tecnología del azúcar de caña.pptx
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7/26/2019 Tecnologa del azcar de caa.pptx
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Tema:
Proceso deElaboracin de Azcarde Caa
Chiclayo, Mayo 2016Ingeniero de ProduccinNorman Pimentel Lazo
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LA CAA DE AZUCAR COMOMATERIA PRIMA
La caa de azcar es una planta herbcea de gran tamao que se cultiva
en pases tropicales y subtropicales.
La caa se propaga vegetativamente sembrando trozos de sus tallos.
La nueva planta o retoo crece a partir de los cogollos o yemas de los
nudos del tallo, asegurando as una descendencia uniforme.
La produccin en toneladas de caa por hectrea varia de acuerdo a los
siguientes factores
Variedad de la caa
!actore" clim#tico"
$i"%oni&ilidad de agua
Pr#ctica" de Culti'o
$uracin del %eriodo de
crecimiento
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!olombia, "er y #a$aii, son los pases donde la caa de
azcar puede ser procesada prcticamente durante todo el
ao. %n otros pases productores de azcar de caa como
&'(ico, )rasil, !uba y %stados *nidos, el proceso de
elaboracin es interrumpido por factores climticos.
%l azcar lo forma la planta a trav's de un proceso
comple+o que esencialmente consiste en la combinacin
de dos azcares monosacridos, -*!/01 y
2L*!/01, lo cual se ilustra en la figura
!34#44/335 #4/ !6#34/65 !6#34/6 SACAROSA(+) buena GLUCOSA(+) FRUCTUOSA(-) mala
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%l azcar es sacarosa, un carbohidrato de origen natural
compuesto por carbono, o(geno e hidrgeno.
7carb8o8hidr ...ato9.
Los azcares crudos poseen un contenido algo menor
de sacarosa :;< pues conservan an parte de la miel a
partir de la cual fueron fabricados.
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CONDICIONES DE CALIDAD DE LAMATERIA PRIMA (Caa e A!"#a$)
La caa comienza cuando es
quemada, pues generalmente el calor
del fuego resquebra+a la corteza y
e(pone parte del +ugo. %n general, la
velocidad del deterioro es ms rpidaen caa quemada que en caa verde.
Luego de ser cortada la caa, est su+eta a deterioro, en gran parte debido a laactividad de microorganismos del suelo y aire que se alimentan del azcar. %sto
resulta en p'rdidas de azcar y la formacin de impurezas indeseables.
"or lo tanto, la tardanza entre cosecha y molienda debe de mantenerse al
mnimo 7=; horas como m(imo9
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Inicio del Proceso Productivodel Azcar de Caa
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%&- Pe'a e la Caa&%l procesamiento fabril de la caa de
azcar comienza con la C'e#a, el
A$$ume y Ca$*a de la caa en el
campo, en carros T$,le$ de 4;
oneladas de capacidad, por medio de
unidades de transferencia tipo!argador rontal o 2ra.
1l llegar al ingenio los rileres son
pesados en bsculas de plataforma
(alan!a Ele#.$/n,#a) registrndose el
peso de cada camin de caa que luego
ser evaluado en el Laboratorio para
determinar su calidad qumica y para los
balances respectivos.
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El Objetivo del pesado de la
Caa es determinar el peso
neto y la trazabilidad de la
cantidad de materia prima
que se procesar.
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0&- Re#e1#,/n&Luego que la caa es pesada, ingresa al
"atio de &aniobras, donde es almacenada
sobre ruedas, es decir, en sus propios
vehculos de transporte para luego
descargarse a medida que se necesite.
La caa puede descargarse al piso y luegorecogida con un cargador frontal o con la
garra de la ">#.
-ecordemos que a mayor manipulacin de
la caa, mayor es el nivel de deterioro que seproduce.
%n este parte del proceso, el traba+o debe de
estar centrado en reducir la tardanza global
entre corte y molienda.
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2&- La3a&La caa es ingresada a la "luma #ilo que son volteadores de carga para poder
descargar el contenido de caa a la &esa 1limentadora.!ada triler, trae consigo un cargamento de caa de apro(imadamente 4;
toneladas, siendo la capacidad de volteo de carga de la "luma #ilo 46 toneladas
como m(imo.
La &esa 1limentadora o &esa de ?escarga es amplia, aqu se remueven
cantidades e(cesivas de tierra, pa+a y otras materias e(traas rocindole agua de
lavado sobre la caa a medida que esta via+a hacia arriba de la mesa.
Pluma 4,l 5 Me'a Al,men.a$aD,a*$ama el E6e$#,#, Me#n,# e la Pluma 4,l
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7&- P$e1a$a#,/n&
%n esta parte del proceso intervienen los !onductores de !aa, que
tienen por ob+etivo preparar la materia prima, es decir,
3. @amos a reducir una caa que media apro(imadamente entre A a A.B
m a hilachos de caa para su manipulacin en el proceso de
e(traccin 7&olienda9.4. -omper tantas c'lulas portadoras de azcar de la caa, como sea
posible, para facilitar la e(traccin de azcar.
Los operadores controlan el flu+o de carga de caa que pasa por estos
conductores al momento de ser cortado, reducido y desfibrado, dichos
traba+adores controlan una carga homog'nea para minimizar la
posibilidad de que ocurra atoramientos de caa en dicho sistema.
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Sum,n,'.$ 5 Mane6 e la P$e1a$a#,/n e la Caa
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%l /b+etivo del "roceso de "reparacin de la !aa es
-educir el tamao de las partculas de caa hasta
un tamao adecuado para su manipulacin el proceso
siguiente.
-omper tantas c'lulas portadoras de azcar de la
caa, como sea posible, para facilitar la e(traccin de
azcar.
"roducir un material que tenga las caractersticas
apropiadas para la molienda.
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*n condicin ptima de preparacin es
cuando la mayora de las c'lulas que
contienen azcar estn rotas o abiertas,
mientras que an se encuentran
presentes C)-10 L1-210.
"ulverizar la caa hasta obtener
DaserrnE no satisface estos ob+etivos.
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SALIDA DE CARGA DE
CAA EN PREPARACION
DEL MACHETERO
(Seccin Trapiche)
N,3ela$e' e Caa8 %(isten dos Fiveladores de caa, el primero se
encuentra sobre el !onductor FG H4 y el segundo sobre el !onductor
FG HA de caa con el ob+etivo de obtener una altura estable del colchn
de caa que alimenta a los &acheteros, ayudando a reducir las
incidencias de atoramientos.
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9&- Ml,ena&%l ob+etivo de la molienda de caa es separar al +ugo que contiene sacarosa del resto de
caa, constituido principalmente por fibra.
La 0eccin de rapiche encierra todos los equipos destinados para la e(traccin del +ugo dela caa.
Los &olinos son los encargados del prensado de la caa previamente preparada
7desfibrada9, mediante una serie de etapas consecutivas de compresin en las &azas de los
&olinos.
Ml,n #n 7 ma!a' Se##,/n e T$a1,