miel /C. 9meladuraH 9ure*a de la meladura /C.

9ara el e'emplo 9 H /80.0 G 65.0 ∗100 - /85.0 G 65.0 H ?5.0 C 9miel H 100 G ?5.0 H 25.0 C 2.G eterm+nese la densidad de la me*cla por la ecuaci$n si#uiente Ime*cla H J/ Imeladura ∗ 9 K / Imiel ∗ 9miel L - 100 onde Ime*cla Imiel Imeladura

H ensidad de la me*cla en 7Irix. H ensidad de la miel en 7Irix. H ensidad de la meladura en 7Irix.

Ime*cla H J/60.5 ∗?5.0 K /62.0 ∗ 25.0L - 100 H 60.88 7Irix. n la tabla si#uiente se especican las caracter+sticas de los materiales empleados para preparar la me*cla para cristali*ar " de la me*cla obtenida de los c!lculos reali*ados en los puntos 1 " 2. 3.G

Baterial

=urea ;H< #ensidad ;?ri < Beladura 85.0 60.50 Biel FG 65.0 62.00 Becla para cristaliar 80.0 60.88 Bateriales para cristaliar/ composición de la mecla.

=roporción de sólidos en H 75.0 25.0 100.0

eterm+nese exactamente la densidad a la que se cristali*ar!, a partir del vac+o en el tacho de cristali*ar, de la pure*a de la me*cla, " de la sobresaturaci$n deseada. 9ara el e'emplo 2 %lg /66.0 cm de /g, ,., H " 1.1* /en los libros de tecnolo#+a a*ucarera se busca el valor de densidad correspondiente que resulta ser 4E.2 <>ri(.

133


4.G alc&lese el volumen de la me*cla aplicando la ecuaci$n si#uiente me*cla H / pie ∗ δ s pie ∗ M  - δs me*cla onde me*cla pie δspie δsme*cla M

H olumen de la me*cla a preparar para cristali*ar /mB. H olumen del pie de cristali*aci$n /mB. H ensidad de s$lidos en el pie concentrado /D#-mB. H ensidad de s$lidos en la me*cla /D#-mB. Ndem. H Mactor de a'uste /de 1.15 a 1.20.

9ara el e'emplo, como sus valores no se corresponden con los tabulados se hace necesario reali*ar interpolaciones. n la tabla que se muestra a continuaci$n se han sombreado los valores tabulados para di%erenciarlos de los valores calculados por interpolaci$n. sta se reali*a como se explica Mc H Mactor de a'uste para interpolar H Irix deseado - Irix tabulado. Mc H ?.20 - ?.0 H 1.003 Mc H 60.88 - 60.50 H 1.006 O con estos %actores se corri#en las densidades de s$lidos de la tabla tal como se indica en la propia tabla. #ensidad ; ?ri< 79.00 79.20 60.50 60.88

#ensidad de sólidos; Og de sólidos @ m < 1 110.02 1 110.02 ∗ 1.003 P 1 112.83 780.09 780.09 ∗ 1.006 P 784.99

me*cla H /13.60 ∗ 1 112.83 ∗ 1.2 - ?84. H 23.14 mB /81?.30 pies B ste calculo se emplea tambi(n para determinar las capacidad m+nima que debe tener el tanque para la preparaci$n de la me*cla  23.14 ∗100 13.60 H 1?0 C del volumen del pie. 5.G eterm+nense las proporciones volum(tricas de meladura " necesarias para la preparaci$n de la me*cla.

miel

Vmeladura F Vme"#la P3 + sme"#la G smeladura G1,, Vmiel F Vme"#la - Vmeladura. omo los brix de los productos empleados en la me*cla /", por consi#uiente, de la propia me*cla son mu" parecidos, no se comete error apreciable en considerar el cociente de las densidades i#ual a la unidad " por tanto las proporciones volum(tricas son las mismas que las proporciones de s$lidos.

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9ara el e'emplo meladura H 23.14 ∗ ?5.0 - 100 H 1?.34 mB /612.44 piesB miel H me*cla G meldura H 23.14 G 1?.34 H 5.80 mB /204.85 piesB P"epa"aci$n de la me&cla. La mezcla debe prepararse con antelacin suficiente al momento de realizar la cristalizacin para garantizar que la misma sea homog-nea# %roc-dase de la forma siguiente;

1.Galc&lense las proporciones volum(tricas de cada material, empleando la metodolo#+a expuesta en el ep+#ra%e anterior " utili*ando los valores de pure*a " brix que arro'an los an!lisis del laboratorio. 2.G 9roc(dase a reali*ar la me*cla aplicando los vol&menes de miel PQ " meladura calculados. 3.G )na ve* completado el volumen de me*cla " homo#enei*ada la misma t$mese una muestra " env+ese al laboratorio para vericar nalmente su pure*a " su brix. 4.G ant(n#ase la a#itaci$n del tanque, para ase#urar la homo#eneidad de la me*cla, hasta que se determine su uso. P"epa"aci$n del c"isal . !l medio de semillamiento empleado en la industria azucarera "ubana es el C"isal . !ste medio de semillamiento se preparar5 en un 5rea donde e'istan las condiciones adecuadas para la operacin de la instalacin# $e establecen dos dimensiones diferentes para la construccin de estas instalaciones; 

Para los ingenios donde la cristalización se efectúa en tachos hasta * $ies de di0,etro de la

calandria. ;=ueden producir 'asta 5 000 pie ;142 m< de masa cocida F%G por cada cristaliación<. 

Para los ingenios donde la cristalización se efectúa en tachos de di0,etro de calandria ,a(ores a los 12 pies. ;=ueden producir 'asta 8 000 pie ;227 m< de masa cocida F%G por cada

cristaliación<. *ac'os 'asta 12 pie de di)metro. *an+ue FG #i)metro ltura *an+ue FG #i)metro ltura speciicaciones de las dimensiones de los tan+ues

*ac'os ma$ores de 12 pie de di)metro.

340 mm 500 mm

400 mm 600 mm

400 mm 600 mm

500 mm 750 mm


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!n la preparacin del cristal =>> se emplear5n los materiales que se e'ponen en la tabla anterior Las proporciones e'actas de los materiales se determinar5n en cada ingenio sobre la base de las e'periencias obtenidas para alcanzar el m5'imo agotamiento#  los efectos de estimar las cantidades de azúcar que se requieren para la preparacin del "ristal =>> se partir5 del principio de buscar una masa cocida U"V de una concentracin de *= CDri'#, con una pureza de =+#> F como m5'imo y un licor madre de )>#> F de pureza al salir del tacho# %ara la preparacin del "ristal =>> proc-dase de la forma siguiente; 1.- 7stímese la #antidad de a"6#ar requerida %ara el volumen de masa cocida a obtener de la cristali*aci$n. Materiales Pro$orciones car reino o pol!o de acar 1 a 2 Og. por cada 1 000 pies ; 28 m< de masa F%G lco'ol no menos de 94 ?& 3 lts. por cada Og. de acar reino gua condensada !egetal 316 mls. por cada Og. de acar reino Bateriales $ sus proporciones empleados en la preparación del cristal 600

2.- 7n el tanque IAJ a?ádase agua de retorno en la %ro%or#ión indi#ada en la =abla anterior. .- ;isu&lvase todo el a"6#ar au(iliado de la vigorosa agita#ión de la %ro%ela y de la eleva#ión de la tem%eratura )asta 0 a 5 7, como valores m!ximos. '.- Kus%&ndase la a%li#a#ión del va%or y mant&ngase la agita#ión )asta que la temperatura descienda hasta 68 a ?2 7. *.- ;e%osítese en el tanque I>J la #antidad de al#o)ol #al#ulada seg6n las %ro%or#iones de la tabla anterior. .- Pásese la solu#ión saturada de a"6#ar desde el re#i%iente IAJ )asta el PIQ lentamente " con a#itaci$n /no ma"or que 200 r.p.m.. 4.- 3ant&ngase la agita#ión durante , min. a %artir de la termina#ión de la operaci$n de cambio de solvente. .- 7l #ristal ,, se %re%arará #omo mínimo 2 )oras antes del momento de ser empleado en la cristali*aci$n. P"ue%a de calidad del c"isal . !s una prueba muy sencilla pero eficaz que nos permite conocer si realmente la carga preparada tiene las cualidades necesarias para obtener una buena cristalizacin#


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1.- 8ómese en una %robeta >aloración H >olu,en de sedi,entos aforada #on es#ala lineal y  600 ml. 60.0 de un litro de capacidad, una Q 500 S -#CB*-S 600 50.0 a 60.0 muestra equivalente a ese %=*& #-%M& S 500 S50.0 volumen. 2.- ;&jese en re%oso %or %riterios de calidad del cristal 600. es%a#io de una )ora y a #ontinua#ión mídase el volumen de sedimentos que ella produce, an$tese el valor " comp!rese con los de la tabla ?.? Las cargas preparadas se deber5n observar al microscopio para tener la certeza de la uniformidad de los granos obtenidos en la preparacin del cristal =>># La prueba se llevar5 a cabo despu-s de terminar de fabricar el cristal =>> y antes de su siembra, como comprobacin de que al tacho no se introducir5 un material de baja calidad# 8tras causas por la que se debe desechar el cristal =>> se describen a continuacin; 1.- uando se a%re#ien al mi#ros#o%io malforma#iones #ristalinas de di%erentes tipos, lo que acusa la existencia de no a*ucares que han de%ormado el h!bito cristalino en un medio considerado puro.

2.- uando se a%re#ie al mi#ros#o%io una diferen#ia signi9#ativa en el tama?o de los n&cleos %ormados. .- uando %or alguna #ausa se )aya detenido la se#uen#ia de su %re%ara#ión. Jnos )> a )A min# antes de producirse la siembra de la carga al tacho vigorosamente para homogeneizarla #

agítese

T*cnica ope"ao"ia pa"a c"isali&a". $e define como rompimiento del grano al fenmeno que se produce en el periodo desde la siembra del "ristal =>> y la aparicin de los primeros núcleos cristalinos perceptibles al tacto en las muestras tomadas por la sonda del tacho# !ste crecimiento inicial es un proceso estacionario que tarda alrededor de los ?> a )> min# subsiguientes al proceso de siembra# %ara que este fenmeno ocurra en forma controlada es preciso la regulacin adecuada de la presin del vapor en la calandria y de ser posible del vacío en el tacho , como se e'plica en la T*cnica Ope"ao"ia pa"a la C"isali&aci$n## !n todos los casos se buscar5 cristalizar en el rango de 1.1 a 1.2 de so%"esau"aci$n, por ser la zona de mayor velocidad de cristalizacin , sin riesgo de que se produzcan segundas cristalizaciones# 4ebe quedar claro que esta definicin tecnolgica es independiente del m-todo que se emplee para medir la sobresaturacin#  continuacin se describe la T*cnica Ope"ao"ia pa"a C"isali&a" ;

1.- Verifíquese que en la tem%la anterior se reali"aron las o%era#iones de limpie*a del tacho tal " como se indican en el ep+#ra%e ?.0.02.


137

2.- Abrase la válvula de #omuni#a#ión #on la línea de va#ío au(iliar y #uando (ste alcance las 20 pl# /50.8 cm, " a continuaci$n !branse la de in"ecci$n al condensador " la de vac+o principal. i(rrese la de vac+o auxiliar. .- omi&n#ese la alimenta#ión de la me"#la %ara #ristali"ar$ desde el tanque destinado para ello, hasta alcan*ar un nivel del orden de los 30 a 50 cm, por encima de la calandria. '.- A%líquese va%or de es#a%e en la #alandria del ta#)o y reg6lese la alimentaci$n de la me*cla para alcan*ar una vi#orosa evaporaci$n " concentrarla hasta los ?? a ?8 7 Irix con re%ract$metro " a 1.0 de saturaci$n con la 9. *.- Al llegar a esta #on#entra#ión red6"#ase la %resión del va%or de calentamiento hasta el ran#o de 1 a 2 psi#.  partir de este instante obs(rvese cuidadosamente el instrumento por el cual se controla la sobresaturaci$n. /@i se cuenta con instalaciones apropiadas para controlar el vac+o, puede utili*arse esta posibilidad adicional para limitar la evaporaci$n. .- Al arribar al valor #orres%ondiente a una sobresatura#ión de 1.1*$ introd&*case r!pidamente el medio de semillamiento empleado. 4.- 7n esas #ondi#iones la sobresatura#ión debe %ermane#er #onstante. n caso de que esta se incrementase, adici$nese a#ua hasta controlarla nuevamente en el valor pre'ado de antemano. ;o m!s propicio es la adici$n del a#ua por la l+nea de 1 pl# /25 mm, habilitada a tales e%ectos en los tachos.

.- 8ómense muestras #ontinuas de la me"#la en el %ro#eso de forma#ión de los #ranos " exam+nense con el auxilio del microscopio o del instrumento $ptico para estas %unciones. E.- 3ant&nganse las #ondi#iones esta#ionarias e(%uestas en el %unto 4 )asta que el desarrollo de los #ranos muestre una denici$n " dure*as que #aranticen que su crecimiento ser! uni%orme " estable. Ao debe alimentarse material a*ucarado hasta que no est( reco#ido todo el sobrante de licor madre.

1,.- !na ve" #om%robada la dure"a de los #ristales $ restabl&"#anse las condiciones normales de presi$n de vapor en la calandria , / " el vac+o normal si (ste se redu'o . on esta operaci$n se conclu"e el proceso de la cristali*aci$n " se pasa a la %ase de producci$n del #rano


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no. l producto en el tacho se le denomina %ie de #ristali"a#ión #on#entrado que en ese momento debe tener un #rano en el orden de 0.12 a 0.15 mm de tamaRo medio.

11.- Alim&ntese al ta#)o el material ade#uado en %ure"a )asta #om%letar el volumen nal de la templa. !ste producto así obtenido se denomina ("ano fino y deber5 cumplimentar las especificaciones que se indican en la 9abla siguiente# )odo

de

Par0,etros >alores ,edios *iempo de cocción 2.5 a 3.0 'oras. %oncentración inal 89 a 91 ?ri =urea del licor madre #e 10 a 12 puntos de ca"da en relación con la masa. =urea del grano ino o ma$or +ue 74 H pero a,ustada a la purea inal de la masa F%G. speciicaciones del rano Tino. c"isali&a" en ac#os con "e,ol,edo" mec;nico. Los tachos equipados con revolvedor mec5nico tienen la posibilidad de alcanzar velocidades m5s altas de cristalizacin sin peligro de que se produzca falso grano o segundas cristalizaciones# Lograr la homogeneidad de la mezcla en todo momento y lugar dentro del tacho p"opicia la condici$n $pima pa"a la cin*ica de la c"isali&aci$n #"on ello se favorecen la transferencia de masa del licor madre hacia el cristal y la transferencia de calor , razn por la que se obtienen las ventajas siguientes ; • • • • •

&le'ada 'elocidad de cristalización. Ahorros significati'os en el consu,o de !apor. Cristales ,0s duros ( unifor,es. Ma(or agota,iento del licor ,adre. Ahorro de hasta un  N en el tie,$o.

!l m-todo a seguir para cristalizar con revolvedor mec5nico, en esencia es el mismo que el e'plicado en el epígrafe anterior# $olo se deber5n modificar los aspectos que a continuacin se señalan; 1.- Aj6stese la sobresatura#ión al intervalo de 1.2, a 1.2* y realí#ense todos los c!lculos en base a ello.

2.- Kíganse las instru##iones desde el %unto 1 al  del e%ígrafe anterior y a continuaci$n p$n#ase en marcha el revolvedor. .- 3ant&nganse el resto de las instru##iones )asta la n6mero 11+ =rano 9no. )*odos empleados pa"a medi" la so%"esau"aci$n. La /ndustria zucarera "ubana emplea dos m-todos para medir la $$ @-todo refractom-trico# o @-todo por elevacin del punto de ebullicin 6tachito piloto7# o


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 continuacin se describen los detalles m5s importantes relacionados con cada uno de estos m-todos#

Empleo del "ef"ac$me"o. !ste instrumento mide la densidad del medio con una precisin tal que sus lecturas son comparadas con los slidos por desecacin de los materiales azucarados# $us indicaciones continuas y directas dan la posibilidad de mantener bajo control preciso el período crítico de la siembra del medio de semillamiento y el posterior de formacin y crecimiento del cristal# !s un instrumento muy simple, que se conecta directamente al tacho sobre la placa superior y por lo general est5 formado por las partes siguientes;  =risma/ +ue es su parte principal.  &a escala.  l sistema de circulación de agua caliente.  l dispositi!o de limpiea del prisma. Lo m5s importante en su operacin es garantizar la ci"culaci$n del a!ua caliene pa"a e,ia" 7ue el p"isma se f"acu"e po" un c#o7ue *"mico con una corriente de agua de m5s baja temperatura que la del tacho # 4urante la zafra se deber5 calibrar y ajustar el refractmetro, para garantizar la e'actitud de las lecturas # !sta calibracin se llevar5 a cabo por la comparacin de sus lecturas con las del refractmetro del laboratorio# !n la 9abla siguiente se indican como referencia los valores de las lecturas refractom-tricas para diferentes niveles de sobresaturacin tomadas en soluciones de 0> F de pureza# >ac6o Erado de sobresaturación calculado $ara soluciones de <. N *. *.5 *.* *.*5 *. *./ *.2 plg. cm 26.0 66.0 77.0 77.8 78.5 79.2 80.0 81.0 82.0 25.0 63.5 78.0 78.8 79.5 80.2 81.0 82.0 82.0 24.0 61.0 79.0 79.8 80.5 81.2 82.0 83.0 84.0 %oncentración reractómetrica para dierentes ni!eles de sobresaturación en soluciones de 80 H de purea.

Empleo de la Ele,aci$n del Puno de E%ullici$n 5E.P.E.6. !s el sistema que se emple por vez primera en la industria azucarera para la medicin de la sobresaturacin# Lo hace por una vía indirecta, pero precisa, pues se basa en la propiedad que tienen las soluciones de ele,a" su puno de e%ullici$n en funci$n de la concen"aci$n de s$lidos disuelos en su seno# $e ha retomado por la industria por ser de f5cil implementacin, operacin simple y por brindar resultados pr5cticos muy seguros, pues a diferencia de los sistemas de conductimetría no requiere de calibraciones y ajustes en funcin de la naturaleza de las masas del ingenio en particular# !l sistema se apoya en la medicin de las temperaturas de la masa y de la del agua que se evapora al vacío en el cuerpo del tacho, para dar como resultado la diferencia siguiente;


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E.P.E. G Temp. de la masa cocida K Temp. del ,apo" al ,ac@o del ac#o !sto significa que para cada densidad de la solucin, sí el ,ac@o pe"manece inale"a%le, se tiene un valor fijo para la !#%#!# y ello permite correlacionar la sobresaturacin 6$$7 y la !#%#!# # !sta t-cnica se practic tambi-n empleando la medicin del vacío por medio de una columna de mercurio que diera una medici$n e+aca de su ,alo" a%soluo # 3oy es posible contar con man$me"os cali%"ados = a8usados que ofrezcan una medicin del vacío manom-trico con suficiene confia%ilidad para servir de guía en la determinacin de la densidad 7ue de%e alcan&a" la me&cla en el ac#o en el intervalo de sobresaturacin en el que se debe cristalizar#

Reuisitos tcnicos mínimos para el tac(ito piloto. La instalacin para la medicin de la !#%#!# se conoce como ac#io piloo y se indica en la
central/ aproimadamente a 6 plg ;150 mm< por deba,o de la placa superior. .+ Ter,ó,etro indicador con e7tensión suficiente co,o $ara $oder ,edir la te,$eratura del agua

+ue se e!apora en el tac'ito piloto/ segn se indica en la Tig. 7. /.+ Instalación adecuada del tachito $iloto1 según es)ue,a en la Fig. 3. 2.+ Tablas indicati'as de la sobresaturación1 $urezas ( te,$eraturas de la ,asa. 4i el siste,a

cuenta con e+uipo integrador de todos los par)metros medidos dar) lectura autom)tica de la --. 5.+ Instalación de 'a$or de escoba o de agua de retorno caliente $ara la li,$ieza del bulbo de

temperatura colocado en el tubo central/ una !e terminada la templa. #.+ Presencia de agua caliente en el tachito $iloto1 lo )ue se 'erificar0 $or el ni'el instalado. e no

cumplirse esta condición/ la lectura del termómetro de !apor no tendr) la coniabilidad re+uerida.

P"ocedimieno pa"a la fa%"icaci$n de la masa cocida `C. La masa cocida U"V se fabricar5 en dos pasos, a partir del pie de ("ano ?ino que se obtiene de la cristalizacin# 4e esta forma se alcanza el desarrollo volum-trico equivalente a - ,eces la ca"!a en el pie de c"isali&aci$n concen"ado y con ello es posible entonces disponer de una semilla con un grano de tamaño adecuado para la fabricacin de las templas comerciales# Eesulta imprescindible controlar las purezas tanto del ("ano ?ino como del Pie de )asa, para poder producir una masa cocida U"V que cumpla adem5s de la especificacin de pureza, las que se indican en la 9abla H#((, para que produzca la semilla U"V en la cantidad y calidad requerida para alcanzar la eficiencia que demanda el

141


proceso# %ara ello las mieles UV y UDV, se dosificar5n escalonadamente según un esquema apropiado para garantizar las especificaciones mencionadas# 4urante la fase de cristalizacin se trabaja en un intervalo de sobresaturacin de 1.1 a 1.2, debido a que ella se produce en un medio m5s puro# $in embargo las operaciones sucesivas para la fabricacin del Grano
?a%"icaci$n del pie de masa cocida `C. 1.- 8rans9&rase el *, H del volumen total de la #arga que %rodujo el =rano 5ino hacia el Sranero 9rimario.

2.- on el otro *, H que queda en el ta#)o $ %ro#&dase a alimentar miel hasta completar el volumen nal del tacho. @angos de 'alores B"nimo 2.0 'oras. 89 a 91 ?ri #e 10 a 12 puntos de ca"da en relación con la masa. =urea del pie de masa B"nimo 65.0 ;a elecci$n de la miel de speciicaciones del pie de masa cocida. alimentaci$n " hasta que volumen de templa se alimentar! obedecer! por supuesto a la pure*a de cada miel " a la pure*a a obtener en el pie de masa cocida PQ para lo#rar en esta <ima las especicaciones de la tabla si#uiente

l pie de templa deber! cumplir con las especicaciones indicadas en la =abla de al lado.

Par0,etros *iempo de cocción #ensidad inal =urea del licor madre

.- ;es#árguese el *, H del Pie de 3asa )a#ia el =ranero se#undario y act&ese con la otra proporci$n restante en el tacho con%orme a lo que se explicar! en el pr$ximo ep+#ra%e. '.- 8ómese el otro *, H que se de%ositó en el =ranero Primario y a%líquese el mismo procedimiento a partir del punto 2. ada pie de masa producir! dos masas cocidas PQ de i#uales vol&menes " pure*as. ?a%"icaci$n de la masa cocida `C. 9ara la %abricaci$n de la masa cocida PQ, proc(dase a alimentar miel PIQ al pie de tercera hasta completar el volumen nal . Par0,etros @ango de 'alores %ara la elaboracin de la masa B"nimo 5.0 'oras. cocida U"V se han de tener los *iempo de cocción %oncentración inal B"nimo 95.5 ?ri cuidados siguientes; =urea de la masa cocida F% G . B)imo 62.0 H. 1.K Emplea" mieles licuadas< a una =urea de la semilla B"nimo 85.0 H. concen"aci$n no ma=o" a los . %a"das de pureas de masa a B"nimo 20.0 puntos. "i+. miel speciicaciones de calidad de la masa cocida F%G


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2.K El iempo de cocci$n de%e manene"se en . #o"as como m@nimo pa"a 7ue se p"odu&can con un cocinado leno = se pueda espe"a" un a!oamieno adecuado del lico" mad"e en el ac#o. .K Se de%e lle,a" la masa "eco!ida = sin so%"anes de miel< lo cual si!nifica lle,a"la a la so%"esau"aci$n 7ue demanda el ni,el de pu"e&a de la misma. 4.K >a"le puno a la masa `C< si!nifica a8usa" finalmene su concen"aci$n anes de %oa"la. Una empla 7ue se #a lle,ado "eco!ida< no de%e consumi" mas de 2 min. pa"a la e8ecuci$n de esa ope"aci$n. .K La masa no se lle,a"; m;s all; del ,olumen de ope"aci$n m;+imo del ac#o.

Lu%"icaci$n de la masa cocida `C en el ac#o. !s un procedimiento que busca controlar la sobresaturacin de forma tal que el tacho entregue una masa en condiciones que permitan establecer un buen trabajo de agotamiento en cristalizadores# !ste sistema sustituye a la tradicional lubricacin directa sobre los cristalizadores, por su indiscutible superioridad#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos. %ara llevar a cabo la lubricacin de la masa en el tacho, se requerir5n de las condiciones t-cnicas siguientes; *.+ Tan)ue $ara $re$arar ( al,acenar la ,iel $ara la lubricación1 en $ro$orción de /.5 , $or cada

1/000 pies ; 28 m < de masa cocida. .+ &l tacho deber0 tener habilitado un to,a ,uestras1 $ara el laboratorio de la ,asa cocida final. /.+ Tuber6a de ,iel de lubricación en el cabezal de ali,entación del tacho1 $ro'ista con '0l'ula de

pie en el tan+ue $ en el tac'o. 2.+ Miel final licuada a 3/ a 35 DKri7.

2.K P"ocedimieno pa"a la lu%"icaci$n. Jna vez terminada la operacin de dar punto a la templa proc-dase conforme al procedimiento siguiente;

1.- 8ómese en el tanque destinado a la miel de lubri#a#ión$ una solu#ión de miel nal a una concentraci$n de ?2 a ?5 7 Irix " alrededor de los 657, que es la temperatura del tacho. 2.- 8ómese una muestra de la masa en el ta#)o y envíese al laboratorio. stabl(*case la coordinaci$n para que se adelante el an!lisis de densidad /7Irix " se in%orme de inmediato.


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.- Alim&ntese la miel de lubri#a#ión al ta#)o$ )asta lograr una redu##ión de la densidad de la masa cocida en un ran#o de 1.5 a 2.0 7Irix, de acuerdo al c!lculo previo reali*ado ;a cantidad de miel nal aRadir est! en dependencia del brix nal de la masa cocida. l l+mite in%erior admisible de la concentraci$n de la masa ser! 4.0 7Irix. .

'.- Kin#roní#ese la alimenta#ión de la miel 9nal #on la de va%or de calentamiento, cuidando que esta no sobrepase las 3 psi#. .sta operaci$n se llevar! a cabo por espacio de 5 min. " es necesaria para lo#rar la homo#enei*aci$n de la masa en el tacho a partir de la a#itaci$n que produce la alimentaci$n del vapor. *.-8ómese una segunda muestra al des#argar el ta#)o y envíese al laboratorio %ara determinar nalmente la densidad de la masa lubricada. .- on el #ondu#tímetro el %untista %odrá #ontrolar #on más e(a#titud el proceso de la lubricaci$n, a partir de las mediciones que se obtienen del instrumento. 4.- Pro#6rese a %artir de la e(%erien#ia ganada en la lubri#a#ión %re%arar en el tanque 'ustamente el volumen a aplicar para descartar posibles errores operacionales.

?a%"icaci$n de las masas cocidas come"ciales. $e producir5n dos templas comerciales, empleando para ello la semilla U"V, meladura y miel UV#

Limpie&a de la semilla. !l magma de semilla se fabrica directamente en el mingler que recolecta la semilla purgada en las centrifugas 6v-ase epígrafe Par0,etros >alores ,edios -.4..K P"epa"aci$n del ma!ma de semilla =urea m"nima 85.0 H `C6. %ara ello se le añade agua o jugo %oncentración 88.0 a 90.0 ?ri. clarificado para hacerla fluida hasta lograr un producto con las especificaciones que se indican speciicaciones del magma F%G en la tabla de al lado# Jno de los aspectos de mayor importancia en la fabricacin de las templas comerciales lo constituye la preparacin previa que se le debe dar a la semilla# !sta operacin es determinante para que se puedan alcanzar los objetivos siguientes;   

Calidad ala = esa%le. Alas p"oducciones. O%enci$n de mieles de %a8a pu"e&a.


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4e ahí la imperiosa necesidad de que los Punisas = los Jefes de Tac#os sean cuidadosos = sisem;icos< en las ope"aciones de limpie&a del !"ano# !s in8usifica%le sacrificar la operacin de limpieza de la semilla ante situaciones operativas del ingenio, cualesquiera que -stas sean# %ara la limpieza de la semilla se proceder5 de la forma siguiente;

1.- 8ómese semilla IJ del semillero$ en el ta#)o destinado a estas o%era#iones, hasta un volumen al#o ma"or que el pie normal del tacho, manteniendo el vac+o en un valor no in%erior a las 25.0 pl# /63.5 cm  de :#. 2.-A #ontinua#ión alim&ntese va%or %ara re#oger la masa moderadamente y as+ prote#er los #ranos m!s enteros " uni%ormes /secante. .- Pro#&dase a a%li#ar una #eba de agua veri9#ando %or la sonda la dilu#ión m!s completa de los microcristales /Ppio'illoQ que inevitablemente est!n presentes. '.- e#ójase de nuevo e ins%e##iónese si al efe#tuar este segundo se#ante se hicieron visibles microcristales remanentes de la primera ceba. @i este %uera el caso, proc(dase a e%ectuar una se#unda " <ima ceba hasta eliminar totalmente el Ppio'illoQ *.- on#&ntrese la masa )asta el %unto de bri( a%ro%iado %ara #omen"ar la alimentaci$n de meladura. @i el volumen de ma#ma tomado /punto1 %ue el apropiado, en este momento debe tenerse en el tacho un volumen normal de pie que conten#a la cantidad de #ranos necesaria para rendir templas comerciales con el tamaRo de #rano " el rendimiento en cristales adecuados. Primer corte: 1.- omi&n#ese la alimenta#ión de meladura.

2.- 3ant&ngase la a%li#a#ión má(ima de va%or y reg6lese la alimenta#ión de meladura al r(#imen que permita llevar la templa reco#ida desde el inicio. .- 7n este %rimer desarrollo vigílese #ontinuamente %or la sonda la lim%ie"a de la templa para hacer los a'ustes necesarios en la operaci$n. '.- om%l&tese el volumen o%era#ional del ta#)o$ que debe ser el doble del volumen del pie. sta condici$n es importante para uni%ormar las condiciones de desarrollo del #rano. ;a densidad de esta masa debe estar en el ran#o de 8 a 1 7Irix.


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*.- ;es#árguese la mitad del volumen del ta#)o al granero #omer#ial de primer corte o entr(#uese a otro tacho que este disponible. Segundo corte: 1.- A %artir de un %ie del %rimer #orte +remanente en el ta#)o o tomado de un #ranero o de otro tacho rep+tase la secuencia de operaciones anteriores hasta el punto 4.

2.- 7n este momento se )a obtenido una tem%la de segundo #orte que normalmente debe servir de pie a las templas comerciales. .- evísese #uidadosamente las #ara#terísti#as de este grano en #uanto a tamaRo " cantidad ", en dependencia de la existencia en #raneros comerciales, dec+dase cualquiera de las si#uientes opciones  9!sese

un pie a otro tacho disponible  esc!r#uese un pie o la templa completa a un #ranero comercial / para pie de masa cocidaQQQ o PIQ.

5abri#a#ión de la masa #o#ida IAJ. 9eniendo ya un pie de semilla desarrollada con las características adecuadas de tamaño de grano proc-dase de la siguiente forma ;

1.Par0,etros @ango de 'alores =urea Cntermedia entre la meladura $ la semilla. #ensidad B"nima 92.5 ?ri %a"da de purea masa a miel B"nima 15.0 puntos *iempo de cocción B"nimo 2.0 'oras speciicaciones de la masa cocida FG Alim&ntese meladura hasta completar el volumen de operaci$n del tacho. 2.- i&rrese la alimenta#ión de meladura " conc(ntrese la masa hasta darle el punto a'ustado a su pure*a, a las condiciones del tacho " a las de las instalaciones del in#enio. La masa UV así elaborada deber5 cumplir con las especificaciones de la anterior#

?a%"icaci$n de la masa cocida ` . %ara la fabricacin de la masa cocida UDV proc-dase del siguiente modo;

1.- 8ómese semilla mejorada del granero #omer#ial %ara %ie de masa #o#ida I>J en el tacho hasta completar el volumen del pie, manteniendo el vac+o en un valor no in%erior a las 25.0 pl# /63.5 cm .


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2.- Pro#&dase a alimentar miel IAJ$ debidamente li#uada$ )asta #om%letar el volumen de operaci$n del tacho. Par0,etros @ango de 'alores =urea decuada a la purea de la miel FG. #ensidad B"nima 94.0 ?ri %a"da de purea masa a miel B"nimo 17.0 puntos. *iempo de cocción B"nimo 3.0 'oras. speciicaciones de la masa cocida FG.

.- i&rrese la alimenta#ión de miel IAJ y #on#&ntrese la masa )asta darle el punto a'ustado a su pure*a, a las condiciones del tacho " a las de las instalaciones del in#enio. '.- Ki %or la alta %ure"a de los materiales intermedios$ no fuera %osible lograr las especicaciones de pure*a de la tabla ?.14 proc(dase a con%eccionar una masa cocida PIQ doble /se#unda doble con%orme al procedimiento que se expuso al inicio de este cap+tulo. La masa cocida así fabricada deber5 responder a las especificaciones de la 9abla anterior#

Limpie&a de los ac#os. Los tachos al igual que el resto de los equipos vistos hasta este "apitulo necesitan ser limpiados peridicamente, a fín de que mantengan sus condiciones t-cnicas de operacin en todo momento durante la zafra# !n razn de lo anterior se establecer5 la limpieza peridica de los mismos cada H+ horas de operacin como m5'imo #%ara ello cada ingenio establecer5 el correspondiente programa# !l ingenio tendr5 habilitado un an7ue pa"a almacena" el a!ua de la,ado de los ac#os. !sta agua se emplear5 inmediatamente para los diferentes usos tecnolgicos, entre los que se destacan la dilucin de las mieles, la preparacin de magma, la limpieza de semilla etc##  este tanque se enviar5n tambi-n los lavados de los tanques de miel #

El la,ado de los ac#os de masa cocida `C puede se" desec#ado #acia la &an8a de li7uidaci$n del in!enio# !n estos casos los Iefes de 9achos se cerciorar5n de que a estos tachos le han aplicado previamente suficiente escoba de vapor en evitacin de que con los lavados se pierdan cantidades significativas de azúcar# La decisin final para determinar si un lavado se envía hacia la zanja quedar5 bajo la responsabilidad del jefe de
1.- i&rrese el ta#)o des%u&s de terminar las o%era#iones de des#arga de la masa o material que procesa " mant(n#ase la copilla de romper vac+o abierta hacia la atm$s%era.

147


2.- 8ómese agua %or las du#)as interiores )asta al#an"ar un nivel a%ro(imado de 6 pl# / 150 mm  por encima de la placa superior de la calandria. .- A%líquese va%or y )i&rvase %or es%a#io de unos 1* a 2, min. . '.- i&rrese la a%li#a#ión del va%or y des#árguese el agua )a#ia el tanque de recolecci$n de lavado de los tachos. *.- 8erminada esta o%era#ión el ta#)o quedará listo %ara reali"ar el siguiente ciclo de operaci$n.

Canidades de masa cocida a p"oduci". %ara estimar de forma r5pida los volúmenes de produccin de masas cocidas en funcin de la caña molida, se han elaborado las tablas siguientes, considerando los factores siguientes;  @5'ima e'plotacin de la capacidad útil de los tachos#  9iempo ininterrumpido de operacin del tacho de ++ horas#  !l ciclo de limpieza del tacho# !n ellas se indican los índices de produccin de masa cocidas asumiendo una e'traccin de jugo diluido del *A F y una concentracin del jugo mezclado de (H#> C Dri'# Producción de ,asas cocidas >s. $ureza del jugo ,ezclado. =a. J.Beclado

33. N 3<. N =ies por =ies por =ies por =ies por 100 B N ton 100 B N ton

39. N =ies por =ies por 100 B N ton

<. N =ies por =ies por 100 B N ton

Bateriales del proceso Basa cocida FG 6 850 5.96 6 750 5.87 6 650 5.78 6 546 Basa cocida F%G 3 100 2.70 2 940 2.56 2 770 2.41 2 620 =roducción de masas cocidas e "ndices por ton. de caa / para el es+uema de dos masas cocidas.

5.69 2.28

!n caso de que la concentracin o la e'traccin no coincidan con los valores del ingenio, entonces se estimar5n los valores en base a las relaciones siguientes; &eamos el siguiente ejemplo para el caso en que la e'traccin sea de *A F, para un jugo mezclado de 0+ F de pureza y (H CDri'# %roduccin de masas para las nuevas condiciones;

)asa cocida À *)#> ∗ (A#>  4 24 pies  po" 1  3 9olumen  ) 0A> ∗   *A#> ∗ (H#> *)#> ∗ (A#>

148


\ndice  )#++ ∗

 .- pies po" on. de caña.

 

*A#> ∗ (H#>

)asa cocida ` *)#> ∗ (A#>  2 2M pies  po" 1  3 9olumen  + A0A ∗   *A#> ∗ (H#>

*)#> ∗ (A#>

\ndice  +#+A ∗

 1.0 pies po" on. de caña.

 

*A#> ∗ (H#>

)asa cocida `C *)#> ∗ (A#>  1 M pies  po" 1  3  9olumen  ( *+> ∗  *A#> ∗ (H#> *)#> ∗ (A#>  1.4 pies po" on. de caña.  \ndice  (#=H ∗ *A#> ∗ (H#> Producción de ,asas cocidas >s. $ureza del jugo ,ezclado =a. J.Beclado

<. N =ies por =ies por 100 B N ton

<*. N =ies por =ies por 100 B N ton

<. N =ies por 100 =ies por ton BN

Bateriales del proceso Basa cocida FG 4 400 3.82 4 640 4.02 4 850 4.22 Basa cocida FG 2 820 2.45 2 720 2.36 2 585 2.25 Basa cocida F%G 2 100 1.83 2 025 1.76 1 920 1.67 =roducción de masas cocidas e "ndices por ton. de caa / para el es+uema de 3 masas cocidas.

Producción de ,asas cocidas >s. $ureza del jugo ,ezclado =a. J.Beclado

Bateriales del proceso Basa cocida FG Basa cocida FG

5 080 2 470

4.42 2.15

<2. N =ies por =ies por 100 B N ton

5390 2320

4.69 2.02

<5. N =ies por 100 =ies por ton BN

5 680 2 150

4.94 1.87


149

Basa cocida F%G 1 820 1.58 1670 1.45 1 535 1.33 =roducción de masas cocidas cocidas e "ndices por ton. de caa / para el es+uema es+uema de 3 masas cocidas.

P"incipales p"o%lemas ope"acionales = sus soluciones.  continuacin continuaci n se e'pone los problemas operacionales operacionale s m5s comunes en los tachos así como sus posibles soluciones#

%., isminuci'n del vacío en el tac(o # $i ocurre una disminucin lenta del vacío, mod-res mod-rese e la alimen alimentaci tacin n de materia materiall al tacho y la entrada entrada de vapor, vapor, para evitar evitar el e'cesivo calentamiento de la masa masa y a continuacin determínense las causas que dieron origen a la caída del vacío# vacío# $i la disminucin disminucin del vacío alcanza las +? plg# 6A0#) 6A0#) cm 7 de 3g o m5s, proc-dase a cerrar la alimentacin de vapor y de producto al tacho, tacho, hasta que sea restituido el vacío en el sistema en su totalidad# !n caso de que el origen del problema de vacío esten el tacho, esp-rese a tener capacidades capacidades disponibles disponibles en en otro tacho para transferir transferir la masa y concluirla en caso de que la masa masa estest- por encima encima del HA F del volumen volumen de operacin, operacin, puede puede por esa razn, botarse la templa para proceder a la revisin del tacho y determinar las causas que dieron lugar a las entradas de aire# Eedúzcase e de inmedi inmediato ato la 2., 2., ism ismin inuc uci' i'n n de la pres presi' i'n n de va vapo porr de es esca cape pe.. Eedúzcas aliment alimentaci acin n de mieles mieles en proporci proporcin n con con la disponib disponibilid ilidad ad de de vapor vapor,, hasta hasta que que se restablezca la presin normal en la línea# !n caso caso de que que la redu reducc cci in n en la pres presi in n cont contin inúe úe,, proc proc-d -das ase e a ir cerr cerran ando do progresivamente progresivamente la alimenta alimentacin cin de mieles y de vapor a cada uno de de los tachos para lograr lograr que los que se queden queden en en operac operacin in lo lo hagan hagan con con sufi suficien ciente te evapora evaporacin cin y circulacin de la masa dentro del mismo# !sta medida contribuir5 a restablecer lo antes posible la presin normal de la línea#

6., +ormaci'n de falso !rano en una masa cocida $e produce por ;  lta viscosidad en los materiales que se procesan# 9achos parados y cargados con masa #  9achos 9emplas con sobrantes de miel#  9emplas 4eber5n adoptarse las medidas correspondientes correspondie ntes para dar solucin a las causas que determinan estas reproducciones, reproduccione s, entre las cuales pueden señalarse las siguientes; (#2 4isminuir el l vacío de operacin en el tacho# tacho# +#2 !liminar los sobrantes de miel miel en las templas # ?#2 !vitar dejar tachos parados y cargados# )#2 Eevisar licuacin de mieles# ante la =., =., Dn Dn caso caso de ue por por prob proble lema mass de ba"a ba"a cali calida dad d de los los "u! "u!os os y ante imposibilidad de que los tachos no puedan procesar toda la meladura y las mieles interme intermedias dias produci producidas das y ello ponga en riesgo riesgo la calidad del azúcar azúcar y la molida molida del

150


ingenio, se sup"imi"; pasar al esquema esquema de >os sup"imi"; empo"alme empo"almene ne la masa masa ` para pasar masas cocidas sin "eci"culaci$n "eci"culaci$n de miel . %or las afectacion afectaciones es que este esquema esquema produce al rendimient rendimiento, o, estar5 limitado limitado slo slo al tiempo en que permanezcan las condiciones que motivaron tal decisin#

Ope"aci$n de los c"isali&ado"es. !n este este epígra epígrafe fe se anali analizar zar5n 5n los los aspec aspecto toss relac relacion ionado adoss con con la operac operacin in de los cristalizadores cristalizador es para masas comerciales y de agotamiento# !l agotamient agotamiento o de mieles se inicia en los tachos tachos y se concluye concluye en los cristalizadores, cristalizadores, los cuales aportan apro'imadamente un +> F del agotamiento total de las mieles#

C"isali&ado"es come"ciales. Los cristalizadores comerciales para su adecuado funcionamiento deber5n cumplir con los requisitos t-cnicos siguientes; 

!os tie,$os tie,$os ,07i,os ,07i,os de agota,iento agota,iento en los cristalizadores co,erciales co,erciales se esti,an en 2 ( #

'oras para las masas FG $ FG respecti!amente. 

!as ca$acid ca$acidade adess re)uer re)uerida idass $ara $ara asu,ir asu,ir estos estos tie,$o tie,$oss de retenci retención ón en el caso caso de los

cristaliadores sin enriamiento ser)n de 2 000 pies ;56 m< por cada 100 000 N I 1 770 pies ; 49 m < 1 000 ton.K de capacidad de molida del ingenio. 

!as ca$acid ca$acidade adess re)uer re)uerida idass $ara $ara asu,i asu,irr estos estos tie,$os tie,$os

de retenció retención n en el caso caso de los

cristalia cristaliadores dores con enriamient enriamientoo ser)n de 1 200 pies ;34 m< por cada 100 000 N I 1 060 pies ; 30 m < 1 000 ton.K de capacidad de molida molida del ingenio. ingenio. 

!os cristalizadores tendr0n habilitado dis$ositi'os $ara dar ,o'i,iento a la ,asa cocida cocida en su

interior. 

&star0n dotados de '0l'ulas de descargas her,%ticas her,%ticas ( f0ciles de o$erar. o$erar.



Todos los cuer$os dis$ondr0n de '0l'ulas $ara su adecuada li)uidación de todos los residuos

durante la li+uidación inal de la ara.

%ara la operacin de los cristalizadores cristalizadores síganse las indicaciones indicaciones siguientes; siguientes;

1.- 7stabl 7stabl&"# &"#ase ase a %artir %artir de la %rogra %rograma# ma#ión ión del trabaj trabajo o de los ta#)os un orden c+clico c+clico para recibir las masas. 2.- Ll&n l&nense ense )ast )asta a qu que e las las as% as%as o )&li )&li#e #es s qu que e %rodu rodu#e #en n el movimiento sobresal#an aproximadamente 6 pl# / 150 mm . .-- 3ant . 3ant&n &ngan ganse se en movi movimi mien ento to du dura rant nte e el tiem tiem%o %o qu que e du dure re el agotamiento y proc(dase a la pur#a or#ani*ada a partir de la secuencia de recepci$ recepci$n n de %orma que todas las masas reciban reciban el mismo tiempo tiempo de retenci$n " proporcionalmente rindan mieles a#otadas por i#ual.


151

"on este proceder se logra el mayor tiempo de retencin posible y se e'plotar5 al m5'imo las capacidades instaladas#

Enf"iamieno fo"&ado. La aplicacin del enfriamiento enfriamiento forzado en los cristalizadores cristalizadores est5 vinculado a la obtencin de un mayor agotamiento en las mieles madres, partiendo de la premisa de emplear la recircul recirculaci acin n de agua fría fría por el interior interior de la masa caliente caliente## !n el caso de las masas come comerc rcia iale less por por las las pure pureza zass a la que que son son conf confec ecci cion onad adas as se pued pueden en prod produc ucir ir crist cristal aliza izacio ciones nes secun secunda daria rias, s, este este aspect aspecto o se deber deber5 5 tener tener muy muy en cuent cuenta a en las instalaciones que apliquen el enfriamiento forzado# Las masas masas ser5n ser5n enfriadas enfriadas hasta el rango de  a 2 C, como como valor mínimo y partir de que la masa alcance dicha temperatura, púrguese de inmediato#

C"isali&ado"es pa"a masas de a!oamieno. Los crist cristali alizad zadore oress para para las masa masass de agota agotami mient ento o requer requerir5 ir5n n de un conj conjun unto to de instalaciones instalaciones y operaciones propias de los sistemas sistemas de bajas purezas, purezas, a fin de obtener los niveles de agotamiento que se requieren en la masa final# Las bajas bajas purez purezas as y las altas altas concent concentraci raciones ones de esta estass masas masas obligan obligan a elevados elevados tiempos tiempos de retencin retencin y al empleo de operaciones de lubricacin en el tacho, enfriamiento enfriamiento y calentamiento calentamiento sucesivos sucesivos antes de la purga para alcanzar alcanzar realmente realmente caídas de purezas del orden orden de los los ) a 0 punt puntos os en en el cris crista taliz lizado adorr# 4e 4e ahí ahí la imp import ortanc ancia ia de los los procedimientos y de la supervisin de las operaciones de esta 5rea# No se se rebasar rebasar5 5 el límit límite e de AAC" AAC" de tempe temperat ratura ura en la masa masa durant durante e la purga, purga, con independencia del sistema de calentamiento 6en el cristalizador, calentador de masa, en la centrifuga, etc#7 y de las características del ingenio# $lo en aquellos casos en que sea posible determinar la verdadera temperatura de saturacin, se podr5n calentar las masas cocidas a una temperatura superior# %ara la adecuada adecuada operacin en las instalaciones instalaciones de los cristalizadores cristalizadores se deben cumplir cumplir los requisitos t-cnicos siguientes; 

!os tie,$os ,07i,os ,07i,os de agota,iento en los cristalizadores de agota,iento agota,iento se esti,an entre las 32 $ 36 'oras para para las masas masas F%G.



!as ca$ac ca$acida idades des re)ue re)uerid ridas as $ara $ara asu,ir asu,ir estos estos tie,$os tie,$os de retenc retención ión en el caso caso de los cristaliadores con enfria,iento a batche ser)n de 3 500 pies ; 98 m < por cada 100 000 N I3 100

pies ; 86 m < 1 000 ton.K de capacidad de molida molida del ingenio. 

!as ca$acid ca$acidade adess re)uer re)uerida idass $ara $ara asu,i asu,irr estos estos tie,$os tie,$os de retenció retención n en el caso caso de los cristaliadores con enfria,iento continuos ser)n de 3 000 pies ; 85m< por cada 100 000 N I 2 700

pies ; 75 m < 1 000 ton.K de capacidad de molida molida del ingenio. 

!os cristalizadores tendr0n tendr0n habilitado dis$ositi'os $ara $ara dar ,o'i,iento a la ,asa cocida en su

interior $ a la !e permitir la circulación de agua de enriamiento $ de calentamiento.




152

4er0 necesa necesario rio la habilit habilitación ación de de dos siste,as siste,as de recircula recirculación ción $ara agua fr6a fr6a ( caliente caliente en

circuitos cerrados/ para garantiar +ue la temperatura m"nima de la masa en los cristaliadores sea de 42 ?% $ la m)ima al salir 'acia los mecladores de la centriuga de 50 a 55 ?%. l agua agua para el calentamiento calentamiento de las masas no no sobrepasar) el l"mite de 70 a 75 ?% $ preeriblemente este sistema ser) operado por medio medio de un control de la temperatura. 

&star0n dotados de '0l'ulas de descargas her,%ticas her,%ticas ( f0ciles de o$erar. o$erar.



Todos los cuer$os dis$ondr0n de '0l'ulas $ara su adecuada li)uidación de todos los residuos

durante la li+uidación inal de la ara. 4e dis$ondr0n ter,ó,etros indicadores $ara la te,$eratura del agua fr6a ( caliente ( de la masa



cocida.

%ara %ara la operac operacin in de los los crist cristali alizad zadore oress de agota agotami mient ento o sígan síganse se las las instru instrucci ccione oness siguientes;

1.- 7stabl 7stabl&"# &"#ase ase a %artir %artir de la %rogra %rograma# ma#ión ión del trabaj trabajo o de los ta#)os un orden c+clico c+clico para recibir las masas de a#otamiento. 2.- Ll&n Ll&nese ese )ast )asta a qu que e las las as%a as%as s o )&li )&li# #es que %rod %rodu# u#en en el movimiento sobresal#an aproximadamente 6 pl# /150 mm, esto es un requisito indispensable para lo#rar una eca* trans%erencia de calor entre la masa " el a#ua de en%riamiento o calentamiento. .- ;e ;es%u&s u&s de de un tie tiem m%o ini#ial ial de una unas s 2 a  )o )oras de de enfriam enfriamient iento o natura naturall $ proc(dase a circular el a#ua de en%riamiento hasta que la temperatura de la masa descienda hasta 42 7 , si la masa es mu" visc viscos osa a a'&s a'&ste tese se el l+mi l+mite te m+ni m+nimo mo hasta hasta 457 457 . l tiem tiempo po consumido en el en%riamiento deber! estar sobre las 23 a 25 horas. '.- 0ní#iese el %ro#eso de #alentamiento #omo mínimo  )oras antes de real realii"ar "ar la pur# pur#a, a, en co conc ncor orda danc ncia ia co con n el cicl ciclo o del del resto sto de los los cristali*adores. ;a temperatura de la masa a la salida de los cristali*adores deber! estar en el l+mite de 52 a 53 7. $e han estableci establecido do sistemas sistemas de control control del agotam agotamien iento to que parten del principio principio de e'aminar la pureza del licor madre de cada cristalizador para definir el comportamiento de su agotamiento a partir del hecho de que por la composicin de las masas es posible que los límite límitess de su agotamie agotamiento nto se obtengan obtengan antes antes de las ?= horas y en esos casos se proceder5 a su purga organizadamente organizadamente  si al llegar a las ?= horas se tienen síntomas síntomas de una mayor mayor reducci reduccin n de la purez pureza a del del licor licor madr madre e se decide decide el alarga alargami mient ento o de su residencia #


153

C"isali&ado"es coninuos. La crist cristali alizac zacin in conti continua nua es una una soluc solucin in tecno tecnolg lgica ica adecu adecuad ada a a la neces necesid idad ad de mani manipu pula larr alto altoss volú volúme mene ness de masa masa coci cocida da de form forma a que que el trat tratam amie ient nto o para para su agotamiento sea uniforme# !lla parte de la aplicacin de los principios principios de aprovechar las capacidades capacidades instaladas en los cristalizadores en un (A a un +> F por encima del sistema a batche y en la creacin de zonas de temperatura temperatura constante dentro del banco creando un movimiento en la masa simi simila larr al flu flujo jo pis pist tn n por tod todos os los los cuer cuerpos pos,, hast hasta a llega llegarr a la sali salida da haci hacia a los los mezcladores de las centrifugas# Los sistemas continuos emplean cristalizadores independientes unidos en grupos de ) a = unidades, denominadas bancos#

%., Reuisitos tcnicos a cumplimentar en los bancos continuos. 

n rece$tor de ,asa CJ1 habilitado con ,o'i,iento ( con ca$acidad ca$acidad igual de *.5 a . 'eces

el !olumen del tac'o ma$or de masa F%G/ estos receptores ser)n los encargados de dosiicar la masa 'acia el banco/ preerentemente por gra!edad. ancos de 4 a 6 cristaliadores indi!iduales con capacidad total para retener la masa 36 'oras/ para su agotamiento. agotamiento. -e estimar) para la capacidad del del banco la m)ima producción de masas cocida F%G. 

Co,unicac Co,unicación ión entre entre los crista cristalizado lizadores res de for,a for,a )ue reciba reciban n la ,asa ,asa $or un un e7tre,o e7tre,o ( la la

entreguen por el otro. &a comunicación se lle!ar) a cabo mediante canales alternas en los etremos opuestos de los cristaliadores. &as canales dispondr)n de compuertas compuertas de guillotinas para para aislar a los cristaliadores $ poder operarlos a batc'e ante cual+uier diicultad +ue se pres>ntase. Cada cristalizador lle'ar0 un baffle o deflector1 deflector1 en el el centro1 $ara e'itar cortocircuitos de la masa.



&os delectores estar)n instalados instalados de orma +ue de,en como nica nica )rea de lu,o la ona deinida entre el e,e motri motri $ la ona ona inerio ineriorr del cuerpo cuerpo del cristali cristaliad adorE orE oran orando do as" a la masa masa a +ue +ue pase longitudinalmente longitudinalmente por esa ona para mantenerla en mo!imiento. 

&l últi,o cristalizador cristalizador de cada blo)ue controlar0 el ni'el del banco1 $ues es )uien define el el flujo

de masa 'acia el meclador de las centriugas de masa cocida F%G. 

?or,al,ente se destina el agua fr6a $ara las las $ri,eras $ri,eras unidades . l ltimo cristaliador se destina

al calentamiento de la masa. 

&n la salida de cada cristalizador se deber0n instalar ter,ó,etros $ara indicar la te,$eratura

de la masa.

2., /uesta en marc(a del banco continuo. %ara la puesta en marcha del banco continuo proc-dase de la forma siguiente;


154

1.- evísense todos los elementos me#áni#os del movimiento y las transmisiones a n de comprobar su estado t(cnico antes de comen*ar a operarlos. 2.- ;es#árguese la masa #o#ida )a#ia el re#e%tor de masa y %ro#&dase a poner en marcha el movimiento del primer cristali*ador. .- ;osifíquese la misma )a#ia el ban#o y sígase este %ro#eder )asta #om%letar el volumen de operaci$n del mismo. '.- ir#6lese agua de enfriamiento a los #ristali"adores en la medida que estos se llenen al volumen de operaci$n. ;a temperatura m+nima a esperar ser! de 42 7. *.- Al llegar la masa al 6ltimo #ristali"ador iní#iese el #alentamiento )asta que la masa cocida alcance una temperatura en el intervalo de 52 a 53 7. .- eg6lese el Mujo de masa #o#ida de modo que la #antidad que entra al banco es i#ual a la que sale hacia el me*clador de las centri%u#as. 4.- Para regular el Mujo y lograr mejores resultados en el #alentamiento de la masa el <imo cristali*ador se operar! entre el 50 " el 60 C de su nivel. 6., -peraci'n re!ular del banco continuo. Jna vez regulada la operacin de los cristalizadores, proc-dase de la forma siguiente;

1.- ontrólese la tem%eratura de salida de la masa de #ada #ristali"ador sistem!ticamente. 2.- 7n #aso de que #on el enfriamiento se logren tem%eraturas inferiores a los 42 7, elim+nese el en%riamiento comen*ando por el 1er. cristali*ador. .- Ki la situa#ión se mantiene enton#es síganse redu#iendo las "onas de en%riamiento, hasta el punto en que se determine su eliminaci$n total. '.- ;etermínese la %ure"a del li#or madre de la masa a la salida de #ada cristali*ador " en caso de que no se produ*can ca+das de uno a otro cristali*ador, red&*canse las capacidades, siempre que sea posible. *.- Al retirar del ban#o un #ristali"ador %6rguese %or la válvula de liquida#ión$ l+mpiese " mant(n#ase hasta que se requiera una capacidad adicional para el a#otamiento. .- 7n ingenios #on más de una batería #ontinua$ reg6lese la alimenta#ión de la masa en %unci$n de las capacidades individuales de cada una de ellas. 4.- 3ant&ngase uniforme el nivel de masa en los #ristali"adores$ evitando que las primeras unidades se llenen excesivamente o simplemente que el nivel de todas est( por encima del necesario para lo#rar la continuidad en el Fu'o de masa desde la primera. omo norma %!cil de se#uir se establecer! que las aspas de los cristali*adores saldr!n 6 pl# /150 mm por encima de la masa cocida.


155

.- 0ns%e## 0ns%e##ión iónens ense e las su%er9# su%er9#ies ies de los #ristal #ristali"a i"ador dores es y ante la a%ari#ión de l+quido sobren sobrenadante adante en uno de ellos es es s+ntoma de %u#a de a#ua. =ambi(n se determinar! por la reducci$n de la concentraci$n de la miel madre. madre. nte estos estos casos proc(dase proc(dase de la %orma si#uiente 

Fuga de un cristalizador cristalizador inter,edio. inter,edio. %i>rrese %i>rrese la !)l!ula de agua agua de enriami enriamiento ento $ p)sese p)sese a



Fuga $or el $ri,er $ri,er cristalizador cristalizador.. n ese caso se transer transerir)/ ir)/ de ser posible posible la alimenta alimentación ción al



traba,ar al sistema a batc'e. &i+u"dese el cristaliador aectado $ rep)rese segundo/ para para continuar operando el banco banco continuo. n caso contrario contrario se proceder) segn segn el punto anterior. Fuga en el cristalizador de calenta,iento calenta,iento. =roc>dase de acuerdo a los puntos anteriores.

CAPITULO Cen"ifu!aci$n Resumen: /omposici#n del $rea de centriugas, re&uisitos t!cnicos m*nimos de los componentes del $rea, puesta en marc0a y operaci#n de centriugas continuas y c*clicas( 7spectos t!cnico organi"ativos relacionados con la operaci#n del $rea(

Aspecos de ca";ce" !ene"al. !s la última operacin operacin b5sica b5sica de ingeniería del proceso de produccin produccin de azúcar crudo, en los casos en que que se comercializa comercializa sin secarse# !l !l 5rea recibe la masa masa cocida de los tachos, la acondiciona acondiciona en los mezcladores para posteriormente posteriormente someterla someterla a un proceso de centrifugacin para separar los los !"anos de a&'ca" p"oducidos de su lico" mad"e # !n el caso de las masas comerciales esta separacin produce un a&'ca" a&'ca" de m;s de 0-.  de pu"e&a pu"e&a = !"ano con suficiene suficiene amaño< alrededor de . = .- mm, para que que se com comer erci cial alic ice e en en tant tanto o para para el el caso caso de de las las de agot agotam amie ient nto o el azú azúca car r centrifugada centrifugada se retorna como grano hacia los tachos, tachos, pues su tamaño tamaño del orden de los pureza inferior al 0.  no permiten su comercializacin# .2 a .4 mm y su pureza Las centrifugas centrifugas retornan hacia los tachos adem5s del azúcar U"V, mieles UV y UDV, libres de granos para continuar su proceso de agotamiento escalonado# 9ambi-n ambi-n y como producto agotado las mieles finales hacia los tanques de almacenamiento o hacia otras plantas de producciones derivadas# !sta !sta 5rea tecnol tecnolgica gica est5 est5 enmarca enmarcada da en la cadena cadena de producc produccin, in, en una una funcin funcin compleja compleja pues ella entrega a&'ca" = miel final como como p"oducos p"oducos apos pa"a la la come"ciali&aci$n y adem5s "eo"nan "eo"nan al p"oceso p"oceso a7uell a7uellos os p"oducos p"oducos ine"medio ine"medioss forma que sí su operaci operacin n no es la adecuada adecuada 7ue pueden se" a!oados a'n, de forma


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entonces entonces se rompe este equilibrio y se puede afectar afectar todo el trabajo trabajo de purificacin, purificacin, evaporacin y tachos# 4e ahí el que la la adecuada e'plotaci e'plotacin n de las centrifugas centrifugas define la calidad del a&'ca" y y el a!oa como aspec aspecto toss b5si b5sico cos, s, pero pero tamb tambii-n n infl influy uye e a!oami mien eno o de la lass miel mieles es, como determinantemente en la molida horaria# Las centrifugas son equipos que han evolucionado de forma muy din5mica en los últimos años, a partir de la introduccin de los microprocesadores y de sistemas inteligentes, pues de forma gen-rica sus accionamientos mec5nicos, salvo ligeros detalles novedosos, no han sufrido grandes modificaciones# 9anto nto las las cícl cíclic icas as como como las las cont contin inua uass son son equi equipo poss de !"an auonom@a auonom@a, de f;cil de alo ero a la vez de alo coso po" ope"aci$n, mu= se!u"os y de alo "endim "endimien ienoW oW pero ejemplo una una centrifuga centrifuga cíclica de ( >>> Mg# por carga carga y una continua de unidad, así por ejemplo +> tPh, se cot cotizan zan a un costo sto del ord orden de los +>> >>> >>> J$4 J$4 y 0> >>> J$4 respectivamente# Lo anteri anterior or condic condicion iona a tamb tambii-n n la cate categor goría ía y califi calificac cacin in tant tanto o del persona personall de oper operac aci in n com como el de manten nteniimien mientto, pues pues en ambos bos caso casoss se requ requie iere re de entrena entrenamie miento nto adecuad adecuado o l para desarrol desarrollar lar en ellos ellos las las capaci capacidade dadess y habilida habilidades des requ requer erid idas as## !spe !speci cial alme ment nte e el Ca Capa paa& a& de ce cen n"i "ifu fu!a !ass, sobre qui-n recae la responsabilidad responsabilidad de di"i!i" = o"!ani&a" odo el flu8o del ;"ea deber5 estar preparado de forma que pueda cumplir y controlar los par5metros operacionales establecidos# Jn an5lisis r5pido r5pido y comparativo comparativo de los aspectos t-cnicos t-cnicos de las centrifugas centrifugas continuas nos indican los cambios sufridos y la tendencia actual#

Ca"ace"@sicas de las p"ime"as cen"ifu!as  "apacidad de A tPh# r#p#m##  &elocidad fija en ( 0>> r#p#m##  "anastos de poco di5metro#  "anastos con 5ngulo de +H C# 4emanda el-ctrica por ton# de carga alta#  4emanda  $olo para masas de agotamiento# Ca"ace"@sicas de las cen"ifu!as de #o=  "apacidad de (> a +> tPh# &elocidad variable desde ( +>> a ( 0>> r#p#m# r#p#m###  &elocidad  "anastos de gran di5metro#  "anastos con 5ngulo de +H C o de ?) C# 4emanda el-ctrica por t# de carga baja# baja#  4emanda  %ara masas de agotamiento y comerciales# Los cambio cambioss m5s m5s signif significa icatitivos vos en la centr centrififuga ugass cícl cíclica icass est5n est5n local localiz izado adoss en los los sisemas de p"oecci$n< en la facilidad de modifica" el ciclo de pu"!a< el f"ena8e "e!ene"ai,o< as@ como la p"o!"amaci$n de su ope"aci$n para reducir el consumo de electricidad, uno de los aspectos m5s preocupantes de los tecnlogos de f5brica#

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!ntre los objetivos a cumplimentar en la operacin de esta 5rea tecnolgica se destacan los siguientes; un "*!imen de pu"!a esa%le y adecuado a la demanda de mieles = !"anos para la elaboracin de las masas en los tachos#

@antener ner  @ante  La

pu"e&a m@nima m@nima pa"a la semilla `C de%e -. #



Logr Lograr ar que que tanto anto la pola"i pola"i&aci &aci$n $n como como la #umed #umedad ad del a&'ca" a&'ca" come"c come"cial ial se * mantengan den"o de la no"ma establecida para el tipo de produccin #



Oue Oue todos todos los equipos equipos tecno tecnolg lgico icoss del 5rea se mante mantenga ngan n en pe"feco esado *cnico, así como sus respectivos sisemas sisemas de p"oecci$n p"oecci$n, tanto de las centrifugas como de los equipos perif-ricos#



@anten @antener er especial especial atencin atencin sobre la instrume instrumenta ntacin cin y los sistema sistemass de mando mando y control de las centrifugas#

%ara lograr el cumplimiento cumplimiento de los aspectos aspectos anteriores, anteriores, es necesario necesario armonizar armonizar todo el trabajo trabajo tanto de las centrifugas centrifugas con el resto de los equipos que componen componen el 5rea y que tanto el personal de operacin como de mantenimiento est-n instruidos, capacitados y adiestrados para las funciones b5sicas a desarrollar de operacin y mantenimiento#

Es"ucu"a del ;"ea. !sta 5rea est5 conformada, por el equipamiento b5sico siguiente;  @ezcladores de alimentacin#  "entrífugas para azúcar 2D y "#  9ransportadores de azúcar  1 D#  @ingler de azúcar "#  Dombas para mieles  2 D y "#  "ompresores# 9anques receptores recep tores de miel  2 D y  9anques  Eomanas de azúcar y miel final#

"#

)e&clado"es de alimenaci$n de masas. Los mezcla mezcladore doress para masas masas cocidas cocidas,, de agotami agotamient ento o y comerc comerciale iales, s, son e7uipos dispue uest stos os inme inmedi diat atam amen ente te ante antess de las las cent centri rifu fuga gas, s, son son pequ pequeñ eñas as din;micos disp capacitancias capacitancias necesarias necesarias slo slo para buscar buscar estabilidad estabilidad en el flujo flujo de masa masa cocida a las centrifu centrifugas, gas, por por ello ello su operaci operacin n se realizar realizar5 5 al nivel nivel mínim mínimo o que garan garantic tice e este concept concepto# o# "on "on ello ello se reducir5 reducir5 adem5 adem5ss el nivel nivel de de las e'isten e'istencias cias de mate material riales es en proceso# )e&clado"es de masas come"ciales. $on generalme generalmente nte abiertas abiertas,, dotados dotados con paletas paletas u otros otros disposi dispositivo tivoss para imprimi imprimirr el movimiento y mantener la homogeneidad de la masa# !ste movimiento generalmente se &-ase tabla (#? del epígrafe (#>?#>>#2 zúcar crudo#

*


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efec efectú túa a por por medi medio o de trans ransmi misi sin n por por cade cadena na,, en dise diseño ñoss que que se ajust justan an las las características de las centrifugas y de las condiciones de e'istentes en cada f5brica# Eesulta pr5ctico pr5ctico mantener mantener la carga hidrost5tica fija en el mezclador mezclador y garantizar así que en cada ciclo la centrifuga cargue la misma misma cantidad de masa masa cocida, para ello se deber5 instalar un lazo para mantener mantener el nivel fijo en el mezclador#

)e&clado"es de masas de a!oamieno. !'iste !'isten n dos líneas líneas general generales es en los diseño diseños, s, los que que operan operan con equipo equiposs abiertos abiertos a semeja semejanza nza de los comercial comerciales es o totalme totalmente nte cerrados cerrados ambos ambos casos casos responde responden n a las necesidades tecnolgicas de las centrifugas continuas# !n el caso de los u%ula"es deber5 deber5 tenerse tenerse especial especial cuidado cuidado,, dadas dadas sus caracterís característic ticas as de sistema sistemass totalm totalment ente e cerrados# Re7uisios *cnicos m@nimos. 1.K 1.K Los Los me&c me&cla lado do"e "ess de al alim imen ena aci ci$n $n de masa masass come come"c "cia iale less end end"; ";n n una una equivalente nte a "es capacid capacidad ad m@nim m@nimaa equivale "es ca ca"! "!as as de la %ae" %ae"@a @a de ce cen n"@ "@fu fu!as !as alimentan# !llo significa significa por ejemplo, ejemplo, que en una batería batería de  insaladas que ellos alimentan# cen"ifu!as 7ue omen  B! de masa po" ca"!a cada una, se requerir5 de un mezclador con capacidad para 0 on. de masa cocida # 2.K Los me&clado"es me&clado"es pa"a masas masas de a!oamieno a!oamieno de%e";n esa" #a%ilia #a%iliados dos con calentamiento o ajustado ajustado a su diseño para mantener mantener la temperatura temperatura de sisemas de calentamient la masa cocida hasta AA a => C"# .K >e%en 7ueda" p"oe!idos ane la posi%ilidad de 7ue o%8eos me;licos = o"os pueden pasa" a las centrifugas y dañar la tela o contaminar el azúcar# 4.K Al Al finali&a" finali&a" la "epa"ac "epa"aci$n i$n = su alisami alisamieno eno de%e"; de%e"; coloca"se coloca"se un colado" de tubos de derrame derrame de masa masa cocida cocida para atrapar atrapar cualquie cualquier r p"oecci$n en los tubos objeto met5lico que pudiese quedar durante la reparacin y dañar la tela# .K Los come"c come"cial iales es 7ue p"esen p"esen se",ici se",icio o a una 'nica 'nica %ae"@a %ae"@a de cen"if cen"ifu!a u!ass habilitada una o varias compuertas compuertas divisorias pu"!ando pu"!ando masas À = UDV, tendr5n habilitada totalmente herm-ticas para regular su operacin# .K Esa";n doados de aislamieno *"mico pa"a e,ia" 7ue la masa se enf"@e. M.K Tend";n Tend";n indicaci$n indicaci$n de empe"a empe"au"a u"a = de ni,el< ni,el< p"efe"ene p"efe"enemene mene con ala"ma ala"ma lum@nica = sono"a. -.K Tend";n #a%iliadas cone+iones de ,apo" de esco%a pa"a la puesa en ma"c#a< la li7uidaci$n = limpieza# Cen"@fu!as come"ciales = de a!oamieno. $on $on los los equipo equiposs b5sic b5sicos os del 5rea, 5rea, recib reciben en la masa masa cocid cocida a y la separan separan en azúcar azúcar granulada y miel#


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%or sus características las centrifugas deber5n e+ploa"se e+ploa"se siemp"e siemp"e a plena ca"!a, solo en casos aconsejables de mala calidad de los materiales materiales en proceso y ante la alternativa de preservarles, preservarles, sí aún despu-s de la adopcin adopcin de un conjunto de medidas medidas tecnolgicas tecnolgicas persiste el problema# !n esos casos se adoptar5n las medidas adecuadas por el Iefe de
Re7uisios *cnicos m@nimos. Los requis requisititos os t-cni t-cnicos cos espec específ ífico icoss depend depender5 er5n n igual igualme ment nte e del fabri fabrican cante te de las las centrifugas, centrifugas, no obstante a ello e'iste e'iste un conjunto de aspectos aspectos de car5cter general s que se indican a continuacin# 1.K La capacidad de las cen"ifu!as cen"ifu!as de a!oamieno de%e esa" en el "an!o de 4. a . # po" cada (>> >>> Y 6 )#> a A#H tonPh por cada ( >>> ton#7 de capacidad de molida# 2.K La capacidad de las cen"ifu!as cen"ifu!as c@clicas de%e"; esa" en el "an!o de  a - ton#7 on. de masa po" cada (>> >>> Y 6 +*> a ??A ton# de masa por cada ( >>> ton#7 de capacidad de molida# .K Insalaci$n de a!ua caliene de M a - C pa"a el la,ado = lu%"icaci$n de la la masa< as@ como vapor para la limpieza de la tela# 4.K Todas Todas las l@neas de miel = de ma!ma end";n end";n #a%iliados sisemas de esco%a de ,apo" pa"a mantener la fluidez ante posibles taponeaduras# .K Todas Todas las cen"ifu!as cen"ifu!as coninuas end";n #a%iliado el calenado" insan;neo correspondiente, con v5lvulas para la la regulacin regulacin del del vapor vapor y termm termmetro etro de masa correspondiente, indicador# !l vapor empleado para el calentamiento deber5 ser saturado# .K Todas Todas las cen"ifu!as ACb ACb 1A end";n #a%iliado el dis"i%uido" de masa cocida. M.KK El ni,el M. ni,el de ilumi ilumina naci ci$n $n del ;"ea ;"ea en !ene" !ene"al al = so%"e so%"e las las ce cen n"i "ifu fu!a !ass en permita observar observar perfectamente perfectamente el el desarrollo de las pa"icula" de%e se" al 7ue permita operaciones#


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-.KTodos los moo"es p"incipales de%en esa" co""ecamene insalados< p"oe!idos = con los sistemas de ventilacin adecuados a su capacidad# 0.K En las cen"ifu!as coninuas se ,e"ifica"; el a8use adecuado de las co""eas de "ansmisi$n. 1.K El sisema de ai"e comp"imido de%e"; suminis"a" el ai"e oalmene limpio< con la p"esi$n = el flujo que demanda la operacin de las centrifugas# 11.K Todas las cen"ifu!as c@clicas del fa%"icane ASEA de%e";n ene" insalados el suplemeno desgastable de madera dura u otro material de características similares# 12.K En las cen"ifu!as c@clicas ,e"if@7uese< se!'n las especificaciones del fa%"icane los aspecos t-cnicos siguientes; o o o o o o o

juste de la compuerta de masa# !l ajuste y disposicin del palpador# !l sistema de descarga# !l sistema de lavado y limpieza de la tela# !l ajuste del raspador# !l sistema de frenaje de seguridad# !l ajuste del ciclo de operacin#

1.K En los in!enios con calenado"es insan;neos en los conducos de alimenaci$n de masa< se deber5 implementar un enfriador enc#a7ueado para controlar la temperatura de la miel final antes de su entrada al tanque de almacenamiento# T"anspo"ado"es de A&'ca" A = . $u funcin es la de transportar el azúcar granulado hacia los diferentes puntos donde se continuar5 el proceso de produccin# $on equipos din5micos que est5n construidos de bandas de goma con varias capas de un espesor y diferentes anchos (># La decisin de emplear uno u otro tipo de banda depender5 de la capacidad = de la lon!iud a la 7ue se "e7uie"e "anspo"a" el a&'ca" # La banda va montada sobre los rodillos que la guían y la mantienen alineada la parte motriz la integra un conjunto moo" K "educo" con diferentes formas de transmisin, la m5s empleada consiste en + tambores, uno de cola y otro motriz en sus terminales# 9ienen diferentes resistencias, uno de los trabajos principales consiste en el empate de sus e'tremos# $e utilizan elevadores en los cambios de nivel para elevar el azúcar a una altura inicial y entonces entregar al resto de los conductores, pueden ser de cadena o de banda de goma dotados de cajuelas o cangilones#

Las m5s comunes son de +) , ?> , ?= y )+ plg#

(>


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)e&clado" )in!le". !quipo diseñado y preparado para la formacin del magma de semilla, a partir de la mezcla uniforme del azúcar U"V con jugo clarificado o agua y que luego ser5 empleado en la elaboracin de las masas comerciales, sus características constructivas y diseño corresponden a estos propsitos# 4ebe tener una capacidad del orden de 4. m po" cada 1  3 5 4. m po" cada 1  on6 de capacidad de molida# $on equipos abiertos y habilitados con movimiento de paletas independientes que describen una helicoide en el sentido de avance del magma instalados bajo las centrifugas# 4e forma similar a los mezcladores, cuando una batería e'cede de = centrífugas, resulta pr5ctico dotarle de movimiento por ambos e'tremos para disminuir la fuerza, siempre garantizando una mezcla completa a todo lo largo del mismo con el movimiento de sus paletas interiores#

P"epa"aci$n del ma!ma de semilla. %ara la formacin del magma se adicionar5 agua o jugo clarificado al azúcar U"V en cantidad suficiente y proporcional a su caída al mingler para formar un magma de una concentracin de -- a -0 "i+, para ello se habilitar5 una línea (( instalada en tal sentido que lo cubra longitudinalmente estar5 adem5s seccionado con v5lvulas para su operacin y con perforaciones distribuidas uniformemente en toda su e'tensin# !l punto de salida del magma hacia las bombas debe quedar perfectamente visible y con iluminacin suficiente para observar la calidad del mismo#

om%as "e7ue"idas. $on equipos au'iliares empleados en la manipulacin de los flujos de agua caliente, mieles y magma de semilla necesarios en la operacin de las centrifugas# om%as de a!ua caliene. $e emplean para estos fines bombas centrífugas apas pa"a manipula" a!ua caliene a presiones moderadas, para el la,ado de los a&uca"es come"ciales, lu%"icaci$n en las cen"@fu!as coninuas, lavado de las telas y del 5rea# La presin de descarga deber5 estar en el rango de 4. a . m 51 a 1- pies 6 de ca"!a, con una temperatura de H> a 0> C"# %referentemente se emplear5n condensados con poca contaminacin# $e dispondr5 de un tanque intermedio con su serpentín de vapor para mantener estas temperaturas#

om%as pa"a ma!ma de semilla. 9ransportan el magma semilla que se producen en las centrifugas hacia los tachos , sus capacidades han de estar en el orden de los . m# po" cada 1  3 5 . m# po" cada 1  on6 de capacidad de molida #

%ara llevar agua o jugo clarificado, según se decida para la preparacin del magma de semilla por el Iefe de

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!n la mayoría de los casos se emplean bombas reciprocantes, dada sus facilidades de mantenimiento y su alta fiabilidad de operacin# $on accionadas por vapor de 12 a 1 psi! 5-. a 1. B!cm X6 de p"esi$n # $e emplean bombas el-ctricas tipo Eota o en su defecto adaptaciones de motor el-ctrico a la bomba reciprocante con muy buenos resultados#

om%as de )ieles. 9rasiegan las mieles intermedias hacia los tanques de miel pura en los tachos, se requiere de una capacidad del orden de los 1 m#" po" cada 1  3 50 m# po" 1  on6 de capacidad de molida. Las de miel final tendr5n una capacidad del orden de los .4 m# po" cada 1  3 5. m# po" 1  on6 de capacidad de molida. Las mieles al salir de las centrifugas lo hacen con alto bri', superior a los a =A CDri', por ello se requiere de equipos de bombeo específicos para esta funcin por lo general son de diseño de palea< de en!"ane o de o"nillos aptas para manipular materiales viscosos de alta resistencia al fluido# 9anto las bombas de magma como las de mieles, que est-n instaladas en huecos, se les deber5 habilitar con un sifn capaz de e'traer todos los derrames de producto y evitar así que vayan hacia la zanja# $i est5n por el contrario instaladas en el nivel de piso, entonces quedar5n circunscritas dentro de un murete de hormign y de este saldr5 un drenaje hacia un punto colector donde se recopilar5 para su re uso en el proceso nuevamente#

Comp"eso"es de Cen"@fu!as. $uministran el aire en la cantidad, presin y calidad que demanda la operacin de las centrifugas, estos sistemas deber5n instalarse independientes del aire para el ingenio# !'isten varios tipos guardando relacin con las m5quinas instaladas aunque las presiones de trabajo oscilan entre = y H atmsferas#

Tan7ues "ecepo"es de )iel. $on tanques pequeños, cuyas capacidades oscilan en el rango de 2 a  m cada< que toman la miel separada por las centrífugas tanto por canales o tuberías haciendo la funcin de capacitancias pequeñas para que las bombas de miel pura operen a flujo lleno y no aspiren aire# !n el caso de las mieles intermedias retornadas a los tachos es posible ajustar la concentracin de ellas por medio de una dilucin controlada con agua de retorno# Romanas de a&'ca" = de miel final. $on elementos %;sicos de con"ol de la cona%ilidad a&uca"e"a de mucha importancia para el ingenio, pues a partir de su medicin se establece todo el control de la produccin y con ello todos los c5lculos del proceso# 4e ahí la necesidad de mantenerlas permanentemente ajustadas y calibradas#


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%or lo general est5n conformadas por tres tolvas de >#A o (#> ton#, la acumuladora, la pesadora y la que entrega al conductor hacia el almac-n o tolvas y tienen una precisin de >#>>( ton#

Ope"aci$n de cen"ifu!as. !n este epígrafe nos referiremos a los aspectos necesarios a tener en cuenta para la puesa en ma"c#a y la ope"aci$n "e!ula" de las cen"ifu!as. Puesa en ma"c#a. "on independencia de que sean continuas o cíclicas, e'iste un conjunto de comprobaciones y verificaciones de car5cter general que se deber5 acometer antes de la puesta en operacin de las centrifugas, estos aspectos se indican en la secuencia siguiente; 1.K Inspecci$nese los me&clado"es pa"a comp"o%a" 7ue no e+isen en su ine"io" objetos e'traños, herramientas, etc# 2.K Inspecci$nese las elas pa"a comp"o%a" 7ue es;n u%icadas en la posici$n correcta (+ y que no presenta roturas# $iempre que se realicen trabajos en el canasto con las telas verifíquese su colocacin conjuntamente con la de los mecanismos de sujecin# .K >e%e o"!ani&a"se con la plana el*c"ica el c"ono!"ama de puesa en marcha de las centrífugas, para que se ordene la secuencia que permita ir abriendo las capacidades que demanda la produccin# 4.K P$n!ase en ma"c#a el mo,imieno de los me&clado"es< pa"a ,e"ifica" su ajuste y comprobar su correcto funcionamiento# !n el caso de los de agotamiento, poner a la vez en circulacin el agua de calefaccin# !n los mezcladores cerrados, se les atomizar5 vapor de escoba previa la entrada de la masa para arrastrar cualquier partícula en su interior#

.K P$n!ase en ma"c#a el mo,imieno del min!le" de a&'ca" `C = el sinf@n de azúcar comercial para verificar sus ajustes y comprobar su correcto funcionamiento# .K P$n!ase en ma"c#a los "anspo"ado"es de a&'ca" = ele,ado"es en casos e'istentes siguiendo la secuencia de operacin del último hasta el sinfín de las centrífugas comprob5ndose los bloqueos el-ctricos e'istentes# M.K P"u*%ense las cen"ifu!as en ,ac@o confo"me a las ins"ucciones del fabricante# -.K C;"!uese los me&clado"es con masa cocida #asa ap"o+imadamene el - de su capacidad total#

&erifíquese la colocacin de las telas, la forma co""eca ser5 aquella en que el giro de la centrifuga oprima el borde de sobremontado de la misma# (+


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Cen"ifu!as c@clicas. 1.K Ad$pese en el au$maa la secuencia de puesa en ma"c#a 7ue el fabricante recomienda para su centrifuga, así como las instrucciones específicas en cuanto a carga inicial, densidad de la masa, etc# 2.K P$n!ase en ma"c#a las cen"@fu!as come"ciales una a una "espondiendo a las necesidades de mieles del proceso# La secuencia de los ciclos de purga posibilitar5, que una vez en operacin normal, no se produzcan arrancadas y descargas simult5neas, de esta forma se evitar5n los llamados pu"!as en andem que desbalancean el proceso y producen adem5s picos de demanda el*c"ica, que pueden alterar el equilibrio de la planta el-ctrica en tal medida que pueden conducir a un disparo de la misma# .K 9e"if@7uese el a8use del "aspado" en los p"ime"os ciclos de pu"!a = adptense las medidas adecuadas para llevarlo hasta el límite recomendado por el fabricante y que no queden restos de azúcar en el canasto# 4.K ?@8ense inicialmene los ciclos de pu"!a = la,ado en conco"dancia con la pureza y fluidez de la masa cocida# Jna vez purgada las primeras cargas tmese una muestra y envíese al laboratorio para su an5lisis Eealice los ajustes iniciales correspondientes para normalizar los par5metros de humedad, pol y color# %osteriormente estos ciclos ser5n reajustados conforme a las e'istencias y calidadde los materiales en proceso# .K En los in!enios en los 7ue se encuen"a insalada la sepa"aci$n de mieles< verifíquese que la misma se encuentra lista# Cen"ifu!as pa"a masas de a!oamieno. 1.K En los me&clado"es de las cen"ifu!as de a!oamieno se d"ena"; una cantidad inicial de unos (A a +> lt# de masa cocida en evitacin de que los terrones acumulados en el mezclador y las líneas de conduccin caigan directamente sobre el canasto# Eecjase y devu-lvanse al tanque de jugo mezclado# 2.K P$n!ase en ma"c#a las cen"@fu!as coninuas una a una a fin de 7ue la incorporacin de sus capacidades responda a la demanda de semilla del proceso# .K P$n!ase en funcionamieno el sisema de lu%"icaci$n = pose"io"mene arr5nquese el motor# 4.K Una ,e& 7ue el canaso alcance su m;+ima ,elocidad< ;%"ase lenamene la v5lvula de alimentacin de masa cocida y la de aplicacin de agua de lubricacin# !l agua se aplicar5 por el atomizador m5s cercano al plato de distribucin# .K Aum*nese la a%e"u"a de la ,;l,ula de alimenaci$n #asa 7ue la cen"@fu!a alcance la carga m5'ima recomendada por el fabricante, e'presada en amperes y verificada por la lectura en el amperímetro de que est5n dotadas todas las m5quinas#


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.K T$mense mues"as del p"ime" loe de a&'ca" `C o%enido = en,@ense al laboratorio para hacer una determinacin r5pida de pureza y ajústese la operacin de la misma en funcin del resultado obtenido# M.K )an*n!ase la masa cocida en el me&clado" a una empe"au"a de  a C# Ope"aci$n "e!ula".  continuacin se relacionan un conjunto de aspectos t-cnicos organizativos relacionados con la operacin regular de las centrifugas# 1.K )anene" especial ,i!ilancia so%"e los aspecos si!uienes:  Las protecciones de las centrifugas#  Las protecciones de los motores principales#  La centrifuga y sus agregados#  gua caliente y vapor#  ire comprimido# para lograr que todos est-n siempre de alta y en ptimas condiciones durante el período de la zafra#

2.K Los calenado"es insan;neos insalados de%e";n pe"manece" en operacin durante toda la zafra# .K Los sisemas de lu%"icaci$n de las pa"es m$,iles = de "oaci$n de%e";n se" inspeccionados peridica y sistem5ticamente por los operadores y capataces a fin de evitar que cualquier desperfecto simple, se transforme en una rotura crítica que conlleve a sacar la centrífuga de línea# %restar especial atencin al tipo y calidad del lubricante empleado# 4.K La limpie&a de la ela se "eali&a"; como m@nimo una ,e& po" d@a< pa"a evitar un drenaje disparejo en el canasto# Jna vez vencida la etapa de la puesta en marcha y estabilizada la purga de las masas se deber5n tener en cuenta los aspectos siguientes;

Cen"@fu!as c@clicas. 1.K A8'sense los palpado"es 7ue "e!ulan el !"oso" de la capa de masa en el canasto de la centrífuga, con el propsito de obtener cargas m5'imas permisibles conforme a las especificaciones t-cnicas dadas por el fabricante de la m5quina# 2.K A8usase definii,amene la cuc#illa a la ela de fo"ma 7ue esa 7uede perfectamente limpia, sin a presencia de residuos de azúcar# .K T$mese mues"as insan;neas del a&'ca" o%enido en 2K desca"!as de centrífugas y h5ganse analizar para determinar polarizacin y humedad#


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La polarizacin ser5 el dato inmediato que se entregar5 al Iefe de 9urno de
4.K Como "e!la !ene"al p'"!uese las masas À sin a!ua = las `  con el mínimo necesario para garantizar el est5ndar de calidad de su produccin# Cen"@fu!as pa"a masas de a!oamieno. 1.K A8'sese finalmene el flu8o de masa en cada cen"ifu!a de acue"do a la carga m5'ima recomendada por el fabricante# 2.K 9e"if@7uese el sisema de sella8e del compa"imeno de miel = a&'ca". @u-strese frecuentemente la miel producida por cada centrifuga e inspeccinese en un vidrio de reloj para determinar la presencia de granos y accionar en caso de posibles roturas de la tela o del sello# .K Comp"u*%ese la empe"au"a de la masa = a8'sese al "an!o de  a  C requeridos# !n los casos de alta viscosidad debe trabajarse en la zona apro'imada al rango mínimo# 4.K 9e"if@7uese el co""eco funcionamieno de las %om%as de ma!ma = de miel final, adptese las medidas organizativas para evitar derrames de los productos# !n caso de que se produzcan recjanse y dispnganse en el tanque de jugo mezclado# .K )anen!a info"mado a los ope"ado"es = al Capaa& de cen"ifu!as del resultado de los an5lisis del laboratorio, para ordenar los procedimientos en caso necesario para normalizar los par5metros de operacin# .K Cuando la ope"aci$n es* no"mali&ada< en,@ese una mues"a de la miel final al laboratorio para determinar su Dri' que no deber5 ser inferior a 0=# Jn marcado descenso en el CDri' de la miel es indicativo de e'ceso de agua que incrementar5 las p-rdidas# M.K )u*s"ense odas las cen"ifu!as en ope"aci$n pa"a e,alua" su eficiencia en operacin y adoptar en caso necesario los ajustes correspondientes# -.K En los in!enios con calenado"es insan;neos insalados en los conducos de alimentacin de masa, se deber5 verificar al menos una vez por turno la temperatura de las mieles finales# !n caso de que so%"epase los  C se deber5 habilitar su sistema de enfriamiento hasta lograra "educi"la #asa los 4 C# Limpie&a de las cen"@fu!as. l finalizar o comenzar cada turno de trabajo proc-dase a limpiar las telas, canastos y caja e'terior de las centrífugas, utilizando agua a temperatura de H> 0>C" yPo vapor, para lo cual se mantendr5 la m5quina en rotacin# Límpiese de igual modo los pisos y 5rea general de trabajo# 8rganícese esta limpieza de modo que no implique forzosamente paralizacin de una batería de centrífugas# !s particularmente posible hacerlo así en el caso de centrífugas


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cíclicas y continuas que se limpia";n una a una mientras las restantes est5n en funcionamiento, ya que en su operacin no e'igen manipulaciones directas por parte del operador#

P"ocedimienos ane ine""upciones de molida. nte las interrupciones de molida adptese las siguientes medidas; 1 Ane cual7uie" pa"ado de las cen"@fu!as se #ace necesa"io li7uida" odos los mezcladores y calentadores de masas# 2 >e%e "a%a8a"se el p"oceso< pa"a 7ue en pa"adas de m;s de 4 #o"as se dispon!a de capacidad en mieles y semilleros para liquidar los cristalizadores comerciales y las masas cocidas U "V calientes todo lo anterior para evitar arrancar purgando en frío y con uso indiscriminado del agua#

. Ane una pa"ada po" causas imp"e,isas en la 7ue no es posi%le li7uida" ni los mezcladores ni las centrífugas se deber5n tomar las medidas operativas para la liquidacin por parte de los operadores del canasto, como aspecto de alta prioridad y al comenzar a levantar presin para la arrancada disponer de vapor para calentar las masas que se comenzar5n a purgar en caso de no ser posible entonces comenzar la purga con agua hasta alcanzar los AA C"#

CAPIT!" 9

Conse",aci$n de a&'ca" = miel final. Resumen:

/mportancia t-cnico econmica de la conservacin del azúcar y la miel final, condiciones para el almacenamiento de azúcar a granel y en sacos# lmacenamiento de miel final, causas del deterioro, procedimientos a seguir ante emergencias#

Aspecos de ca";ce" !ene"al. !s la última etapa del proceso de produccin, en la que se recibe todo el p"oduco e"minado = apo pa"a la come"ciali&aci$n , aspecto que define todo el proceso anterior por cuanto sí estos productos no tienen las condiciones adecuadas para su conservacin


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dentro de los límites de la norma para la que se produjeron se afeca su ,alo" come"cial y seria la causa del encarecimiento de los costos de produccin# Los aspectos relacionados con el mantenimiento y la reparacin de estos medios son de gran importancia, teniendo en cuenta posibles pe"@odos p"olon!ados de almacenamieno, en los que pudiera darse el caso de iniciar la zafra sin que se haya producido su liquidacin# !s por ello y atendiendo al alo ,alo" de la p"oducci$n 7ue !ua"dan< que se deber5n destinar los recursos y medios materiales necesarios para mantenerlos en estado t-cnico ptimo en concordancia con estas funciones# 4ebe destacarse el estado de asepsia = limpie&a que en general debe mantenerse en las 5reas destinadas al almacenamiento de azúcar y mieles a causa de los aspectos siguientes;

1.K Aun7ue son mae"ias p"imas pa"a o"as producciones estas deben cumplir determinados requisitos fiscales de salubridad para poder disponerse en los mercados# 2.K En a7uellos in!enios donde se p"oduce azúcar destinada al consumo dom-stico, -sta deja de ser una materia prima para convertirse en un producto de consumo #umano y para la cual las regulaciones antes mencionadas son m5s rigurosas# .K El a&'ca" = la miel son p"oducos de los que se alimentan tambi-n diferentes microorganismos, ya vistos en capítulos anteriores y que al encontrar condiciones propias de falta de higiene, derrames, etc#, pueden causar grandes p-rdidas por deterioro o problemas ambientales de graves consecuencias# 4.K La de!"adaci$n = descomposici$n de esos productos, así como sus desechos constituyen cargas org5nicas elevadas para cualquier sistema de tratamiento convencional de residuales, por lo que resulta conveniente evitarlas dado el alto costo de las soluciones de ingeniería para procesarlos# .K Uno de los aspecos 7ue se ienen en cuenta en la comercializacin de cualquier producto es sin dudas su presencia el comprador pudiera inspeccionar los lotes, e'igir muestras representativas y certificadas de los mismos. Los productores est5n en la obligacin de cumplir estas regulaciones# %ara ello se deber5n alcanzar los objetivos siguientes en la operacin de esta 5rea;

)anene" las condiciones *cnicas "e7ue"idas ano en los almacenes de azúcar como en los tanques de miel final# )anipula" los p"oducos se!'n sus especificaciones a fin de e,ia" el dee"io"o en el período de almacenamiento# !n este capitulo definiremos los m-todos y las normas t-cnicas que se establecen para el logro de los objetivos antes e'presados#


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Composici$n del ;"ea. • lmacenes de azúcar • 9olvas de embarque directo de azúcar# • 9anques de miel final Almacenes de a&'ca" a !"anel = de sacos. 9odos los azúcares responder5n a las especificaciones de calidad establecidas, condicin general para propiciar su adecuada conservacin durante su período de almacenamiento# Pa";me"os 9alo" 9emperatura )> S" %3 %ara embarques inmediatos =#0 mínimo lmacenamiento por m5s de *> de H#> a H#+ días !specificaciones de calidad de los azúcares#

!n los azúcares a granel la mayor e'igencia para mantener la calidad durante el almacenamiento, se ejercer5 sobre la empe"au"a y el P/ a la salida de las centrifugas#

Los valores que se recomiendan para estos par5metros se indican en la tabla anterior# !n tanto que para los sacos se suma adem5s el posible endurecimiento del azúcar a causa de la combinacin de su humedad, la temperatura y el prolongado almacenamiento# "omo norma general en los almacenes destinados al azúcar se tendr5n en cuenta los aspectos siguientes;

1.K La "oaci$n adecuada de los dife"enes loes de p"oducci$n en funci$n de su fecha de entrada al almac-n constituye la primera y m5s importante premisa para evitar el deterioro de los azucares# %or esta razn en cada almac-n se establecer5n con prioridad las condiciones adecuadas para lograr que los azúcares que p"ime"o se p"odu&can no se em%a"7uen 'limos# !s decir evitar en la pr5ctica el en,e8ecimieno de la p"oducci$n por mala rotacin#

2.K En el ine"io" del almac*n no se admii"; el almacenamieno de o"os productos o equipos que le resten capacidad al mismo o que propicien condiciones insalubres que puedan afectar la calidad del producto terminado# .K >u"ane el pe"@odo inaci,o no se admii"; almacena" p"oducos ales como fertilizantes, lubricantes, etc#, que son incompatibles con el azúcar en cuanto a regulaciones relacionadas con productos de car5cter alimentario# 4.K Fuince d@as anes de comen&a" la &af"a los almacenes de%e";n esa" limpios = encalados, como medida preventiva y de garantía para la preservacin del azúcar a almacenar#


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.K Los al"ededo"es de los almacenes de%en esa" limpios = li%"es de acumulaciones de agua, debiendo evitarse que lo crucen drenajes de corrientes de los diferentes residuales del ingenio o de agua# !n los casos en que sea posible, dada la ubicacin de los almacenes, se construir5 un anillo pe"ime"al a su al"ededo" , de hormign, piedra u otro material para impermeabilizarlo y propiciar el f5cil desagBe en caso de lluvias#

.K Las canali&aciones plu,iales de los ec#os de los almacenes de%e";n instalarse siempre fuera de los mismos, en evitacin de que por problemas de roturas o de otra índole se contamine el azúcar# M.K >e%e !a"ani&a"se la oal #e"meicidad de los conduco"es de a&'ca" 7ue salgan al e'terior de la nave del ingenio, en evitacin de contaminaciones con materas e'trañas# -.K >e%e da"se p"io"idad al sella8e de los ec#os de los almacenes. o puede admii"se la en"ada de a!ua po" las p*"didas 7ue eso "ep"esena. 0.K >e%en ene"se en cuena las no"mas de p"oecci$n con"a incendio = o"os desastres# Enf"iamieno del a&'ca". %ara lograr que el azúcar ingrese al almac-n con una empe"au"a infe"io" a los 4 C , esta ser5 sometida a un proceso de enfriamiento a la salida de las centrifugas# %ara ello se establecen las siguientes medidas; 1.K )anene" las masas cocidas Â^ = ^^ po" un iempo no ma=o" de 4 #o"as< conforme a las capacidades disponibles y al r-gimen de operacin establecido en el proceso# 2.K Insala" so%"e los "anspo"ado"es a"ados es;icos< de fo"ma al 7ue al paso del a&'ca" , estos permitan la renovacin de la superficie e'puesta al contacto con el aire y coadyuven a su enfriamiento# %or e'periencia estos elementos acostumbran a ubicarse a lo largo de los transportadores distanciados entre sí alrededor de + a A m y de forma alternativa# .K Siua" ,enilado"es o soplado"es 7ue lancen una co""iene de ai"e lo m;s f"@o posi%les so%"e los puntos de transferencia de los conductores, aprovechando la dispersin moment5nea del azúcar en esos cambios de direccin# 4.K P"o!"ama" la insalaci$n !"adual de e+"aco"es de ai"e 7ue pe"mian su coninua "eno,aci$n dentro del almac-n y se evite la elevacin de la temperatura a límites peligrosos para el deterioro del azúcar# .K Pina" los ec#os del almac*n con pinu"a de aluminio< o de colo"es cla"os 7ue "efle8en el calo".


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.K Es "e7uisio indispensa%le uili&a" lan&ado"es pa"a la dis"i%uci$n del a&'ca" den"o del almac*n. Almacenamieno de sacos. %ara el almacenamiento adecuado de los sacos se deber5n tomar tecnolgicas siguientes;

las medidas

1.K )anene" ano las ol,as de "ecepci$n como el sisema de pesa8e li%"e de #e""um%"e. Pa"a ello se deber5n proteger con base anticorrosiva primero y a continuacin con esmale 11 ) 1 o alguna resina adecuada# ún en estas condiciones las primeras cargas en el inicio de la zafra se utilizar5n para probar todo el sistema y se retornar5n a disolucin cuando su alto contenido de partículas ferrromagn-ticas así lo e'ija# 2.K U%ica" el sisema de imanes pa"a la e+"acci$n de pa"@culas fe""oma!n*icas lo m;s ce"cano a las tolvas dosificadoras# .K En el ;"ea de la "omana de a&'ca" de%e";n c"ea"se las condiciones si!uienes: • decuada iluminacin y ventilacin# posibles • islarse lo m5s posible del medio e'terior, en evitacin de contaminaciones# • sepsia tanto del local como del personal de operacin# 4.K El a&'ca" 7ue po" al!una causa de "ou"a de la "omana o de los sacos ,a=a al piso di"ecamene< se recoger5 y se dispondr5 para otros usos no destinados directamente para el consumo humano# .K La o"!ani&aci$n de la manipulaci$n de los sacos se #a"; de al fo"ma 7ue sea posi%le la "oaci$n de la produccin de acuerdo a su fecha de ingreso al almac-n# .K El n'me"o de sacos po" cada on!a depende"; de la "esisencia del mae"ial del saco = de la altura del almac-n, teni-ndose en cuenta siempre que la temperatura del azúcar en el saco no deber5 e'ceder de los A> C" permanentemente# M.K En la disposici$n de las on!as den"o del almac*n se end";n en cuena los si!uienes aspectos;  4ejar un pasillo de >#A> m entre las tongas y las paredes laterales del almac-n#  4ejar un pasillo de comunicacin para el acceso a las tongas#  /dentificar los diferentes lotes de produccin#  Las tongas tienen que estar montadas sobre entablados o tarimas# unca so%"e

el piso#


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-.K El pe"sonal de manenimieno de%e"; manene" especial aenci$n so%"e el esado *cnico de todos los conduco"es de sacos, a fin de evitar que pequeñas roturas conduzcan a problemas detengan el ensaque e incluso hasta la molida# 0.K Los almacenes de sacos end";n un sisema "acional de pue"as = conduco"es pa"a facilia" la e'traccin de acuerdo con la rotacin de la produccin# Almacenamieno a !"anel. %ara el almacenamiento a granel se tomar5n las medidas siguientes; 1.K Los empu8ado"es = "aco"es u o"os medios de "anspo"e 7ue se emplean en el "a%a8o dentro del almac-n para el acomodo de las tongas de azúcar, deber5n tener movimiento el-ctrico con preferencia# 2.K La o"!ani&aci$n del "a%a8o den"o del almac*n de%e"; pe"mii" el o"denamieno de las on!as de azúcar de forma tal que se establezca la rotacin que permita la e'traccin según el orden de la produccin# .K En caso de 7ue po" las ca"ace"@sicas del sisema de em%a"7ue los camiones es*n o%li!ados a entrar al almac-n, se determinar5 un 5rea e'clusiva para el acceso de los mismos y esta estar5 aislada del resto del almac-n para evitar las contaminaciones del azúcar# Ins"umenaci$n %;sica. 1.K Indicado"es de empe"au"a. $e tendr5 indicaci$n = "e!is"o dentro de los almacenes de azúcar, ubic5ndolos en los e'tremos y centro del mismo# 2.K /umedad "elai,a. $e establecer5 el control de la humedad relativa con medios instalados dentro del almac-n donde sea posible# !n caso negativo establ-zcase por el laboratorio un control de rutina para su determinacin en los ? turnos de trabajo# $e deber5 llevar la estadística del comportamiento de la temperatura y la humedad dentro del almac-n en dependencia de la -poca, a fin de ordenar la e'traccin o la proteccin del azúcar ante cualquier variacin anormal de estas condiciones#

Almacenamieno de mieles finales. Las mieles finales de caña de azúcar, pueden manifestar durante el almacenamiento su descomposicin conducente a fenmenos con una trascendencia grave, pues incluso -stos han llegado provocar no solo la perdida del producto y las instalaciones sino tambi-n de vidas humanas# !stos fenmenos se manifiestan de la forma siguiente;


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(#2 ?o"maci$n de espumas 6 fe"menaci$n6, que limita hasta un +> F la capacidad normal de almacenamiento de los tanques en los cuales se produce# Generalmente provoca el derrame de la miel por el techo# +#2 >escomposici$n des"uci,a de las mieles , con elevacin de temperatura hasta por encima de los ((> S", acompañada con la liberacin de grandes volúmenes de gases y una reduccin brusca del contenido del tanque a una masa slida como producto de la reaccin de descomposicin# %or estudios realizados se han considerado tres factores que pueden tener incidencia sobre la ocurrencia de los fenmenos señalados# $on las siguientes; ?#2 Ele,ado "i+ en las mieles finales almacenadas, se reportan con posibilidades muy por encima de 00 SD'# )#2 Ala empe"au"a en las mieles finales a la salida de las centrifugas de masa T"T# $e estima que su m5'imo no debe e'ceder de los AA S"# A#2 >es%alance en la composici$n de la miel final, por e'ceso de Nitrgeno 6amino5cidos7, que provoca una reaccin fuertemente e+o*"mica entre este y las he'osas 6azúcares reductores7 presentes dicho fenmeno se conoce como "eacci$n )ailla"d. "omo la interrelacin de estos factores, en determinadas condiciones, han incidido en los fenmenos señalados se deber5 tomar un conjunto de medidas t-cnicas y ejercer determinados controles peridicos que se e'ponen a continuacin como normas generales para su aplicacin específica de acuerdo a las condiciones particulares de cada ingenio#

1.K Re7uisios *cnicos m@nimos en la insalaci$n de an7ues.  continuacin se indicar5n un grupo de recomendaciones a tener en cuenta en las instalaciones de los tanques de miel final# !n la Norma Eamal se podr5 obtener un volumen adicional de informacin que se debe consultar como complemento de estas instrucciones# 1.K Se c"ea";n las condiciones necesa"ias pa"a la "eci"culaci$n de la miel final almacenada en el tanque y evacuacin r5pida en caso de que ocurriese su descomposicin, siempre a partir de las instalaciones de las bombas para su trasiego# !n este caso se dispondr5 de una línea con v5lvula independiente de un di5metro de (> a (+ plg 6+>> a +A> mm7 conectada a la descarga de la bomba y hasta el e'tremo opuesto al punto de succin# $egún la cantidad de tanques e instalaciones e'istentes se podr5n analizar diferentes soluciones, sin perder de vista que la "eci"culaci$n no puede susiui"se po" el "as,ase de la miel de uno a o"o an7ue #

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2.K Pa"a el %u"%u8eo de ai"e a p"esi$n insalaci$n si!uiene:

se "eali&a"; complemena"iamene la

4os tubos en forma de cruz, de A> a H= mm 6+ a ? plg7 de di5metro, con perforaciones de H a 0 mm de di5metro dispuestas en dos líneas paralelas a lo largo de ambos tubos# La distancia entre estas líneas debe ser tal que los radios trazados desde ellas y hasta el eje del tubo formen un 5ngulo de )AS# La cantidad de perforaciones se calcular5 en base a que la suma de sus 5reas sea equivalente a (,+ o (,? veces el 5rea de la seccin transversal de cada tubo# Las perforaciones se dispondr5n de forma alterna, es decir en tresbolillo, en cada línea# La longitud de los tubos ser5 no menor que el *> F del di5metro del tanque y se situar5n paralelamente al fondo del mismo y a una altura de ?>> mm, sobre soportes lo suficientemente robustos como para tolerar los embates de las vibraciones del burbujeo constante# La cone'in con el compresor deber5 poseer un sifn invertido para evitar que por la línea de aire retroceda la miel, el compresor deber5 tener la suficiente presin como para vencer la carga hidrost5tica que produce la columna de miel en el tanque#

.K Pa"a conoce" la empe"au"a de la miel< en cada an7ue se insala"; como m@nimo un e"m$me"o a la mitad de la altura del mismo, con bulbo de proteccin met5lica y proyectado a una distancia no menor de (A> mm hacia el interior del mismo# !s posible optar por un termmetro con bulbo provisto de una e'tensin fle'ible, que podr5 moverse dentro del tanque para así conocer la temperatura de la miel a diferentes niveles# Jna solucin ptima consiste en instalar un termmetro de bulbos múltiples situados al menos en los niveles siguientes; • !n las pro'imidades del fondo# • !n la mitad de su altura# 

 ( m del nivel m5'imo de carga del tanque#

!n todos los casos se situar5n los termmetros en puntos accesibles para su lectura o se dispondr5 de un logmetro el cual se ubicar5 en un punto c-ntrico para poder censar las diferentes posiciones# !n las instalaciones de estos instrumentos se tendr5 en cuenta las normas y disposiciones t-cnicas para su adecuada preservacin y mantenimiento#

4.K Los ec#os de odos los an7ues de miel final ienen 7ue esa" en %uen esado *cnico< en cuanto a su hermeticidad, resistencia mec5nica y pintura e'terior# %ara la liberacin de gases, todos los tanques ser5n dotados de respiraderos en el


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techo# Los m5s simples son los formados por dos tubos en forma de J, abiertos por ambos e'tremos, uno de los cuales se comunica con el tanque y el otro a la atmsfera# !l di5metro y el número de estos respiraderos tipo J se determinar5n en cada ingenio de acuerdo con las dimensiones del tanque de miel final, teniendo en cuenta que en ningún caso este ser5 inferior a los (A> mm 6= plg7# $u distribucin debe garantizar que no e'istan acumulaciones de gases dentro del tanque#

.K Pa"a el enf"iamieno de la miel final< se dispond"; de una camisea de a!ua a la salida de las centrifugas continuas de masa cocida T"T, o de un dispositivo sobre los tanques de almacenamiento donde derrame la miel y en el que se instale un sistema de enfriamiento tan convencional como lo pudiera ser un serpentín de agua, para lograr mantener su temperatura por debajo de los AA S"# $e tendr5 especial atencin sobre los calentadores de contacto dentro del canasto de las centrifugas continuas para masa cocida T"V, a fin de preservar la m5'ima fle'ibilidad en la purga y calidad de la semilla pero tambi-n cuidando mucho de que la temperatura de la miel final no sobrepase el límite arriba señalado# /gual atencin recibir5n las esco%as de ,apo" ubicadas en las descargas de las bombas de miel para mantener la fluidez de la misma y evitar así alguna interrupcin por fallas en el bombeo o tupicin de las tuberías#

.K Si el in!enio cuena con los "ecu"sos = las condiciones = u%icaci$n de los an7ues as@ lo permitiesen, se deber5 construir un muro de contencin para asimilar el volumen de miel del tanque mayor, a modo de reservorio protector# M.K Insala" una l@nea adicional de G 2 a  mm 5 1 a 12 pl! 6< a la desca"!a de la %om%a < con v5lvula independiente para el r5pido desalojo del tanque ante alguna eventualidad# !sta instalacin deber5 llevarse a una zanja o conducto hasta la laguna de o'idacin u otro reservorio para emergencias, nunca para el río o el mar# P"ocedimienos pa"a p"e,eni" la descomposici$n. nte la inminencia de que ocurra de uno de estos hechos se tendr5 que actuar muy 5gil para lograr en lo posible sal,a" la miel final = p"ese",a" las insalaciones de un posible accidente# La preparacin previa y la toma de una serie de medidas anticipadamente ser5n sin embargo, la principal y el m5s importante programa de prevencin ante estos hechos, por esa causa en cada ingenio en base a sus condiciones y recursos se establecer5 una Ruina de T"a%a8o de acuerdo con las 5reas de @aquinaría y Laboratorio a fin de cumplir estos aspectos#

Ruina de "a%a8o de fiscali&aci$n. $e proponen en este epígrafe algunas medidas t-cnico organizativas que se deben tener en cuenta para la conformacin de la rutina de trabajo para fiscalizar todos los par5metros


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que permitir5n conocer a tiempo el inicio de estos fenmenos y poder así evitar su ocurrencia#

1.K Reci"c'lese sisem;icamene la miel final almacenada< so%"e odo cuando no e'iste e'traccin o -sta sea muy pobre# 2.K /;!anse lecu"as dia"ias de la empe"au"a en los e"m$me"os insalados = antense en una hoja de registro destinada e'presamente a esos propsitos# $e mantendr5 el rigor de realizarlas a la misma hora del día para eliminar cualquier influencia del medio e'terior# !sta tarea la realizar5 el ILaboratorio en su rutina diaria de verificar las e'istencias de miel final# !l registro de la temperatura m5s aconsejable, es el m-todo gr5fico porque permite conocer f5cilmente las tendencias# .K Sisema@cese el p"o!"ama de inspecci$n *cnica a los an7ues = garantícese el mantenimiento adecuado en las reparaciones de acuerdo a las mediciones de espesores# 4.K )an*n!anse los al"ededo"es de los an7ues limpios = li%"es de o%s;culos que impidan el r5pido acceso a los mismos# 9-ngase presente que la temperatura de la miel final varia muy poco en condiciones normales 6en días y hasta en semanas7 por lo que una elevacin de (> S" sería una ,a"iaci$n si!nificai,a = de ale"a m;+ima # !n caso de detectarse alguna anomalía en esta Eutina 4iaria p5sese de inmediato a la siguiente etapa de p"ocedimieno de eme"!encia #

P"ocedimienos a se!ui" ane la eme"!encia. l tenerse los primeros indicios de una reaccin anmala en los tanques de almacenamiento de miel final actúese de la forma siguiente; 1.K V%"anse los "e!is"os supe"io"es so%"e el ec#o de los an7ues pa"a facilia" la salida de los gases# 2.K Comi*ncese a "eci"cula" la miel final de inmediao< uili&ando pa"a ello las instalaciones descritas hasta que la reaccin desaparezca# .K En caso de manene"se una endencia f"ancamene ascendene enonces simultan-ese el burbujeo de aire utilizando para ello las instalaciones descritas 4.K En momenos c"@icos como los ane"io"es inc"em*nese la f"ecuencia de las lecturas de la temperatura a ? horas como m5'imo, para poder así tomar las medidas oportunamente# .K S@ el inc"emeno de la empe"au"a se p"odu8ese en uno de los paños inferiores y no se pudiera controlar la reaccin, proc-dase a evacuar la parte de la miel final correspondiente a ese volumen hacia la zanja habilitada para esos efectos o simplemente dentro del entorno protector en caso de tener muros de contencin, manteniendo las medidas anteriores#


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.K S@ la "eacci$n se p"odu8ese en o"o ni,el donde no sea posi%le la soluci$n anterior y aún aplicando el procedimiento descrito hasta aquí y no se logra controlar la reaccin entonces proc-dase a la introduccin de agua fría por la parte superior directamente hacia la masa de la miel final en reaccin# M.K >e no pode" con"ola"se la "eacci$n de descomposici$n enonces proc-dase a desechar todo el contenido del tanque a trav-s de la v5lvula de liquidacin a la zanja o al reservorio que forma el muro de contencin en caso de que -ste e'ista# ntes de ejecutar este punto se deber5 tener lista todas las condiciones para evitar riesgos de contaminacin u accidente, según se e'plic en >(#2 Eequisitos t-cnicos mínimos en la instalacin de tanques#

Recomendaciones !ene"ales. Eecu-rdese que la reaccin de descomposicin es fue"emene e+o*"mica y se han reportado valores que sobrepasan los 11 C de empe"au"a sostenidos por m5s de varios días incluso hasta m5s de una semana# Eociar agua por las paredes del tanque en estas condiciones acelera la reaccin de descomposicin por lo que puede convertirse en una pr5ctica peligrosa# 4ebe revisarse la Norma Eamal relativa a las condiciones t-cnicas y de seguridad que deben tener las instalaciones de tanques de miel final, así como de las posibilidades de construccin de un muro de contencin# 4urante el tiempo inactivo del ingenio, recircúlese la miel final en los tanques durante ? a ) horas una vez por semana como mínimo, sobre todo en los tanques en los que se almacenen grandes cantidades# !sto ayudar5 a eliminar cualquier indicio de descomposicin al homogeneizar la miel en el tanque# %rogr5mese la e'traccin de forma tal que se li7uiden an7ues indi,idualmene# 4e esta forma se evita que se mantengan en activo todas las capacidades innecesariamente# @ant-ngase un muestreo constante de la miel 6por tanque7 al menos decenalmente, durante el período inactivo, con el objetivo de tener bajo control posibles variaciones significativas en la temperatura y composicin de las mieles almacenadas# !stas variaciones pueden ocurrir en el Dri', en el contenido de sacarosa y en el %3 fundamentalmente# Eegístrense los resultados de los an5lisis indic5ndose siempre la fecha y la hora del muestreo# Garantícese la liquidacin total de los tanques antes del comienzo de la pr'ima zafra para proceder a su limpieza, mantenimiento y conservacin adecuados antes de llenarlos nuevamente#

CAPITULO 1


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Ap"o,ec#amieno del a!ua. P"ese",aci$n del medio am%iene. I. ITRO>UCCIO Se dice con recuencia &ue el agua es el elemento esencial de nuestro planeta, pero si bien es cierto &ue esto se dice corrientemente, tambi!n lo es &ue la 0umanidad 0a tardado muc0o tiempo en darse cuenta del verdadero alcance de esta epresi#n, undamentalmente cuando carecemos de este precioso l*&uido( Para tener una idea concreta de las necesidades reales del agua revisemos las advertencias siguientes5 Se puede sobrevivir cerca de un mes sin alimento, pero s#lo una semana sin agua( /erca del >; ? de la piel 0umana es agua( .ujeres y ni'os de la mayor*a de las regiones en desarrollo recorren una media de @; a @A kil#metros diarios para abastecerse de agua( • Una persona necesita cinco litros diarios para beber y cocinar y BA litros para su 0igiene personal( • /ada d*a se utili"an @C;; millones de litros de agua para imprimir la prensa en todo el mundo( • • •

No s#lo para el uso social% cada d*a somos m$s eigentes en lo &ue se reiere a la calidad del agua para el uso industrial, para las calderas modernas y para el proceso tecnol#gico a"ucarero( Se parte por tanto, con recuencia, de agua m$s compleja y debe obtenerse un agua muc0o mejor acondicionada( Sabiendo &ue el condensado puede y debe ser un agua &u*micamente pura, no lo atendemos para su perecta recolecci#n, no evitamos la contaminaci#n y los arrastres con m!todos eicientes desde el punto de vista tecnol#gico( /ambiamos entonces nuestra agua% la &ue nos da la ca'a, por agua de uentes eternas, &uit$ndosela a veces al pueblo m$s cercano, malgastando dinero y energ*a, para mal4 tratarla, y sus resultados ir$n a las calderas para incrustarlas, 0acerlas ineicientes, con sus costos de eiciencia, mantenimiento, reposici#n y consumo de combustible adicional( n nuestras $bricas de a"Dcar, siempre debe sobrar el agua, producto del alto contenido de la misma en la ca'a de a"Dcar E y cuando proundi"amos en esto ocurre &ue5 -a lec0ada de cal se prepara generalmente con agua de uentes eternas( n casi todos los ingenios se 0a generali"ado la necesidad de instalar una planta de tratamiento de agua, utili"ando agua de uentes eternas( • Se repone agua al enriadero, cuya procedencia es de uentes eternas( • l incremento del tiempo perdido despla"a el e&uilibrio entre la demanda y sobrante de agua, m$s 0acia el primero, resultando dominante( • -os supuestos circuitos cerrados de enriamiento complementario +agua de enriamiento de cajas laterales de molinos, sello l*&uido de bombas de vac*o, agua de turbogeneradores, etc() utili"an reposiciones con agua de uentes eterna en la mayor*a de los casos, o suministro total con agua de uentes eternas cuando el sistema es abierto( • •


•

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Parad#jicamente sobra enorme cantidad de agua producto de condensados en tac0os y primeros vasos de evaporadores, con aceptables caracter*sticas termodin$micas, pero &ue, algunas veces, por la presencia de tra"as de a"Dcar en la misma, es enviada a algDn curso receptor por carencia de t!cnicas &ue eviten su contaminaci#n y otras por alta de capacidad de almacenamiento( n este sentido, tambi!n eiste un enorme ecedente de agua de uso tecnol#gico de otros e&uipos como calentadores de jugo, Dltimos vasos de evaporadores, etc, &ue por alta de un adecuado uso y almacenamiento, se bota(

n esta situaci#n se trata de establecer una adecuada estrategia sobre los tres caminos &ue se deben seguir5 @4 einir con precisi#n las necesidades de agua de distintas calidades y disponibilidades de la misma en el proceso tecnol#gico( B4 stablecer un plan detallado de medidas y soluciones concretas para lograr un balance avorable( Se puede llamar ingenier*a del agua condensada( G4 /ontrolar administrativamente esta actividad(

44. -IDF4B-E /R4NC4/ALDE DL CA/4FJL-K 6al como lo planteamos en la introducci#n, el agua es una necesidad vital para la operaci#n de la $brica( Un sentido especial de calidades del agua, puede ser usado en todo el ingenio, desde el agua pura y caliente para las calderas, libres de tra"as a"ucaradas% 0asta las aguas de preparaci#n de cal, disoluci#n de mieles, lavado de centr*ugas y m$s de cuatro centros de enriamiento en circuito cerrado( Si todo opera con la regularidad del tr$nsito de una gran ciudad, sobrar$ agua para comen"ar luego de una parada, para uso social y sobre todo para impedir a toda costa el uso de agua de uentes eternas( /omo objetivos b$sicos podemos se'alar, cinco muy importantes5 @( -ograr disminuir los arrastres de a"Dcar en los vapores del pre evaporador, a valores m$imos de A; ppm( B( Parar el uso de la planta de tratamiento de agua, logrando un m*nimo de etracci#n de agua en las calderas( G( liminar el uso de agua de uentes eternas y el a0orro por mG de agua consumida( C( -ograr &ue toda el agua para uso del proceso sea proveniente de la ca'a( A( -ograr una mayor eiciencia en todos y cada uno de los circuitos de enriamiento cerrados del ingenio( /omo resultado de todo este trabajo de administraci#n del agua se obtiene una disminuci#n en la producci#n de los residuales( l agua &ue dejamos correr, arrastra los productos a"ucarados, aceite y grasas, y los productos &u*micos de la limpie"a( ste gran proyecto termina cuando nuestros r*os se salven de la contaminaci#n, nuestros mares no pierdan su pesca, y los vecinos del batey puedan respirar aire puro y beber agua de manantiales no contaminados(


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Dstudio de un caso real. 8ngenio de m$s de un mill#n de arrobas de molida, con suiciente cosec0a de ca'a para m$s del H;? de la norma potencial, con orden y disciplina media de operaci#n% comien"a a parar la molida por alta de agua( -a planta de tratamiento de agua no alcan"a para suministro de agua a la caldera( l agua de alimentaci#n es totalmente agua de retorno y no eisten arrastres de a"Dcar en los vapores de jugo( Un eperto comien"a a veriicar las causales de esta anomal*a5 en su recorrido integral al ingenio no consigue obtener ningDn par$metro anormal de trabajo, en especial de e&uipos productores de condensado, evaporadores y tac0os( Se encamina al centro supervisor por computaci#n del proceso, comprueba el balance de cada caldera y s#lo en ese instante descubre el problema( -a caldera # @ tiene ijado un lujo de entrada de agua de :;t10 y producci#n de vapor de CGt10, la segunda AAt10 y C;t10 de producci#n de vapor y todos sin ecepci#n presentan dierencias de m$s de @;t10 entre la alimentaci#n de agua y la producci#n de vapor( se BA? de agua se est$ botando a la "anja como etracci#n continua de agua de las calderas, desde luego sin control alguno( Se prueba% cerrando completamente la etracci#n continua CA minutos, y el agua sobrante llena los tan&ues de alimentaci#n de las calderas( Iuiere esto decir &ue un sistema sin control a BA; lb1pulg B , puede signiicar paradas de la $brica +s!pase &ue un ingenio de un mill#n de arrobas cuesta m$s de @; ;;; d#lares la 0ora de parada), gasto de combustible adicional y uso de agua cruda en la caldera(

888( S7JJ3--3  -3S /-/U-3S 9S8/3S 7 continuaci#n se 0ace un breve an$lisis de los dierentes circuitos de agua &ue conorman el ciclo del agua en cual&uier central y se reali"an los c$lculos en cada uno con el objetivo de conocer disponibilidades y necesidades( !'isten fundamentalmente siete circuitos definidos en la mayoría de los ingenios; 2!l del agua vegetal que entra con la caña al proceso y que est5 directamente involucrada en el proceso químico físico de e'traccin de la sacarosa# 2!l sistema de enfriamiento del agua de inyeccin a condensadores# 2"iclo de vapor de motores primarios 6agua de alimentacin a calderas7# 2$istema de enfriamiento de cajas laterales del tandem# 2$istema de enfriamiento de bombas de vacío# 2$istema de enfriamiento de cristalizadores Dlanchard# 2$istema de enfriamiento del agua de los turbogeneradores# %ara el desarrollo de los c5lculos, primeramente se realizar5 un balance de agua por bloques tecnolgicos y estaciones en el primero de los circuitos mencionados, ya que este, adem5s de autoabastecerse debe suplir la demanda de agua para reponer en los restantes sistemas, siendo


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así fundamental cuantificar el potencial de entrega del mismo posteriormente se calcular5 el agua perdida total en el ingenio como la suma de las p-rdidas en cada sistema de enfriamiento y en el circuito de alimentacin a la caldera para conocer la necesidad de agua de reposicin diaria y una vez conocidos ambos volúmenes se efectuar5 un balance total#

ALACE >E A(UA POR LOFUES TECOL(ICOS  ESTACIOES n el proceso de abricaci#n se produce una cantidad sobrante continua de agua &ue puede ser utili"ada en otro sistema y1o ser acumulada para su uso cuando sea re&uerida% para su c$lculo el proceso 0a sido dividido en los blo&ues tecnol#gicos de5 6andem, Puriicaci#n, vaporaci#n a mDltiple eecto y 6ac0os% y las estaciones de iluci#n de mieles y /entriugaci#n( -os c$lculos son reali"ados tomando una molida diaria de @@A; t y una relaci#n de imbibici#n de G; ?(

lo7ue ecnol$!ico K Tandem

!n esta estacin se consume agua para la imbibicin y para las limpiezas sistem5ticas en los molinos y e'iste una salida con el bagazo# gua de imbibicin  >#?  )H#A tPh  ()#+A tPh suponiendo la humedad en bagazo de A> F y (? F de fibra 6despreciando bri'7; gua en bagazo  >#(?  )H#A tPh  =#(H tPh como el jugo de la caña es apro'imadamente el 0H F en peso de la caña molida, Iugo mezclado  >#0H  )H#A tPh [ ()#+A tPh 2 =#(H tPh  )*#A tPh La limpieza en el tandem se realiza dos veces por turno durante veinte minutos, generalmente con manguera de una pulgada de di5metro y con una velocidad de flujo de agua de apro'imadamente (> piePseg# #>0??7 +P )  >#>>A)A pie + piePseg  >#>>A)A pie +  >#>A)A pie ?Pseg "ada vez que se efectúe la limpieza ser5n >#>A)A pie ?Pseg  (+>> seg  =A#) pie ? como esto ocurre seis veces en el día, tendremos;


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#)A0 m?Ph gua consumida en el tandem  ()#+A m ?Ph [ >#)A0 m?Ph  ()#H m?Ph

Iloue tecnol'!ico , /urificaci'n

!n este bloque se requiere agua para la preparacin de la lechada de cal y para el lavado de la cachaza en el filtro# !l flujo de cal es apro'imadamente el ? F del jugo mezclado# "al  >#>?  Iugo mezclado  >#>?  )*#A tPh  (#A tPh que despreciando el contenido de slidos, serían (#A tPh de agua necesaria para alcalizar# "onsiderando que el jugo de los filtros es alrededor del +> F del jugo alcalizado y que la caída del bri' del jugo clarificado al jugo del filtro es cerca de ? grados; Iugo del filtro  >#+  Iugo alcalizado Iugo alcalizado  Iugo mezclado [ "al  )*#A tPh [ (#A tPh  A( tPh Iugo del filtro  >#+  A( tPh  (>#+ tPh gua de lavado  (>#+ tPh 6(  (?P(=7  (#* tPh Iugo clarificado  Iugo mezclado [ "al [ gua de lavado  gua en cachaza sumiendo una produccin de cachaza del A F de la caña molida y una humedad de HAF; gua en cachaza  >#HA  >#>A  )H#A tPh  (#0 tPh Iugo clarificado  )*#A tPh [ (#A tPh [ (#* tPh  (#0 tPh  A(#+ tPh 6++) galPmin7 gua consumida en purificacin  (#A tPh [ (#* tPh  ?#) tPh  ?#) m ?Ph

lo7ue ecnol$!ico  E,apo"aci$n a m'liple efeco !n esta etapa comienza la e'traccin de agua en el proceso# !l pre cierra el ciclo de vapor de motores primarios y desde luego es el encargado de alimentar a las calderas y con su evaporacin debe proveer de vapor a los tachos y de vapor de calentamiento a los calentadores de jugo clarificado, adem5s de abastecer al cu5druple#


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!l consumo de vapor de la estacin de tachos para una molida de ((A> tPdía es apro'imadamente (> tPh y la cantidad de vapor necesario para calentador de jugo se puede calcular como sigue; @vapor OP "alor latente, O  m  cp  t O  )*#A tPh  *>A :calPt S"  6((> 2 *A7S"  =H(*=+ :calPh @vapor  =H(*=+ :calPh PA+H>>> :calPt  (#+H tPh Jna vez conocidos los flujos de vapor necesarios a tachos y calentador de jugo

clarificado el agua evaporada en el pre y por lo tanto el vapor de escape consumido queda definido por la cantidad de vapor que necesita el cu5druple, que deber5 ser suficiente para obtener una concentracin apro'imada en la meladura de alrededor de =A D' y satisfacer las e'tracciones a los calentadores primario y rectificador de jugo mezclado# $egún el esquema de evaporacin escogido, se realizan dos e'tracciones en el cu5druple en el primer y segundo vaso, aunque tambi-n se plantea la ubicacin de un tercer calentador con el objetivo de rectificar la temperatura del jugo mezclado cuando por motivo de la caída de presin en el vapor de calentamiento debido a incrustaciones u otras causas descienda a menos de cuatro grados la diferencia de temperatura entre este y el jugo a calentar# La cantidad de vapor requerido para la e'traccin del primer vaso ser5; O  )*#A tPh  *>A :calPt S"  6(>A 2 0A7S"  0*A*A> :calPh

),apo" G -00 Ycal#  22 Ycal G 1.- # 1 para el segundo vaso; O  )*#A tPh  *>A :calPt S"  60A 2 A>7S"  (A=**(+ :calPh @vapor  (A=**(+ :calPh P A?=+>> :calPt  +#*+ tPh


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"on los flujos de las e'tracciones, asumiendo diversos valores de flujo de vapor al primer vaso y chequeando con el D' de la meladura se calcularon, por tanteo y error las corrientes de evaporacin del cu5druple así como el consumo de vapor del pre# $e obtuvo que para un consumo de vapor al primer vaso del cu5druple de H#0H tPh !vaporacin del pre  &apor al calentador [ &apor a tachos [ vapor al cu5druple !vaporacin del pre  (#+H tPh [ (> tPh [ H#0H tPh  (*#() tPh &apor de escape al pre  (*#() tPh P>#*H  (*#H? tPh )  >#*H  &apor al primer vaso  >#*H  H#0H tPh H#=? tPh !)  )  !'t(  H#=? tPh  (#=0 tPh  A#*A tPh ?  >#*H  !)  >#*H  A#*A tPh  A#HH tPh !?  ?  !'t +  A#HH tPh  +#*+ tPh  +#0A tPh !+  >#*H  !?  >#*H  +#0A tPh  +#H= tPh !(  >#*H  !+  >#*H  +#H= tPh  +#=H tPh 6gua al enfriadero7 !total  !( [ !+ [ ? [ )  +#=H tPh [ +#H= tPh [ A#HH tPh [ H#=? tPh  (0#0? tPh D' meladura  69# slidosP 9#meladura 7 (>>  0#=(P 6A(#+2(*#()2(0#0?7  =A !l agua total aportada por este bloque es la suma de la evaporacin del pre m5s la evaporacin del cu5druple sin el agua evaporada en el último vaso, que va al enfriadero# gua total aportada  (*#() tPh [ (0#0? tPh 2 +#=H tPh  ?A#?+ tPh  ?A#?+ m ?Ph#

Iloue tecnol'!ico , Fac(os el total del vapor consumido por los tac0os +@; t10), el CA porciento aproimadamente es consumido en las masas cocidas 7, el G; porciento por las masas cocidas 9 y el BA porciento por las masas cocidas /( !n esta estacin todo el vapor consumido es recuperado en forma de condensado y el agua evaporada es incorporada a la corriente del enfriadero# gua al tanque colector  (> tPh 6vapor de calentamiento condensado7 gua evaporada (> tPh  >#*H  *#H tPh al enfria dero


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!n ocasiones, cuando hay reproduccin en la templa, es necesario, para diluir los granos pequeños una cierta cantidad de agua de manejo que se estima en >#A tPh, pero esta no influye en el balance total al regresar como retorno del tacho >#A tPh 6debido a que fue necesario incrementar en esa cantidad el consumo de vapor de calentamiento7 y aumentar el enfriadero con >#A tPh# !sto afecta al balance de vapor y muy poco al balance general de agua#

Dstaci'n  iluci'n de mieles !n este bloque se consume agua para disminuir la concentracin de slidos en las mieles  y D de 0? SD' a =A SD'# @ieles 

$egún índice de consumo, para miel , Mg slidosP Mg de caña 0A#)= %eso de miel   0A#)=P>#0?  (>? Mg miel P t caña  ((A> t caña Pdía %eso de miel   ((0 t Pdía  A tPh gua de dilucin para mieles   A tPh 6=AP0? 2 (7  (#?0 tPh @ieles D

%ara mieles D, Mg slidos P t caña  A?#(* %eso de miel D  A?#(* P >#0?  =) :g miel D P t caña  ((A> t caña P día %eso de miel D  H) t miel D P día  ?#( tPh

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gua de dilucin para mieles D  ?#(tPh 6 =AP0? 2 (7  >#0= tPh gua total consumida para diluir mieles  (#00 tPh [ >#0= tPh  +#+) tPh

Esaci$n  Cen"ifu!aci$n n esta etapa se consume agua para lavado del a"Dcar en la centriuga( !n cada segundo de lavado el gasto de agua es de un litro, cada carga implica diez segundos de lavado# 9eniendo en cuenta que para una molida de ((A> tPh se realizan alrededor de +> cargas por hora, el consumo de agua sería; gua de lavado consumida en la centrifuga  +> cargas P h  ( lPseg  (> segPcarga +> lPh  >#+ tPh

Ialance del proceso de e&tracci'n gua sobrante  ?A#?+tPh  ()#H(tPh  ?#) tPh  +#+) tPh  >#+ tPh  ()#H0 tPh gua sobrante al día  ?AA m ? Los bloques tecnolgicos; 9andem y %urificacin, estaciones de 4ilucin de mieles y "entrifugacin son consumidores de agua vegetal#

Los tachos trabajan directamente con el agua evaporada en el cu5druple y la evaporacin producida por ellos pasa a formar parte del agua de enfriamiento a condensadores por lo que estos como bloque no aporta agua al sistema de recoleccin de agua vegetal ni tampoco consume de -l aunque el condensado del vapor de calentamiento pase a formar parte del agua de reserva del proceso, no fue realmente generado en ellos# !n el bloque tecnolgico E,apo"aci$n a m'liple efeco es donde se libera la totalidad del agua vegetal que es e'traída de la caña para ser utilizada en forma de vapor en tachos y calentadores cuyos condensados son recirculados al proceso 6t5ndem, purificacin, dilucin de mieles y centrifugacin7, enviados como reposicin de algún circuito de agua o acumulado en tanque para posterior uso# !stos condensados, según su procedencia tendr5n un mayor o menor contenido de azúcar debido a arrastres, pudi-ndose clasificar en; - gua de buena calidad producto de la evaporacin en el pre2evaporador que es colectada como condensada del primer vaso del múltiple efecto y de tachos 6menos de => ppm de azúcar7# - gua contaminada procedente de la evaporacin del múltiple efecto#

COSU)O< (EERACI  ALACE TOTAL >E A(UA. Esaci$n 9andem

Consumo 5#6 (ene"aci$n 5#6 (),H(

alance 5#6

187


%urificacin !vap# múltiple efecto 9achos 4iluc# @ieles "entrifugacin 9otal

?,) ?A,?+ +,+) >,+ 2<4

<2

14.M-

COSU)O  ETRE(A >E A(UA >E A)AS CALI>A>ES POR LOFUE TECOL(ICO. lo7ue

A!ua %uena calidad A!ua conaminada "onsumo 6tPh7 !ntrega 6tPh7 "onsumo 6tPh7 !ntrega 6tPh7 9andem (),H %urificacin ?,) !vap# múltiple efecto (,+H (*,() (H,)? 9achos (> 0,A (,A 4iluc# @ieles +,+) "entrifugacin >,+ 9otal ((,+H +H,=) +>,A) (0,*? Saldo 1<M K1<1 "omo se observa hay suplir (#=( tPh del agua, necesaria para las operaciones que admiten utilizar agua con alto contenido de azúcar, por lo que el a!ua so%"ane del p"oceso se"@a 14.M- #< oda de %uena calidad. ? !ntrega de agua por el proceso tecnolgico a otros sistemas  ()#H0 tPh  ?AA m Pdía

4B. CLCJL- D LAE /R4AE 4AR4AE D AGJA DN DL 4NGDN4-. -as principales p!rdidas de agua en el ingenio ocurren en el sistema de enriamiento de agua de inyecci#n a condensadores, en los sistemas de enriamiento de e&uipos tecnol#gicos y en el ciclo de vapor de motores primarios, ya &ue en la mayor*a de los casos se alejan considerablemente de un sistema cerrado( -a suma del agua perdida en cada uno determina el agua &ue es necesario reponer diariamente en el central(

Eistema de enfriamiento del a!ua de in$ecci'n a condensadores. ste sistema se caracteri"a por grandes p!rdidas, comprende el enriadero y los condensadores de tac0os y evaporadores( -as p!rdidas en el enriadero ocurren de dos ormas, por evaporaci#n40umidiicaci#n y por arrastre del viento(


188

9ericamente la cantidad de agua evaporada en el enfriadero debe ser igual a la cantidad de vapor condensado en tachos y evaporadores 6(+#+? tPh7, pero debido a la caída de temperatura entre la salida del condensador y la salida de los sprays no ocurre así y se puede considerar que apro'imadamente el +> F de esta corriente queda formando parte del agua circulante# gua incorporada al agua de inyeccin  (+#+? tPh  >#+  +#) tPh Las p-rdidas debido al arrastre de agua por el viento son las de mayor peso y varían a trav-s del día de acuerdo a la velocidad del viento# %ara su c5lculo podemos agruparlas en tres horarios# 4e (> am a ? pm 6p-rdidas apro'imadas del ?F volumen del agua circulante7# 9omando un volumen de agua circulante de )A>> galPmin por ((A> tPdía de caña molida; %-rdidas por arrastre  >#>?  )A>> galP min  0#) lbPgal  => minPh  =0>)> lbPh  ?( tPh, entonces tenemos que la p-rdida neta en este periodo ser5; gua perdida  6?>#* tPh2 +#) tPh7  A h  ()+#A t •

4e ? pm a 0 pm 6+F de p-rdidas7# %-rdidas por arrastre  >#>+  )A>> gal Pmin  0#) lbPgal  => minPh  )A?=> lbPh  +>#= tPh gua perdida  6+>#= tPh  +#) tPh7  A h  *( t •

4e 0 pm a (> am 6no hay p-rdidas por arrastre7# !n este horario slo hay ganancias# gua ganada  +#) tPh  () h  ??#= t •

Dalance del día; gua p-rdida  ()+#A t [ *( t 2 ??#= t  +>> m ?

Sisema de enf"iamieno de plana el*c"ica "onsiderando para ((A> tPdía de molida, bombas proveedoras de agua de enfriamiento de (>> galPmin y p-rdidas promedio en el enfriadero de un +F por arrastre de aire durante (+ horas al día; gua perdida  >#>+  (>> galPmin  0#) lbPgal  => minPh  (>>0 lbPh  >#)AH tPh  >#)AH m?Ph  (+ hPdía  A#A m?Pdía

Sisema de enf"iamieno de ca8as lae"ales del ;ndem !n el sistema de enfriamiento las perdidas ocurren debido al arrastre de agua por el viento y por la utilizacin de mangueras directamente sobre los guijos, cuando hay sobrecalentamiento de estos# Se estima para el enriadero de un tandem de @L ma"as, un lujo de agua circulante de @L; gal1min y p!rdidas promedio de B? por arrastre de aire durante @B 0oras al d*a, por lo &ue el agua perdida por esa causa ser$5


189

gua perdida por arrastre del viento  >#>+  (0> galPmin  0#) lbPgal  => minPh  (0() lbPh >#0+ tPh  >#0+ m ?Ph  (+ hPdía  *#0H m?Pdía  *#* m?Pdía#
%ara el enfriamiento de los guijos de las mazas moledoras se utilizan mangueras de una pulgada de di5metro con una velocidad de flujo de agua de apro'imadamente ? piePs de esta corriente alrededor del ?> F pasa a formar parte del jugo y el H> F se derrama fuera de las cajas, no reincorpor5ndose al sistema de enfriamiento# # #>0?? pie7 + P )  >#>>A)A pie + #>>A)A pie + >#>(=? pie ?Pseg# "omo promedio se utilizan cuatro mangueras en un tandem, por lo que el flujo total por este concepto ser5; #>(=? pie ? P seg#  >#>=A) pie ?Pseg  >#(((m?Ph  +#H m?Pdía gua perdida en el enfriamiento de guijos  +#H m ?Pdía  >#H  (#0* m?Pdía # gua perdida total en este bloque *#* m?Pdía [ (#0* m?Pdía  ((#H m?Pdía#

Sisema de enf"iamieno de %om%as de ,ac@o. sumiendo un flujo de (>> galPmin para sello liquido de bombas de vacío y enfriadero con perdidas promedio del +F durante (+ horas al día; gua perdida  >#>+  (>> galPmin  0#) lbPgal  => minPh  (>>0 lbPh  >#)AH tPh  >#)HA m?Ph  (+ hPdía  A#A m?Pdía

Sisema de enf"iamieno de c"isali&ado"es lanc#a"d. %ara un banco de A equipos se propone un flujo de (+A galPmin de agua de enfriamiento# !nfriaderos con p-rdidas del ?F en (+ horas de operacin# gua perdida  >#>?  (+A galPmin  0#) lbPgal  => minPh  (0*> lbPPh  >#0A tPPh  >#0A m?Ph  (+ hPdía  (>#? m?Pdía

Ciclo de ,apo" de moo"es p"ima"ios. -as principales p!rdidas en el ciclo del vapor producido por la caldera est$n en el uso de vapores de limpie"a, escobas, en las ugas y principalmente en las etracciones continuas y discontinuas &ue se reali"an en los domos de las calderas para el mantenimiento de la calidad de las aguas y eliminaci#n de incondensables(

190


!l consumo de vapor en el proceso tecnolgico es apro'imadamente (*#0( tPh para ((A> tPdía de molida 6según balance de materiales anterior7# $uponiendo un consumo de AF en el uso de vapores de limpieza, escobas, fugas etc# el total de vapor que debe producir la caldera es; &apor producido por la caldera  (*#0( tPh [ >#>A  (*#0( tPh  +>#0 tPh 4espreciando las e'tracciones discontinuas y considerando las continuas cuando son controladas, apro'imadamente de un ? F del vapor producido; !'tracciones continuas  +>#0 tPh  >#>?  >#=+) tPh %-rdidas en calderas  !'tracciones continuas [ p-rdidas en fugas, limpiezas etc# %-rdidas en calderas  >#=+) tPh [>#>A  (*#0( tPh  (#=()tPh  ?0#HA tPdía  ?0#HA m ?Pdía

/rdida total diaria %-rdida total diaria  +>> m ? [ A#A m? [ (>#? m? [?0#HA m? [ ((#H m? [ A#A m?  +H(#HA m? 4ebido a que el enfriadero del agua de inyeccin a condensadores necesita el mayor volumen de agua a reponer y que para cuantificar sus p-rdidas el día fue dividido convenientemente en tres horarios, podemos calcular las p-rdidas totales en cada uno de estos tres periodos# $egún lo calculado anteriormente tenemos; %-rdidas totales de; (> am a ? pm  (=)#(? m ? de; ? pm a 0 pm  ((+#=? m? de; 0 pm a (> am  2)#+= m?

alance oal en un d@a. 4el balance en el proceso tecnolgico se obtuvo que el agua vegetal sobrante 6o sea, lo que aporta el proceso a otros sistemas7 es de ()#H0 tPh por lo que al día serían ?AA m ? de agua, toda de buena calidad# !l volumen total de agua necesaria a reponer en los restantes circuitos es igual a las p-rdidas en cada uno, que según lo calculado es +H(#H m ? al día, por lo tanto, el agua sobrante en el ingenio ser5 la diferencia entre la aportada por el proceso y la consumida por los dem5s sistemas#

A!ua so%"ane oal dia"ia en el in!enio G - m   continuacin se presentan los principales resultados obtenidos en los c5lculos anteriores#

APORTE POR EFUIPOS AL SISTE)A >E RECOLECCI >EL A(UA 9E(ETAL. A!ua de %uena calidad

A!ua conaminada

191


!quipo "alent# I# "larificado "alent# %rimario "alent# Eectificador %rimer vaso 6cond#7 $egundo vaso 6cond#7 9ercer vaso 6cond7 "uarto vaso 6cond#7 9achos 9otal

#

md@a

H,0H

#

md@a

(,+H (,=0 +,*+

?>,)0 )>,?+ H>,>0

A,*A +,0A +,H= (,A (0,*?

()+,0 =0,) ==,+) ?= 44<2

(00,00

0,A (=,?H

+>) 02<--

Los condensados de los calentadores rectificador y de jugo mezclado pueden oscilar entre una y otra calidad, su clasificacin se realiza previo an5lisis del contenido de azúcar en el caso de los tachos, de las (> tPh de vapor que consumen, se asume que es de buena calidad 0#A tPh, ya que e'iste gran riesgo de contaminacin en el comienzo de la operacin, antes de producirse el vacío en el cuerpo del equipo#

COSU)O >E A(UA >E UEA CALI>A> POR SISTE)A Sisema $ist# de enfriamiento del 9andem $ist# de enfriamiento 9urbogenerador $ist# de enfriamiento de Dombas de vacío $ist# de enfriamiento de "rist# Dlanchard $ist# de alimentacin de las "alderas $ist# de enfriamiento de agua a condensad# Toal

md@a ((,H A,A A,A (>,? ?0,H +>> 2M1
"omo se observa en la tabla ), el sistema de enfriamiento de agua de inyeccin a condensadores es con gran margen el mayor consumidor de agua en el ingenio#

COSU)O >E A(UA COTA)IA>A. lo7ue ecnol$!ico 9andem %urificacin 4iluc# @ieles "entrifugacin Toal

# (),H ?,) +,+) >,+ 2<4

md@a ?A? 0(,= A?,H= ),0 402<0

COSU)O  >ISPOIILI>A> >E A(UA E U >\A.

192


Calidad del a!ua Duena "ontaminada TOTAL

Consumo md@a +H(,H )*+,*

>isponi%ilidad md@a ?*+,0 )A),?

Saldo md@a (+(,( 2?0,= -2.

"omo se muestra en la tabla = el volumen de agua de buena calidad que se produce en un día es superior a la necesidad de esta por parte de los sistemas consumidores 6calderas y sistemas de enfriamiento7 incluyendo el sistema de enfriamiento de agua de inyeccin a condensadores, quedando un sobrante de 0? m ? que puede ser acumulado para usarse en caso de paradas, limpiezas u otros usos por supuesto, para esto es preciso continuidad en la molida, disminucin al m5'imo del arrastre de azúcar en la corriente de evaporacin del pre, y que los sistemas de enfriamiento y de alimentacin a la caldera se comporten lo m5s cerca posible de un sistema cerrado# !ste balance puede alterarse positiva o negativamente según el sentido en que se afecten los distintos circuitos, ya sea por causas administrativas, operacionales o por funcionamiento de los equipos, pudiendo atravesar desde una situacin de ahorro m5'imo a una situacin crítica que implique la parada del ingenio por falta de agua# !special atencin deben recibir los sistemas de mayores p-rdidas# !l diseño inadecuado o mal funcionamiento del enfriadero del agua de inyeccin a condensadores puede incrementar considerablemente las p-rdidas totales debido al gran volumen de agua circulante en este circuito# !n el sistema de alimentacin a calderas es preciso controlar las e'tracciones continuas en los domos, que muy frecuentemente est5n por encima de lo necesario para mantener la calidad adecuada del agua, creando una sensible fuga del sistema# La falta de lubricacin y desajustes en diversas partes de los molinos tambi-n son factores que aumentan el consumo de agua de enfriamiento y por lo tanto las p-rdidas totales# !n general es fundamental el diseño y funcionamiento adecuado de los enfriaderos de los diversos sistemas, así como el ajuste de los volúmenes de agua de enfriamiento a los equipos con la temperatura de trabajo en cada uno para no utilizar m5s de la cantidad necesaria# Jna idea general del comportamiento consumo2disponibilidad de agua durante el día de molida se muestra en la tabla H# !n los horarios de la mañana 6(> am 2 ? pm7 y de la tarde 6? pm 2 0 pm7 las p-rdidas son considerables y la disponibilidad de agua es muy inferior a la demanda, pero si e'iste suficiente capacidad de almacenaje y los sistemas funcionan adecuadamente, los +(( m ? acumulados durante el horario de 0 pm a (> am son suficientes para satisfacer el consumo y dejar un sobrante#

C-NEJM-,4E/-N4I4L4A D AGJA D CAL4A JRANFD DL OA /ORARIO

Apo"e 5md@a6

Consumo 5md@a6

Saldo 5md@a6

(> am 2 ? pm

H?,0

(=),(

2*>,?

193


? pm 2 0 pm 0 pm 2 (> am

H?,0 +>=,=

((+,= 2),+=

2?0,0 +((

B. 4NGDN4DROA /ARA DL A-RR- D AGJA $i todo funcionara adecuadamente y e'istiera una administracin eficiente del agua y la energía# Las perdidas de agua por e'traccin continua de la caldera 6!#"#"#7 serían de + a ? F del total de agua del circuito descrito# %ero esto no es ciertamente así, las p-rdidas de !#"#"# ascienden entre (+ y +> F del total de agua del circuito, entonces es necesario reponer una cantidad considerable de agua de retorno o condensada de evaporadores y tachos al vacío# $e necesita adem5s de ese gran volumen, una alta calidad de la misma, siendo la eficiencia de separacin de arrastre en las corrientes evaporadas en el pre y el primer vaso del múltiple efecto el centro del problema# %ero si solo el + F se e'trae de la caldera, la calidad necesaria del agua para ser utilizada como reposicin puede ser otra# &eamos el ejemplo; • "antidad de vapor para la molida de la f5brica A> tPh • "antidad de agua necesaria A( tPh • %-rdidas por e'traccin continua de la caldera ( tPh  + F

"uando esto sucede puede usarse ( tPh de agua de hasta (>> ppm de azúcar, ya que )* tPh con cero azúcar y ( tPh con (>> dar5n; (PA> ' (>>  + ppm de azúcar en el agua de alimentar# $iendo el m5'imo +> ppm para (0 9, (A> psig# %ero si la e'traccin es el +> F, entonces las cosas cambian# (>PA> ' (>>  +> ppm, el agua no debe usarse, ya que est5 en el límite m5'imo admisible para ser utilizado como alimentacin en la caldera, y teniendo en cuenta la p-rdida apro'imada de AF en limpiezas de tachos 6escoba7 y otras fugas se e'cederían f5cilmente ese valor luego, el sistema puede paralizar el ingenio como ejemplificamos anteriormente# %ara evitar la situacin anterior es necesario contar con un buen diseño de separador que logre una mayor disminucin del contenido de azúcar en el condensado yPo disminuir el flujo de e'traccin continua de la caldera# La primera operacin para el control ser5 regular la e'traccin continua al mínimo en funcin del contenido de slidos en el interior de la caldera y el contenido m5'imo permisible de estos según la presin de generacin#

Duipo recuperador de a!ua $ calor. La introduccin de este equipo permite recuperar el calor sensible contenido en el agua de la e'traccin continua, convirti-ndolo realmente, en calor latente, v5lido para la obtencin adicional por flasheo de un vapor a +A psig## !n este sentido tambi-n se incorpora una cantidad adicional de condensado caliente y de gran calidad al


194

condensarse ese vapor adicional flasheado, con lo que se disminuyen las necesidades de U@a:e2J%V en esa magnitud# !s un equipo de flasheo horizontal, de gran simplicidad con dimensiones de + m largo ' ( m de di5metro para ingenios de hasta =>> >>> Ys# "on este equipo se recupera calor y el flujo de e'traccin puede ser observado con nuestra propia vista# %osee un vertedero donde se mide adecuadamente el flujo que se determina e'traer# 9ambi-n recupera el ( F del total de calor generado por la caldera al aprovechar los flasheos de los condensados# !l agua vertida puede aprovecharse en cualquier parte del proceso, en especial en el enfriadero# "on este equipo se puede administrar lo que se quiere e'traer#

F. L.F. Nueva Fecnolo!ía de Limpieza Fac(os "on el fin de eliminar el uso de vapor directo en los tachos 6limpieza o escoba7 A F del total producido, La 4ivisin 9ecnolgica del /"/N\ y su 4epartamento de 4esarrollo han ideado modificar esta metodología con la 9#L#9# 6Nueva 9ecnología de Limpieza de 9achos7# "on este sistema, mediante un diseño de duchas de agua caliente y vapor vegetal de escape en forma de torbellino, se puede efectuar la limpieza de tachos luego de terminar cada templa, con mayor efectividad y lo que es m5s importante, sin p-rdidas de vapor directo# mbos diseños, !L !OJ/%8 E!"J%!E48E 4! GJ 1 "L8E y la Nueva 9#L#9# 4isminuyen entre un (> F y un +> F las p-rdidas actuales de vapor y agua de nuestras f5bricas de azúcar# Eeparadores de arrastres Los últimos diseños de separadores de cama empacada húmeda probados en los ingenios m5s críticos del país como UG# @oncadaV U$mith "omasV y U@al 9iempoV, donde fueron empleados por m5s de (A años, cuanto diseño aparecía, hoy son f5bricas donde su planta de tratamiento de agua no se usa y sus condensados son de alta calidad# Eecomendamos para todos los separadores de %re2evaporadores, primer vaso de múltiples y vapor "ells del país, el separador de "ama !mpacada 3úmeda, confeccionado con virutas de acero de desecho de nuestros talleres y duchas de condensado, por su alta eficiencia 6*0 F7, su facilidad de instalacin y su bajo costo# 4esde luego lo m5s significativo del diseño son sus resultados# Dl tanue elevado %ara la utilizacin eficiente, econmica y sencilla del agua de retorno contaminada recomendamos un tanque de m5s de ?>>> gal de capacidad con dos bombas únicamente una para agua de imbibicin, con la toma en el fondo del mismo y otra un metro por encima para uso del proceso, ambas con sus repuestos# La bomba del agua de imbibicin con su toma en la parte inferior del tanque garantiza siempre la prioridad del suministro# La bomba de agua del proceso bombear5 a un tanque elevado de cualquier geometría, de una capacidad de A>>> galones apro'imados# La entrada del agua ser5 por la parte superior y cada (+ pulgadas desde el fondo tendr5 las siguientes tomas o ladrones (ra# agua de filtros, +da agua de preparacin de cal, agua de dilucin de mieles, agua de lavado de centrífugas, agua de manejo y limpieza en tachos etc# !l ladrn superior ir5 al tanque de reserva, o a un clarificador inactivo# !stas aguas se utilizar5n en limpieza, incendios etc# $i el tanque de reserva se construye cerca del enfriadero su ladrn superior o desborde puede ir al enfriadero#


195

"on un solo tanque se racionaliza bombas, el operador de los mismos y la operacin es m5s f5cil que tener un bombeo para cada sistema#

>e los sisemas de enf"iamieno ce""ados. Los circuitos de agua de enfriamientos para las cajas laterales de los molinos, agua para sellos de los turbo2generadores, agua para sello líquido de las bombas de vacío y agua de enfriamiento de los cristalizadores de tercera, requieren adem5s del diseño y la instalacin adecuada, disponer de un U@a:e 2JpV con agua de buena calidad y sin slidos# La adicin necesaria de un tanque de almacenamiento de agua de calidad, suministrada por (er vaso de cu5druple y 9achos como consecuencia de condensar vapores del %re2 evaporador con mínimos arrastres, permitir5 disponer de la cantidad necesaria para la reposicin de -stos cuatro circuitos fundamentales# !l agua de reposicin del enfriadero general, según el %3 necesario a mantener y el volumen de la misma deber5 contemplarse de aguas provenientes del U!OJ/%8 E!"J%!E48E 4! GJ 1 "L8EV, etc# Las capacidades de almacenamiento de agua vegetal contemplar5n las necesidades de agua para preparacin de lechada de cal, enjuagues necesarios cuando se proceda a la limpieza química de evaporadores, etc#

el control administrativo %ara obtener de forma estable los resultados e'puestos, deber5 tenerse presente con mayor -nfasis lo siguiente; - Eevisin t-cnica y solucin cuando aparezcan flojedades en fluses de tachos, evaporadores y calentadores# -
Resumiendo:

(# Los problemas principales de p-rdidas de agua est5n en nuestros enfriaderos y en las e'tracciones continuas de nuestras calderas# !stas últimas unidas a las escobas de los tachos definen p-rdidas de calor e'puestas anteriormente# +# $olo la ingeniería para el ahorro de agua y una administracin eficiente, puede definir en no m5s de un A F las p-rdidas de agua en una f5brica de azúcar, que son los causales y formadores de productos residuales de los ingenios azucareros# ?# $e ofrecen todos y cada uno de los valores de cantidad de agua utilizada por bloque tecnolgicos y totales de la f5brica# )# $e demuestra que un ingenio puede no utilizar agua de fuentes e'ternas, si define como se señala en este trabajo, una sistem5tica labor de erradicar las p-rdidas con el uso de la t-cnica y de moler sobre el 0> F de su capacidad#


196

CAPIT!" **.

)anenimieno indus"ial. A6 P"ue%a de los e7uipos de p"oceso. 6 )anenimieno P"edici,o. C6 )AIPACB pa"a bindos. Sofa"e pa"a la o"!ani&aci$n = con"ol del manenimieno = las "epa"aciones. Resumen:

Pruebas de los e&uipos de proceso, parciales y la general con vapor, al inal de la reparaci#n( Puesta en marc0a de la totalidad de los e&uipos tecnol#gicos de la casa de calderas( -as pruebas no destructivas en la industria a"ucarera, medici#n y an$lisis de vibraciones, medici#n ultras#nica de desgastes, detecci#n de allas en rodamientos con el m!todo de impulsos de c0o&ue, inspecci#n de ejes de molinos( .!todo organi"ativo empleado en /uba para el control del mantenimiento y las reparaciones de la industria a"ucarera, basado en la eperiencia acumulada por trabajadores y t!cnicos del sector, guiados por la necesaria bDs&ueda de procedimientos &ue optimicen una de las actividades de mayor inluencia en la eiciencia industrial y en los costos de producci#n de a"Dcar(

A6 P"ue%a de los e7uipos de p"oceso. Concepos !ene"ales. unque en la etapa final de las reparaciones e'iste un período definido como de p"ue%a = afinaci$n del equipamiento, durante todas las reparaciones e, incluso en el desarrollo de la zafra es necesario realizar pruebas, pues a cada trabajo de mantenimiento y reparacin debe seguir la prueba y ajuste correspondiente# 4e lo anterior se desprende que antes de poner en operacin cualquier equipo por simple que este sea, el mismo debe ser probado y los resultados de esas pruebas ienen o%li!ao"iamene 7ue se" posii,os , pues ello representa la garantía de que la inversin en recursos y tiempo 6horas2hombre7, no se perder5 y que por esa causa el ingenio no detendr5 su molida# %or su complejidad y volumen son las pruebas de tiempo consumen# 9-ngase en cuenta que se debe los sistemas de vapor, electricidad, agua, aire instrumentacin y automatizacin de la que se sirve

la casa de calde"as las que mayor verificar el funcionamiento de todos comprimido, vacío, así como la la produccin#

4e ahí que esta etapa de p"ue%as = a8uses sea muy tensa y difícil, pues en corto periodo de tiempo se est5 obligado a probar todo el e7uipamieno de la casa de calde"as y obtener de la pruebas el veredicto para su definitivo alistamiento# La prueba individual por equipos, la parcial del sistema y la prueba con vapor no son un requisito a llenar para iniciar la zafra# %or el contrario constituyen la única vía posible de comprobar tanto el estado *cnico como la capacidad del e7uipamieno pa"a enf"ena" la &af"a eficienemene.

197


4e ahí que el nivel t-cnico y la disciplina en la realizacin de las mismas deben ser factores determinantes para obtener en cada una la informacin necesaria para tomar la decisin correcta# !l nivel de electrificacin de la Indus"ia A&uca"e"a Acual da la posibilidad de la realizacin de las pruebas parciales con un mayor alcance y profundidad, lo cual permite que se llegue a la prueba con vapor con un alto nivel de seguridad en el equipamiento ya probado y se pueda destinar -sta a aquellos aspectos relacionados con el vapor y la coordinacin entre las 5reas# 9odas las pruebas tienen que certificarse, aún las m5s insignificantes, usando para ello el m-todo m5s simple y eficiente que cumpla los requerimientos que se norman por el 4epartamento de ingeniería de @antenimiento# Las p"ue%as supe"ficiales o mal e8ecuadas determinan malas a""ancadas# !stos hechos comprobados estadística y pr5cticamente obligan a tomar las medidas necesarias para que la tendencia a la superficialidad de las pruebas sea eliminada# $e cuenta con un conjunto de o"mas Ramales pa"a el )anenimieno de los e7uipos del P"oceso que abarcan todas las actividades relacionadas con el tema# !st5n estructuradas de forma tal que por cada equipo de proceso se dan las recomendaciones para; (7 Limpieza, desarme, revisin y conservacin# +7 Eeparacin# ?7 %ruebas y ajustes# )7 @antenimiento en zafra# y contemplan los equipos o 5reas siguientes; %lanta de lechada de cal# %lanta de jugo alcalizado "alentadores de guarapo %lanta de clarificacin de guarapo 
$istema de vacío 9anques de sosa c5ustica 9anques de guarapo clarificado 9anques de miel TT, TDT o meladura 9anques de almacenamiento de miel final !spesores para la sustitucin total o parcial

9achos al

de los equipos# %reparacin de las superficies y aplicacin de pinturas

vaci

"ristalizadores,

graneros, semilleros La realizacin de las pruebas debe partir de una organizacin y metodología cuidadosa, pues es la única forma de poder obtener la informacin requerida para decidir con e'actitud si el equipo est5 liso pa"a la p"ue%a con ,apo" # Los aspectos que se deben tener listos antes de comenzar cualquier prueba son los siguientes; a7 La organizacin y la limpieza de los equipos con sus 5reas, pues ello facilitar5 que las pruebas se realicen 5gilmente#


198

b7 &erificar que todos los motores el-ctricos est-n correctamente conectados, con sus protecciones el-ctricas, contra agua y que est-n perfectamente aterrados# c7 Garantizar que todos los reductores hayan sido inspeccionados por mec5nicos y tengan lubricante hasta los niveles normales#

los

d7 Oue todos los couples est-n ajustados correctamente# e7 Oue los equipos din5micos est-n perfectamente balanceados y alineados# f7 Oue las partes mec5nicas que requieran grasas y lubricantes la tengan aplicada# g7 Oue los sistemas de servicio de agua, vapor y aire comprimido que requieran los equipos tecnolgicos est-n pe"fecamene conecados. h7 Oue se cumplan los requisitos tecnolgicos mínimos de cada instalacin, según se e'pone en los capítulos siguientes# 4ebe obtenerse de cada prueba parcial la valoracin de si la reparacin o el mantenimiento efectuados son saisfaco"ios = se puede alisa" dic#o e7uipo. 4urante el periodo de limpieza y desarme, se lleva a cabo el proceso de verificacin de los des!ases por medio de la medici$n de espeso"es en los equipos tecnolgicos y tuberías a fin de dicamina" el !"ado de susiuci$n = "epa"aci$n de los mismos antes de comenzar con el desarme# !stas pruebas son m5s específicas, seguras y de menor costo que las tradicionales pruebas de sobrepresin de equipos y líneas de flujo# ún así se ha creído oportuno mantener -stas últimas ya que no en todos los casos es posible la verificacin de los espesores# $e e'ponen en este capítulo los procedimientos que se aplicar5n en todos los ingenios del país para la realizacin de las pruebas# !stas se enfocan desde dos puntos de vista a7 P"ue%as pa"ciales, que con car5cter repetitivo se deben llevar a cabo hasta alcanzar total garantía de que los equipos tecnolgicos y las 5reas cumplen con los requisitos t-cnicos establecidos# b7 P"ue%a final !ene"al o p"ue%a con ,apo" , denominada tambi-n como prueba en vacío, previa a la puesta en marcha del ingenio y definitoria para determinar si est5 en condicin ptima para la arrancada de zafra# !lla establece como requisito que todos los equipos hayan "e%asado e+iosamene su p"ue%a pa"cial# !n la prueba general se deben alcanzar los objetivos siguientes :

1.K "orrida de agua por el proceso tecnolgico para la limpieza de todos los equipos y sistemas de tuberías#


199

2.K La prueba de todos aquellos sistemas que utilicen el vapor; bombas y equipos accionados por m5quinas reciprocantes o turbinas de vapor, sistemas de escoba, etc# .K &5lvulas de seguridad de todo el sistema de vapor de la casa de calderas# 4.K 4eteccin de fugas y salideros en la red general de distribucin de vapor# .K
Sisema de p"epa"aci$n de la lec#ada de cal. Lubríquese primero todo el mecanismo de agitacin y a continuacin pngase en marcha durante un tiempo mínimo de + 2 ? horas, observando detenidamente para detectar sí e'isten vibraciones o sobrecargas del motor# La elevacin de la temperatura es síntoma inequívoco de la e'istencia de alguno de estos problemas# !n paralelo verifíquese el resto de los componentes del movimiento hasta comprobar que funcionen correctamente# !jecute la prueba hasta total garantía# Luego de concluida esta etapa proc-dase a circular agua por todo el sistema de lechada de cal para comprobar que no e'isten salideros u obstrucciones en las tuberías, v5lvulas, bombas y tanques#


200

Tan7ue de encalamieno 5alcali&aci$n6. &5lido para los sistemas de alcalizacin en frío, fraccionada o por sacarato# Ll-nense los tanques con agua hasta su nivel normal de operacin 6alrededor del 0> al *> F de su capacidad útil7 y compru-bese que no e'istan fugas en el tanque, tuberías y v5lvulas de descarga a zanja# %ngase en marcha el mecanismo de agitacin, sí lo posee y compru-bese que no e'isten vibraciones en ninguna de sus partes verifíquese que la h-lice gira en el sentido correcto#

Sisema de dosificaci$n en el an7ue flas#. "ircúlese agua por el sistema de adicin de la lechada de cal por medio del sistema de bombeo# "ompru-bese la llegada de suficiente agua al dosificador, por el caudal de retorno al tanque de lechada de cal o al dosificador en frío# $upervísese el correcto funcionamiento de las partes mviles de los dosificadores#

om%as de 8u!o alcali&ado. &erifíquese primero que todas las partes que componen la bomba est5n en su lugar y con los ajustes respectivos# "omprobado ello pngase en marcha la bomba con la v5lvula de salida cerrada y compru-bese por medio del manmetro si la presin de la línea de descarga se corresponde con la normal según los datos del fabricante o con el valor acostumbrado# l realizar la prueba anterior mídase con un amperímetro la carga el-ctrica tomada por el motor y compru-bese que la misma se corresponde con el valor normal# !jecútese la prueba hasta total garantía en cada una de las bombas de jugo alcalizado# 4espu-s de terminada la prueba de las bombas compru-bese la línea de jugo alcalizado a calentadores primarios# %ara ello ci-rrese la v5lvula de entrada de jugo a calentadores y pngase en marcha las capacidades que le permitan presurizar la línea hasta una presin de 1. ,eces la nominal de ope"aci$n y compru-bese que no e'istan obstrucciones, salideros o fugas en las tuberías y las v5lvulas# 9erminada la prueba anterior dest5pense los coladores y verifíquese que los mismos est-n limpios# !l agua utilizada en esta prueba se envía a los clarificadores o se retorna a los tanques de encalamiento, utilizando para ello la tubería de liquidacin de los calentadores#

Calenado"es de 8u!o. "ompru-bense que las cone'iones de vapor, jugo alcalizado 6clarificado7, sosa c5ustica, agua, liquidacin, condensado e incondensables, est5n correctamente terminadas y con los ajustes requeridos# dem5s que las tuberías, que manipulan fluidos calientes, est-n totalmente aisladas#


201

Zbranse ahora los calentadores y e'amínense cuidadosamente los tubos de circulacin del jugo para conocer sí aún est5n incrustados despu-s de la limpieza final de zafra# $i ello es así proc-dase por medios mec5nicos o por chorro de agua para su desincrustacin# 4e no dar resultados prep5rense las condiciones para la limpieza el día de la prueba con vapor# "i-rrense las v5lvulas de vapor , de agua de retorno y de gases incondensables# plíquese agua a la c5mara de vapor a una presin de 1. a 1.M am 6 1 a 2 psi!7, manteniendo abiertas todas las tapas para observar si e'isten fugas de agua por los e'tremos de los tubos mandrilados o sí se manifiestan deformaciones en el envolvente o carcasa del calentador# !stos defectos in#a%ilian al calenado" pa"a su ope"aci$n # "anc-lese de inmediato para evitar que el mismo por alguna causa se ponga en servicio# $i no hay problemas proc-dase a cerrar los calentadores y prep5relos para efectuar las pruebas de las bombas de jugo alcalizado descritas en el punto anterior#

Cla"ificado"es de 8u!o. "ompru-bese que tanto las tuberías de jugo caliente, tanques de jugo clarificado, tanque flash y el propio clarificador est-n t-rmicamente aislados# /nspeccinense el eje, la catalina y el husillo a fin de determinar sí est5n correctamente armados y nivelados# "on los registros de cada nivel abiertos verifíquese que las raspillas descansan debidamente sobre las superficies de cada nivel# %ngase en marcha el equipo motriz y compru-bese que el sentido de rotacin se corresponde con la inclinacin de las raspillas y a la conformacin de las bandejas# "ompru-bese la eficiencia del barrido de las raspillas, %ande8a po" %ande8a, e'aminando la huella sobre la superficie previamente encalada# @ídase con un amperímetro la demanda de corriente del motor y verifíquese sí se corresponde con las del motor en vacío# 4ebe tenerse muy en cuenta los valores que por estadística toma la corriente cuando est5 girando en vacío y con jugo durante la zafra a fin de compararlos con lo que se obtienen durante las pruebas# La velocidad de rotacin del eje varía en un rango de acuerdo con el di5metro del equipo entre 1 min el ma=o" y hasta 1 min. el meno" por revolucin# %ara ejecutar la prueba hidr5ulica del clarificador ci-rrense los registros y v5lvulas para proceder a su llenado y poder comprobar sí e'isten fugas o salideros por las v5lvulas,


202

tuberías, cajas de corrida, cuerpo del clarificador, registros y la junta del fondo como los puntos de mayor trascendencia# "ompru-bese que las v5lvulas telescpicas de e'traccin de jugo se desplazan en su recorrido total en sus dos direcciones, que adem5s est5n totalmente niveladas, al observar un derrame parejo# "ompru-bese que las tuberías de e'traccin de cachaza est-n libres de obstrucciones y no tengan fugas# 4urante la alimentacin de agua al clarificador verifíquese el correcto funcionamiento de su sistema, en cuanto a su uniformidad de derrame, nivelacin, etc# @ant-ngase este r-gimen de alimentacin para lograr que las v5lvulas telescpicas comiencen a derramar hacia el tanque o el colador de jugo clarificado# &erifíquese la nivelacin de las cajas de corridas por la uniformidad del derrame# 8bs-rvese detenidamente la posible e'istencia de salideros o fugas en las tuberías hasta el colador# Ll-nese completamente el tanque de jugo clarificado y obs-rvense posibles salideros o fugas en el cuerpo, tuberías y v5lvulas asociadas# !limínense los problemas detectados# ntes de poner en marcha las bombas de cachaza, verifíquese que todas sus cone'iones tanto el-ctricas como mec5nicas est5n correctamente instaladas y en perfecto estado  continuacin pnganse en marcha las mismas para comprobar sí son capaces de e'traer el agua y si esta llega sin dificultad al premezclador de cachaza2bagacillo# 4urante este tiempo, apro'imadamente unas ? horas, mant-ngase en operacin el movimiento del clarificador a fin de descubrir posibles vibraciones, sobrecargas del motor u otros problemas tanto mec5nico como el-ctrico# !l clarificador y los tanques perif-ricos pueden quedar llenos de agua, a fin de mantener una buena reserva para la repeticin de -stas o para otras pruebas del ingenio#

?il"os de cac#a&a. nte todo revísense los tamices o cernidores de bagacillo comprob5ndose que est5n limpios y que no tengan roturas#  continuacin inspeccinense las compuertas y los mecanismos de accionamiento a fin de comprobar su funcionamiento# !n los ventiladores compru-bense su alineacin y balanceo luego de la reparacin# %osteriormente revísese la tubería de conduccin neum5tica de bagacillo al cicln para descubrir posibles piteras, especialmente en aquellas instalaciones en que la línea de succin tenga una longitud superior a (#> m# Ll-nese con agua el separador, el condensador, la tubería de vacío y los tanques de jugo filtrado para detectar las posibles fugas del sistema# l realizar esta operacin s-llense las v5lvulas de pi- en las tuberías de cola del separador, condensador y de la bomba de vacío# !s necesario disponer de una v5lvula au'iliar que permita e'traer el agua de la línea de vacío, una vez terminada la prueba#


203

ntes de realizar cualquier operacin que implique poner en movimiento el tambor y el batidor de la bandeja, verifíquese que los puntos de apoyo est-n ajustados, que el lubricador est- listo y con grasa suficiente que los motores y los sistemas de reduccin de velocidad de ambos est-n correctamente instalados y ajustados# &erifíquense que las telas de los filtros de cachaza est-n con la ca"a ;spe"a hacia el e'terior, ya que es la forma correcta de colocarlas y que no est-n tupidas o con suciedades# $i durante las reparaciones se sustituyeron o simplemente se retiraron de sus respectivos respaldos debieron limpiarse y destupirse y en ese caso antes de proceder a montarlas debe tenerse la precaucin de verificar estos aspectos# Ll-nese la bandeja de agua y aspírese a trav-s de la zona de bajo vacío y compru-bese que no e'isten fugas en las tuberías interiores de e'traccin de jugo de los paños 6a"añas de los fil"os6# 35ganse estas pruebas manteniendo el movimiento del tambor y del batidor de la bandeja de alimentacin de cachaza al filtro# %ngase en marcha la bomba de agua para el lavado de la torta de cachaza y compru-bese que los atomizadores y goteadores funcionen correctamente# !n los coladores de agua de lavado compru-bese su hermeticidad, el estado de las mallas y las v5lvulas tanto de entrada como de salida, para que las mismas permitan la e'traccin del cartucho sin dificultad# 35gase esta prueba manteniendo el movimiento del tambor y del batidor de la bandeja del filtro# "ompru-bese el ajuste del raspador al tambor en toda su e'tensin, los mecanismos de accin y contrapeso que normalmente se le adicionan para mantener su presin sobre el tambor, con independencia del tipo o modelo instalado# Ll-nese por el derrame de los filtros el mezclador cachaza2bagacillo 6cachazn7, para verificar su funcionamiento y posibles fugas y salideros en el tanque, tuberías y accesorios perif-ricos del mismo# !n paralelo h5ganse las pruebas correspondientes a todo el movimiento en sus partes mec5nicas y el-ctricas# %ngase en marcha todo el sistema de e'traccin de cachaza; bandas, sinfines o rastrillos transportadores hasta las tolvas y su mecanismo de descarga para verificar su funcionamiento desde el punto de vista mec5nico y el-ctrico# &erifíquese todo el sistema de e'traccin de jugo claro y turbio# "omi-ncese por el ajuste del cabezal, las tuberías de salida hasta los tanques, las columnas barom-tricas con sus respectivos sellos y termínese en las bombas de claro y turbio, tanto en la succin como en la descarga# !n los casos en que se hayan realizado trabajos de pailería revísese con e'tremo cuidado para verificar que no haya quedado ningún poro o pitera por donde pueda entrar aire al sistema#


204

"ompru-bense las zonas de cambio de los diferentes niveles de vacío2presin# "on el cabezal desmontado determínese, por el trazado de la v5lvula, los tubos que se corresponden con las diferentes zonas e iny-ctese agua a presin con una manguera para determinar a partir de los paños húmedos las posiciones de cambio que se verificaran apro'imadamente en los puntos siguientes; a7\ona de ,ac@o de %a8a# "omienza a  mm 62 pl!7 por debajo del nivel de operacin de la bandeja del filtro# b7\ona de ,ac@o de ala #$igue a la anterior apro'imadamente al ras del nivel de operacin de la bandeja del filtro de cachaza, al salir de ella# c7\ona de p"esi$n amosf*"ica # "omienza a la altura de 1 a 1 mm 64 a  pl! 7 por encima del raspador de cachaza# !n caso necesario, realícense los ajustes requeridos en la posicin del cabezal del filtro hasta llevar las zonas de cambio a los puntos indicados# !'isten filtros en los que es posible regular las zonas de cambio de presiones, en esos casos la prueba se ampliar5 hasta comprobar el funcionamiento adecuado de la v5lvula en estas condiciones# Los par5metros de operacin de un filtro rotatorio al vacío para cachaza se fijar5n en cada ingenio conforme a las condiciones específicas y requerimientos de trabajo de sus propias instalaciones, aunque en general deber5n ajustarse a los rangos indicados en la tabla que se muestra a continuacin#

Pa";me"os a e,alua" 9alo"es 9alo"es medios a o%ene" m;s usuales &elocidad de rotacin del tambor del filtro# ( vuelta por cada + a * min &elocidad del agitador de la bandeja de cachaza ? a = r#p#m# %resin del agua de lavado de la torta (#H a +#> atm 6 +A a ?> psig7  9emperatura del agua de lavado de la torta =A C" &alores medidos con todos los atomizadores abiertos y con el caudal m5'imo de agua# lgunos par5metros de operacin de un filtro de cachaza# E7uipos p"ima"ios de e,apo"aci$n. $e refiere este epígrafe a los equipos de pre2evaporacin que reciben el jugo clarificado# &erifíquense que todos, los vasos, tuberías de vapor, condensados y conductos de evaporacin est-n t-rmicamente aislados# Eevísense todos los vasos interiormente y si todo est5 listo, p5sese de inmediato a la realizacin de la prueba hidrost5tica para localizar posibles fugas y piteras en el cuerpo, registros, juntas, tuberías y las v5lvulas# "oncluida -sta desaljese toda el agua# !n caso de detectarse algún problema debe corregirse sí interfiere la siguiente fase# 4e lo contrario se señaliza y se continúa la prueba# "ompru-bese que est-n totalmente cerradas las v5lvulas de retorno de condensado, la de vapor de calefaccin y gases incondensables#  continuacin ll-nese la c5mara de vapor de la calandria hasta obtener una presin de prueba equivalente a 1. ,eces la

205


nominal de trabajo y obs-rvese sí se presentan o e'isten fugas y piteras por las placas, tubos o envolvente de la calandria# %ara la realizacin de la prueba hidr5ulica de la calandria deben permanecer los registros laterales e inferiores abiertos y con suficiente iluminacin# Jna vez terminada la prueba corríjase los defectos sí estos e'isten# Eepítase hasta total garantía y a continuacin proc-dase a vaciar el equipo#
descarga cerrada que no e'isten vibraciones o

@ídase por el manmetro la presin desarrollada y comp5rese con el valor que d5 la curva característica del fabricante o el acostumbrado en el ingenio# dem5s de lo anterior resulta muy conveniente aforar las bombas para verificar si el caudal que desarrollan se corresponde con las especificaciones#

Mtodo pr#ctico para aforar las bombas. Eecomendamos que se utilice el mayor volumen posible de agua, igual o superior al HA F del volumen de la calandria del vaso que recibir5 el flujo# %ara ello tmese como ni,el m@nimo  mm 6 12 pl! 7 por encima de la placa inferior y como ni,el m;+imo, el m;s ce"cano posi%le a la placa supe"io" , siempre que ambas medidas puedan ser registradas por el nivelmetro instalado, para que los puntos queden perfectamente marcados en -l y puedan ser utilizados como referencias# Domb-ese agua controlando la v5lvula de descarga de forma tal que se alcance una presin 63ead7 igual a la de la informacin disponible# 8bs-rvese el nivelmetro y cuando el nivel de agua alcance la "efe"encia de ni,el m@nimo marcado en el nivelmetro comi-ncese a medir el iempo 7ue demo"a 6 T7 en completarse el volumen hasta la "efe"encia de ni,el m;+imo. !l caudal se obtiene por la ecuacin siguiente; &olumen calculado en el sector seleccionado

FG 9iempo de llenado

E7uipos p"ima"ios de e,apo"aci$n.

206


"onociendo las características de la calandria en cuanto al número y di5metro de los tubos de fluses y la altura y di5metro del tubo central es posible calcular el volumen del sector seleccionado# $e toma como ejemplo un &apor "ell de * >>> piesQ 6 0?= mQ 7 que opera con una bomba cuyo caudal es de *( mRPh 6 )>> gpm7 con una presin 63ead7 de )= m 6 (A> pie 7 de la columna de agua 6=A#> psig7#

>aos de la caland"ia No# de tubos de fluses 6 7 4i5metro e'terior 6 6 !spesor de la pared 6e7

? ?A) ?0 mm (#A mm

>aos del u%o cen"al ltura de la calandria 6/7 4i5metro superior 6Φ s7 4i5metro inferior 6 Φi7

+ #(?? m ( # +H> m ># H?H m

En la a%la apa"ecen ,alo"es de elemenos de diseño de un ,apo" cell @pico de 0  piesX. !l c5lculo del volumen de los diferentes elementos se efectúa de la forma siguiente; @(4 Volumen de la "ona de los tubos luses( $e calcula por la ec# siguiente;

 9olumen de los u%os

/ 5

K2 e6X 1 

9TG  4

B(4 Volumen en la "ona del tubo central # $e presentan dos casos típicos

recto o cnico#

a6 Tu%o cen"al "eco# !s el m5s f5cil y se calcula por la ec# siguiente; /

X

9C   4 %6 Tu%o cen"al c$nico # %ara considerar el pequeño 5ngulo que forma el mismo en estos diseños es necesario considerar el faco" de conicidad 5?c6 , así como algunas ecuaciones# dem5s se hacen apro'imaciones de los c5lculos en correspondencia a la e'actitud de los instrumentos instalados en la f5brica# La secuencia de estos c5lculos es la siguiente; "5lculo del faco" de conicidad ?c

sK ?c G

i

1 2M K MM G

/

G .2 mmm 2.1

"5lculo del di;me"o medio 5 m 6

207


sQ

i

mG

1.2M Q .MM G

G 1.4 m

2

2

"5lculo apro'imado de los di;me"os en las posiciones de las ma"cas de "efe"encia #$e toman del ejemplo los niveles  y 2  mm como ni,el m@nimo 6 i 7 y ni,el m;+imo 6 s 7 respectivamente#

>i;me"o infe"io" 5 gi 6 gi G i Q i ?c G .MM Q . .2 G .-1M m >i;me"o supe"io"

gm

gs G s Q s ?c G .MM Q 2. .2 G 1.2M m >i;me"o medio entre los niveles de referencia; gi Q gs mG

1.2M Q .-1M G

2

G 1.2 m 2

C;lculo de la alu"a /h para estas condiciones /h G s K i G 2. K . G 1.M m $e sustituyen los valores obtenidos en la ec# ? para calcular el volumen del tronco de cono#

.141 1.2 X 1.M 9cG

G 1.4 m  4

%ara calcular el volumen de los tubos se sustituyen valores en la ec# #+

 4

.141 1.M 55- K 2 1.6X 1  

9TG

G .40 m  4

!l volumen total ser5 por tanto la suma de &9 y &"

9TOTAL G 9T Q 9C G .40 Q 1.4 G .-0 m

208


!n la prueba realizada a la bomba se ajust la v5lvula de descarga para lograr en el manmetro una presin de =A psig# y el sector de volumen marcado se llen en ) min y )( seg# # !ntonces el caudal de la bomba se calcula sustituyendo los datos en la ec# ( # .-0 m

54  6 Q 41 TG

G .M- #  

FG

G --. .M-

m# 5 -0. !pm 6

#

Los resultados de la prueba realizada aparecen en la tabla siguiente;

Pa";me"os a e,alua" "audal de la bomba mRPh 3ead, presin de descarga psig

?a%"icane Resulados p";cicos *(#> 00#?> =A#> =A#>>

>ife"encia +#*H F >#>>

n la tabla aparecen los resultados de la prueba reali"ada a la bomba de jugo clariicado a vapor cell( %or los resultados obtenidos y su acercamiento a los del fabricante o los registrados en el pasaporte del equipo, se puede aceptar de satisfactoria#

E,apo"ado"es a m'liple efeco. !ste epígrafe se refiere a los evaporadores a múltiple efecto 6 doble, triple, cu5druple y quíntuple efecto7# %roc-dase de igual modo que en el caso de los evaporadores primarios, repitiendo las pruebas en todos los vasos, aunque deber5 primero verificarse que todas las cone'iones de incondensables, flasheo, bombas de meladura y de condensado est-n correctas# $i se dispone de capacidad el-ctrica, como para asumir la carga de las bombas de vacío se debe proceder luego de las pruebas con agua, a las de vacío y hermeticidad del sistema# 9-ngase la precaucin de llenar el bache del condensador#

Tac#os. Eealícense las pruebas hidrost5ticas con agua al igual que en los evaporadores y sí e'isten las condiciones de capacidad el-ctrica para las bombas de vacío proc-dase a la prueba de hermeticidad# $i el tacho tiene revolvedor mec5nico instalado, proc-dase de la forma siguiente; a7 &erifíquese el correcto ajuste del eje, la propela y el conjunto reductor 2 motor# !n el caso de la propela debe verificarse con e'actitud el ajuste de sus lbulos con el tubo central#


209

b7 %ngase en marcha el sistema en vacío y obs-rvese sí se manifiestan sobrecargas el-ctricas, vibraciones o incremento de la temperatura# !n caso afirmativo corríjanse y repítase la secuencia hasta total garantía# c7 Ll-nese el tacho con agua y repita las comprobaciones anteriores #@ant-ngase la operacin por espacio de + horas para comprobacin de los mecanismos#

Tan7ues de meladu"a = mieles Â^ = ^^. !l objetivo primordial de estas pruebas es verificar la a%solua #e"meicidad de;  9anques  9uberías

de alimentacin a tachos y de liquidacin a zanja yPo al tanque de recuperacin de lavados#  &5lvulas de salida 6pie7 a tachos y liquidacin#  &5lvulas de entrada 6alimentacin7 a tachos y v5lvula principal de zanja# %or la relativa dispersin de los elementos a comprobar, estas pruebas deben ejecutarse sin premura y con el personal necesario para garantizar su objetivo# $ecuencia;

1.K Re,@sese 7ue odos los an7ues es*n limpios = 7ue no 7ueden en su ine"io" objetos, escoria o partículas que puedan obstruccionar tuberías y v5lvulas# 2.K Ci*""ense odas las ,;l,ulas de pie de los an7ues< ano #acia ac#os como hacia liquidacin# @ant-nganse abiertas la v5lvula principal de zanja y las v5lvulas de alimentacin de algún tacho# .K Ll*nese de a!ua an7ue a an7ue pa"a p"ocede" a su p"ue%a indi,idual. 8bs-rvese cuidadosamente cualquier salidero en el tanque que se est5 probando, en las tuberías de salida, en los platillos de las v5lvulas, etc# $i ocurriese p-rdida de nivel en el tanque, verifíquese la descarga a la zanja# $i no se observa flujo a zanja, el pase ocurre en la v5lvula de pie a tachos# $i se observa flujo a zanja, ci-rrese la v5lvula principal de esta línea y verifíquese si se mantiene la perdida de nivel en el tanque# !n caso positivo conclúyase que e'iste pase en ambas v5lvulas de pie# $i cerrada la v5lvula principal de la zanja se mantiene flujo por esta tubería 6pase7 proc-dase de inmediato a solucionar ese problema para proseguir las pruebas de los tanques#

4.K Rep@ase ese p"ocedimieno en cada uno de los an7ues = soluci$nense los problemas detectados# Garantizada la hermeticidad de los tanques y sus v5lvulas de pie , proc-dase a comprobar las v5lvulas de alimentacin a los tachos# .K Pa"a ello< man*n!ase lleno de a!ua un an7ue de cada p"oduco = ;%"ase su v5lvula de pie a tachos # "on todas las v5lvulas de alimentacin a tachos cerradas verifíquese primero la posible e'istencia de piteras en las tuberías de los tanques hasta la entrada a tachos# $olucinense los problemas detectados#


210

.K A coninuaci$n le,;nese el ,ac@o de ope"aci$n ac#o a ac#o = ,e"if@7uese el comportamiento del nivel de agua en los tanques# "ualquier p-rdida de nivel en alguno de ellos revelar5 cu5l es la v5lvula con pase# $i e'istiera v5lvula general de regulacin de flujo al tacho proc-dase a realizar la prueba anterior con dicha v5lvula totalmente abierta# M.K En a7uellos in!enios en 7ue< po" su poca capacidad en el %anco de transformadores de la red pública, o por el tipo de bombas de vacío, no se puede realizar la prueba anterior en condiciones de vacío en el tacho, proc-dase a realizar la prueba hidr5ulica especificada en el punto A, a la inversa, es decir, llenando de agua los tachos# -.K Soluci$nense los p"o%lemas deecados = "ep@anse las p"ue%as anas veces como sea necesario, hasta alcanzar el objetivo propuesto# C"isali&ado"es. Eevísense las transmisiones mec5nicas y las cone'iones el-ctricas para verificar que las mismas est-n en condiciones de realizar las pruebas# %ngase en marcha el equipo motriz y verifique que los elementos revolvedores giran en el sentido apropiado y que no e'isten ni vibraciones ni fricciones anormales# 8bs-rvese el trabajo de las catalinas y los sinfines, para comprobar si su funcionamiento es el correcto, sobre todo sí no se producen saltos, tirones de las cadenas del movimiento y sí la lubricacin es la correcta# "ompru-bense las v5lvulas y compuertas de descarga de masa# !n el caso de los cristalizadores de enfriamiento forzado, circúlese agua a una presin equivalente a 1. ,eces la nominal de operacin por los elementos de transferencia de calor, para descubrir posibles fugas o piteras# Los equipos con superficie intercambiable de pulmones tubulares, pudieran probarse individualmente fuera del cristalizador# &erifíquese que los elementos de transferencia de calor est5n libres de incrustaciones en el e'terior# !n caso de estar incrustados, proc-dase a su limpieza con una solucin de 3"l, con un m5'imo de concentracin del 2 # @ant-ngase la solucin de 3"l durante + o ? hrs# y desaljese a la zanja #Luego ll-vese a cabo un primer enjuague y posteriormente circúlese una solucin de Na83# %or último aplíquese abundante agua para eliminar todos los restos de la limpieza llevada a cabo#

("ane"os< semille"os = dep$sios "ecepo"es de masa. !l procedimiento a seguir es id-ntico al utilizado en los cristalizadores y descrito en el epígrafe anterior#

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)e&clado"es de masa de las cen"ifu!as. !l procedimiento a seguir es id-ntico al utilizado en los cristalizadores# Cen"ifu!as. 9odas las pruebas de los par5metros principales de operacin para la puesta en marcha de las centrifugas, deber5n realizarse de acuerdo con las instrucciones específicas que cada fabricante indica para cada modelo de centrifugas# 3ay sin embargo un conjunto de medidas de car5cter general que se aplican al universo de las centrifugas# $on por tanto las medidas que se referir5n en este epígrafe# a7 &erifíquese que no haya objetos, herramientas, piezas de repuesto, fragmentos met5licos, dentro o sobre la centrífuga que puedan dañarlas o provocar accidentes durante las operaciones de prueba# b7 &erifíquese cuidadosamente todo el montaje de la entretela, de la tela y del ajuste del arado a ella# c7 &erifíquese el funcionamiento del sistema de lubricacin# d7 %ru-bese individualmente el funcionamiento de cada uno de los agregados siguientes;  "ompuerta de masa  "anal de goteo#  %alpador  &5lvula de descarga  4escargador#

    

$istema de lavado# $istema de frenaje# "iclo de operacin# $istema de doble lavado# juste del raspador#

e7 &erifíquese que cada motor est- correctamente conectado , ajustadas todas sus partes y con el nivel de aislamiento adecuado# f7 "ompru-bese el sistema de ventilacin de los motores principales incluyendo el propio ventilador# g7 &erifíquense las cone'iones de cada panel de mando# h7 &erifíquese el estado t-cnico y tensin de las correas# i7 %ru-bese en vacío cada centrifuga para detectar el estado de los rodamientos y partes mviles así como cualquier ruido , vibracin u otro tipo de deficiencia# j7 &erifíquese que los par5metros de tiempo y velocidad sean los adecuados para ese tipo de centrifuga# :7 "ompru-bense todos los sistemas de seguridad# l7 Eevísese todo el sistema neum5tico a partir de los compresores hasta llegar a cada uno de los dispositivos que trabajen con aire#


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m7 Eevísese y compru-bese sí la trampa de materias e'trañas est5 limpia# n7 "ompru-bese el correcto funcionamiento de los instrumentos de medicin# !stas pruebas en las centrifugas quedan sujetas a la capacidad el-ctrica que tenga el ingenio en el banco de transformadores conectado directamente red pública#

)anipulaci$n< peso< en,ase = almacenamieno de a&'ca". $e refiere a los elevadores, transportadores, romanas, ensacadoras y lanzadores de azúcar en el almac-n# Ele,ado"es de can!ilones. &erifíquese que todas las cadenas est-n correctamente empatadas y que su alineacin es la correcta#  continuacin y con los registros abiertos pngase en marcha el motor para comprobar su funcionamiento# $í e'istieran problemas corríjanse y repítase la secuencia# @ant-ngase en operacin todo el sistema por espacio de + a ? horas para detectar posibles calentamiento o sobrecarga del propio motor y del reductor, así como cualquier otro problema mec5nico#

Conduco"es de %anda. "ompru-bese que todas las bandas est-n correctamente empatadas y alineadas y que todos los rodillos y contrapesos est-n completos# %roc-dase a poner en marcha el movimiento y apr-ciese, de acuerdo a la longitud del conductor, su funcionamiento# "ompru-bese que las partes mec5nicas y el-ctricas no tengan sobrecargas# @ant-ngase la operacin por espacio de + a ? horas para corregir cualquier desperfecto que surja#

Romanas de a&'ca". Los responsabilizados con esta prueba son las 5reas de /nstrumentacin y el Laboratorio de "ontrol# $upervísese su funcionamiento, el resultado de las pruebas y las verificaciones estatales# Lan&ado" de a&'ca". Jna vez concluida las pruebas de los conductores de banda, p5sese a verificar el lanzador dentro del almac-n# %ara ello compru-bese primero que todos sus partes y piezas est-n correctamente ajustadas#  continuacin pngase en marcha para detectar posibles desajustes# "orríjanse las fallas y repítase la prueba hasta satisfaccin y mant-ngase en funcionamiento todo el sistema por espacio de + a ? horas para detectar sobrecargas en sus sistemas el-ctricos y mec5nicos#


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Sisema de ,ac@o. !n este epígrafe se consideran las bombas de inyeccin, de rechazo, de vacío, eyectores de agua, condensadores y el enfriadero# Las pruebas del sistema de vacío, abarcan un grupo de operaciones que no se pueden ejecutar de forma independiente, pero tampoco en paralelo en la totalidad de sus equipos, pues forman parte de un conjunto que requiere ser probado por secciones # %ara ello se e'pondr5n las mismas de forma separada para que cada ingenio las adapte de acuerdo a sus condiciones específicas# Jna secuencia que parece muy lgica se propone en la tabla siguiente; (E8 9erminacin y revisin de los condensadores# +48 Eevisin, llenado y prueba de la piscina del enfriadero de la casa de calderas, de las bombas de vacío (? y del bache de agua de inyeccin a condensadores# ?E8 %rueba de las bombas de inyeccin y de rechazo# )98 %rueba de las bombas de vacío# A98 %rueba del sistema de agua de inyeccin, rechazo y el enfriadero# =98 %rueba de hermeticidad de todos los equipos que trabajan al vacío#

Condensado"es. /nspeccinese como primer punto el interior de los condensadores con suficiente iluminacin a fin de verificar que todos sus componentes hayan sido reparados adecuadamente y se encuentren limpios y libres de materias y objetos que puedan crear obstrucciones#  continuacin ci-rrense los registros y prep5rense las condiciones para la prueba hidr5ulica de todos los condensadores, la que se ejecutar5 con posterioridad a la prueba de las bombas de inyeccin y rechazo# 3ermetícese la salida del tubo de cola por medio de v5lvula, mediante el sellaje de las ranuras verticales o utilizando la forma acostumbrada en el ingenio y proc-dase al llenado con agua de los condensadores de forma individual para determinar posibles salideros y piteras# 4espu-s de cada prueba dr-nese el agua hacia el enfriadero de la casa de calderas# !s común asociar la prueba hidr5ulica de cada condensador al equipo tecnolgico vinculado, es decir tachos y vasos meladores#

Enf"iade"os. "omprende el enfriadero para el sistema general de vacío y los utilizados para bombas de vacío y cristalizadores# Nos referimos al enfriadero para el enfriamiento del agua de sello delas bombas de vacío#

(?


214

"ompru-bese la calidad y terminacin de la reparacin, de acuerdo a los trabajos previstos# !s imprescindible que el (>> F de las salidas est-n completas con sus correspondientes atomizadores y que los e'tremos de los diferentes ramales est-n abiertos para realizar su limpieza interior# Eevísese y solucinese la limpieza de la piscina y del 5rea aledaña a ella# %nganse en su lugar los coladores en la succin del conducto a las bombas de inyeccin y proc-dase a llenar la piscina con agua para verificar que no e'istan fugas ni filtraciones# Jna vez probadas las bombas de inyeccin, de rechazo y de vacío, así como los condensadores y previo al comienzo de zafra, verifíquese el funcionamiento del sistema de atomizacin por medio de la formacin de la cortina del enfriadero# %ara ello tendr5 que ponerse en marcha la capacidad de bombeo de operacin normal del ingenio con el e'tremo de los ramales cerrados# 4urante la prueba del enfriadero al caudal de ope"aci$n de las %om%as , obs-rvense con e'tremo cuidado las canales de rechazo y las líneas de inyeccin para verificar la e'istencia de salideros o piteras# !n el caso de las torres de tiro natural para sistemas de vacío y cristalizadores compru-bese adem5s la disposicin y estado de las mamparas laterales para la orientacin del flujo de aire# $i e'iste algún enfriadero de cascada, revísese la colocacin de los travesaños de los pisos inferiores, a fin de que el agua derrame en forma de gotas #

om%as de in=ecci$n = de "ec#a&o. %reviamente verifíquese que los condensadores, eyectores y las bombas de vacío han sido tambi-n probadas y con resultados positivos# &erifíquese la terminacin de la reparacin y que las bombas est-n correctamente armadas y con los ajustes respectivos# %ngase en marcha una bomba de inyeccin o rechazo según sea, inspeccinese los diferentes circuitos asociados a ella para verificar la e'istencia de fugas o piteras por las uniones soldadas, platillos o juntas#  continuacin verifíquese por los manmetros respectivos las presiones de succin y de descarga y sí estas se corresponden con los datos del fabricante, o con los que por norma de operacin ella alcanza# &erifíquese adem5s, por el amperímetro, si la carga que toma el motor el-ctrico se corresponde con el valor normal# "ontinúese comprobando el resto de las bombas hasta completar la totalidad de la instalacin#

om%as de ,ac@o. 35ganse los arreglos necesarios para presurizar las líneas de vacío con a!ua o con ,apo" a valores de hasta 1 am 61 psi!7, manteniendo el sistema herm-ticamente


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cerrado por el lado del condensador y por el de la bomba de vacío # 4e acuerdo con las instalaciones los ingenios podr5n realizar las mismas por circuitos de forma individual o general# "orríjanse los defectos apreciados durante las pruebas y repítanse hasta lograr verificar con absoluta confianza que no e+isen salide"os o po"os por donde pueda entrar aire al sistema en la operacin de zafra# 4r-nese el agua por el punto m5s bajo del sistema, teniendo la precaucin de que se realice con las v5lvulas abiertas para que sean arrastradas todas las partículas, escoria y cualquier otra suciedad que se haya acumulado durante las reparaciones# "ompru-bese la terminacin de las reparaciones y el correcto armado de las bombas de vacío así como los ajustes respectivos, en cuanto a la tensin de las correas, alineacin, etc# "ompru-bese que las bombas de circulacin, bache de inyeccin y el enfriadero o torre han sido probados y con resultados positivos# Ll-nese de agua el estanque en caso afirmativo y continúese para la ejecucin de las pruebas de las bombas de vacío# %ngase en marcha una sola bomba cada vez, a v5lvula cerrada, y compru-bese que el vacío sea de 2M. pl! 6=*#* cm 7 de /!. $i no ocurriera así, det-ngase la marcha e inspeccinese con el mec5nico hasta corregir la falla y repítase la prueba hasta alcanzar el vacío antes especificado# "ontinúese probando el resto de las bombas, hasta completar la totalidad de las unidades del ingenio# %rosígase de la forma siguiente; a7 %ngase en marcha el sistema de vacío manteniendo cerradas las v5lvulas de comunicacin a la línea de condensadores# b7 "omuníquese la bomba a la línea de los condensadores pero manteniendo cerrada la v5lvula de comunicacin a los tachos, evaporadores y filtros de cachaza# "ompru-bese entonces que el vacío se mantiene superior a las 2 pl!. 6  cm.7 de /!. 4e no garantizarse este vacío ser5 indicativo de entradas de aire# "orríjanse y repítanse las pruebas hasta que se hermetice todo el sistema#

P"ue%as de #e"meicidad. !stas pruebas parten del principio de que las pruebas anteriores realizadas con agua fueron satisfactorias# ntes de comenzar la prueba de hermeticidad compru-bese que no e'iste agua dentro de los equipos y tuberías de evaporacin y que los baches de los respectivos condensadores tengan su nivel de agua#

216


La prueba de hermeticidad se realizar5 siguiendo el procedimiento siguiente;

con los equipos a temperatura ambiente,

(#2 segúrese que se cumplen los requisitos establecidos en cuanto a la puesta en marcha del sistema de vacío# +#2 Lev5ntese vacío hasta alcanzar las 1 pl!. 6- cm7 de /!, como valor mínimo y a partir del mismo dispngase el arranque de las bombas de inyeccin# ?#2  menos que e'ista una abertura muy grande, el vacío comenzar5 a subir tan pronto empiece a funcionar la bomba# @ant-ngase la operacin y m5rquense las entradas de aire que se detecten# Eep5relas y continúe la prueba para alcanzar el vacío mínimo de 2 pl! 6 cm7 de /!# )#2 "uando se alcance el vacío indicado anteriormente ci-rrese la v5lvula de inyeccin de agua y posteriormente la de vacío y p5rense las bombas# !n caso de que e'ista un condensador central, independícese el tacho o el vaso melador que se est- probando# A#2 "on los equipos aislados obs-rvese la disminucin en el vacío que se produce en un tiempo de (A min# y con el au'ilio de la tabla +#), determínese sí el resultado de la prueba es o no satisfactorio# $i la p-rdida de vacío no sobrepasa el valor recomendado en la tabla +#) consid-rese que el vaso es suficienemene #e"m*ico. %or el contrario si e'cede el valor prescrito conclúyase que el vaso no es suficienemene #e"m*ico y proc-dase a localizar la6s7 entrada6s7 de aire por medio de la revisin con un candil o aceite ligero 14 para determinar su posicin e'acta# $uprímanse las entradas de aire y a continuacin repítase la prueba para confirmar la hermeticidad del sistema#

9olumen del sisema P*"dida m;+ima en 1 min. pies  m Pl!. de /! Cm de /! 1 2-. 2.M .-2 . 2. .-42  -4.0 2. .- 4 11.2 1.4.M2  141. 1.M 4.1 10.1. 4.4 M 10-.1 1. .-1 - 22.4 1.4 . 0 24.1.4 . 1 2-.1 1. .2 &alores de p-rdida m5'ima permisible para diferentes volúmenes del sistema bajo vacío# $i la búsqueda de entradas de aire mediante este proceder no conduce a resultados positivos es muy probable que las fugas est-n localizadas en la parte mas alta de los

4onde quiera que e'ista una entrada de aire se introducir5 la llama o el aceite#

()

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vasos yPo condensadores# 9-ngase en cuenta esta dificultad para realizar una prueba complementaria en la primera oportunidad en que se disponga de vapor# !jecútese esta prueba (A de la forma siguiente; a7 !n los equipos cuyos condensado"es posean ,;l,ula de pie en el tubo de cola, ci-rrese la v5lvula de pie e introdúzcase vapor al sistema hasta alcanzar 1 psi! 6.- B! cmX 7 de presin# b7 !n los equipos cuyos condensado"es no posean ,;l,ula de pie en el tubo de cola, ll-nese el bache de rechazo del condensador hasta que comience a derramar hacia la canal o tubo maestro y aplíquese vapor al sistema hasta alcanzar  psi!# 6.24 B!  cmX7 de presin# !n ambos casos obs-rvense y m-rquense todos los salideros de vapor que se detecten# Jna vez resueltos proc-dase a repetir la prueba de hermeticidad al vacío hasta lograr el valor establecido# !n el caso de los evaporadores a múltiple efecto las pruebas se llevar5n a cabo en cada vaso de forma individual, primero en el melador y luego en el resto de los vasos#  continuacin describiremos la forma de realizar las mismas#

1.K /e"me@cese p"ime"o el ,aso melado". 2.K Le,;nese ,ac@o en la caland"ia del ,aso melado" comunic;ndola a trav-s de la v5lvula de salida de los gases incondensables con el condensador# .K )an*n!ase la ope"aci$n #asa alcan&a" como m@nimo 2 pl! 5. cm6 de 3g y a continuacin ci-rrese la comunicacin para que el cuerpo y la tubería de evaporacin queden totalmente aisladas# 4.K Con el ,aso aislado oalmene< o%s*",ese la disminuci$n del ,ac@o en los (A min# siguientes y comp5rese con los valores de la tabla anterior# .K En caso de no cumpli" los "e7uisios esa%lecidos en la a%la ane"io" p;sese a localizar la entrada de aire por alguno de los m-todos descritos anteriormente y a continuacin repítase la prueba para corroborar la hermeticidad# .K Una ,e& e"minado el p"ocedimieno p;sese al ,aso si!uiene #asa completar la prueba de todos los que trabajen al vacío# P"ue%as ,a"ias. !n este epígrafe se dan algunas recomendaciones de car5cter general ejecucin de diferentes pruebas a equipos y 5reas no descritas anteriormente#

para la

1.K P"u*%ense odas las %om%as pa"a l@7uidos no desc"ias en los procedimientos anteriores, que sean accionadas el-ctricamente# $egún especificaciones de la Norma Eamal relativa a !vaporadores y la prueba de hermeticidad#

(A

218


2.K Ci"c'lese a!ua po" el ci"cuio de limpie&a con sosa c;usica de calentadores y evaporadores, para verificar que no e'istan salideros o piteras en las v5lvulas, tuberías y los tanques# %ara ello mant-ngase la presin con el bombeo y las v5lvulas de entrada a calentadores y evaporadores cerradas# 8bs-rvese cualquier salidero por pequeño que este sea y en caso de que las v5lvulas tengan pase, apr-ciese por la caída de presin o por simple inspeccin dentro de los equipos tecnolgicos#

.K En los e,apo"ado"es donde la limpie&a es po" aspe"si$n< "eal@cese la prueba del sistema con los registros abiertos para poder apreciar en detalle cualquier anormalidad# &erifíquese que el (>> F de los tubos de la calandria queden bañados por los atomizadores# !n caso negativo ajústese la distribucin o el ordenamiento para garantizar la condicin mencionada# 4.K Ci"c'lese a!ua po" odo el sisema de dis"i%uci$n de a!ua condensada< tanto para calderas como para usos tecnolgicos y determínense los posibles salideros, en v5lvulas, tanques y tuberías# .K En los in!enios 7ue posean "ecepo"es = c"isali&ado"es de masa 7ue usualmente operen al vacío, pru-bense en las condiciones de operacin, utilizando para ello las recomendaciones que se dan para la prueba de hermeticidad# .K P"u*%ense con a!ua los "e,ol,edo"es de los sisemas de licuaci$n de mieles y de los disolutores de semilla e'istentes en el ingenio# P"ue%a final !ene"al o p"ue%a con ,apo". $e define así la prueba en vacío de todo el in!enio que se realiza antes de comenzar la zafra# 4e la organizacin y efectividad con que se ejecute depender5 en gran medida la estabilidad y la eficiencia de la produccin# La prueba general o con vapor, como tambi-n se le conoce, es la culminacin de todo el sistema de p"ue%as pa"ciales de los e7uipos y 5reas del proceso# No es lgico pensar que se realice una prueba con vapor sin haber concluido las pruebas parciales, de forma que -stas y sus "esulados condicionan la p"ue%a con ,apo" # Ouedar5n para la prueba general aquellas 5reas y equipos que por disponibilidades de capacidad el-ctrica en el banco de transformadores del ingenio no puedan probarse con la red pública, y los equipos accionados por turbinas de vapor o m5quinas reciprocantes#

)edidas o"!ani&ai,as. Los aspectos de mayor importancia en la realizacin de la p"ue%a con ,apo" , son;  

8rganizacin# 4isciplina#

 Nivel del personal t-cnico#  %reparacin del personal de

operacin#


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4e ahí que sea necesario que se elabore un /ro!rama para la prueba con vapor , en estrecha coordinacin con el 4epartamento de @aquinaria del ingenio, en el que se ordenen todas las tareas a realizar previo a la prueba y despu-s de ella# !l ingenio debe estar listo tal $ como sí comenzara a moler; el día de la prueba# $e incluir5n adem5s las oficinas del Iefe de
%., Revisi'n previa de todas las #reas del ingenio para verificar que las mismas est-n en condiciones de ser probadas# 2., isposici'n de los recursos necesarios para la prueba en lo relativo a manmetros , termmetros, vacumetros, instrumentos el-ctricos , etc# que deben estar instalados para comprobar par5metros de los diferentes equipos tecnolgicos # sí como tener e'istencias suficientes de 5cido y sosa para llevar a cabo la limpieza química pre zafra, sí es necesario# 6., orario de realizaci'n de las pruebas, incluyendo desde el encendido de los hornos, hasta la prueba de las bombas# =., Nombre del personal tcnico $ de operacin que realizar5 y evaluar5 cada prueba# 5., Ee especificar#n estrictamente las responsabilidades de cada Iefe de 9urno# !n muchos casos se les designar5 como responsable de la ejecucin de las pruebas del 5rea que repar# P., /untos fundamentales a c(euear en las pruebas por cada equipo de trabajo, así como los valores que deben obtenerse de cada una de ellas para determinar si la misma es o no aceptada como satisfactoria# 3 ., Fotal de (oras,(ombre necesarios para la ejecucin de la misma# dem5s cada prueba requiere de un informe t-cnico que avale los resultados de la misma, en el que se certifique si el #rea o euipo est# listo para la zafra # !ste documento debe ser lo m5s simple posible y reflejar los aspectos siguientes; (#2 %roblemas detectados en el equipo o el 5rea durante la prueba con vapor# +#2 &alores de los par5metros verificados durante la prueba con vapor#


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?#2 &eredicto final sobre el resultado de la prueba, es decir, si se entiende que lo probado est5 liso o no pa"a la &af"a< = e'plicando los detalles que sea necesario ajustar para su repeticin#

P"ocedimieno pa"a "eali&a" la p"ue%a !ene"al con ,apo". La realizacin de esta prueba persigue como objetivos b5sicos la comprobacin de los aspectos siguientes; a7 La hermeticidad de los sistemas de conduccin de fluidos, entre ellos agua, jugo alcalizado y clarificado, aire comprimido, vapor y condensado# b7 La hermeticidad del sistema de vacío 6 si no se comprob en las pruebas parciales7 o el muestreo de algunos equipos a solicitud de alguna instancia autorizada# c7 !l soplado de las tuberías de vapor de escape y directo de la casa de calderas# d7 Las pruebas de las v5lvulas de seguridad# e7 Las pruebas de los sistemas de escobas de las líneas de vapor de la casa de calderas# f7 !l funcionamiento de las bombas de la casa de calderas accionadas con m5quinas de vapor o turbinas# g7 Limpieza de todos los equipos del proceso y las tuberías de conduccin de fluidos por medio de la circulacin de agua y vapor# $e incluye en este aspecto la limpieza química de los evaporadores, calentadores y tachos sí fuera necesario# h7 !l funcionamiento de las centrifugas en el caso de no tener la capacidad suficiente en el banco de transformadores de la "ed p'%lica para su realizacin antes de la prueba general# i7 "oordinacin entre las diferentes 5reas de la casa de calderas y del ingenio# !l ingenio tendr5 que crear condiciones para habilitar una línea de agua para las pruebas, adem5s de las reservas en los clarificadores y otra tanquería, para dar continuidad al proceso integralmente# !s posible simultanear las pruebas de los equipos, dependiendo ello de la preparacin del personal y del ingenio , siempre que no se pierda el concepto de que la p"ue%a final con ,apo" o p"ue%a en ,ac@o constituye un paso comprobatorio de la calidad de las pruebas parciales realizadas #

Sisemas de ,apo" de la casa de calde"as. $e incluyen en este epígrafe las pruebas correspondientes a los sistemas de disparo de las v5lvulas seguridad de las líneas de vapor de la casa de calderas#


221

!sta operacin se llevar5 a cabo despu-s del proceso de soplado de las tuberías de vapor directo y escape de la casa de calderas# Los ingenios est5n obligados a probar todas las v5lvulas de seguridad instaladas, tanto en tuberías como en los equipos tecnolgicos# !stas pruebas se efectuar5n a la presin de operacin normal establecida, considerando una so%"ep"esi$n no"mal del 2 # !stos valores tienen que estar en el rango de las especificaciones *cnicas de las ,;l,ulas insaladas# !n este caso muy particular se debe incorporar al grupo de pruebas el especialisa en Se!u"idad Indus"ial para dar la certificacin estatal que se requiera en este tipo de pruebas, así como algún especialista en instrumentacin# !s factible realizar pruebas parciales con aire comprimido o agua, pero nunca pod";n susiui" a la p"ue%a con ,apo" # ntes de comenzar las pruebas verifíquese que la instrumentacin para comprobar la presin a la que dispara cada v5lvula est- lista e instalada#

1.K Tu%e"@as de ,apo" a la casa de calde"as. a7 3ermetícese la tubería de forma que el vapor solo tenga escape por la v5lvula de seguridad# b7 lim-ntese vapor a la línea y compru-bese por la lectura del manmetro la presin a la que ocurri el disparo# jústese la v5lvula, de ser necesario, para regular la presin de disparo y repítase la prueba hasta total garantía de que la misma cumple con las especificaciones de seguridad requeridas#

2.K Caland"ias conecadas a l@neas de ,apo" de escape. a7 /ndependícese la calandria a probar, de forma que solo ella reciba vapor de escape# b7 lim-ntese vapor de escape a la presin de operacin normal del ingenio # /ncrem-ntese -sta hasta lograr el disparo de la v5lvula# jústese la v5lvula, de ser necesario, para regular la presin de disparo y repítase la prueba hasta total garantía de que la misma cumple con las especificaciones de seguridad requeridas#

.K Cue"po de los ,apo" cell = p"e e,apo"ado"es. a7 4ispngase agua en los equipos a probar#


222

b7 "i-rrense todas las v5lvulas de las tuberías de e'tracciones de los vapor cell y pre evaporadores# c7 lim-ntese vapor de escape a la calandria hasta lograr la sobrepresin de disparo de la v5lvula# jústese la v5lvula, de ser necesario, para regular la presin de disparo y repítase la prueba hasta total garantía de que la misma cumple con las especificaciones de seguridad requeridas#

A"ea de pu"ificaci$n. 4espu-s de realizadas las pruebas de todo el sistema de maceracin, del rastrillo de bagacillo o de las bombas intupibles y del colador parablico en los molinos, proc-dase a la prueba del 5rea de purificacin, partiendo de que en los tanques de jugo mezclado se haya recogido el agua procedente de estas pruebas# !l procedimiento a seguir para la prueba general es el siguiente;

1.K Ll*nense o compl*ense con a!ua las si!uienes capacidades: a7 Los tanques de preparacin de lechada de cal poni-ndose en marcha el movimiento de los mismos# b7 !l sisema de 8u!o de los fil"os a partir de la e'traccin de agua del cla"ificado" por el sisema de cac#a&a hacia los filtros y de ahí al tanque de 8u!o alcali&ado. c7 !l 0  del volumen de operacin del an7ue de 8u!o me&clado 6con la línea adicional de agua sí es necesario7# &erifíquese que la línea no est- tupida y que no e'istan fugas ni salideros#

2.K Con esas capacidades llenas ci"c'lese a!ua desde la planta de lec(ada de cal #acia el tanue de alcalizar = tanue flas(# &erifíquese que la línea no est- tupida, que no e'istan fugas ni salideros y que el dosificador opere correctamente# "ompru-bese que el caudal de agua que llega al dosificador sea el necesario# "ompru-bese el funcionamiento del dosificador de lechada y que el retorno hacia la planta de preparaci'n sea libre.

.K P$n!anse en ma"c#a las %om%as de 8u!o alcali&ado a los calenado"es. "on la v5lvula de salida del último calentador cerrada, verifíquese que no e'istan salideros ni fugas de agua en tuberías, v5lvulas y tapas de los calentadores# &erifíquese la presin de bombeo y comp5rese con los valores que por norma debe tener#

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4.K A%"ase la ,;l,ula de salida del 'limo calenado" #acia el an7ue flas# = comp"u*%ense los aspecos si!uienes: a7 La hermeticidad de la tubería de alimentacin de jugo al tanque flash# b7 La hermeticidad del tanque flash# c7 $i se dispone de mas de un clarificador, el llenado proporcional de cada uno de ellos#

.K Alim*nese ,apo" po" la l@nea de escape a los calentadores rectificadores = ,e"if@7uense los aspecos si!uienes:

primarios%P $

a7 Oue no e'istan fugas o salideros de vapor en el cuerpo del calentador, tubería de conduccin y v5lvulas# b7 Oue todas las v5lvulas de vapor, condensado, incondensables, limpieza con sosa, enjuague con agua y drenaje a zanja, operen correctamente# c7
.K P$n!ase en ma"c#a el mo,imieno del clarificador en el momeno en 7ue se decida comen&a" a e+"ae" a!ua po" el sistema de cac(aza = comp"u*%ense: a7 !l sistema de arranque del movimiento del clarificador# b7 $i el sentido de rotacin de la catalina es el correcto# c7 La hermeticidad de los registros del clarificador# d7 La no e'istencia de ruidos anormales o de sobrecargas en el motor#

M.K )an*n!ase la e+"acci$n de a!ua po" el sistema de cac(aza #acia el cac(az'n $ bombese (acia la batea de los filtros. %resurícense a trav-s de la comunicacin en el cabezal de alimentacin de vapor y, manteniendo cerrada la v5lvula de salida del vaso evaporador# (=

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"ompru-bese que el agua fluye con suficiente caudal, indicativo de que la tubería est5 sin tupiciones# @ant-ngase recirculando un tiempo por el reboso del filtro#

-.K Ci"c'lese a!ua #acia el colador $ tanue de "u!o clarificado = ,e"if@7uese 7ue no e+isen fu!as o salide"os# 0.K P$n!anse en ma"c#a las %om%as de "u!o clarificado a evaporadores. &erifíquese la presin de descarga y comp5rese con el valor normal que debe tener la misma#

E,apo"ado"es de 8u!o. $i el ingenio, por la condiciones t-cnicas de sus instalaciones no ejecut la prueba de hermeticidad a los evaporadores, como parte de sus p"ue%as pa"ciales, entonces tendr5 que llevarla a cabo en la p"ue%a con ,apo" y para ello deber5 organizar el programa de forma tal que la misma se ejecute con prioridad, para luego continuar con el programa de la prueba con vapor# "i-rrense todos los registros de los evaporadores, para recibir el agua procedente de la bomba de jugo clarificado# "ircúlese agua por los vasos evaporadores para limpiar el interior de la flusería y a continuacin alimntese vapor como en operacin normal, verificando que en cada vaso se alcance la presin de vapor de escape en la calandria y el vacío2presin establecido en el cuerpo# 4urante el tiempo de operacin verifíquense los aspectos siguientes; a7 La hermeticidad de las v5lvulas de alimentacin de vapor y de jugo# b7 !l sistema de e'traccin de condensados, las bombas de e'traccin y trasiego así como los sifones, tanques de flasheo, marais, pailones y dem5s instalaciones del sistema# c7 La e'traccin de gases incondensables# d7 Las v5lvulas de las tuberías de evaporacin entre vasos y la de e'traccin a los calentadores de jugo# e7 9oda la instrumentacin instalada# f7 !n las bombas de meladura el ajuste de los prensaestopas y su nivel de vacío requerido#

compensacin al

4urante el tiempo de la prueba recup-rense los condensados obtenidos y envíense hacia el tanque de reserva# !jecútese la limpieza química del evaporador de acuerdo con el veredicto de la prueba parcial#


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9erminada la prueba límpiese los coladores de meladura#

Tac#os $e incluyen en este epígrafe las pruebas de toda la tanquería de los tachos# $i el ingenio, por la condiciones t-cnicas de sus instalaciones no ejecut la prueba de hermeticidad a los tachos, como parte de sus p"ue%as pa"ciales, entonces tendr5 que llevarla a cabo en la p"ue%a con ,apo" y para ello deber5 organizar el programa de forma tal que la misma se ejecute con prioridad, para luego continuar con el programa de la prueba con vapor# Los procedimientos a seguir son los siguientes;

1.K Ci"c'lese a!ua po" oda la tanuería $ receptores de masa a fin de elimina" odo "esiduo de la "epa"aci$n. a7 Jtilícese el agua procedente de los evaporadores de jugo o de las bombas de suministro de agua de usos tecnolgicos# b7 lim-ntese agua hasta limpiar adecuadamente los recipientes# c7

Ll-nese individualmente cada receptor y compru-bese que no e'isten salideros o pases entre los sistemas conectados#

fugas,

d7

"ompru-bese el funcionamiento de los flotantes, niveles y de las v5lvulas de intercone'in, en los casos en que e'istan los mismos#

2.K Ci"c'lese a!ua po" los tac(os pa"a limpia" el ine"io" de la fluse"@a.  continuacin alimntese vapor $ a!ua como en operacin normal, verificando que en cada tacho se alcance la presin de vapor en la calandria y el vacío en el cuerpo establecido# 4urante el tiempo de operacin verifíquense los aspectos siguientes; a7 !n sustitucin del agua se pudiera hervir una solucin de sosa c5ustica con una concentracin no mayor del (> F en peso para lograr una limpieza adecuada de toda la superficie interior# b7 Los aspectos del epígrafe anterior# 4urante el tiempo que dure la prueba, recup-rense todos los condensados y envíense hacia el tanque de recuperacin de condensado puro# ntes de correr vapor hacia la casa de calderas y como parte de la programacin de la prueba general tiene que estar bien definido cuales ser5n los tachos y vasos evaporadores que deben estar cargados con agua para condensar todo el vapor desde el mismo inicio de las pruebas y recuperar los retornos para las calderas#


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Cen"ifu!as. $i el ingenio por problemas de la demanda el-ctrica no ejecut las pruebas de las centrifugas, deber5 llevarlas a cabo según lo descrito anteriormente# L5vese con abundante agua el mezclador de masa cocida, liquídese hacia la zanja#  continuacin compru-bese el movimiento del mezclador en caso de que -ste e'ista y mant-ngase en operacin durante el tiempo que dure la prueba para comprobar su funcionamiento# @ant-nganse en operaci'n en vacío todas las centrifugas a fin de ir ajustando sus mecanismos# !n caso de que por disponibilidad de electricidad ello no pueda ser posible , progr5mese de forma tal que escalonadamente todas se mantengan igual tiempo de operacin#  continuacin verifíquense los siguientes equipos e instalaciones; (7 $infín de azúcar# +7 !levador de cangilones# ?7 "onductor de azúcar hacia la tolva o almac-n de azúcar# )7 Eomanas de azúcar# A7 Lanzador de azúcar# @ant-ngase en operacin el tiempo que dure la prueba con vapor a fin de que se ajusten sus mecanismos#

Sisema de ,ac@o. $i el ingenio no ejecut las pruebas de hermeticidad ni las del sistema de vacío, progr5mese la prueba general de forma tal que aqu-llas se ejecuten con prioridad sobre el resto a fin de que se cumpla la secuencia propuesta anteriomente# @ant-ngase en operacin todo el sistema hasta que se termine la evaporacin en tachos y evaporadores# Jna vez concluida la prueba con vapor el equipo t-cnico del ingenio determinar5 por los resultados de la misma sí el equipamiento se encuentra listo para moler o sí se requiere de la realizacin de algunos ajustes y trabajos en algunas 5reas específicas para la realizacin de una segunda prueba . !n este último caso se determinar5n los recursos requeridos para ella y el tiempo necesario para su repeticin#,

Ins"umenaci$n. Jna buena parte de la instrumentacin debe quedar montada y probada previo a la prueba con vapor, pues es un requisito indispensable para comprobar los resultados# 4e ahí que ello deba verificarse dentro de los reuisitos tcnicos mínimos para la e"ecuci'n de la prueba con vapor # !n algunos ingenios, por cuidar la instrumentacin, se procede a su instalacin despu-s de realizada la corrida de agua y de verificar que no quedan partículas en el interior de tuberías y equipos que la puedan dañar#


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&erifíquese que se ha instalado toda la instrumentacin b5sica requerida para la prueba y que los lazos de regulacin de temperatura, %3, reductora de directo a escape, etc# # funcionen correctamente#

6 )anenimieno P"edici,o. LAS PRUEAS O >ESTRUCTI9AS E LA I>USTRIA AZUCARERA. ITRO>UCCI:

Los t-cnicos que tienen relacin directa con el mantenimiento de f5bricas de azúcar, han tropezado con los problemas de roturas de multitud de equipos en plena zafra# !n la medida en que se logre evitar que los equipos se paralicen por roturas, se asegura proporcionalmente la productividad de la capacidad instalada# !n ocasiones, el romperse un equipo, trae como consecuencia la paralizacin de otros que en conjunto determinan el proceso productivo# $i tenemos en cuenta los resultados negativos que implica esa paralizacin, debemos tratar de reducir, en la medida de nuestras posibilidades, el número de roturas# !n la industria azucarera convergen una serie de factores que hacen del trabajo de mantenimiento una tarea importante# !n primer lugar, por ser una produccin de car5cter cíclica, se hace necesario mantener los equipos en ptimas condiciones por largos períodos continuos en cierta -poca del año, es decir garantizar una alta disponibilidad# !n segundo lugar, las paradas en este tipo de industria, traen como consecuencia una cantidad considerable de azúcar dejada de producir y por consiguiente, la repercusin en la economía del ingenio# !n tercer lugar, debido a las características de la materia prima de esta industria, la caña, la cual una vez cortada, entra en descomposicin r5pidamente, fundamentalmente la sacarosa que es muy sensible a la temperatura y el efecto de los microorganismos# dem5s de las perdidas de sacarosa directa, cuando se muele caña atrasada, se originan una serie de trastornos en la f5brica, que provocan p-rdidas adicionales sobretodo en las mieles# La industria azucarera en su af5n de reducir los enormes costos de mantenimiento dados los altos niveles desearme, tratando de garantizar sin grandes dificultades el período de zafra, ha tratado de buscar soluciones utilizando los desarrollos científicos# !n esta búsqueda han aparecido los m-todos computacionales, introduccin de m-todos de investigacin de operaciones, sistemas estadísticos de control, el empleo de t-cnicas y herramientas de alta eficiencia y la introduccin de t-cnicas de ensayos no destructivos# La utilizacin de ensayos no destructivos logra estos objetivos a un costo reducido y en


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tiempo mínimo, sin afectacin mec5nica de la muestra bajo inspeccin#

APLICACI: La aplicacin de los m-todos de ensayos no destructivos dentro del campo de actividades de mantenimiento no se ha difundido en todas las industrias con igual entusiasmo e inter-s, muchas son las causales y una de ellas es la econmica, pues muchas industrias pequeñas y medianas con pocos equipos, no pueden adquirir el costo equipamiento ultrasnico necesario para inspeccionar pequeños equipos de f5cil reposicin# La industria azucarera, en general ha utilizado m-todos tradicionales y rudimentarios para descartar o sustituir componentes defectuosos y para detectar fallas en los equipos tecnolgicos, tales m-todos no siempre se efectúan con todo el rigor requerido, debido a la necesidad de realizar multitud de trabajos y emplear gran cantidad de personal, por lo que en algunos casos se hace costosa esta pr5ctica# !l conocimiento previo de fallas en guijos así como la inspeccin de espesores en domos de calderas y cuerpos de evaporadores, etc#, elimina la posibilidad de prolongadas interrupciones producidas por peligrosos accidentes en operacin# !n la industria pesada o industrias de determinada importancia econmica para el país se justifica plenamente la adquisicin de estos equipos y el adiestramiento de personal calificado para su operacin, este es el caso de la industria azucarera en "uba, donde se cuenta con varios grupos de t-cnicos bien preparados en la implementacin de estas t-cnicas, los cuales poseen el equipamiento de última generacin y dan este servicio en todas las provincias del país incluso en el e'terior#  continuacin se da una breve descripcin de los principales equipos con que cuentan estos grupos de trabajo;

>eeco" ul"as$nico de fallas. !ste equipo es capaz de generar y emitir ondas ultrasnicas con frecuencia de ( a A @3z utilizando sensores de cristal de cuarzo# Las ondas generadas forman un haz bien definido de pequeña seccin transversal que corresponde con el 5rea del sensor y al igual que otros movimientos ondulatorios, est5n sujetas a leyes de refle'in y refraccin cuando ellos encuentren cambios en las propiedades físicas de los cuerpos donde se propagan# •

La onda reflejada es analizada por el instrumento, emitiendo una señal en una pantalla de un osciloscopio de rayos catdicos que muestra la amplitud y posicin de la frontera o discontinuidad con respecto a la superficie de la muestra con sensores adecuados se pueden emitir ondas perpendiculares a la superficie y en 5ngulos de ?>, )A, => y H>C# %ueden lograrse penetraciones desde >#+A mm hasta H#> mm con alta precisin# !ste equipo tiene amplia aplicacin en la deteccin de fallas de diferentes ejes de la industria sobretodo en la inspeccin de guijos de mazas# • alanceado" din;mico po";il.


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!ste equipo es muy útil y econmico para balancear partes mviles sin desarmar la m5quina# La aplicacin del mismo en el balanceo de turbogeneradores, cuchillas picadoras de caña, desfibradoras, bombas, turbinas, centrifugas y sistemas similares tienen gran importancia econmica porque elimina la necesidad de efectuar un complejo desarme del equipo en prueba, con los consiguientes gastos ocasionados por la prolongada interrupcin de la produccin#

)edido" di!ial de espeso"es. poyado en el mismo principio que el detector ultrasnico de fallas, este instrumento emite ondas ultrasnicas de + y A @3z dependiendo del sensor utilizado# •

!ste equipo ofrece muchas facilidades en su manipulacin y de una lectura directa de los espesores en una pantalla digital, adem5s est5 provisto de un sistema de programas que permite utilizarlo en diferentes materiales, su portabilidad y su sencillo manejo lo hacen de gran utilidad en la medicin de espesores de múltiples materiales, hasta valores del orden de los ?>> mm# !ste equipo encuentra gran utilizacin en el chequeo de los espesores de tanques llenos y vacíos, en el caso particular de los tanques de almacenamiento de mieles y alcoholes que gran parte del tiempo permanecen llenos y por lo tanto resulta imposible determinar el espesor de sus l5minas por el m-todo tradicional de calas# !sta t-cnica permite medir con frecuencia el espesor en diferentes niveles de los tanques y establecer un programa de reparacin de los mismos# !ste equipo encuentra gran utilizacin en la medicin de espesores de tuberías de jugo e'puestas a severa corrosin y abrasin, en el chequeo de espesores de cuerpos de bombas, tubos y domos de calderas placas y envolventes de equipos tecnolgicos como clarificadores, calentadores, evaporadores, tachos y cristalizadores# "ombinado con el 4etector Jltrasnico de
>eeco" ul"as$nico de fu!as. "onsiste esencialmente en un detector de ondas ultrasnicas, las cuales se producen cuando un fluido escapa por algún orificio# •

!l aparato, constituido por un micrfono y un analizador, capta e'clusivamente la componente ultrasnica producida y la convierte en energía el-ctrica, haciendo mover una aguja indicadora o un sistema acústico# !n algunos casos donde se desee probar la e'istencia de porosidad en un tanque soldado, el equipo est5 provisto de un generador ultrasnico que se introduce en el tanque, las ondas emitidas en el interior se reflejan en todos los sentidos y la presencia de un por, permite la salida al e'terior de las ondas ultrasnicas, siendo entonces detectadas por el equipo# %or su sensibilidad, este equipo permite detectar fugas en orificios y poros que posean di5metros inferiores a >#+A mm y con presiones internas pr'imas a >#H MgPcm + 6(>lbPplg +7# Jna característica de este equipo es su f5cil manipulacin# !ncuentra


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aplicacin en la deteccin de fugas críticas y muy pequeñas de redes de tuberías que manipulan líquidos, gases y vapores, así como en la deteccin de fugas en equipos tecnolgicos que operan con presiones desde (#H hasta >#() MgPcm + D$ 6+) hasta + lbPplg +7, como los evaporadores y tachos# Los rodamientos a bolas o rolletes emiten ondas ultrasnicas de determinado nivel en su operacin normal, cualquier cariadura en ellos har5n variar el nivel de la anda, la cual es detectada por el equipo y así ser5 posible determinar mediante escalas adecuadas cuando deben sustituirse#

Anali&ado"es de ,i%"aci$n. !stos equipos proporcionan el chequeo de los límites de vibracin permisibles de diferentes equipos y el origen de sus causas# 4e esta forma se registran peridicamente si e'isten incrementos de la vibracin de determinados equipos# •

!n sistemas susceptibles de desbalanceo, como lo son las cuchillas picadoras de caña y turbinas, es de gran aplicacin sistem5tica porque permite registrar el desarrollo de alguna anomalía y establecer el punto crítico para proceder a su correccin# !l empleo de estas t-cnicas propicia considerables beneficios econmicos para el ingenio que las utilice con sistematicidad, lo que no quiere decir que cada ingenio tiene que adquirir un juego de estos equipos, pero si debe solicitar peridicamente los servicios de estos grupos de especialista para realizar los diagnsticos correspondientes durante y sobretodo antes de concluir la zafra para organizar y dirigir t-cnicamente las reparaciones#

C6 )AIPACB pa"a bindos. Sofa"e pa"a la o"!ani&aci$n = con"ol del manenimieno = las "epa"aciones. ATECE>ETES !l m-todo organizativo empleado en "uba para el control del mantenimiento y las reparaciones de la industria azucarera, se basa en la e'periencia acumulada por trabajadores y t-cnicos del sector, guiados por la necesaria búsqueda de procedimientos que optimicen una de las actividades de mayor influencia en la eficiencia industrial y en los costos de produccin de azúcar# 9oda esta vasta e'periencia se ha vertido en una serie de metodologías y manuales que recogen los pasos a seguir en el control organizativo del mantenimiento tanto en la etapa de zafra como en el período de inactividad fabril# Los referidos manuales, cuentan con un grupo de procedimientos que facilitan la realizacin de un mejor trabajo de mantenimiento en las f5bricas de azúcar# !stos procedimientos, en lo fundamental son; 4 3rgani"aci#n eiciente del mantenimiento en $brica( La organizacin del mantenimiento implica la puesta en pr5ctica de estrategias o m-todos, que pueden sintetizarse en las siguientes actividades;


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• "reacin de las brigadas de trabajo#

4e acuerdo con las tareas a realizar en un equipo o instalacin, se crean grupos de trabajo o TbrigadasT, en las que intervienen obreros calificados en distintas especialidades 6soldadores, mec5nicos, etc#7 para ejecutar con efectividad el trabajo indicado# • 4eterminacin preliminar de los materiales y fuerza de trabajo#

Jna vez confeccionadas las brigadas, los responsables de las mismas o sus jefes inmediatos se reúnen con el propsito de determinar, de forma preliminar, los materiales y fuerza de trabajo necesarios para ejecutar cada uno de los trabajos propuestos en la f5brica# • !laboracin del presupuesto de la actividad#

 partir de los precios vigentes de los materiales involucrados y las horas2hombre necesarias para ejecutar la tarea propuesta, conjuntamente con la calificacin de cada trabajador, se elabora un presupuesto preliminar del mantenimiento fabril para conocer las necesidades financieras previstas en la ejecucin de las reparaciones a la maquinaria industrial# 4 8normaci#n sobre el comportamiento de cada e&uipo( &inculado estrechamente a la organizacin del mantenimiento, en los manuales se hace referencia a los documentos que recogen el comportamiento de cada uno de los equipos del proceso durante la etapa de zafra# Las interrupciones consecutivas en algunos de estos equipos constituir5n una slida base informativa para su posible sustitucin o modificacin, permitiendo adem5s utilizar los recursos disponibles en aquellas instalaciones que verdaderamente requieran de una atencin especial y que pudieran considerarse como nuevas inversiones en la etapa de no zafra# 4 /ontrol de los gastos reales +materiales y uer"a de trabajo)( !l m-todo empleado establece un control de los gastos incurridos en la reparacin o el mantenimiento de los equipos, a trav-s del procesamiento de los pedidos de materiales a los almacenes y de una informacin diaria sobre las horas2hombre y las calificaciones de los trabajadores que participan en la ejecucin de la tarea propuesta# 4 Jegistro de las caracter*sticas del e&uipamiento( Los manuales muestran un procedimiento de registro de las características t-cnicas de todos los equipos de la f5brica, los que son agrupados en (* modelos diferentes, unificando así los datos de equipos similares# 4e acuerdo a los elementos fundamentales referidos en los manuales de mantenimiento, resulta evidente que la utilizacin cotidiana del m-todo basado en la e'periencia cubana, permite definir los materiales y la fuerza de trabajo necesarios para ejecutar los


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mantenimientos y las reparaciones de los equipos de la f5brica, optimiza los recursos al regular los pedidos de materiales y garantiza los trabajadores necesarios para ejecutar cada una de las tareas#  pesar de las bondades del m-todo de organizacin empleado en el control del mantenimiento y las reparaciones en las f5bricas de azúcar y que, en síntesis, ha sido e'plicado hasta aquí, su realizacin resulta totalmente inoperante sin el empleo de las t-cnicas de computacin# 9eniendo en cuenta la e'periencia cubana en la actividad y con el concurso de especialistas en la rama de la computacin, en el /nstituto "ubano de /nvestigaciones zucareras 6/"/N\7 se elabor un sistema computarizado conocido con las siglas ^)AIPACB^, que permite englobar, en gran medida, todos los requerimientos de control del mantenimiento#

SISTE)A CO)PUTARIZA>O PARA LA OR(AIZACIO  COTROL )ATEI)IETO  LAS REPARACIOES I>USTRIALES 5)AIPACB6

>EL

!l sistema )AIPACB, se compone de un grupo de procedimientos relacionados entre sí# Jna parte de estos est5n orientados hacia la caracterizacin y comportamiento del equipamiento fabril, contando con diferentes líneas para la identificacin de los equipos y componentes que conforman el ingenio, sus características t-cnicas, comportamiento en operacin, acciones a las cuales han sido sometidos, etc# !l resto de los procedimientos est5n dirigidos a los aspectos organizativos y financieros de la actividad, permitiendo la elaboracin de los planes de mantenimiento yPo reparaciones al menor nivel# !s decir, son debidamente tratados los materiales y la fuerza de trabajo que intervienen en cada tarea, pudiendo elaborar el T%resupuestoT de la forma m5s e'acta# %ara ello cuenta con mecanismos de muy f5cil uso e interpretacin que le permiten a cualquier cliente elaborar su plan de mantenimiento sin requerir de un grado de conocimiento inform5tico tambi-n incluye procedimientos para el control de los gastos bajo un sistema de organizacin determinado# 9odas las informaciones recogidas son agrupadas debidamente, lo que posibilita la emisin de una amplia gama de reportes capaces de satisfacer al m5s e'igente cliente# !l sistema )AIPACB pa"a bindos , es una herramienta para la obtencin de un esquema para la optimizacin del mantenimiento en las f5bricas de azúcar# !l modelo de mantenimiento industrial empleado, se fundamenta en la optimizacin de los recursos materiales y humanos para lograr los siguientes objetivos; (2 4isminucin de los costos de mantenimiento# +2 /ncremento en la vida útil del equipamiento industrial# ?2 Eacionalizacin de la fuerza de trabajo vinculada con la actividad# !stos aspectos se resumen de la siguiente forma; (2 4isminucin de los costos; $e estima que los costos de mantenimiento de una f5brica de azúcar oscilan alrededor de un +>F del costo total de produccin, de aquí que una disminucin en este índice se


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traduzca en un decrecimiento significativo de los costos de produccin# "omo )AIPACB provee, entre otros, de registros pormenorizados sobre el comportamiento del equipamiento en operacin, sus características y estado t-cnico, los gastos incurridos en su conservacin y mantenimiento, el cliente cuenta con una valiosa informacin que le permite minimizar los costos y garantizar la efectividad operacional de las instalaciones# +2 /ncremento en la vida útil del equipamiento industrial; !l incremento de la vida útil del equipamiento industrial resulta posible si se aplica una adecuada estrategia de mantenimiento, soportada en criterios t-cnico2econmicos capaces de ofrecer toda la informacin necesaria para la toma de decisiones# La e'periencia acumulada nacional e internacionalmente, nos ha permitido determinar que en muchas ocasiones se invierten recursos materiales y humanos para garantizar un adecuado funcionamiento de los equipos, que justifican su reposicin total antes de continuar aport5ndole mantenimientos de cualquier tipo# !l sistema )AIPACB brinda al cliente todos los elementos necesarios para trazar la mejor estrategia en cada momento# ?2 Eacionalizacin de la fuerza de trabajo; !l esquema que propone )AIPACB se basa en la realizacin de un balance de la fuerza de trabajo necesaria para acometer cada tarea, permitiendo su an5lisis en funcin de los requerimientos reales# "ada obrero con determinada especialidad debe ser utilizado en los trabajos de forma racional y suficiente, de modo que no se utilicen m5s recursos de los necesarios#

Re7ue"imienos o"!ani&ai,os p"e,ios a la implanaci$n del Sisema )AIPACB. )AIPACB, m5s que un softWare, es una filosofía del mantenimiento# %or esta razn, se deben tomar un grupo de medidas de car5cter organizativo y de adiestramiento al personal que interviene en las tareas relacionadas con la actividad# Eesulta imprescindible la implantacin de una determinada organizacin dentro de la f5brica que facilite la ulterior puesta en marcha del softWare# Las actividades que conlleva el mantenimiento y las reparaciones fabriles, las realizan un grupo de obreros con determinadas especializaciones, que frecuentemente tienen cierta estabilidad en estas tareas# La conformacin de estos grupos de trabajo resulta ser absolutamente necesaria, pero ha de tenerse en cuenta tambi-n que su organizacin bajo un esquema determinado no puede ser necesariamente id-ntica en todas las f5bricas# "ada ingenio tiene sus particularidades y por tanto estas deben ser estudiadas de antemano para lograr una mayor integridad desde el punto de vista organizativo y de alcance# 4e esta manera, una organizacin por grupos o brigadas de trabajo, cuya tarea conlleve la reparacin y mantenimiento de un 5rea determinada, garantiza que dicho grupo sea el responsable de la calidad de los trabajos e inevitablemente obtenga el grado de especializacin requerido y una motivacin particular por lograr una ptima calidad en los trabajos que realiza# 4e todo lo anterior se desprende que )AIPACB no es un softWare corriente, sino que para su implantacin se requiere de la presencia de los especialistas que determinar5n los esquemas organizativos y de otra índole requeridos para la marcha adecuada del sistema de cmputo, logrando con esto una adecuada organizacin y adaptacin del softWare a las condiciones creadas#


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>ESCRIPCIO >EL SO?TbARE !l sistema )AIPACB, cumple con los siguientes objetivos; @4 /odiicaci#n de los e&uipos y conjuntos &ue conorman el ingenio(

)AIPACB cuenta con un "odificador Jniversal para la /ndustria zucarera que facilita de forma autom5tica la identificacin de cada equipo y conjunto del ingenio# !n primer lugar, el ingenio se divide en 0 5reas fijas que siguen el flujo de produccin típico de la industria azucarera a partir de la caña en el 5mbito mundial# !stas 5reas son las siguientes; Zrea ( 2 @anipulacin y preparacin de la caña Zrea + 2 %lanta moledora Zrea ? 2 Generacin de vapor Zrea ) 2 %lanta el-ctrica Zrea A 2 %urificacin de jugos Zrea = 2 !vaporacin Zrea H 2 "ristalizacin Zrea 0 2 "entrifugacin, peso y manipulacin del azúcar dem5s, el $oftWare le da la posibilidad de incluir +H 5reas opcionales de cualquier tipo como %lantas ne'as al ingenio, transporte, etc### "on esta divisin previamente concebida, se le solicitar5 del cliente a trav-s de un cuestionario, la cantidad de equipos que posee el ingenio en cada una de estas 5reas# %or ejemplo, el cuestionario del Zrea H 6"ristalizacin7 contendr5 entre sus preguntas, la cantidad de tachos instalados en el ingenio# %uede ser que el ingenio no cuente con un 5rea de las que aparecen especificadas 6ej# Eefinería de azúcar7, o posea alguna instalacin no contemplada dentro de la divisin concebida en el sistema 6ej# 4estilería7# %ara estos casos, pueden realizarse todas las modificaciones posibles para adaptar la aplicacin a las características de la f5brica bajo estudio# Jna vez contestadas las preguntas de un 5rea o de todas las 5reas, la aplicacin genera un cdigo de H dígitos que identifica al equipo o componente en cuestin# !l primero vincula a la maquinaria con el 5rea donde est5 ubicada y los tres últimos indican si el elemento codificado resulta ser un sistema, un equipo fundamental  un componente 6motores, reductores, transmisiones, tanques, etc#7# $i por ejemplo, en el cuestionario del Zrea ( 6%lanta @oledora7 se incluye ( en la cantidad de grúas de caña, la respuesta codificada del sistema para este equipo sería la siguiente; C$di!o E7uipo o componene (>?>(>> Grúa de caña (>?>(H( @otor el-ctrico acc ppal de izaje grúa de caña (>?>(H+ @otor el-ctrico acc trasl longitudinal grúa de caña (>?>(H? @otor el-ctrico acc transversal c izq grúa de caña


(>?>(H) (>?>(0( (>?>(0+ (>?>(0? (>?>(0) (>?>(*( (>?>(*+ (>?>(*? (>?>(*)

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@otor el-ctrico acc transversal c der grúa de caña Eeductor acc ppal de izaje grúa de caña Eeductor acc trasl longitudinal grúa de caña Eeductor acc transversal c izq grúa de caña Eeductor acc transversal c der grúa de caña 9ransmisin acc ppal de izaje grúa de caña 9ransmisin acc trasl longitudinal grúa de caña 9ransmisin acc transversal c izq grúa de caña 9ransmisin acc transversal c der grúa de caña o

o

Los dígitos + y ? del cdigo nos indican que la grúa de caña es el equipo fundamental  o o ? del 5rea ( y el ) y A señalan la cantidad de grúas instalada# !l tratamiento dado en la seleccin de los últimos dígitos, permite tambi-n la identificacin previa de algunas características de la maquinaria# 4e esta manera, si el cdigo termina en dos ceros 6>>7 estamos en presencia de un equipo fundamental 6en este caso la Grúa de caña7# Los componentes del equipo fundamental tendr5n sus primeros A dígitos iguales a este, diferenci5ndose en el =C y HC# "on este mismo grado de detalle, la aplicacin identifica al resto de los equipos señalados en el cuestionario# !sta codificacin resulta ser el TcoraznT de )AIPACB, puesto que a partir de la identificacin num-rica de todos los equipos de la f5brica, se realiza una interrelacin entre el cdigo y las acciones de mantenimiento y reparacin que se ejecutan sobre cada equipo, las roturas e interrupciones en las cuales est5n involucrados, los gastos incurridos en las mismas, las características t-cnicas, etc# La codificacin establecida no tiene que ser conocida en todas sus interioridades por el cliente, pues e'isten m-todos que facilitan la búsqueda de los cdigos mediante la descripcin de los equipos asociados#

2K Re!is"o de las incidencias ocu""idas du"ane la eapa de &af"a. l estar debidamente codificado cada equipo y conjunto, se complementan varios procedimientos de control que permiten registrar las causas que han provocado alguna incidencia sobre la maquinaria# %ara ello, se establecen las siguientes causas; • Rou"as indus"iales: $e registran aquellas incidencias ocasionadas por la rotura de algún elemento integrante de un equipo en operacin# No necesariamente este tipo de desperfecto ocasionar5 la parada de la f5brica, pero siempre su evaluacin resulta ser un tema importante# • Ine""upciones Ope"ai,as: "oncepto que señala una operacin inadecuada, errores

en el diseño o desperfectos mec5nicos de un equipo o instalacin, pero que no involucra la rotura de una de sus partes# %or lo general este tipo de incidencia trae aparejada la parada de la f5brica# • O"as incidencias: quellas no contempladas en los conceptos anteriores#


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%ara todos los casos, se registran las causas, tiempo, fecha, etc# La fuente de obtencin de estas informaciones parte de un documento que se implementa en el estudio preliminar conocido como TLibro de /ncidenciasT el cual es debidamente ubicado, estableci-ndose adem5s la responsabilidad de determinados jefes de las 5reas industriales en su uso# !stas informaciones, previo procesamiento por )AIPACB, ofrecen una amplia gama de reportes de gran valor estadístico y t-cnico# Jno de los m5s importantes es la T3istoria del !quipoT, documento en el que aparece debidamente organizado cual ha sido el comportamiento real de cada equipo# G4 Planiicaci#n de los trabajos a reali"ar en cada parada para mantenimiento( !s de suma importancia para las diferentes 5reas del ingenio, conocer de antemano cuales son las tareas a ejecutar durante el mantenimiento en operacin 6paradas programadas para mantenimiento7, qui-n las debe realizar, etc# %ara ello, )AIPACB dispone de un procedimiento que permite elaborar y controlar el plan de mantenimiento para la parada programada# La informacin resultante es registrada con fines estadísticos# C4 Jegistro, con ines de consulta, de las caracter*sticas t!cnicas de cada e&uipo( %ara una adecuada toma de decisiones, es interesante contar de forma 5gil, con las características t-cnicas de cada equipo# %ara ello, )AIPACB ofrece () modelos que facilitan el registro de las principales características t-cnicas del equipamiento fabril# La informacin t-cnica de cada equipo podr5 ser almacenada en tablas, que pueden ser visualizadas o impresas para cualquier tipo de an5lisis posterior# !n estas fichas el cliente podr5 incluir toda la informacin que desee sobre la instalacin en cuestin# !l cdigo de cualquier equipo puede ser encontrado f5cilmente a partir de procedimientos desarrollados en el sistema una vez invocado este cdigo, la computadora muestra r5pidamente la ficha t-cnica correspondiente#

K Ela%o"aci$n del plan de "epa"aciones  partir de todas las informaciones anteriores, se cuenta con los elementos necesarios para confeccionar, una vez concluida la etapa de zafra, el plan de reparaciones generales del ingenio# !l subsistema o mdulo financiero del )AIPACB le ofrece al cliente un m-todo eficiente para la obtencin de un sistema organizativo que permite la determinacin de cada trabajo a realizar, emitiendo las rdenes de trabajo correspondientes, y la planificacin de los materiales y fuerza de trabajo requeridos 6ambos debidamente cuantificados7 a fin de determinar cuales son los trabajos que se pretenden ejecutar y qu- costo tendr5n# $e pueden elaborar cuantas alternativas desee el cliente y una vez decidida la mejor, se ofrecen diferentes reportes que satisfacen cualquier requerimiento# :4 /ontrol de los gastos directos reales de la actividad de mantenimiento(


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Jna vez comenzado los trabajos de reparaciones generales, se implementan un grupo de mecanismos capaces de controlar los gastos directos 6salarios y materiales7 en los que se ha incurrido, así como la )a"c#a ?@sica 6vance <ísico7 de los trabajos según el cronograma propuesto# !ste cronograma est5 determinado por el grupo de trabajos a realizar, los días laborables reales y las pretensiones de comienzo de la zafra siguiente# Los especialistas, autores de )AIPACB, se encargan de adiestrar debidamente a los especialistas que designe el cliente, en la confeccin del cronograma, según las informaciones que ofrece el sistema# $e integran en este sistema, controles y an5lisis comparativos para garantizar un adecuado balance entre lo planificado y lo que realmente ocurre durante la marcha de los trabajos# 3asta aquí, se resumen los objetivos y procedimientos del sistema )AIPACB, los cuales se describen detalladamente en la documentacin t-cnica suministrada con el paquete# "omo regla general, los especialistas ofrecen a los clientes un informe t-cnico sobre la situacin real del ingenio y las medidas de car5cter organizativo que deben seguir para optimizar el uso del sistema# $e incluye el adiestramiento a todo el personal que designe el cliente#

REFUERI)IETOS >E SO?T  /AR>bARE %ara la instalacin del $oftWare )ainPacY se requiere de la siguiente configuracin como mínimo; 2 @icrocomputadora )0=, ) @D E@# 2 @onitor &G o $&G a color# 2 9orre de floppy de ?(P+T 2 )> @D libres en disco duro# 2 /mpresora de caracteres de (AT#

9ETAJAS A OTEER CO LA E_PLOTACI >EL SISTE)A La e'plotacin del $istema ^)AIPACB^ se revierte en el incremento de la efectividad econmica y productiva de la actividad, este $oftWare es adaptable a cualquier tipo de empresa, sea azucarera o no, teniendo por tal motivo una amplia aceptacin# Las principales ventajas econmicas y organizativas que el cliente obtiene con la puesta en marcha del sistema, son las siguientes; (# 9odos los equipos industriales estar5n codificados hasta el nivel de sus componentes fundamentales y agrupados dentro del 5rea donde desarrollan su accin dentro del proceso# +#  partir del cdigo generado, se registra el comportamiento de los equipos durante su e'plotacin, las acciones de mantenimiento que sobre ellos se ejecuten y los gastos incurridos en tal sentido# Jna de las ventajas que se obtienen al contar con este tipo de informacin, es que se elimina totalmente la p-rdida econmica que conlleva la repeticin de estos trabajos de reparacin y mantenimiento durante la etapa de


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inactividad fabril, cont5ndose adem5s con la fecha e'acta en que se produjo un problema, el grado de afectacin, su reiteracin o tambi-n la sustitucin de un componente en cualquiera de los equipos de la industria# !l comportamiento y los gastos incurridos permiten la valoracin del estado t-cnico de las instalaciones y se convierten en una guía para el establecimiento de una acertada política de reposicin# ?# $e registran convenientemente las fichas t-cnicas de los equipos fundamentales y secundarios, las que contienen sus principales par5metros#  esta valiosa informacin se accede f5cilmente y con gran celeridad# )# l facilitar la elaboracin de presupuestos, se cuenta con una cifra que puede ser comparada con el marco límite asignado a la industria, de tal manera que si el presupuesto resulta ser superior a la asignacin, se tienen todos los elementos para reajustar el plan de reparaciones teniendo en cuenta el comportamiento de las instalaciones durante la zafra el valor total del nuevo presupuesto es obtenido r5pidamente por el sistema, lo que favorece la evaluacin de múltiples variantes# %or otra parte, con el control de los gastos reales resulta factible la comparacin y el ajuste, en ocasiones necesarias, al marco presupuestal concebido# A# 4ado que cada norma de reparacin tiene su cdigo establecido y los materiales necesarios para ejecutar el trabajo, es evidente que se puede lograr un control riguroso de los materiales e'traídos del almac-n slo con la participacin de un reducido personal, comparando los materiales indicados en los vales de solicitud con aquellos pedidos en la norma correspondiente, disminuyendo con ello el desvío de recursos por mala organizacin de la actividad# =# !n los ingenios azucareros cubanos, los gastos directos se contabilizan de la siguiente forma; . Eeparaciones ordinarias . /nversiones . Eeparaciones capitales "ontabilizar estos gastos de forma manual requiere de un significativo número de personas dedicadas a ello unido a las imprecisiones propias de un trabajo tan voluminoso# !l )AIPACB incorpora entre sus procedimientos el tratamiento de estas informaciones incrementando la veracidad de las cifras resultantes, favoreciendo con ello la economía empresarial# Nuestra e'periencia acumulada a trav-s de los años, nos permite asegurar que en muchos casos estos gastos no son contabilizados# H# /ncluye procedimientos para el c5lculo y control del vance <ísico, permitiendo conocer cu5nto es el avance de las reparaciones en el período deseado, siendo esto de gran utilidad para la gerencia de los ingenios, dado que en muchos casos los pr-stamos bancarios est5n sujetos al avance de las reparaciones# 0# !mite m5s de +A> tipos de reportes, capaces de satisfacer al cliente m5s e'igente# 9oda la informacin fluye con gran celeridad y e'actitud#


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CAPITULO 12. LA AUTO)ATIZACIO  EL COTROL SUPER9ISORIO >EL PROCESO AZUCAREROW SU RELACIO CO LA E?ICIECIA I>USTRIAL. ITRO>UCCI: -a automati"aci#n y control supervisorio de los procesos industriales constituyen una necesidad actual en la mayor*a de los casos( n t!rminos generales la industria a"ucarera de ca'a e0ibe un bajo nivel de aplicaci#n de la t!cnica aun&ue los pa*ses de mayor desarrollo tecnol#gico la 0an ido incorporando progresivamente( Por citar ejemplos Map#n, Francia, 7lemania e 8nglaterra disponen de $bricas altamente automati"adas con dividendos positivos( n la industria productora de a"Dcar de ca'a pueden citarse los casos de 7ustralia y rica del Sur &ue se encuentran entre los pa*ses de m$s alto nivel tecnol#gico( n /uba se 0a desarrollado paulatinamente la automati"aci#n de una buena parte de los subprocesos y un grupo de sus numerosas $bricas e0ibe un aceptable nivel de instrumentaci#n, control y supervisi#n( n este Dltimo aspecto resalta el desarrollo de un sistema supervisorio sustentado en un programa llamado J7/8- desarrollado por el 8nstituto /ubano de 8nvestigaciones 7"ucareras( n paralelo con el desarrollo antes epresado se 0an reali"ado valoraciones &ue 0an permitido deinir un notable impacto de la automati"aci#n sobre la eiciencia industrial lo &ue es abordado en este capitulo( !n cualquier caso, el proceso azucarero resulta complejo desde el punto de vista tecnolgico al contemplar cuantiosos y complejos procesos unitarios, generacin y autoabastecimiento de energía incluyendo la entrega de este importante recurso a la red pública en muchos casos, etc# sí mismo el control de la operacin est5 altamente influenciado por las variaciones cualitativas de la materia prima# dicionalmente se trata de una industria que requiere de forma apremiante el incremento de la eficiencia tecnolgica y la disminucin de los costos de produccin# Lo anteriormente e'presado indica que la automatizacin y control supervisorio del proceso azucarero constituye un elemento que requiere de vital atencin#  continuacin se describen los principales objetivos de automatizacin en el proceso azucarero y su incidencia sobre la eficiencia industrial tomando en consideracin resultados de evaluaciones realizadas en la industria azucarera cubana donde resalta el efecto sobre la economía energ-tica y la recuperacin de azúcar en el proceso# Lo reflejado pudiera constituir una guía para la valoracin de inversiones en el campo de la automatizacin lo que debe ser profundizado atendiendo al caso específico#

LOS OJETI9OS >E COTROL V"ea de %asculaci$n = andem:


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!l r-gimen de molida deseado est5 condicionado por el nivel de operacin que se establece en la tolva alimentadora de la primera unidad de molida lo que responde a sensores habilitados para este fin# !n los casos en que no se dispone de tolva se instalan los denominados UpalpadoresV con el objetivo de medir la altura del colchn de caña previo a la primera unidad de molida# !l sistema de control se encarga de mantener el nivel seleccionado accionando la estera surtidora de caña# dicionalmente se toma en consideracin, mediante un proceso secuencial, el suministro de caña a la estera surtidora para evitar vacíos en -sta, lo que condiciona la accin de la estera previa# 9ambi-n se dispone de bloqueos ante altos consumos de potencia en las cuchillas picadoras de caña para evitar atoros# !l flujo de agua de imbibicin se asocia al r-gimen de molida establecido#

V"ea de calde"as: !n este caso se controla el nivel de agua en el domo lo que se logra a trav-s de la informacin sobre esta variable, adicionando a la misma el comportamiento de los flujos de agua y vapor# 8tros objetivos de control son la presin del vapor y la presin en el hogar# !l control de la combustin se realiz mediante una vía indirecta relacionando los flujos de bagazo y de aire#

V"ea de pu"ificaci$n< calenamieno = e,apo"aci$n: Los objetivos fundamentales de control son; el p3 del jugo mezclado, la temperatura a la salida de los calentadores, el nivel de jugo en los vasos evaporadores y la presin de vapor en la calandria de los pres#

V"ea de ac#os: La variable de control fundamental es la conductividad el-ctrica de las masas cocidas lo que condiciona el flujo de meladura o miel que se alimenta al tacho# dicionalmente se dispone de otras mediciones como presin de vapor y vacío así como de mandos a distancia para accionar v5lvulas de descarga, pase de masa cocida de un tacho a otro, etc#

El con"ol supe",iso"io del p"oceso: "ada 5rea sujeta al proceso de automatizacin y control dispone de una microcomputadora encargada de la supervisin# Las microcomputadoras est5n enlazadas a trav-s de una red que permite el flujo de informacin de las variables entre las diferentes 5reas# dicionalmente se dispone de este medio t-cnico en una sala central desde la cual puede supervisarse el proceso con un car5cter de sistema#


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RESULTA>OS >ERI9A>OS >E LA AUTO)ATIZACIO ún cuando la automatizacin es una t-cnica cuyo beneficio es reconocido en el sector industrial en general, es conveniente aportar elementos acerca de su efecto sobre el proceso azucarero, que aunque est5 calificado como UtradicionalV, resulta m5s complejo que muchos otros# $e evalu en un ingenio e'perimental que consta de los medios de automatizacin y supervisin a los efectos de los objetivos de control antes descritos, determin5ndose los beneficios derivados de la t-cnica respecto a la operacin conducida por los hombres# !ntre ellos se encuentran;

V"ea de %asculaci$n = andem: Ο /ncremento de la capacidad de molida  (> F# Ο /ncremento en la e'traccin de pol  >,A F# Ο 4isminucin del tiempo perdido por atoros  (,A días P zafra#

V"ea de calde"as: Ο horro de combustible  A F# Ο /ncremento de la presin de vapor  A F# Ο 4isminucin del tiempo perdido por caída de presin  ( día P zafra#

V"ea de pu"ificaci$n = concen"aci$n: Ο Ο Ο Ο

4isminucin de la destruccin de reductores  H F# Eeduccin de las p-rdidas de azúcar por inversin  >,) F# /ncremento del bri' de la meladura  ? CD'# 4isminucin del tiempo perdido por llenuras  (,= días P zafra#

V"ea de ac#os: Ο /ncremento de la productividad de la estacin  +> F# Ο 4isminucin de la pureza del licor madre en @""  + unidades#

4el cuadro precedente se derivan aspectos de marcado inter-s donde se destacan el aumento de la productividad y los ahorros de energía y azúcar# "oncretando el asunto de estos ahorros el cuadro puede ser resumido según; • •

Jna recuperacin de azúcar de >,(0 t por cada (>> t de cañas procesadas# Jn ahorro de bagazo de (,= t por cada (>> t de cañas procesadas#

4ebe precisarse que estos indicadores responden a las condiciones específicas del lugar donde se concretaron las evaluaciones, aún así se considera que ofrecen criterios


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fundamentados, que pudieran tomarse como punto de referencia para cualquier valoracin# "on posterioridad se realiz un estudio comparativo entre los niveles de e'traccin de sacarosa en el tandem antes y despu-s de incorporar la automatizacin en A ingenios que arroj un incremento promedio del valor de la variable sometida a an5lisis del >,H F, algo superior al antes enunciado, pero del mismo orden de magnitud# 4e igual forma se produjo un ahorro de combustible para el caso de los mismos ingenios entre un A y = F, lo que concuerda con el índice antes referido# "onsideraciones generales;  

!l comportamiento de los indicadores es susceptible a la capacidad del ingenio lo que guarda relacin con la economía de escala# Lo referido anteriormente acerca de la situacin para ingenios de pequeña capacidad no debe constituir un dogma# !n este sentido se hace necesario profundizar en los an5lisis sin descartar la posibilidad de ejecutar inversiones en las 5reas del proceso que lo ameriten según el caso#

La automatizacin y supervisin del proceso tecnolgico azucarero repercute de manera sensible sobre la eficiencia tecnolgica, la seguridad del equipamiento y la posibilidad de asimilar tecnologías y equipos de positivo impacto t-cnico2econmico# La justificacin de inversiones en el campo de la automatizacin se ve favorecida en la medida en que se incrementa la capacidad de la f5brica y en el caso de ingenios de pequeña capacidad se requiere de un an5lisis profundizando, entre otros aspectos, en la relacin beneficio P valor de la inversin en cada 5rea del proceso#

CAPITULO 1 P"oducci$n de a&'ca" "efino. ITRO>UCCI: $e pretende en este capítulo recorrer todo el proceso de refinacin del azúcar crudo de caña de la forma m5s sencilla posible, desde un enfoque tecnolgico, al analizar los par5metros operacionales de cada una de las etapas que lo conforman# $e e'plican con m5s detalles aquellas tecnologías que no son tradicionales en las refinerías cubanas donde se incluye la carbonatacin, el carbn granular y las resinas de intercambio inico# "uba cuenta con (= refinerías para una norma potencial de ==>> tPdía de las cuales slo una no est5 ane'ada a una f5brica de crudo por lo que procesa diferentes calidades de azúcares# 9res de estas refinerías se diferencian de las restantes fundamentalmente en el 5rea de purificacin al presentar sistemas que utilizan la fosfatacin2carbn animal, la carbonatacin2carbn granular y la carbonatacin2resina, las restantes emplean el esquema tradicional de fosfotacin2carbn activado en polvo# !n alguna de -stas refinerías se han realizado e'periencias con 3 +8+ y sales de amonio cuaternaria, se ha

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logrado sintetizar un producto similar a esta sal, así como la introduccin de agentes floculantes y decolorantes naturales lo que conlleva a un ahorro de los productos de importacin#

1. CALI>A> >E LA )ATERIA PRI)A: La obtencin de un azúcar refino de alta calidad cobra cada día una mayor preocupacin para sus productores por la búsqueda de tecnologías de alta eficiencia que garanticen -sta con el menor costo posible# !sto ha permitido que se hayan introducido nuevos procesos tecnolgicos y equipos que satisfagan la calidad de la materia prima a la refinería como paso esencial para la produccin de un azúcar refino dentro de las normas establecidas internacionalmente para su comercializacin# La materia prima, azúcar crudo debe poseer las características siguientes; %olarizacin# 3umedad# "olor# zúcares reductores# "enizas# /nsolubles 9amaño del cristal# lmidn# %olisac5ridos totales

*0,A> F @in# >,)> F @5'# +> o3orne @5'# >,? F @5'# >,+A F @5'# >,>? F @5'# HA F sobre malla +> (>> ppm @5'# +>> ppm @5'#

1.1 Ca"ace"@sicas de los a&'ca"es: !l productor de azúcar crudo debe tener muy en cuenta determinadas características que debe poseer su producto si este va a ser refinado, ya que conociendo los contenidos de sacarosa, de cenizas y de no2azúcares se puede tener una idea de cmo va a comportarse el rendimiento en la refinería es por -sto que las cualidades del crudo se determinan por su composicin química y por sus características físicas así;  zúcares con valores id-nticos en la polarizacin sus propiedades de refinacin pueden ser muy diferentes#  La inversin de sacarosa en el proceso se puede minimizar cuando el p3 est5 cercano a la neutralidad y la temperatura en los valores establecidos para cada etapa del mismo#  Los contenidos de cenizas y de impurezas org5nicas ejercen una accin melasig-nica y pequeñas concentraciones afectan la clarificacin, el color y la filtrabilidad de los licores, este último, es un par5metro de vital importancia afectado por el almidn, la cera y las gomas#  !n el color inciden las altas temperaturas y la alcalinidad#  Jna alta humedad favorece la formacin de microorganismos al disminuir la densidad de la película de miel que envuelve el cristal y comienza el deterioro# ún para tiempos cortos de almacenamiento el crudo debe tener un factor de seguridad de >,+A o menor# !l tipo, la forma y el tamaño del cristal ejercen gran influencia en el proceso de refinacin por eso;


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Los cristales pequeños poseen mayor contenido de miel y para su eliminacin necesitan de lavados m5s intensos#  $i los cristales no son duros y cortantes el lavado disuelve m5s sacarosa y aumenta la pureza y el volumen de las mieles de afinacin#  !l grano del crudo debe ser uniforme con un tamaño entre >,=2(,> mm preferiblemente >,0 mm#  Los cristales grandes pueden estar aglomerados y es imposible eliminar la película de miel que est5 atrapada entre los pequeños cristales sin la disolucin de muchos de ellos#  Los cristales del azúcar crudo deben ser uniformes, cortantes, duros, libres de conglomerados y de bagacillo# Jna alta calidad en el azúcar crudo garantiza una mayor eficiencia en su refinacin con un ahorro de los productos a insumir y de energía# 

2. A?IACIO  >ISOLUCIO: 2.1 Afinaci$n: La primera etapa del proceso de refinacin es la afinacin en la que por simple separacin mec5nica se elimina la película de miel que envuelve al cristal una vez separados los cristales se lavan con agua caliente para eliminar la mayor cantidad posible de miel# !l tipo, la forma y el tamaño del cristal influyen decisivamente en la eficiencia de esta operacin que est5 dada por una m5'ima eliminacin de impurezas y sustancias colorantes de alrededor de un AA F# 2.1.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos:  !ste proceso consiste en mezclar el azúcar crudo con la miel de afinacin o sirope final para formar un magma, con una concentracin entre *>2*? CD', que se purga en centrífugas intermitentes o continuas y finalmente se lava con agua a *> C" en un rango de >,>+A2>,>?A m?Pm? magma 6>,H2(,> litroPpie ?7 en dependencia de la calidad del crudo# $e obtiene un azúcar afinado con un ** F de pureza o mayor y una miel de afinacin con una concentracin de HA CD' y una pureza entre 0A2*> F#  !l magma se prepara mezclando alrededor de un HA F de azúcar y un +A F de la miel o sirope, pero, se plantean tambi-n mezclas proporcionales, donde la pureza de la mezcla debe ser de *? F a una temperatura entre )>2)A C", -sto se logra calentando la miel o sirope entre H>2HA C" para evitar inversin y aumento de color en los mismos#  La afinacin es una operacin de f5cil automatizacin, la m5s econmica del proceso de refinacin y la que mayor cantidad de impurezas remueve# 2.2 >isoluci$n. !l azúcar afinado se debe disolver hasta una concentracin dada con aguas dulces, de condensacin o cualquier otra aprovechable para esta operacin estas aguas deben ser limpias, neutra, libres de sales inorg5nicas solubles, porque las mismas aumentan el contenido de cenizas en el azúcar refino, y no deben estar contaminadas# 2.2.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos.  La concentracin m5s ventajosa y econmica a la que debe disolverse el azúcar es entre =+2=ACD' y para hacer m5s r5pida esta operacin se aplica vapor por medio de un serpentín perforado ubicado en el tanque disolutor o bien calentando previamente el agua para que la disolucin alcance una temperatura de => C"#

Curso de tecnología azucarera 



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La eficiencia de esta etapa est5 dada sobre la base de un buen diseño de los tanques disolutores que permitan la total disolucin del azúcar en el menor tiempo posible entre (>2(A min# Jna vez disuelto el azúcar, el licor crudo obtenido debe ser colado para eliminar las partículas de fibras de bagazo, de yute, de hilo de coser, etc#

. Cla"ificaci$n: Jna vez disuelta el azúcar afinado, licor crudo, se debe tratar con agentes químicos que ayudan a la eliminacin de las impurezas que no fueron e'traídas en la produccin de crudo como principal impureza a eliminar se encuentra el color y todos los procesos que se utilizan en la tecnología de refinacin buscan una mayor eliminacin del mismo tratando de obtener una mínima inversin de la sacarosa, para lo cual el control de p3, la temperatura y el tiempo de contacto son par5metros de operacin fundamentales# !l proceso de refinacin emplea como productos químicos defecantes el 5cido fosfrico y el "8+ en combinacin con la cal así como otros agentes no tradicionales que ayudan en la clarificacin como son los polímeros catinicos y el per'ido de hidrgeno# .1 ?osfaaci$n: !s el m5s antiguo de los procesos de clarificacin empleados en las refinerías y que aún mantiene su vigencia en muchos países por ser el m5s econmico emplea el 5cido fosfrico o algún fosfato soluble con cal y calor# !l precipitado de fosfato tric5lcico que se forma es muy difícil de separar por filtracin por eso se utilizan los denominados Uclarificadores espumadoresV donde la inyeccin de aire permite que las impurezas asciendan a la superficie del licor y puedan ser e'traídas# .1.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos: C  La fosfatacin se realiza aplicando, al licor crudo con una concentracin de => D' o mayor, el 5cido fosfrico en cantidades que se correspondan con >,>+2>,>A % +8+ F de slidos y del color inicial del licor crudo# C  La cal debe ser aplicada en forma de lechada a una concentracin entre ?2A D- y su dosificacin es controlada para mantener el p3 entre H,>2H,?#  Los flculos que se forman durante el proceso de fosfatacin poseen una baja densidad lo que no permite su precipitacin y se mantienen en el seno del licor por eso la aplicacin de aire se realiza con la finalidad de que ocluya el flculo y sea arrastrado hacia arriba por las burbujas de aire formando una capa espumosa 6impurezas7 en la superficie que representa entre el A y el (> F del volumen del licor tratado#  %ara una mayor eficiencia es necesario controlar la temperatura que, al aplicarse los productos químicos, debe estar alrededor de los A>C" pero debe aumentar y mantenerse entre 0>20AC" en los clarificadores lo que facilita el ascenso de los flculos y se produce una mayor eliminacin de las impurezas que se realiza mediante arrastre mec5nico#  Jna eficiente aereacin posibilita una menor permanencia del licor en los clarificadores lo que evita un aumento del color y minimiza la inversin de la sacarosa y la destruccin de los azúcares reductores por eso tiempos de residencia entre >,A2 >,HA h 6?>2)> min#7 son los m5s adecuados para clarificadores continuos# "uando en el proceso de fosfatacin se aplican adecuadamente los productos químicos y el aire y adem5s se mantienen estables el p3 y la temperatura, se logran tiempos de residencias mínimos, lo que debe posibilitar una decoloracin entre ?A y )> F# .2 Ca"%onaaci$n:


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La carbonatacin se reconoce como un m-todo m5s dr5stico para la remocin de las impurezas tiene un costo superior a otros sistemas pero que se justifica cuando se desea producir un azúcar refino de mayor calidad# $us principales ventajas est5n dadas por una mayor adsorcin de los no2azúcares por el precipitado de carbonato de calcio que permite una filtracin m5s eficiente de los licores y se alcanza una gran remocin de los contenidos de color y de cenizas# 9iene las desventajas de un mayor consumo de cal, grandes volúmenes de "8 + y alto costo de inversiones 6apro'imadamente + veces mayor que la fosfatacin7 por lo que el empleo de este m-todo se justifica cuando se producen azúcares refinos con colores menores o iguales a >,A C3# .2.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos: La eficiencia en la separacin de las impurezas del licor carbonatado, en la pr5ctica, se determina por la filtrabilidad del precipitado de carbonato de calcio sobre la que inciden algunos factores que a continuacin se analizan;  Po"cena8e de CaO: La dosis ptima de cal puede variar entre >,?2),> F en base a slidos, en dependencia de la calidad del licor a tratar la concentracin de la lechada de cal varía entre (>2+> CD- y es imprescindible la utilizacin de una cal de alta pureza 6*> F7# !l consumo de cal es como promedio, +> veces mayor respecto a la fosfatacin#  Tiempo de "eenci$n: !l proceso de carbonatacin puede operar con un carbonatador simple a flujo continuo, pero, la mayoría de las f5bricas emplean dos o tres carbonatadores en secuencia para lograr una mayor efectividad el tiempo de retencin de la primera saturacin es de vital importancia porque es en esta etapa donde ocurre la mayor precipitacin de las impurezas en forma de carbonato de calcio y puede variar entre +>2)> min# según la tecnología de carbonatacin que sea empleada#  p/: !ste valor oscila en la pr5ctica mundial, pero una m5'ima filtrabilidad se obtiene cuando la primera saturacin se realiza a valores alrededor de (> y la última entre 0,+2 0,A donde los licores poseen un mínimo contenido de sales de calcio#  Tempe"au"a: !l grado de aglomeracin de las impurezas permiten obtener un precipitado de carbonato de calcio de mayor calidad lo que incide en el aumento de la velocidad de filtracin lo que es favorecida por una menor viscosidad cuando la temperatura est5 cercana a los 0+ C"#  Conenidos de s$lidos solu%les: !ste factor afecta la estructura del precipitado de carbonato de calcio y la viscosidad del licor a filtrar por eso valores entre AA y => F son adecuados cuando se logra una buena precipitacin, de lo contrario sería necesario realizar diluciones para incrementar la filtrabilidad, lo que no es aconsejable# Los efectos de la temperatura y los slidos solubles sobre la viscosidad tienen una importante relacin con el carbonato que es capaz de participar en la reaccin influyendo sobre la velocidad de nucleacin y cristalizacin del mismo#  Esa%ilidad del flu8o: Jn flujo de licor estable permite disminuir las oscilaciones del p3 en los carbonatadores, mejora las cualidades de filtracin del precipitado y estabiliza el consumo de "8 +#  Conenido de a&'ca"es "educo"es: !l alto contenido de azúcares reductores en los azúcares crudos de caña se presentaba como una dificultad para el proceso de carbonatacin, sin embargo, en la actualidad se plantea que los mismos pueden o no ser conservados durante todo el proceso# !stos dos criterios se reflejan cuando la carbonatacin se realiza en m5s de una etapa con ascenso gradual de la temperatura


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e iguales tiempos de retencin o cuando se mantienen altas temperaturas para diferentes tiempos de retencin donde ocurre la conservacin y la destruccin de los azúcares reductores respectivamente#  Conenido de CO2 en el !as: !ste valor debe estar por encima del 0 F# &alores inferiores lo hacen poco apropiado para el proceso# /ndependientemente de la tecnología de carbonatacin que se utilice la remocin de color debe superar el A> F# . A!enes no "adicionales: ..1 Susancias ensioaci,as cai$nicas 5STA6: $on sustancias que tienen la capacidad de precipitar las impurezas del licor que poseen cargas negativas, particularmente las sustancias colorantes de alto peso molecular del tipo aninico# La utilizacin de $9 catinicas en conjunto con los procesos de defecacin tradicionales, como la fosfatacin o la carbonatacin, ayudan a una separacin m5s efectiva del precipitado# 4urante el proceso de fosflotacin permiten aumentar el tamaño de las partículas del precipitado y la retencin de las burbujas de aire en las mismas# La mayor efectividad de las $9 catinicas se alcanza cuando se aplican inmediatamente antes de los otros productos químicos que intervienen en el proceso y donde la posterior introduccin de floculantes posibilita aún m5s la separacin de las impurezas# "on la utilizacin de estos productos en la fosfatacin se logran licores clarificados con m5s de un A> F de decoloracin# ..2 Pe"$+ido de #id"$!eno: $e emplea como un agente decolorante en el proceso de fosfatacin sobre la base de su accin o'idante# !s de suma importancia que el per'ido se descomponga totalmente en la etapa de clarificacin de lo contrario terminar5 su descomposicin en los evaporadores, por las altas temperaturas, dando origen a un incremento de color# "on la utilizacin del per'ido de hidrgeno en la fosflotacin se debe alcanzar una remocin de color superior al )> F#

4. >ecolo"aci$n: !l licor clarificado aún posee muchas impurezas, principalmente color, que deben ser eliminadas para ello se hace necesario un tratamiento con materiales adsorbentes# !ntre los adsorbentes m5s empleados se encuentran el carbn animal, el carbn activado en polvo, el carbn granular y los intercambiadores inicos los que pueden trabajar de forma independiente o en combinacin y la utilizacin de uno u otro est5 en dependencia de los colorantes presentes en los licores y de la calidad requerida en el producto final# Las impurezas que son e'traídas mediante los absorbentes son las materias coloidales, los compuestos colorantes y los que forman color así como constituyentes inorg5nicos que forman las cenizas# !stas impurezas son eliminadas de la forma siguiente; • "arbn animal ############################### colorantes y cenizas# "arbn en polvo ############################ colorantes y coloides# "arbn granulado ########################## colorantes# /ntercambiadores inicos ############### colorantes y cenizas# !n general estos adsorbentes deben estar en contacto íntimo con el licor durante un tiempo previamente establecido que garantice la mayor remocin de color# La operacin con adsorbentes se realiza en columnas bien de lecho fijo o mvil e'cepto con el carbn • • •


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en polvo que se aplica directamente en tanques# Los carbones pueden recuperar su capacidad de decoloracin mediante activacin a altas temperaturas mientras que los intercambiadores inicos necesitan regeneraciones con productos químicos# !n todos los casos se pretende alargar la vida útil del adsorbente# 4.1 Ca"ace"@sicas de los dife"enes p"ocesos de adso"ci$n: 4.1.1 Ca"%$n animal: !l primer adsorbente que se introduce en la industria azucarera es el carbn animal o de hueso, que satisfizo las necesidades del momento, pero su bajo contenido de carbono 6(> F7 no era suficiente para la eliminacin de mayores contenidos de color, demanda que era requerida para obtener un azúcar refino con colores bajos# !l carbn animal posee una baja capacidad de decoloracin y de eliminacin de cenizas, en comparacin con otros adsorbentes, puede regular el p3, posee una baja cin-tica de adsorcin, se agota con rapidez y necesita de una alta energía para su activacin# 4.1.1.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos: La decoloracin se realiza en columnas, haciendo fluir el licor de arriba hacia abajo, a una concentracin entre A=2A0CD' y a una temperatura de 0A C" se alcanzan remociones de color superiores al 0A F cuando se realizan dos pases por carbn# La vida útil de este adsorbente no supera las 0> horas de operacin pasando a la etapa de activacin a temperaturas no superiores a los A>> C" durante ( hora# Los diferentes pasos que se siguen en un ciclo de trabajo son similares a los descritos en el tratamiento con carbn granular# 4.1.2 Ca"%$n aci,ado en pol,o: La introduccin del carbn en polvo sustituy r5pidamente el uso del carbn animal por su mayor poder decolorante al aumentar el contenido de carbono hasta un 0> F como mínimo# !l empleo de este tipo de carbn es m5s conveniente en los licores tratados con 5cido fosfrico y cal# $u funcin es adsorber las materias colorantes adem5s de ciertos coloides y una insignificante cantidad de ceniza# $u ventaja principal est5 dada por su fle'ibilidad en cuanto a la cantidad a emplear en dependencia de la coloracin que posee el licor a tratar para obtener una mayor de coloracin y una filtracin eficiente, el tamaño de la partícula debe ser tal que adsorba en su superficie la mayor cantidad de color y permita altas velocidades de filtracin por lo que se impone un tamaño mínimo de partícula o una mezcla de diferentes carbones# Las desventajas se centran en su alta contaminacin ambiental y en su elevado costo, estos carbones pueden ser activados pero esta operacin es muy costosa por lo que su eliminacin continua es m5s econmica# 4.1.2.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos: La operacin de decoloracin, de los licores clarificados por fosfotacin, empleando el carbn activado en polvo es como sigue;  $e realiza de forma intermitente en tanques provistos con serpentines de vapor para mantener la temperatura alrededor de 0A C" durante +A2?> minutos, tiempo necesario para que est-n en contacto el carbn y el licor, la mezcla se agita 6?>2)> r#p#m#7 para mantener el carbn en suspensin tiempos mayores no ayudan a la eliminacin de color por el contrario los colorantes adsorbidos se pueden reincorporar al licor decolorado disminuyendo la eficiencia del proceso#  !l carbn se aplica en forma de suspencin con un contenido entre 0>2(>= :g carbnPm? de suspencin 6>,?2>,) :gPgaln7 a una concentracin de 0 a (> CD-#  !l tamaño de la partícula est5 en el intervalo de >,( a (> µm# C  ltas densidades en los licores, superiores a =A D-, significan un ahorro de vapor, pero implican una menor adsorcin de color por el carbn, por esto, debe e'istir una


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concentracin de compromiso entre las etapas de clarificacin, decoloracin y filtracin donde esta última es la gran limitante en las refinerías que trabajan con fosflotacin# 4.1. Ca"%$n !"anula": La introduccin del carbn granular como adsorbente competitivo del carbn activado en polvo se realiza sobre la base de las ventajas que presenta, como son;  @ayor decoloracin#  %osibilidad de ser activado#  "onsumo de carbn (> veces menor#  @enor contaminacin ambiental#  %roceso de f5cil automatizacin# 4.1..1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos = eapas del p"oceso: !l proceso de decoloracin con los carbones granulares se realiza de forma continua en columnas y su funcionamiento consta de las siguientes etapas;  Llenado: debe garantizar una buena distribucin de las partículas del carbn evitando canalizaciones producto del aire atrapado, la mezcla de carbn con agua o licor hace m5s eficiente esta etapa# La operacin se realiza a presin de (>??,A :%a 6(A> lbPpulg +7 y a una velocidad entre >,*2(,A mPh 6?2A piePh7# !l tamaño de partícula es de (,> mm#  Co""ida del lico": el licor clarificado y previamente filtrado se hace fluir a trav-s de la cama de carbn a una presin entre +>=,H2+)(,A :%a 6?>2?A lbPpulg +7 y a una temperatura entre 0>20AC" para un tiempo de retencin de ? horas s- recirculan las primeras porciones hasta obtener licores claros, finalmente, el licor obtenido posee como promedio un color de + C3orne# $e toma como criterio para cambiar la columna que el color de salida suba a ?2)C3 la duracin de un ciclo debe ser de +0 días y para lograr -sto se puede aplicar en momentos determinados una solucin de sosa caústica al A F como regenerante#  >esendul&ado = la,ado: una vez que se para la columna se procede a evacuar el licor que queda en la misma mediante la inyeccin de aire comprimido primero y se continúa con agua hasta bajar a una concentracin de alrededor de (A CD', estas aguas se unen al licor# $e continúa con la aplicacin de agua, las que pasan como aguas dulces hasta valores cercanos a > oD'# !l agua que queda retenida en la columna se evacua mediante la aplicacin de aire# !sta etapa demora cerca de ) horas#  >esca"!a del ca"%$n: el carbn lavado se e'trae de la columna aplicando aire por la parte superior y agua a presin de (A(A,0 :%a 6++> lbPpulg +7 por la tubería de salida, el carbn que queda en el fondo se saca manualmente lo que eleva el costo de mantenimiento por la mano de obra que emplea#  Reaci,aci$n: el carbn e'traído de la columna se pasa a un colador parablico donde se elimina alrededor del A> F de la humedad, de aquí a una tolva de secado donde permanece por espacio de +  ? días y mediante una banda rodante se traslada al horno de reactivacin# La reactivacin se realiza en un horno rotatorio donde se le restituye cerca del 0> F de su capacidad inicial# La reactivacin se alcanza con tres etapas de temperaturas, una inicial a +>> C", una intermedia entre AA>2=>> C" y un final de 0>>2*>>C", este proceso demora entre +A y ?> minutos# !l carbn reactivado se traslada a un depsito conteniendo agua y de aquí es enviado de nuevo para las columnas# 4.1.4 Ine"cam%iado"es i$nicos:

250


La e'igencia de una menor coloracin en los azúcares azúcares refinos conllev a la búsqueda de nueva nuevass absor absorben bente tess que que garan garantitizar zaran an los los nuevo nuevoss requer requerim imie ient ntos, os, dando dando paso paso a la introduccin introduccin de los intercambiadores intercambiadores inicos que permiten remover remover el color en m5s de un *> F y que aventajan al resto de las tecnologías no slo por su alta capacidad de decoloracin sino tambi-n por alargar el tiempo de vida útil producto de regeneraciones químicas Uin situV y mejores condiciones de operacin pero su introduccin ser vio frenada por la necesidad de una alta automatizacin, el empleo de materiales especiales y fundam fundament entalm alment ente e por los residual residuales es químic químicos os product producto o de las regenera regeneracion ciones# es# No obstante, en la actualidad no se concibe la produccin de un azúcar refino con colores iguales o menores de >,A C3orne sin el empleo de las resinas de intercambio inico# Los intercambiadore intercambiadoress inico son polímeros sint-ticos sint-ticos formados formados por grandes mol-culas mol-culas org5nicas, insolubles en agua y en la mayoría de los solventes, que su estructura se caract caracteri eriza za por por una part parte e fija fija,, que no parti particip cipa a en el interc intercam ambi bio o en form forma a de red entrecr entrecruzad uzada a 6reticul 6reticulado7 ado7 constit constituida uida por 5tomos 5tomos de carbono carbono unidos unidos a determ determinad inados os grupos activos que le dan su car5cter catinico o aninico# Los intercambiadores catinicos est5n constituidos por grupos activos 5cidos tales como el carbonílico 62"8837 o el sulfnico 62$8 ?37 que son generalmente del tipo fenol2 formaldehído o poliestireno# Jna reaccin característica característica de este tipo de resina 5cida cuando se pone en contacto con una solucin de Na"L se puede representar; 6(7 Los Los inte interc rcam ambi biad ador ores es ani anini nico coss pose poseen en grup grupos os acti activo voss amin aminob ob5s 5sic icos os 62N3 62N3?7 o aminosustituídos 6condensacin de poliaminas7# La reaccin característica de este tipo de resina en solucin de 3"L se puede representar; +

R − H

+

Na

+

R − Na

+

+

+

H

6+7 !ste fenmeno de intercambio inico, en el equilibrio, funciona como una membrana semipermeable que separa las dos soluciones, pero, dentro de la misma, la concentracin de iones 3[ o de 83 2 es alta por lo que la razn de intercambio tiende a igualar esta concentracin dentro y fuera de la misma# La velocidad a la cual se llega al equilibrio depender5;  4e la concentracin de los iones#  4el tamaño de la partícula#  4el efecto de la concentracin de la solucin sobre la ionizacin# !n la pr5ctica las resinas no se trabajan sobre la base de lograr un equilibrio, ya que el paso de la solucin a trav-s de un lecho de resina hace que el lado derecho de las ecuaciones 6( y +7 se supriman constantemente lo que impulsa la reaccin para su completamiento en esa direccin, pero si se aumenta la concentracin de los iones en ese mismo lado la reaccin se invierte y la resina entrega a la solucin los iones que habí había a inte interc rcam ambi biad ado o lo que que per permit mite rest restab able lece cerr su capa capaci cida dad d de inte interc rca ambio mbio 6regeneracin7# Las reacciones de intercambio inico pueden ser controladas mediante tres factores fundamentales;  &elocidad de difusin de los iones a trav-s de la solucin#  &elocidad de difusin de los iones a trav-s de la película que est5 alrededor del grano de resina# R − NH 3OH + H

+

+

−

Cl

R

− NH 3Cl + H 2O

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&elocidad de defusin de los iones hacia el interior del grano de resina# 4onde este último factor es limitante limitante cuando se emplean emplean soluciones concentradas, como son los licores de azúcar, donde los cuerpos coloreados que los acompañan son iones de largas cadenas que hacen lenta la difusin# La seleccin de un intercambiador inico reviste una gran importancia y se realiza sobre la base de una elevada capacidad de intercambio, de una alta estabilidad mec5nica y quí química mica y de que que sean sean f5ci f5cilm lmen entte rege regene nera rabl bles es,, por por lo que que debe debe tomar omarse se en consideracin factores como;  Tamaño de pa"@cula: de este factor depende la velocidad de intercambio, la p-rdida de presin y la e'pansin de la cama en los lavados a contra corriente# %artículas de pequeño tamaño tamaño favorecen el intercambio intercambio pero dificultan la regeneracin regeneracin pero con un aumento del mismo se mejoran las características hidr5ulicas del trabajo# 9amaños entre >,)2>,= mm son recomendables#  /inc#amieno de las pa"@culas: como todo el trabajo con las resinas se realiza en medi medio o acuos acuoso, o, indep independ endien iente teme ment nte e del conte contenid nido o de hume humeda dad d que que tien tiene e en su estructura, son capaces de adsorber agua del medio, lo que produce un aumento en el di5metro de la partícula 6hinchamiento7 este tamaño es el m5s aconsejable ya que determina el volumen que ocupa la cama dentro de la columna y la e'pansin de la misma# "on las regeneraciones la resina se contrae y con los lavados se e'pande lo que incide en las p-rdidas del material# !l hinchamiento se realiza hasta donde permite la elasticidad del polímero y +) horas son suficientes para alcanzar el límite#  >ensidad: la densidad aparente se ve afectada por el tamaño de la partícula, la altura de la cama y el grado de clasificacin ya que viene dada por la reaccin de peso de resina por volumen ocupado por la cama la densidad real no tiene afectaciones por ser una relacin de pesos# disminuyen en la medida que la  Espacios ,ac@os: son los espacios entre partículas y disminuyen espericidad de las mismas tienden a la unidad, se e'presa como; 

E .V .(%) 







=

(1 −

Densidada Densi dadap parente Densidadre Dens idadre al

)100

Po"osidad: la porosidad de una resina tiene gran importancia ya que dentro de los poros, que se encuentran en la matriz del polímero, es donde ocurre la adsorcin de las sustancias de alto peso molecular, no se e'cluye la posibilidad de que algún colorante sea eliminado por intercambio# au"ale&a de la es"ucu"a: las resinas se pueden clasificar en heteroporosas y macroporosas, macroporosas, las primeras son las m5s antiguas antiguas y se obtienen por activacin activacin de una estruct estructura ura poliesti poliestir-nic r-nica a cruzada cruzada con divinilb divinilbecen eceno o 64&D7, 64&D7, son fr5gile fr5giless y su baja baja porosidad la hace muy selectiva# Las macroporosas eliminan la fragilidad de las anteri anteriore oress y son resin resinas as muy muy cruzad cruzadas as que que se introd introduc ucen en en su estruc estructu tura ra una porosidad adicional aumentando su resistencia física, por esto la introduccin de las resinas acrílicas macroporosas macroporosas influyen de forma favorable en la decoloracin decoloracin y sobre todo por la posibilidad de ser totalmente regeneradas# asicidad: para la decoloracin de licores de azúcar se requieren intercambiadores fuertemente b5sicos que se disocian con facilidad a cualquier p3 en funcin de su alta basicidad basicidad y esto se logra cuando se introduce introduce en la estructura compuestos compuestos de amonio cuaternario# Capacidad de ine"cam%io: depende de los factores antes mencionados y se reporta como miliequivalentes de ion intercambiado por gramo de resina seca la capacidad total es la sumatoria de las capacidades fuerte y d-bil, pero, a su vez se ve afectada






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por la velocidad a la cual se hace fluir la solucin a trav-s de la cama de resina y se e'presa entonces como volumen de licor por volumen de resina por hora# tan necesa necesaria ria como como una alta alta capaci capacidad dad de interc intercam ambi bio o lo es Re!ene"a%ilidad: tan tambi-n una alta regenerabilidad ya que de ella depende el tiempo de vida útil de la resina por esto en la seleccin de una resina decide, en muchas ocasiones, su f5cil regeneracin# >ee"io"o: los intercambiadores inicos aun cuando se trabajan en medio acuoso sufren deterioro lo que produce p-rdidas por problemas mec5nicos y químicos# La dila dilata taci cin n y cont contra racc cci in n del del gran grano o de resi resina na,, la e'pa e'pans nsi in n de la cama cama,, p3 y temperaturas no adecuados son algunas de las causas que influyen#

4.1. >ec 4.1. >ecolo olo"aci "aci$n $n de los lico" lico"es es de "efine "efine"@a "@a:: %ara la decoloracin de estos licores se emplean resinas aninicas fuertemente b5sicas en ciclo cloruro con matriz estir-nica o acrílica# Jna buena adsorcin y desorcin de las sustancias colorantes por resinas de base estir-nica estir-nica se relaciona con el contenido de divinilbenceno 64&D7 que se introduzca en su matr matriz iz,, así así con con valor valores es meno menores res de A F se consid considera eran n resina resinass de bajo bajo retic reticula ulado do adecuadas para estos procesos pero que se envenenan con mucha facilidad cuando se tratan licores con altos contenidos de color, por el contrario las resinas acrílicas macro2 reticulares no eliminan tanto color como las estir-nicas pero con una adecuada atencin pueden ser regeneradas totalmente y se deterioran muy lentamente# La utilizacin de un lecho fijo de resina donde fluyen las soluciones a decolorar y de rege regene nera rant nte e en una una mis misma dire direcc cci in, n, de arri arriba ba haci hacia a abaj abajo o, prov provoc oca a una una alta alta concentracin de colorantes en las capas superiores las que son, en el proceso de reg regener neracin cin,, arras rrasttrada adas a trav rav-s de todo el lecho echo provo ovocand ando un r5p r5pido ido envenenamient envenenamiento o del intercambiador intercambiador por lo que el lavado debe ser muy eficiente eficiente para que la regeneracin no sea lenta y no aumente su costo al tener que emplear mayores volúmenes de productos químicos# $i se emplean lechos mviles donde la solucin a decolorar se hace fluir de abajo hacia arriba las capas inferiores ser5n las que contendr5n la mayor concentracin de colorantes lo que permitir5 a la solucin regenerante, que se hace pasar en sentido contrario, una eficiente e'traccin de los mismos# 4.1.. 4.1 ..11 P"inci P"incipal pales es pa"; pa";me me"os "os ecnol ecnol$!i $!icos cos = eapas eapas del p"oceso p"oceso:: Jn ciclo de trabajo de una columna de resina comprende los siguientes pasos;  Pase de la soluci$n:  !l licor que ser5 tratado mediante resinas debe llegar a la columna libre de materias en suspencin que disminuyan su capacidad de intercambio por eso es imprescindible su filtracin#  !l volumen de resina que debe ser utilizado para obtener un lecho adecuado se calcula en funcin del flujo de licor a tratar por lo que en estos procesos se hace referencia referencia a la relacin de volúmenes volúmenes de licor a tratar por volumen volumen de resinas, &lP&r la que determina la vida útil del intercambiador#  "uando las soluciones a decolorar tienen un alto contenido de colorantes o se tratan volúmenes mayores a los prefijados ocurre una mayor adsorcin y los volúmenes de regen regenera erant ntes es esta estable bleci cidos dos no ser5n ser5n sufic suficien iente tess para para una una regene regenerac racin in eficie eficient nte e incidiendo en una menor decoloracin en los siguientes ciclos y a su vez disminuye disminuye el tiempo de vida útil de la resina#  $e tratan volúmenes de licor por volumen de resina que permitan una decoloracin promedio de un 0> F, a temperatura entre 0> a 0A C" y concentraciones entre =>2


253

=ACD' el color de entrada depende del color final deseado# !l paso del licor se interrumpe interrumpe cuando el color de salida se corresponde corresponde con el A> F del valor de entrada, se considera que la resina est5 agotada y debe ser regenerada#  >esendul&ado: el licor contenido en la columna debe ser desplazado primero con aire comprimido para evitar diluciones y despu-s con agua#  La,ado a con"aco""iene: se continúa la eliminacin del licor con agua condensada, eliminando residuos de la superficie de las partículas#  Re!ene"aci$n: se realiza con la finalidad de restablecer la capacidad de intercambio de la resina para lo que se utiliza una solucin de Na"l al (> F en medio alcalino cada cada ciert cierto o núme número ro de ciclos ciclos se apli aplica ca soluci solucin n de hipocl hipoclori orito to de sodio sodio o 5cid 5cido o clorhídrico junto al Na"l para eliminar hierro y colorantes que no fueron desorbidos# /nicialmente /nicialmente se alcanza de un *> a un *A F de regeneracin, la que va disminuyendo disminuyendo con el número número de ciclos hasta un agotamiento agotamiento total donde debe ser reemplazado todo el material# !l regenerante se aplica a iguales velocidades y temperaturas que el licor en tiempos entre >,A2>,HA h 6?>2)A min7# La,ado: do: se realiza con el objetivo de eliminar la solucin regenerante# $e emplea  La,a primero aire comprimido y luego agua de condensado# descompresin de la cama  Reacomodo de la cama: se aplica agua a presin para la descompresin buscando una buena clasificacin granulom-trica y el arrastre de polvo de resina produ producto cto de fric friccio ciones nes mec5 mec5ni nica cass durant durante e las las etap etapas as señala señalada das# s# La colum columna na se encuentra en condiciones de comenzar un nuevo ciclo de trabajo#  !n correspondencia con el volumen de licor a decolorar se emplear5n diferentes volúmenes de regenerantes y de agua#

. ?il ?il"aci "aci$ $n: La base de esta etapa viene dada por la obtencin de un flujo de licor filtrado claro, transparente y brillante, con un color entre (,A2(,0 C3orne, e'cento de carbn, con una estabilidad que garantice la produccin diaria y una eficiencia que defender5 de las características de la planta de filtracin y fundamentalmente de la filtrabilidad de los azúcares# La operacin se realiza en filtros mec5nicos y aunque cualquier filtro puede eliminar las materias en suspensin unos lo logran con mayor eficiencia que otros por eso al ser seleccionados debe considerarse su diseño y sus características pr5cticas y ventajosas como son la forma de operar y su r5pido mantenimiento# !l filtro a presin m5s antiguo, que se usa en la actualidad en la industria azucarera, es el filtro prensa que se compone de un tanque horizontal y placas verticales pudiendo ser tambi-n de tanque y placas verticales 6ngola7# !n general los filtros de l5mina o placas consisten en una serie de elementos filtrantes cada uno de los cuales se componen de un marco con un tamiz de respaldo sobre el que se coloca una tela filtrante y queda todo encerrado en un cuerpo de hierro fundido u otro material que sea capaz de soporte presiones operativas de alrededor de )(?#) :%a 6=> lbPpulg +7# %ueden utilizarse tambi-n filtros rotatorios 6$uchard, &allez7 donde las etapas de trabajo ser5n iguales# !n esta operacin se emplean productos que hacen posible que los licores fluyan con mayor mayor facilidad que son los denominados materiales materiales filtrantes, filtrantes, con los que son revestidas previamente las placas, tambi-n pueden ser utilizados agentes químicos químicos para la limpieza de las mismas# .1 P"incipales pa";me"os pa";me"os ecnol$!icos = eapas del p"oceso:


254

Los pasos necesarios para realizar la filtracin filtracin de licores tratados con carbn activado en polvo se describen a continuacin;  P"epa"aci$n de la p"eKcapa: $e realiza con licor filtrado y se emplea una cantidad de tierra filtrante equivalente a >,?+2 >,A) :gPm+ de superficie 6>,>?2>,>A :gPpie +7 filtrante# !sta mezcla es bombeada al filtro y se mantiene la recirculacin del licor al tanque de pre2capa hasta que el licor salga claro y brillante cuando -sto ocurre se comienza a pasar el licor tratado con carbn# !l tiempo que se emplea para esta operacin puede estar entre A y (> min pero depende del tipo de filtro, del equipo de bombeo usado y de la calidad de la tierra filtrante# La operacin de formacin de la pre2capa se realiza siempre que comience un nuevo ciclo de filtracin#  Ciclo de fil"aci$n: !l licor contenie conteniendo ndo carbn, carbn, a una concentrac concentracin in entre AA y => CD' y a una temperatura entre 0A a *> C", se hace fluir a trav-s del filtro y en la medida que se forma la torta, producto de las impurezas adheridas a las placas, la resistencia al paso del licor aumenta aumenta con el consiguiente aumento de la presin en el filtro# Jn ciclo de filtracin se completa cuando se ha llegado a la presin m5'ima permisible, )(?,) :%a 6=> lbPpulg +7 o se ha filtrado el volumen m5'imo de licor previamente calculado# $e emplea un sistema de doble filtracin, una primera filtracin del licor que dura de ) a 0 h y la rectificacin del mismo durante +) h# !l índice de capacidad para los filtros de primera filtracin filtracin es de >,H) a >,*? m +Pt de refino 602(> pie +Pt7 y para los rectificadores rectificadores de + + >,+? a >,+0 m Pt de refino 6+,A2? pie Pt7#  La,ado de los fil"os: Jna vez que el filtro alcanza su m5'ima presin y disminuye su razn de filtracin se debe parar para realizar su limpieza de esta operacin depender5 la eficiencia del pr'imo ciclo# !l lavado comienza con la eliminacin de todo el licor contenido en el filtro mediante la aplicacin de aire a presin primero y luego agua caliente entre *>2(>> C" hasta que la concentracin de salida baje alrededor de )A CD', de esta concentracin hacia abajo se consideran aguas dulces# $e continúa el lavado de las placas hasta que el agua presente un aspecto transparente momento en que el filtro se encuentra en condiciones de ser preparado para un nuevo ciclo#  A!uas dulces: Las aguas dulces producto de la limpieza de los filtros deben ser a su vez filtradas tratando de obtener aguas con > oD', se debe tener un estricto control del p3 que debe ser superior a = y tratadas con productos alcalinos para evitar su descomposicin# !sta !stass agua aguass son son empl emplea eada dass en la diso disolu luci cin n del del azúc azúcar ar 6cru 6crudo do o afin afinad ado7 o7,, en la rectificacin rectificacin de la concentracin concentracin del licor a filtrar en la disolucin de siropes, etc#  Limpie&a de las placas: Jna vez lavado el filtro se elimina la torta y se le da tratamiento a las placas, para garantizar su posterior eficiencia, para lo cual el filtro se llena de agua que se mantiene en ebullicin durante (A2+> min esta limpieza se hace cada +  ) días# La limpieza química tambi-n es necesaria y se realiza con solucin de sosa de la utilizada en la limpieza de los evaporadores, o con soda ash cada ?  ) días durante ?> min a A>C"# "uando esta limpieza no es suficiente se le da tratamiento individual a las placas con 5cido clorhídrico comercial#

. C"is C"isa ali li&a &aci ci$n $n::

255


.1 Concen"aci$n de los lico"es: !l licor filtrado procedente del proceso de fosflotacin2carbn vegetal en polvo posee una densidad entre A>2AACDri', mientras que los licores de la carbonatacin tratados con resinas o carbn granular pueden llegar a valores entre A02=? CDri' por lo que se hace necesario, en ambos casos, elevar su concentracin hasta =A2H> CDri'# %ara esta operacin se pueden emplear concentradores de doble o triple efecto y no deben ser utilizados los tachos con este fin porque esto representa un mayor consumo de vapor, una disminucin de la capacidad de los mismos y un aumento del ciclo de coccin de las masas cocidas# !n este proceso ocurre un aumento de color, que no debe e'ceder un (> F, debido al aumento de la temperatura, el tiempo de retencin, etc# Los licores filtrados son m5s densos que los guarapos clarificados por lo que hay que evaporar un menor volumen de agua y requieren una menor superficie calrica#

.1.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos: %resin en la calandria# &acío en el cuerpo#

"oeficiente de evaporacin#

:%a @5'# 6lbPpulg +7 M%a 6pulg 3g7 &$8 (

+

?

MgPm+2h 6lbPpie +2h7

>OLE E?ECTO TRIPLE E?ECTO (?,H0 (?,H0 + + ??,* (>

)>,H (+ 00,( += 2

=),= =

(>,+ ? )H,A ()

(?,= ) A),+ (= 00,( +=

0=,( 0

)?,( )

A?,0 A

.1.2 Limpie&a: un cuando las incrustaciones en refinería son muy ligeras se hace necesario limpiar peridicamente los equipos aunque e'cesivas dsis de cal en la clarificacin producen deposiciones severas#  Po" el lado del lico": La limpieza debe efectuarse cada (A2+> días como m5'imo con una solucin de 5cido clorhídrico comercial a una concentracin al (2+ F se mantiene la solucin durante (,A horas entre 0>2*>C" posteriormente se mantiene en ebullicin durante +> minutos# !l aumento del p3 en la solucin, antes y despu-s del calentamiento, hasta su estabilizacin indica que la accin del 5cido ces, pero que se hayan eliminado todas las incrustaciones e'istentes algunas pueden no reaccionar con el 5cido, momento en que se comienza el enjuague con abundante agua hasta lograr igualar el p3 en el agua de entrada y salida# !n la limpieza se utiliza vapor de escape# .2 V"ea de ac#os:


256

"on la cristalizacin de la sacarosa en los tachos continúa el proceso de purificacin en la produccin de azúcar refino# %ara que se produzca una eficiente cristalizacin es necesario que la sacarosa presente en el licor madre se difunda constantemente de la película al cristal y que la misma esten estado de sobresaturacin mientras m5s fina permanezca menor resistencia opondr5 a la difusin que se favorecer5 aún m5s por una vigorosa circulacin de la masa cocida en el tacho así se obtienen cristales uniformes, libres de falsos granos y conglomerados# .2.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos:  Las masas cocidas de refinería se producen, a diferencia de las del crudo, cristalizando cada templa y empleando para ello una mezcla de polvo de azúcar refino bien con alcohol etílico absoluto, alcohol isopropílico o licor concentrado en una proporcin de >,>(+ :gPm? 6?A> g de polvoP(>>> pies ?7 de masa cocida, este valor puede variar en dependencia de los tamaños de los granos del polvo y del cristal que se desea producir# "omo promedio el tamaño del cristal de azúcar debe de ser de >,) mm#  !l semillamiento se puede comenzar cuando el licor concentrado o los siropes, en dependencia de la masa que se va a obtener, poseen una sobresaturacin de (,+A y que no debe sobrepasar de (,)> durante todo el proceso a coccin# $e trabaja a un vacío de 00,( Mpa 6+= pulgada7 y una presin de vapor entre AA,=2=0,* Mpa 60 y (> lbPpulg +7#  $e recomiendan sistemas de coccin de tres o cuatro masas cocidas 6, D, ", 47 donde un ciclo completo para cuatro masas incluye la produccin de las siguientes templas; 0 )D +" (4 las masas cocidas  se trabajan con el licor concentrado, las D con el sirope de las , las " con el sirope de las D y la 4 con el sirope de las "# Los siropes se inyectan al tacho a una concentracin entre =02H>CDri' y debe ser calentados a la temperatura de coccin de la masa cocida donde ser5 empleado#  !l tiempo de coccin depender5 de las densidades del licor y de los siropes, de la circulacin del tacho, de la presin de vapor, del vacío y en general de la forma de operacin para una concentracin entre =02H>CDri' la duracin de una templa 63ora ; @inutos7 ser5 para las masas cocidas  y D de (;)> a (;A>, para la " estar5 entre (;AA y +;>A y la 4 demora de +;(> a +;+># 

!l licor concentrado no debe poseer un color superior a (,A> C3orne para garantizar la calidad en la mezcla de los azúcares#



!l incremento de color permisible en esta operacin est5 entre (>2(A F con respecto al color del licor concentrado o del sirope con que se elabora la masa cocida, a su vez el color de los siropes ser5 de => a H> F mayor que el color de la masa de la que procede#



La concentracin de las masas cocidas  y D debe estar entre 0*2*> CDri' y para las " y 4 entre *(2*+ CDri', ya que de estos valores depende el rendimiento en cristales de las masas que tericamente debe ser de un AA F, por la alta pureza que las mismas presentan producto de los lavados en las centrífugas buscando un menor color en los azúcares, sin embargo no sobrepasan para las primeras dos masas  y D el A+ F y para las " y 4 el A> F#

.2.2 Aspecos a conside"a":


257



$e deben garantizar licores filtrados e'centos de partículas de carbn, si son detectadas en las masas cocidas  -stas deben ser disueltas#



$i varían las condiciones de operacin y se continúa el trabajo de forma no adecuada aumenta el color y se produce un azúcar de inferior calidad#



La concentracin de los azúcares reductores pueden aumentar por falta de asepcia en los equipos, descomposicin de las aguas dulces, etc# e incide en altos contenidos de conglomerados y reproduccin en las masas cocidas#



Licores y siropes a muy bajo p3 no permiten la cristalizacin y si -sta se produce el grano no tendr5 la consistencia requerida dificultando el secado y envase del azúcar#

M. Cen"ifu!aci$n: Las causas cocidas procedentes de los tachos son descargadas en los mezcladores y de ahí son enviados a las centrífugas donde se separa el sirope que rodea al cristal, -ste es lavado y secado para obtener un azúcar de alta pureza en la misma m5quina esta operacin es determinante en la calidad del azúcar refino producido y con la centrifugacin finaliza el proceso de purificacin del mismo# M.1 P"incipales pa";me"os ecnol$!icos = eapas del p"oceso: M.1.1 )e&clado"es:  $e utilizan para mantener la masa cocida en movimiento 6(> r#p#m7 y así evitar su endurecimiento#  4ebe estar aislado t-rmicamente, tapados y con elementos de calentamiento para que la masa permanezca a una temperatura entre =A2H> C"#  $u capacidad ser5 un (> F mayor que la de los tachos que descargan en -l# M.1.2 Cen"ifu!aci$n:  $e emplean m5quinas autom5ticas intermitentes que alcanzan bajas velocidades 6(>>>2(+>> r#p#m7 para evitar compactaciones por el pequeño tamaño de los granos y la baja viscosidad de las masas#  !l agua de lavado debe ser pura 6retorno7 y e'centa de color a una temperatura no menor de *>C" y se aplican volúmenes entre >,?>2>,>H( m ?Pm? masa 6(,(> y +,> ltPpie ?7 en dependencia del tipo de masa cocida que se procese#  !l tiempo de centrifugacin es fijo para cada m5quina y varía desde +;+> hasta ?;>> minutos independientemente del tipo de masa#  La humedad del azúcar producido no debe ser mayor de un + F para evitar su r5pido deterioro# M.1. Aspecos a conside"a":  4ificultades en la purga por mala calidad de la masa o por deficiencias mec5nicas del equipo#  Las m5quinas pueden disminuir su capacidad de trabajo por e'ceso de agua de lavado con la correspondiente disolucin de los cristales, disminucin de la velocidad de centrifugacin, masas cocidas con una baja densidad, etc# -. )e&clado de a&'ca"es: Los azúcares producidos de diferentes calidades , D, ", 4 deben ser mezclados de forma proporcional para garantizar la calidad final del azúcar refino#

258


La mezcla se puede realizar con los azúcares secos o húmedos esta última forma permite una mezcla m5s perfecta y uniforme así como un flujo estable del producto a la operacin de secado, se produce una menor friccin entre los granos de azúcar disminuyendo el porciento de polvo obtenido y se mantiene el brillo de los cristales# -.1 Tol,as:  4ebe e'istir una tolva receptora para cada uno de los azúcares producidos con una capacidad tal que sea capaz de almacenar el azúcar que se produzca de (,A masas cocidas#  !star5n recubiertas de acero ino'idable#  Normalmente los azúcares  y D cumplen con las normas de color establecidas por lo que las D pasan directo al secador mientras que las  se mezclar5n con las " y las 4 en proporciones adecuadas dependientes de los colores que posean estas últimas#  Jn buen mezclado de los azúcares permite mantener la calidad establecida para el azúcar refino de >,A C3orne de color#

0. Secado: "on la finalidad de evitar el deterioro en el envase y durante el almacenamiento, los azúcares mezclados pasan a los secadores para eliminar la humedad que poseen mediante el secado y enfriamiento de los cristales#  La operacin de secado se puede realizar en equipos rotatorios horizontales que constan de dos tambores donde se realiza la eliminacin de la humedad con la aplicacin de aire caliente 6(>)2(?+C"7 y posterior enfriamiento por separado o bien de un solo tambor donde ambos procesos se realizan simult5neamente# Los tambores giran a una velocidad entre 02(? r#p#m#  Los azúcares entran al secador con una humedad entre ( y + F y deben salir con un contenido no mayor de >,>= F a una temperatura cercana a )A C"# C  !l incremento de color en la etapa de secado no debe e'ceder de >,>A 3orne# 1.En,ase: !l azúcar refino se envasa en sacos de papel para el consumo interno y un algodn yPo :enaf para la e'portacin# 11. Calidad del a&'ca" "efino: %olarizacin 6F7# 3umedad 6F7# "olor 6o3orne7# zúcares reductores 6F7# "enizas 6F7# p3# 9amaño del cristal 6F7#

E_PORTACIO **,H* >,>)A >,A> >,>)A >,>?) =,A (>

ITERACIOAL **,=* min# >,>A> m5'# (#+> m5'# >,>A> @5'# >,>H> m5'# H,+A (( m5'# 6@alla +07


259

CAPITULO 1. >I9ERSI?ICACI E EL SECTOR AZUCARERO CA]ERO. ITRO>UCCI: !n el mundo e'isten alrededor de 0> países productores de caña de azúcar, con un 5rea sembrada de m5s de (? millones de ha, de las cuales m5s del =>F se encuentran en Latinoam-rica y el "aribe# !n nuestra regin se cosechan anualmente alrededor de AAA millones de ton# de caña de azúcar, de las cuales alrededor de (?> millones de t# se dedican a la produccin directa de alcohol# !n la pasada zafra (**02(***, se produjeron ?H#= millones de t de azúcar de caña, siendo esta cantidad el ?*F de la produccin mundial de azúcar de caña#

LA >I9ERSI?ICACI 4esde los comienzos de los años => algunos países latinoamericanos comenzaron su proceso de diversificacin cañera habi-ndose alcanzado hasta el presente, un grado considerable de conocimientos y desarrollo en este tema, lo que ha permitido abrir un amplio y nuevo espectro de posibilidades y soluciones a partir de la caña de azúcar# !'isten alrededor de +>> derivados que pueden ser obtenidos de los co2productos de la agroindustria azucarera cañera 6alrededor de )>2A> aplicaciones se encuentran en operacin o a escala de planta piloto7# @uchos de ellos pueden ser obtenidos a trav-s de la sucroquímica o la alcoquímica# !n la actualidad e'isten alrededor de =(( ingenios azucareros operando en los +? países miembros de G!%L"! y alrededor de (>>> plantas y procesos productores de derivados# Drasil con )(H producciones, en gran parte debido a sus m5s de ?A> destilerías, y "uba con ?=> producciones de derivados son los países de la regin m5s adelantados en la aplicacin de la diversificacin cañera# "uba se distingue por haber orientado la produccin de derivados fundamentalmente a la alimentacin animal# @-'ico tenía AH plantas de derivados en el año (**>, ocupando el liderazgo en la produccin de pulpa y papel a partir de bagazo# 4e lo que se trata, es tanto del aprovechamiento de la caña para otros usos distintos del azúcar, como de la utilizacin de los coproductos de la industria azucarera y del azúcar mismo, como materias primas para la obtencin de productos de alto valor agregado e inter-s del mercado# !n ello consiste la llamada 4iversificacin#

La caa de a&'ca"

260


Las potencialidades para la diversificacin de la agroindustria cañera se derivan precisamente de los elementos fisiolgicos que constituyen a la materia prima# La caña no es solo una planta que crece a un ritmo superior a otros cultivos comerciales y que puede ser cultivada con t-cnicas sostenibles# La composicin estructural y química de la caña la hace especialmente atractiva para su transformacin en valiosos productos mediante su procesamiento industrial# 4urante cientos de años el principal y casi único producto comercial obtenido de la caña ha sido el azúcar# %robablemente, la única e'cepcin, bastante reciente, es el programa brasileño de alcohol carburante# La caña de azúcar est5 compuesta b5sicamente de azúcares 6fundamentalmente sacarosa7 y de carbohidratos estructurales del complejo lignocelulsico, los cuales ofrecen diferentes posibilidades de industrializacin# !n condiciones comerciales, el rendimiento promedio es de (>> tonPha, superior al obtenido por otras plantas similares en t-rminos de materia seca y contenido de carbohidratos, obteni-ndose en ciclos menores#  pesar de que estos rendimientos son muy variados, puede obtenerse un promedio de ?0 ton# de materia secaPhaPaño, que compara los rendimientos de la caña con los de otros cultivos#

ESTRUCTURA 9E(ETATI9A >E LA CA]A >E AZÚCAR 5 >E )ATERIA SECA6 ?"acci$n 9allos Limpios "ogollos 6puntas7 3ojas Eaíces 9otal

Plana Toal A> (> +A (A (>>

Pa"e A*"ea A* (+ +* 22 (>>

%or su parte, estas fracciones, como promedio, presentan la composicin que se muestra en la 9abla siguiente; CO)POETES >E LA CA]A 56 Componenes zúcares 9otales $acarosa Lignocelulosa 6
Tallos Limpios (A,)? (),(> (+,+( >,A) >,0+ +*,>> H(,>>

Co!ollos Q /o8as +,(0 22 (*,0> +,?( +,)? +=,>> H),>>

4e las tablas anteriores resulta evidente la importancia de tener en cuenta el posible aprovechamiento de los llamados residuos agrícolas 6puntas [ hojas7 que representan

261


casi el )> F del peso total# 4e igual modo, los tallos limpios est5n conformados b5sicamente por azúcares solubles y la fraccin lignocelulsica, el bagazo# La elevada capacidad fotosint-tica de la caña tiene un significado energ-tico importante# $i se compara el valor energ-tico de la biomasa de la caña, con la energía consumida en su cosecha y cultivo, se encuentra una relacin de +>;(# !sto hace de la caña de azúcar una de las biomasas de mayor inter-s actual cuando se estudian las alternativas para disminuir el ritmo de acumulacin de gases invernadero y el consecuente calentamiento atmosf-rico, producto del uso de combustibles fsiles#

Cop"oducos = de"i,ados Las siguientes cantidades 6ton#7 de coproductos se obtienen de (>> ton# de caña molida; P"oducos = Cop"oducos

)in.

);+.

zúcar crudo Dagazo, A>F de humedad @elazas, 00F de slidos totales "achaza, HAF de humedad Eesiduos agrícolas 6puntas y hojas7

(>#> +=#> ?#> +#? +A#>

()#> +0#> )#> +#= ?>#>

9radicionalmente los ahora llamados coproductos, antes subproductos, agrícolas e industriales de la caña de azúcar fueron calificados y tratados como desechos, en la mayoría de los casos, indeseables# $in embargo, cada día se aprecia m5s el valor econmico de los mismos en tanto que sirven como materia prima para la produccin de una e'tensa gama de bienes y servicios y los que, de no ser convenientemente utilizados yPo tratados pudieran convertirse en agentes contaminantes generados por la agroindustria cañera# !n efecto, científicos y t-cnicos relacionados con la agroindustria demuestran, cada vez m5s con mayor fundamento, la factibilidad t-cnica y las ventajas econmicas que se derivan de las producciones industriales basadas en el aprovechamiento integral de la caña de azúcar y sus coproductos# !n la siguiente tabla, se relacionan algunos de los principales productos que hoy se producen a escala comercial#

AL(UOS >ERI9A>OS >E LOS AZÚCARES >E LA CA]A P"oduco zúcar Glucosa P
P"oceso O O D D D D D D

Uili&aci$n /ndustria limentaria# "onsumo dom-stico /ndustrias limentaria y
y

262


Glutamato @onosdico cetona y Dutanol cido o'5lico 4e'trana yPo .antano $orbitol yPo @anitol 9ensoactivos

D D O D O O

/ndustria limentaria /ndustria Ouímica /ndustria Ouímica# "onstrucciones /ndustria Ouímica y limentaria /ndustrias limentaria y
!l principal atractivo de utilizar para estas producciones el jugo e'traído de la caña, en lugar de las mieles, es la posibilidad de disponer del bagazo como fuente energ-tica capaz de satisfacer las demandas t-rmicas y el-ctricas del proceso industrial# !ste es el caso de la industria azucarera tradicional y de la produccin de alcohol como se realiza en Drasil, partiendo directamente de la caña# "omo se ver5 mas adelante, de esta forma no solo es posible satisfacer las demandas energ-ticas del proceso, sino que pueden obtenerse importantes cantidades e'cedentes de energía el-ctrica#

a!a&o. >esa""ollo de los de"i,ados del %a!a&o. La industria azucarera de caña dispone de su propio combustible, el bagazo, que no solo es capaz de satisfacer las demandas energ-ticas de la f5brica, sino generar importantes cantidades de electricidad e'cedente, con el consiguiente beneficio en t-rminos ecolgicos y econmicos# !l bagazo de la caña representa una fuente renovable de materia prima fibrosa, capaz de sustituir a la madera en una gran cantidad de sus aplicaciones# 4ebido a sus características fisiolgicas, principalmente por su valor como combustible y su empleo tradicional en la generacin de vapor y energía el-ctrica, este coproducto presenta una alta competencia para su empleo en otras producciones asociadas directamente con el proceso de produccin de azúcar y que presentan niveles atractivos de rentabilidad# !l aumento de la demanda de energía el-ctrica es quiz5s el factor m5s importante que afecta la utilizacin del bagazo# La actual tecnología utiliza calderas de vapor de alta presin, turbinas de condensacin con o sin salidas intermedias de presin de vapor e instalaciones autom5ticas# Los nuevos avances basados en la gasificacin del bagazo permitir5 el uso de turbinas de gas como la primera etapa de un sistema integrado gasPvapor# !l objetivo es operar solo con bagazo todo el año, utilizando bagazo almacenado fuera de zafra# La gasificacin es uno de los m5s antiguos m-todos de valorizacin del bagazo# Jn mejor conocimiento de los mecanismos en la fermentacin controlada y la posibilidad de acelerar el proceso de maduracin adicionando agentes fermentativos abren un nuevo campo de inter-s para los países cañeros que sufren problemas de deforestacin# !l bagazo, en comparacin con otros residuos vegetales, por sus características y disponibilidad en grandes cantidades 6con la produccin de ( t de azúcar se producen +#= ton# de bagazo con A>F de humedad7 es el material fibroso con mayores posibilidades de industrializacin#

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!'iste e'periencia para su manipulacin, almacenamiento y transporte, y es usado en el mundo para la produccin de pulpa y papel, productos aglomerados, furfural y otros#

Re7ue"imienos de %a!a&o pa"a la p"oducci$n de de"i,ados. %ara correlacionar la disponibilidad de bagazo de acuerdo a las capacidades de los ingenios, en la siguiente tabla se presentan los requerimientos de bagazo en la produccin de diferentes derivados# !n casi todas las aplicaciones basadas en las propiedades estructurales del bagazo, -ste debe ser desmeollado 6desmedulado7 para la obtencin de pulpa, papel, pulpa para disolver y tableros aglomerados# Los avances tecnolgicos en los m-todos de desmedulado, incrementando su efectividad han dado un nuevo impulso a este tipo de valorizacin# !n la tabla, la referencia est5 hecha al bagazo integral, de aquí que alrededor de +A2 ?>F de meollo se obtienen adicionalmente en la produccin de los derivados citados# !ste meollo puede utilizarse como combustible, hidrolizado o como alimento animal# !n general, la localizacin de las plantas de derivados requieren de un ingenio azucarero con adecuada capacidad y un suministro de bagazo determinado por esto la distancia entre ellos es determinante así como la organizacin del transporte, por la necesidad de garantizar el suministro de bagazo, con la calidad adecuada, durante todo el año# %or lo anterior la manipulacin, transporte y almacenamiento del bagazo debe ser detalladamente analizado para cada caso en particular#

A(AZO PARA PLATAS >E >ERI9A>OS Planas

%apel de imprimir y escribir %apel tissue y sanitario %apel peridico 9ableros de partículas 9ableros de

Capacidad< miles de año

 de %a!a&o  de P"oduco

Pulpa de %a!a&o en la Comp. ?i%"osa de papel = a%le"os

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264


fibras (+ "arbn ctivado A Dagazo 3idrolizado +) !lectricidad (A?  &alor %romedio  @iles de m?  t bagazoPm ? del %roducto  @illones de :Wh

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COSTO >E PRO>UCCI >E AL(UOS >ERI9A>OS >EL A(AZO P"oduco %ulpa Ouímica %apel de impresin y escribir %apel %eridico "@"
Capacidad Anual => >>> t => >>> t (>> >>> t + >>> t A >>> t AA >>> m? (+ >>> m? ( >>> t

Coso j ?A> )(A AH> ()?> (0)> (+>Pm? +0>Pm? +0+>

 partir del bagazo se obtienen papeles y cartones de e'celente calidad, que compiten con sus equivalentes obtenidos a partir de la madera# $olamente el bagazo est5 en desventaja con la madera en aquellos surtidos de papeles destinados a usos industriales y de los cuales se demanda una alta tenacidad, propiedad que nos es posible alcanzar con el bagazo debido a las características de su fibra, de menor longitud que la de las maderas blandas# La creciente conciencia internacional sobre la necesidad de preservar los bosques que aún subsisten en las regiones tropicales o subtropicales y las limitaciones para incrementar la e'traccin de las 5reas comerciales de las regiones templadas, abren una interesante perspectiva para los productos fibrosos del bagazo, que adem5s de ser una fuente anualmente renovable, pueden ser procesados mediante tecnologías menos intensivas y, consecuentemente, menos agresivas al medio ambiente, que las fuentes forestales tradicionales#

Pulpa = papel La fibra contenida en el bagazo, despu-s del desmeollado, tiene buenas propiedades para la pulpa y el papel# Las instalaciones de pulpa y papel a partir del bagazo producen muchas de las calidades de papel de papel actualmente presentes en el mercado, con la calidad y precios competitivos# La pulpa de bagazo se produce en (>> industrias para una capacidad total de ? >>> >>> t, que representa alrededor del (#AF de la produccin mundial, para una produccin de


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celulosa de bagazo de alrededor de + millones de ton# 6termoquímica, semiquímica, blanqueado químico y pulpa no blanqueada7# Los mayores productores de pulpa de bagazo son "hina 6+(F7, @-'ico 6((F7 y %erú 6((F7# La industria de la pulpa y el papel es considerada como una de las m5s importantes en el mundo# !l valor de la produccin de la pulpa cruda es estimado en alrededor de 0> >>> millones de dlares increment5ndose cuando el papel se produce mezclando la pulpa con fibras secundarias 6obtenida de papel reciclado7 y ciertos aditivos# !l valor del papel en la produccin mundial se calcula en (=> >>> millones de J$`# La capacidad mundial de produccin de pulpa celulsica se estima en alrededor de +>A millones de ton# !'isten alrededor de (=( plantas operando en cerca de +> países# Nuevos desarrollos, mediante el uso de procesos mec5nicos de refinacin combinado con tratamientos químicos suaves, permiten la produccin de pulpas de bajo costo que son particularmente interesantes para papeles de impresin, para escribir y papel peridico# !n varios países del mundo, las plantas de pulpa de bagazo est5n instaladas lejos de los ingenios azucareros, pero econmicamente se hace necesaria la integracin planta de pulpa2ingenio azucarero# !sta integracin, adem5s de algunas medidas para generar bagazo e'cedente y el uso común de los servicios 6 vapor, electricidad, agua, control de la contaminacin7 sería un factor para la reduccin de los costos y dar al bagazo un valor con adecuado costo2 beneficio para dos centros productivos# La industria de pulpa y papel en los países desarrollados utilizan instalaciones de gran capacidad para hacer un buen uso de las economías de escala# !ste tipo de industrias es de capital intensivo, y precisa de una alta inversin inicial# Los países productores de pulpa a partir del bagazo han demostrado que la fibra corta es adecuada para la produccin de papel de impresin y escribir# 4urante los últimos años, la produccin de papel peridico ha estado utilizando algunos grados de pulpa a partir de bagazo# @5s de ( milln de ton# de papel de escribir e imprenta a partir de la pulpa de bagazo se usa en el mundo# La demanda mundial de pulpa est5 en continuo crecimiento, con una e'pansin del HF anual# !s una industria considerada de alta capacidad e intensiva en capital#

P"oducos moldeados. !l bagazo es la materia prima para los llamados productos moldeados que son la base para los tableros de partículas, de fibras y elementos moldeados que pueden, ventajosamente, sustituir a la madera de construccin en la mayoría de los países donde


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la disponibilidad de madera es crítica como consecuencia del indiscriminado talado de sus bosques# !'isten en operacin alrededor de +> de estas plantas en países productores de azúcar, y la tecno tecnolog logía íass han sido sido desar desarrol rollad ladas as y son son bien bien conoc conocida idas, s, tant tanto o por los los países países productores como por los suministradores de equipamiento# !'cepto una unidad industrial en 9aiW5n, que produce platos y tazas desechables, no e'iste otra conocida para este tipo de productos# $in embargo, varios estudios han demostrado el inter-s econmico de tal produccin# %arecería que el principal problema es el tamaño del mercado#

Ta%le"os. 4ife 4iferen rente tess tipo tiposs y surt surtido idoss de table tableros ros aglom aglomera erados dos de alta alta cali calidad dad se produ producen cen actualmente actualmente a partir del bagazo de caña# $e estima estima que la capacidad mundial mundial instalada de tableros de bagazo de los distintos tipos, est5 en el orden de los =>>#>>> metros cúbicos anuales, lo que sin embargo solamente representa el +>F del volumen total de esta produccin# Los desarrollos alcanzados en el desmedulado del bagazo, en adhesivos y fungicidas han mejorado grandemente la calidad de los tableros de bagazo que est5n progresivamente incrementando su parte en el mercado# !sta produccin se hace interesante cuando se dispone de un mercado no lejano a la f5bri f5brica ca azuca azucarer rera# a# !l costo costo de la resina resina,, así como como el consu consumo mo de energ energía, ía, incide inciden n fuertemente en el costo de produccin# !n "uba e'isten ) f5bricas de tableros de bagazo de tipo llamado; tablero de partículas 6densidad media7, una de las cuales dispone de una doble línea donde adem5s se produce tablero del tipo @ende de densidad media# dem5s e'isten dos plantas de tableros de fibra#

?u"fu"al. !l furf furfura urall es un aldehí aldehído do hetero heterocí cícli clico co obte obtenid nido o medi mediant ante e la hidr hidrlis lisis is 5cida 5cida de las pentosanas presentes en los materiales celulsicos# Las pentosanas, que se encuentran en todas odas las las espe especi cies es veget egetal ales es,, son son comp comple lejjos de carb carboh ohid idra rattos y part parte e de hemicelulosas# La hemicelulosa 6+A a +HF del contenido de fibra7 es f5cilmente hidrolizable la operacin puede hacerse en dos pasos; utohidrlisis 6sin adicin de 5cido7; 5cido 7; los productos líquidos finales son fundamentalmente 'ilano o furfural, de acuerdo a tiempo de retencin# dicin de un 5cido fuerte da la 'ilosa 6azúcar 6azú car de madera7 como producto principal# princip al# 9odo un rango de productos pueden procesarse a partir de este esquema b5sico de hidrlisis#

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 partir de que el bagazo y los residuos de la cosecha son materias primas adecuadas para su produccin, la naturaleza del furfural lo convierte convierte en un producto de valor para la industria química# !ntre los productos se encuentran la produccin de alcohol furfurílico, resinas fur5nicas, pesticid pesticidas, as, herbicid herbicidas as en forma forma de compue compuesto stoss clorado cloradoss y nitrados nitrados,, biolgica biolgicamen mente te activos y tambi-n es un solvente selectivo# !l furfural se caracteriza por su alto valor por ton# y precisa de bajas cantidades de productos químicos para su obtencin# $e estima una capacidad mundial de produccin de furfural de alrededor de +A> >>> de tPaño# lrededor del +AF de la produccin pr oduccin mundial es a partir del bagazo pero, de acuerdo acuer do a la opinin de e'pertos, la capacidad instalada e'cede la demanda por el producto, de aquí que el mercado es pr5cticamente estable# dem5s de su situacin, disponibilidad disponibili dad de bagazo, etc#, mientras e'ista un e'cedente de furfural en el mercado mercado se precisa un mercado dom-stico dom-stico para una planta de alto costo de inversin#

PLATAS >E ?UR?URAL A PARTIR >E A(AZO 5año6 Pa@s Zfrica del $ur "hina "uba !stados Jnidos /ndia E# 4ominicana 9aiW5n Drasil

Capacidad (> >>> H >>> ( >>> (> >>> A >>> ?0 >>> = >>> = >>>

Tipo de P"oceso continuo n#d# discontinuo discontinuo discontinuo discontinuo discontinuo n#d#

Paene $avo n#d# /"/4" Oua:er 8# grifur Oua:er 8# n#d n#d

Alco#ol fu"fu"@lico. !l alcohol furfurílico es el principal derivado del furfural# $e obtiene por la hidrogenacin catalítica utilizando un catalizador cobre2cromito# La capacidad mundial es de alrededor de (+A >>> ton# al ano# !s un prod produc ucto to inte interm rmed edio io usad usado o en la prod produc ucci cin n de resi resina nass fur5 fur5ni nica cass y como como aglutinante en la industria de fundicin o en productos de madera#


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Los !!JJ es el mayor país productor de alcohol furfurílico, furfurílico, importa bajos volúmenes volúmenes del producto, pero es un país e'portador# "hina y $ur Zfrica tambi-n son e'portadores# "uba ha trabajado durante mas de ?> años en productos derivados del furfural y del alcohol furfurílico, desarrollando resinas furfural2acetona, resinas de alcohol furfurílico para para fund fundic ici in, n, agen agente tess anti antico corr rros osiv ivos os,, prod produc ucto toss fura furano no2a 2asf sf5l 5ltitico coss y prod produc ucto toss nitrofuranos farmac-uticos# !l crecimiento del mercado es moderado y los precios est5n en las manos de la poderosa Oua:er 8ats "ompany# "ompany# Las resinas fur5nicas, son monopolímeros del alcohol furfurílico o resinas obtenidas por la condensacin de fenol o acetona con furfural# !ntre estas resinas se encuentran las sigui siguient entes; es; resina resinass furfu furfural ral2fe 2fenol nol 6durit 6durite7, e7, resin resina a furf furfura ural2a l2acet cetona ona,, resina resina de alco alcohol hol furfurílico furfurílico y resina de fundicin 6furanicid7# !l 'ilitol y el 5cido furfurílico aparecen como los m5s interesantes derivados del furfural# !l 'ilitol se obtiene mediante la hidrogenacin a alta presin de la 'ilosa# !s un buen sustituto del azúcar, usado fundamentalmente en la alimentacin de diab-ticos y como ingrediente no cancerígeno en gomas de mascar, dulces, en pasta de dientes, etc# !l 'ilitol se produce en >>, >>>, sobre la aprobacin recibida por D  /nternational "orporation, 4edham, proveniente de una "omisin "omisin del !stado de Louisiana para invertir en la construccin de la mayor mayor planta biomas2etanol en los !stados Jnidos# $e planifica construir la planta en Iennings, para la produccin de +?#+ millones de etanolPaño, a partir de =0> >>> ton# de bagazo de caña# $u construccin se espera que comience comience en >+# $e detalla que esta facilidad inicialmente procesar5 hasta ?)> >>> ton# de desperdicio seco y c5scara de arroz, por año# 8tros derivados a partir del bagazo son; el carbn de bagazo que presenta un mercado interesante con demanda creciente para la produccin de briquetas, adecuadas para su uso en la preparacin de comidas barbacoa 6a la parrilla7 al aire libre no implica a industrias industrias de gran tamaño, es de bajo costo de inversin con buen valor agregado# 4ebe tener gran aceptacin ya que est5 libre de sulfuros# $e est5 e'pandiendo y su costo de transportacin no es una limitacin para su utilizacin# simismo, el carbn activado es un agente decolorante de colorante usado en la refinacin refin acin del azúcar y otras agroindustrias, el que tambi-n puede obtenerse a partir del bagazo#


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La caña pa"a alimeno animal 8tra alternativa de uso de la caña de azúcar, cuyo desarrollo se ha acelerado, es su empleo en la alimentacin animal# !'iste !'iste una gran variedad de procesos procesos para la produccin produccin de alimento a partir de la caña y sus sus co2p co2pro rodu duct ctos os;; desd desde e el simp simple le uso uso de los los resi residu duos os hast hasta a los los prod produc ucto toss m5s m5s sofisticados, como la lisina, por ejemplo# Jna de las ventajas que pueden atribuírsele a estas producciones a partir de la caña de azúcar, consiste en los bajos costos de inversin requeridos# !s importante resaltar que en estas producciones se precisa alcanzar una gran interrelacin entre los productores azucar azucarero eross y los los ganad ganadero eros, s, y tener tener en ment mente e que esta esta cone' cone'i in n contr contribu ibuir5 ir5 a la disminucin disminucin de los costos en la produccin animal y en el uso de los recursos disponibles disponibles en cada regin# La regin posee m5s de )> años de e'periencia en esta 5rea, incluida la investigacin y el desarrollo, y tiene establecidas establecidas alrededor de ?)A facilidades# Las actividades de investigacin y desarrollo han probado que esta materia prima es un satisfactorio sustituto de los granos en los sistemas de alimentacin animal !l alimento animal obtenido de la agroindustria azucarera ha sido b5sicamente utilizado para para la alim alimen enta taci cin n de ganad ganado o vacun vacuno, o, cerdos cerdos,, y aves aves de corral corral bajo bajo condi condicio ciones nes tropicales, con resultados ventajosos debido a la baja inversin y lo simple de sus instalaciones# La caña de azúcar y los ingenios azucareros se encuentran en 5reas donde e'isten varios tipos de animales, o donde pueden ser f5cilmente criados, ya que la combinacin de los factores e'istentes brindan la posibilidad de producir azúcarPalimento# !n los países de clima tropical y subtropical, donde se produce caña de azúcar, la disponibilidad disponibilidad de alimentos para la ganadería, ganadería, es uno de los problemas econmicos econmicos m5s críticos pudiendo la caña de azúcar y los coproductos de la industria azucarera, constituir el soporte alimentario b5sico, tanto de rumiantes como de ganado porcino, como lo han demostrado las e'periencias internacionales# !l bagaz bagazo, o, por su alto alto conte contenid nido o de carbo carbohid hidrat ratos, os, puede puede utili utilizar zarse se para para supli suplirr las necesidades energ-ticas de los rumiantes, sin embargo este material posee muy baja digestibilidad por lo que debe ser sometido a tratamiento, en este caso la hidrlisis, para poder ser utilizado en la alimentacin animal# %ara la alimentacin de ganado vacuno, e'iste una amplia e'periencia en el uso integral de la caña con buenos indicadores productivos y resultados econmicos, cuando se real realiz iza a una una adec adecua uada da comp comple lem menta entaci cin n de la caña caña prev previa iame ment nte e troce rocead ada a o desmenuzada# %ara la complementacin de la caña integral, deben añadirse precursores glucog-nicos, como como los prove provenie nient ntes es de los los residu residuos os de cereal cereales es 6arroz 6arroz,, por por ejem ejempl plo7 o7 y algun algunas as


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pequeñas pequeñas cantidad cantidades es de proteína proteína verdade verdadera, ra, tanto tanto vegeta vegetall como como animal animal 6una parte parte considerable de la necesidad de nitrgeno asimilable puede aportarse en forma de urea7# 9ambi-n para la alimentacin de vacunos, tanto con fines lecheros como de engorde, se ha empleado el bagazo o sus fracciones como la m-dula o el bagacillo# !n "uba se us dura durant nte e vari varios os años años un proc proces eso o de trat tratam amie ient nto o de baga bagaci cillllo o para para aume aument ntar ar su digestibilidad empleando hidr'ido de sodio y complementacin con miel final y urea# %osteri %osteriorme ormente nte,, esta esta tecnolo tecnología gía se ha venido venido sustitu sustituyen yendo do por una alternat alternativa iva m5s econmica en la que se predigiere la fibra por medio de cal# !n Drasil e'iste una amplia e'periencia en engorde de vacunos utilizando como base bagazo hidrolizado con vapor a presin# !sta alternativa, aunque demanda mayores costos de inversin para construir las instalaciones de tratamiento, tiene la ventaja de que no requiere la aplicacin de productos químicos# !n comparacin con los granos y cereales, la principal limitante de la caña de azúcar para para la alime aliment ntaci acin n de mono monog5 g5st stric ricos, os, es su conte conteni nido do casi casi nulo nulo de prote proteín ína# a# $in $in embargo, los coproductos de la industria azucarera resultan ptimos como fuente barata de energía metabolizable en las dietas para ganado porcino# !llo requiere buscar una soluci solucin n para para el aport aporte e prote proteico ico de las las dieta dietas, s, lo que que puede puede lograr lograrse se en form forma a de concentrados proteicos como las harinas de soja o pescado# !n "uba se ha empleado como concentrado proteico, en gran escala para la alimentacin porcin porcina, a, levadu levadura ra forra forraje jera ra 6toru 6torula7 la7 produc producid ida a en planta plantass indust industria riale less media mediant nte e la fermentacin aerbica de las mieles finales# Jna alternativa de gran atractivo econmico, tambi-n derivada de la caña de azúcar, es la levadura saccharomyces, obtenida como coproducto de las destilerías de alcohol# Drasil es sin dudas el país donde esta oportunidad presenta un mayor potencial y de hecho la recuperacin recuperacin de levadura ha venido creciendo en los últimos últimos años# La viabilidad t-cnica y econmica econmica de raciones porcinas basadas en mieles mieles intermedias de la f5brica de azúcar y levadura de destilería, ha sido bien demostrada en escala comercial, tanto en "uba como en Drasil#

a!a&o #id"oli&ado. "omo se coment anteriormente, el bagazo posee muy baja digestibilidad lo que impide la utilizacin de los carbohidratos presentes en el mismo para la alimentacin animal# !sto se e'plica por la compleja estructura estructura que forman las hemicelulosas, hemicelulosas, celulosa y lignina en estos polisac5ridos lo que impide la f5cil asimilacin de los mismos 6un +>F7# !l proceso consiste en someter el bagazo a un tratamiento tratamiento con vapor donde se producen dos efectos principales; La hidrl hidrlisi isiss del mate materia riall catali catalizad zada a por por los los 5cidos 5cidos org5ni org5nicos cos produ producid cidos os durant durante e la reaccin que conduce a la sacarificacin del mismo# !l hinchamiento de la fibra y la eliminacin de hemicelulosas que incrementa la superficie del material y facilita su ataque microbiolgico por la flora estomacal de los rumiantes#


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La tecnología de produccin de bagazo hidrolizado se caracteriza principalmente por la presin y temperatura a que es sometido el material, lo que determina el tiempo de reaccin y el grado de sacarificacin# !ste proceso aumenta la digestibilidad del bagazo de (AF al =>F# !n Drasil se ha e'tendido un proceso que trata el bagazo con vapor a (H atm de presin y +>)C" durante H minutos se manufactura comercialmente en la usina $ao @artinho# !n "anad5, la firma $ta:e desarroll un proceso continuo sofisticado para el tratamiento de residuos madereros, pajas de cereales y bagazo con vapor a presin de ?>  )> atm# 6+?>C2+A>C"7 en tiempos de +2? minutos# !n la antigua JE$$, se desarrollaron procesos que aprovechaban las instalaciones e'istentes de su industria hidrolítica para tratar residuos forestales y agrícolas con y sin empleo de catalizador 5cido a temperaturas no mayores de (0> C" durante ?> minutos# La seleccin de la presin de trabajo est5 en dependencia de las condiciones locales en cuanto a capital de inversin y disponibilidad del vapor requerido# !n "uba se ha estudiado a nivel de planta piloto la obtencin de forraje hidrolizado a bajas presiones a partir del bagazo, bagacillo y residuos de la cosecha mediante la autohidrlisis y se determinaron las condiciones de los regímenes m5s adecuados para la obtencin del producto# !s una alternativa de bajo costo que se adapta a cualquier tamaño de ingenio azucarero# Eequiere combinarse con otras fuentes de proteína# 4ebe e'istir ganado cerca# !l procesamiento químico del bagazo permite la produccin de otros productos como son; celulosa, "@", celulosa cristalina, etc#

Cac#a&a. >e"i,ados de la cac#a&a dem5s de su utilizacin como fertilizante y como alimento animal la cachaza, o torta de filtro, da origen a la cera vegetal y sus tres fracciones; cera refinada, resina y aceite# "era de buena calidad puede recobrarse de la cachaza mediante la e'traccin por solvente# La competencia con las obtenidas del petrleo ha casi eliminado a la de la caña, aunque han sobrevivido las producciones de "uba y la /ndia# La cera de caña se utiliza en la cobertura de las frutas para su conservacin, manipulacin y transporte# La cera refinada es una materia prima adecuada para la produccin de varios productos que tienen amplias aplicaciones ya sea mediante su uso directo o despu-s de ser sometidos a procesos químicos# La fraccin resina, de alto contenido de 5cido este5rico, tiene una aplicacin directa en la vulcanizacin de gomas así como en la formulacin de agentes antiespumantes# @ediante la saponificacin se obtiene una mezcla de fitoesteroles, valioso material para la industria

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farmac-utica como materia prima para la produccin de precursores y hormonas esteroidales La calidad y cantidad de la torta de filtro depende de si el proceso de e'traccin es difusin o molida y si se incluyen basuras y cenizas# Jna buena composta, libre de mala hierba y de patgenos puede hacerse en ?>2)> días# $in el composteo, los costos de transportacin son frecuentemente altos para llevar la cachaza a los campos# @ediante el composteo de las vinazas y la cachaza juntos se obtiene un producto de mayor valor 6alto en M7#

)ieles. >e"i,ados de las mieles. La miel o melaza es un coproducto rico en sacarosa que se obtiene durante el proceso de centrifugacin como un líquido viscoso y del que no es posible obtener cristales mediante los sistemas convencionales actualmente vigentes# La produccin mundial de mieles es alrededor de )> millones tonPaño, de las que el H>F proceden de la caña# !l comercio de e'portacin representa H#A millones de tPaño# La principal utilizacin de las mieles es la produccin de etanol y la alimentacin animal# La mayor dificultad para que los países utilicen las melazas internamente radica en su disponibilidad, la que depende de su precio en el mercado mundial# !n la industria de los derivados, los usos principales de las mieles son en la produccin de alcohol etílico, levaduras, L2lisina, miel proteica, glutamato monosdico, 5cido cítrico y en la alimentacin animal# Los países latinoamericanos y del "aribe obtienen el 5cido cítrico a partir de azúcar, mientras que la /ndia es el único país que lo obtiene a partir de las mieles# !n la produccin de alcohol, levadura torula, y la levadura para el consumo humano, el precio de las mieles es un factor importante en el costo del producto, fundamentalmente en el alcohol, el que es alrededor del A>F# $in embargo en la produccin de L2lisina el porcentaje del precio de la miel en relacin con el costo final es de alrededor del %P?. La alimentacin con miel pura se usa en algunos ranchos de engorde 6racin diaria  A :g de miel [ + :g de materia seca o hierba o bagazo [ (#A a + :g de material nitrogenado7, pero son generalmente usadas como componente alimenticio para una gran cantidad de animales# $on m5s a menudo combinadas con urea para los rumiantes# !n la siguiente tabla se muestra la influencia del precio de las mieles en la produccin de derivados I?LUECIA >EL PRECIO >E LAS )IELES E EL COSTO >E PRO>UCCIO >E >ERI9A>OS. IaseK /recio de las mieles Q JE P0.00 1 t

P"oduco lcohol Levadura 9orula Levadura pP 3umano L2Lisina 6hidrocloruro7

Consumo de mieles  ),? ),+A A,)A H,=

Influencia en el coso 56 )A )+ )> (=

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Zcido "ítrico Glutamato @onosdico

?,+ ),*

() +>

COSTO >E PRO>UCCIO >E >ERI9A>OS A PARTIR >E LAS )IELES P"oduco Levadura 9orula Zcido "ítrico Glutamato @onosdico lcohol
Capacidad Anual (+ >>> t A >>> t A >>> t +>> >>> 3l# +> >>> t

Coso j A0> (=?* )H+> +A#A> 3l# =A>

Eanol = alco7u@mica. Eanol 4e acuerdo con su grado de pureza y contenido de agua, el alcohol se comercializa como bebida 6ron, aguardiente, ginebra, Whis:y, en general cualquier licor fuerte 6spirit7 o combustible, usos farmac-uticos o industriales# Drasil ocupa el liderazgo con una produccin de (+ ' (> * litros, con una capacidad instalada de (= ' (> * l#

Alco7u@mica La produccin de químicos a partir del alcohol etílico como materia prima, fue el inicio de la alcoquímica, la que comenz en Drasil en los años +>s con el uso del alcohol etílico para la produccin de cloruro de etilo# 9ambi-n se comenz la produccin de 5cido ac-tico, -ter dietílico, aldehído ac-tico# !l -'ito de la alcoquímica depende del precio unitario del alcohol, el que competir5 con los precios del petrleo y el gas natural# !sta industria y su e'pansin, dependen de las condiciones favorables para el uso de este derivado obtenido a partir de la fermentacin de las mieles o del jugo de la caña# %ara el desarrollo de la alcoquímica es necesario el estudio de las condiciones propias de cada país en los mercados internos o de e'portacin# La economía de la alcoquímica est5 basada en los precios de la caña y de las mieles# La /ndia ha desarrollado una industria alcoquímica fuerte usando alcohol a partir de las mieles de caña# !n los !stados Jnidos la alcoquímica est5 basada fundamentalmente en el etanol obtenido a partir del maíz# !l país latinoamericano con el mayor desarrollo de la alcoquímica es Drasil, donde alrededor del AF de la produccin de etanol se usa para la produccin de químicos# Los productos de la alcoquímica tienen muchos usos en dependencia de las características de cada derivado# La aplicacin de cada derivado alcoquímico es muy amplia utiliz5ndose como adhesivos, antiespumantes, goma sint-tica, cosm-ticos,


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empaques, e'plosivos, fibras, pesticidas, pl5sticos, solventes, agentes tensoactivos, entre otros# !l fuel2oil es un coproducto de la fermentacin alcohlica consiste en una mezcla de ismeros de alcohol amílico y propílico# @ediante procesos de separacin y destilacin, este producto puede ser transformado en compuestos tales como alcohol iso2amílico, alcohol amílico, n2butanol y otros con rentabilidad probada por los precios que tienen en el mercado# $u baja produccin no permite su transformacin directa y se venden usualmente en el !stado donde se produce# 8tros países latinoamericanos y del "aribe que tienen industria alcoquímica son rgentina, "olombia y %erú# lgunos productos se producen directamente del etanol, pero del acetaldehido y el etileno, dos de los productos intermedios obtenidos, parten una gran cantidad de derivados# !l acetaldehido, -ter etílico y los acetatos de butilo pueden obtenerse sin altas inversiones# $us costos de produccin pueden ser competitivos inclusive para unidades pequeñas de produccin# !l di'ido de carbono, se produce durante la fermentacin a un ritmo de (=> :gPton# de mieles, de esta cantidad el 0> a 0AF puede ser recuperado# 4espu-s de lavado y desodorizado, se seca, comprime y condensa a "8 + liquido# $lo un pequeño numero de destilerías recobra el di'ido de carbono# La vinaza es el residuo del proceso de destilacin# 4e acuerdo al esquema usado, se obtiene de 0#A hasta (+ l Pl de etanol# Jsualmente las vinazas se riegan en los campos constituyendo un fertilizante valioso# La vinaza puede concentrarse para ser usada en alimentacin animal, en dietas con diferentes relaciones; (>F para ganado AF para carnero y ?2F para aves de corral# "uando la vinaza se desmineraliza esta relacin puede aumentarse al doble en la composicin de las dietas# La levadura seca tambi-n puede ser e'traída de las vinazas utiliz5ndose para la alimentacin animal como parte de la racin alimenticia# La actual tendencia es convertir la vinaza en biogas en un digestor antes de su utilizacin# La digestin aerobia es el tratamiento m5s costo efectivo para las vinazas# "erca de (=#= Nm? de biogas con 0>F de metano puede recuperarse de (m ? de vinaza, equivalente a (+#= :g de fuel oil no# +# !l biogas total puede operar una turbina de gas, unida a un generador el-ctrico, produciendo +#A veces la energía total necesitada en una destilería autnoma# !l e'cedente de energía puede venderse a la red o ser usado en la industria azucarera si se produce en una destilería ane'a#


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Vcido c@"ico. !l 5cido cítrico es uno de los 5cidos org5nicos m5s usados en el mundo# !n general, la materia prima utilizada para su produccin es la miel de remolacha usando para la fermentacin spergillus Níger# /ndia es el único país que produce 5cido cítrico a partir de mieles de caña# Los países latinoamericanos usan el azúcar como materia prima para su produccin# $e utiliza en la industria alimenticia 6HAF7 en productos, en bebidas como acidulante, para realzar el sabor y como agente de conservacin# 9radicionalmente, este producto se obtiene por fermentacin de carbohidratos, b5sicamente mieles finales de caña y remolacha# $e obtiene en forma hidratada y anhidra, en ambos casos tiene la consistencia de un polvo blanco cristalino# $e prefiere la forma anhidra para su comercializacin# La produccin mundial de 5cido cítrico, que en (*AH alcanz solamente A> >>> ton#, se remont a )A= >>> ton# en (*0*, y se estima en m5s de 0>> >>> ton# en (**=, valorado en m5s de ( >>> millones J$4# Los mayores productores mundiales son "hina, !uropa 8este y Norte m-rica# La Jnin !uropea es el mayor productor de 5cido cítrico a escala global con el total alcanzando alrededor de +)> >>> t en (**=# Los productores líderes en !uropa son Iunngbunzlauer de ustria, la "itric Delge de 3offmann2La Eoches de D-lgica, el gigante alimenticio de los !!JJ, rcher 4aniels @idland con su lugar de produccin en Eingas:iddy, /rlanda, y la Dayer G alemana con su subsidiaria en JM , 3aarmann  Eeimer# !n el presente, las dos últimas son las únicas realmente participantes internacionales en el mercado del 5cido cítrico, poseyendo cada una un (HF del mercado global# !n Norte m-rica, el 5cido cítrico es producido principalmente a partir del almidn de maíz y no de las melazas como es el caso de !uropa# !n el presente el mercado de !!JJ est5 dominado por 4@# 8tros países productores de 5cido cítrico son "olombia, @-'ico y Drasil, donde "argill est5 construyendo una facilidad orientada a la e'portacin utilizando el estado del arte de la tecnología fermentativa# La planta comprender5 una inversin de capital de m5s de J$` A> millones y estaba programada para empezar en (***, haciendo de "argill el NC ? en el sector del 5cido cítrico# !l 5cido cítrico es fundamentalmente usado en las industrias alimenticias y de bebidas con salidas crecientes en el sector farmac-utico# $e producen alrededor de A>> >>> tonPaño mediante los procesos superficial o sumergido del spergillus Níger, pero la capacidad instalada supera en (AF la produccin#

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8tros productos obtenibles a partir de la fermentacin de las mieles son la produccin de levaduras; Levadura saccharomyces 6de hornear, panadera7 levadura torula 6fuente de proteína para la alimentacin animal, pero puede ser tambi-n empleada para humano despu-s de la remocin del 5cido nucleico7 Levadura para el consumo humano 6se remueve el acido nucleico7 utolizado de levadura 6e'tracto de levadura7; se utiliza en la industria alimenticia como condimento# $e recomienda la produccin de levadura para la alimentacin, ya que es un proceso relativamente simple que da un buen valor agregado sin alta inversin# La panadera es m5s compleja y cara, pero con alto valor agregado# $u inter-s est5 en funcin del mercado interno# La L2lisina, es un complemento en la alimentacin animal para no rumiantes# Jsualmente se produce a partir del crecimiento de micrococus glutamicus en high test molasses# %ocos países la producen# $e est5 construyendo en Zfrica del $ur una planta de (( >>> tonPaño# La produccin mundial es de alrededor de +>> >>> tonPaño # !l glutamato monosdico, se produce y consume fundamentalmente en los países asi5ticos# La produccin total se estima en apro'imadamente ?>> >>> tonPaño # 4el 5cido l5ctico, se producen alrededor de (+ >>> tonPaño a partir de una variedad de sustratos, utilizando Lactobacillus delbruc:ii# !s usado fundamentalmente para curtir, pl5sticos y adobar#

>e"i,ados de la saca"osa. La sacarosa; comúnmente conocida como azúcar; es la fuente fundamental de carbohidratos en forma pura# !l concepto actual de sucroquímica incluye la produccin de todos los derivados obtenidos a partir del azúcar#

COSTO >E PRO>UCCI >E >ERI9A>OS >E LA SACAROSA P"oduco 4e'trana .antana $orbitol

Capacidad Anual ( A>> t A>> t (> >>> t

Coso< j (H=> +A)> =>>

So"%iol. !s un alcohol he'acíclico obtenido fundamentalmente de la hidrogenacin catalítica de la de'trosa# !s un nutriente similar al azúcar con el mismo valor energ-tico y como =>F menos dulce se utiliza en la produccin de alimentos bajo calricos para las personas diab-ticas#


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9ambi-n se utiliza en la produccin de 5cido ascrbico 6vitamina "7# La capacidad mundial se calcula en +=> mil de ton# !l productor principal y consumidor es los !stados Jnidos con un consumo de (=> mil ton# steres de 5cidos grasos a partir de sacarosa !stos -steres han encontrado un amplio uso en la industria actual como agentes tenso2 activos, fundamentalmente por su e'celente calidad como detergentes, emulsificadores, agentes saborizantes, humectantes y otros# Los -steres de 5cidos grasos de la sacarosa son productos químicos no2t'icos, (>>F biodegradables, porque est5n formados por lípidos y carbohidratos# Los -steres de sacarosa se producen en el Eeino Jnido, Iapn,
>e+"ana. !s un polímero de la glucosa con alto peso molecular# La de'trana t-cnica o la nativa en estado crudo sin refinar, tiene altos pesos moleculares 6+ a ) millones o m5s7 mientras que los menores pesos moleculares 6)> a *> mil7 son obtenidos por la depolimerizacin o la síntesis de la de'trana nativa# @uchas de sus propiedades son similares a la de los derivados de la celulosa, como carbo'imetil celulosa de sodio, almidn, alginatos y otros# La de'trana clínica con un peso molecular de H>2*> mil se usa como e'tensor del volumen plasm5tico la de peso molecular de )> mil para mejorar el flujo sanguíneo la ferride'trana, para el uso humano y animal, se utiliza para contrarrestar la anemia el sulfato de de'trana como anticoagulante geles de de'trana inica y no2inica para la preparacin de derivados para ser usados en el an5lisis y purificacin en laboratorios de plantas de procesos bioquímicos#

(oma _anana. !s un derivado que sustituye a diferentes gomas naturales obtenidas; de plantas como la goma ar5biga de algas marina 6alginatos7 de semillas 6psyllium7 de cereales 6almidn7, de animales 6gelatina7# La goma .antana es obtenida mediante un proceso tecnolgico con la accin de microorganismos en sustratos con sacarosa 6mieles o azúcar7# !s importante el uso de soluciones de azúcar por su pureza y para controlar uniformemente la concentracin# $u uso fundamental es como alimento, ya que la goma 'antana posee ciertas características necesarias para la preparacin de varios alimentos# La produccin de goma 'antana comenz en (*=) y en (*0* alcanz una capacidad mundial de +A2?> mil tonPdía# Los principales productores son; !stados Jnidos,

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La principal empresa con un papel predominante en la produccin y mercados mundiales es @er:  "o# /nc#, Melco 4ivision con dos plantas en los !stados Jnidos y una en el Eeino Jnido, y una capacidad total de (0 mil tonPaño # La industria de la goma 'antana es considerada como intensiva en capital en su inversin y el costo de produccin es alto, por el alto consumo de energía necesario para la manipulacin y secado de un producto altamente viscoso# La goma 'antana es un producto de alto precio de venta#

Ani%i$icos !ntre los principales productos obtenidos por vía biotecnolgica a partir de la sacarosa est5n los antibiticos con una produccin mundial de ?> >>> tonPaño # La produccin mundial de antibiticos se concentra en una serie de firmas que controlan el mercado mundial# La sacarosa es usada como sustrato pero no es un producto determinante o influyente# @uchos productos fueron desarrollados hace algunos años la tecnología est5 tambi-n desarrollada con un completo control biotecnolgico# !'iste una gran y fuerte competencia entre las empresas productoras#

A&'ca" l@7uido. !l azúcar líquido se presenta en el mercado mundial con diferentes composiciones, principalmente siropes invertidos y de alto contenido de fructosa# !l consumo de 3<"$ se estima sea de *#= millones de ton# en el +>>># !ste consumo fue de H#* millones de ton# en (**># Los principales consumidores son los !stados Jnidos y sia# !'isten tres procesos b5sicos para la produccin de azúcar invertido a partir de sacarosa; la inversin 5cida, resinas de intercambio inico e inversin enzim5tica# !l m-todo m5s usado es la inversin 5cida# Los 5cidos m5s comúnmente usados son el clorhídrico, sulfúrico, y fosfrico# $e debe tener cuidado en la intensificacin del color# !ste tipo de siropes se comercializan con el nombre de Golden $yrups# La inversin 5cida es el proceso m5s econmico# !l uso de resinas de intercambio inico produce un sirope claro de alta calidad siendo este m-todo m5s caro# La inversin enzim5tica; se utiliza la invertasa para la obtencin de altos volúmenes de inversin y de un producto de alta calidad# !l proceso moderno utiliza enzimas inmovilizadas y est5n siendo desarrollados los soportes adecuados# !stos m-todos reducen los costos de produccin# La isoglucosa es un producto mundial usado en la industria alimenticia; bebidas, preservante, productos l5cteos, etc# La creciente demanda est5 relacionada con la e'pansin de los refrescos 6alrededor del H>F de la produccin7# $e produce fundamentalmente a partir de almidn de maíz y las mieles#

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4espu-s de la dilucin de las mieles, el proceso pasa por tres etapas repetidas de floculacin, clarificacin, y desmineralizacin seguida por evaporacin y terminado# La produccin mundial se estima en alrededor de ? >>> >>> tPaño# Los principales productores son; !!JJ, "!! y Iapn#

COSI>ERACIOES (EERALES La diversificacin es una estrategia de desarrollo para el sector cañero, que coadyuva a hacerle frente a los bajos precios del azúcar# La diversificacin de las producciones brinda los siguiente beneficios; produccin de bienes comerciables a partir de la caña y sus co2productos mayor productividad del sector azucarero disminucin de la vulnerabilidad a las fluctuaciones tradicionales de los precios del azúcar y consecuentemente de la inseguridad del sector, entre otros aspectos# La e'periencia adquirida permite afirmar que los países de m-rica Latina y el "aribe poseen e'celentes condiciones para la industrializacin de los coproductos generados en el procesamiento de la caña de azúcar# !stas condiciones est5n dadas por el tamaño de los ingenios azucareros, la disponibilidad de materia prima e'cedente, la e'periencia industrial e importantes avances alcanzados en t-rminos de investigacin y desarrollo# La conjuncin de estos elementos permiten llevar a cabo un desarrollo integrado de las producciones azucareras y de derivados en un esquema cuyos resultados pueden fortalecer el intercambio entre los países de la regin y contrarrestar a la vez los efectos negativos que pudieran ocasionar las fluctuaciones del precio del azúcar en el mercado mundial#

PRECIOS >E PRO>UCTOS PRO>UCTOS

PRECIOS US>

280


cetaldehído 6 **F bul:, \ona (7 cetato de vinilo 6monmero, tanques7 cetona 6 tanques7 Zcido ac-tico 6t-cnico, tanques7 Zcido cítrico 6J$%# hidratado7 Zcido cítrico 6J$%# anhidro7 Zcido l5ctico 6grado alimenticio 00F, fob7 lcohol etílico 6tanques7 lcohol furfurílico 6tanques, fob7 lcohol isopropílico 6anh#, **F, tanques7 lcohol tetrahidrofurfurílico 6tanques, fob7 nhidrido ac-tico 6tanques7 Dutadieno 6tanques, fob7 "loroformo 6grado fluorocarbono, tanques7 "loruro de etilo 6t-cnico, tanques, fob7 "loruro de vinilo 6tanques7 ter etílico 6 refinado, tanques7 ter isopropílico 6tanques7 lb#7 Goma .antana 6alim# tamb# de (>> lb# fob7 Goma .antana 6ind#, tamb# de (>> lb#, fob7 Levadura saccharomyces L2Lisina 6monohidroclrico, grado alim#7 %oli-ster 6resina insaturada7 %oli-ster etilen glicol 6tanques, fob7 $orbitol 6J$%, tambores, fob7 $orbitol 6cristalino, tambores7 9etrahidrofurano 6tambores,fob7 9etrahidrofurano 6tanques, fob7

*(> *)> ( >>> ?(> A>> =A> + H+* ( A>> ( )>> ( =>> (#?APgal +#(>Pgal ( H0> =0> + ?>> **> ( >?> ?)> =>> =A> H>> )+> ( (*> *+> ( A0> ( A>> ( =>> (> >>> * >>> (( >>> + +>> ) ?+> ( +0> ( A>> A=> =>> ==> =*> ( )=> + >A> ? (>> ? (>>

ILIO(RA?\A. (# non# 6(*0=7 U/nstalacin de la 4ecoloracin de Licores en la Eefinería UI# # @ellaV# Libro de /nstrucciones# +# Dai:oW, &# !, 6(*=H7 U@anufacture and Eefining of EaW "ane $ugarV, !lsevier, nsterdam# ?# Droadfoot, E# 6+>>(7; $ucrose losses resulting from poor pan stage e'haustion and poor high2grade fugalling performance# %roc# /nt# $oc# $ugar "ane 9echn, +); ?=);?=A, $ugar Eesearch /nstitute, @ac:ey, Oueensland, ustralia# )# D# D# %aul 6(**)7 /$""9 "ombined

281

A# D# %# !duard 6(**(7 U!nergy use in cane and beet factoriesV# %roceeding (?th "onferencia ustralian $ociety $ugar "ane 9echnologist## =# "hemical @ar:et Eeporter 6+>>>7, &ol# +AH, NC (?, +H de @arzo# H# "hen Iames, "# %# 6(**(7; @anual del zúcar de "aña# !d# Limusa# 0# "lar:e, $# I# 6+>>(7; $ome #"ordov-s 3errera, @arianela 6(**A7, !strategia para el 4esarrollo $ostenible de la groindustria zucarera "añera# /$8, @ecas ]or:shop; U$ugar, lcohol  !nvironmentV, $ao %aulo, Drasil, ?> de @ayo# ((# 7# U9he use of computers in Dritish beet sugar factoriesV# /nternational $ugar Iournal# &ol# 0+, No# *0>, pp# +)>2+)?# (=#3olmaza, I#, "asanova, !#6(***7; ltas purezas en la miel final; el problema continúa# ./ <rum Nacional de "iencia y 9-cnica, /"/N\# (H#3onig, %# 6(*=*7; %rincipios de 9ecnología zucarera, !lsevier, Zmsterdam, t# / y //, p# =?* y ))?# (0#3ugot, !# 6(*0H7; La $ucrerie des "annes# 9echnique et 4ocumentation2Lavoisier# (>(0 p# (*#/nternational $ugar Iournal 6+>>>7, &ol# "//, /ssue NC# (+(A, @arch# +>#Ien:ins, G# 3# 6(*H(7; /ntroduccin a la 9ecnología del zúcar de "aña# !d# "iencia y 9-cnica# /nstituto "ubano del Libro# A0* p# +(#Munin, E# 6(*A07, U/on !'change EesinsV, + C !d#, Iohn ]iley and $ons, /N"#


282

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$ugar @illing

+)#Lpez 7, + edicin, /"/4"2 G!%L"!2%NJ4# +=#@iller, @# M# <# 6+>>(7; %erformance indicators in raW sugar production, %roc# /nt# $oc# $ugar "ane 9echn, $E/, @ac:ay, Oueensland, ustralia# +H#@iller, @# M# <# 6+>>(7; $ucrose losses in loW2grade massecuite processing, %roc# /nt# $oc# $ugar "ane 9echn, $E/, @ac:ay, Oueensland, ustralia, p# ?==2?=H# +0#@/N\, 6(*007 ULa #@orera# E# 6(**H7# UEesultados de la misin a la industria azucarera de Zfrica del $urV# /nforme interno# /"/N\# pp# ?2(A# ?(#@orera# E# 6(**07# UEesultados de la misin a la industria azucarera de lemaniaV# /nforme interno# /"/N\# pp# ?2(0# ?+#Noa $ilverio, 3erly# 6(**)7; 4iversification $trategy for 4evelopment of the $ugar groindustry# ]or:shop on $ugar2"ane 4iversification and @ar:et "ooperation for $elected 4eveloping "ountries, 1ogya:arta, /ndonesia#(=2(* @ayo# ??#%aturau I#@# 6(*0+7; Dy2products of the "ane $ugar /ndustry# n introduction to their /ndustrial /ndustrialization# !lsevier, $ugar series ?,# ?)#%er:, G# @# "# 6(*H?7; 9he manufacture of sugar from sugar cane# $ugar @illing Eesearch /nstitute, Jniversity of Natal, 4urban, $outh frica# ?A#%edrosa %#, E# 6(*HA7; ()+2)++.# ?H#9oledano# $ /zquierdo# I# 6(**A7# U$istema integral de automatizacin industrialV# 9rabajo presentado en .

TECNOLOGIA DEL AZUCAR.doc

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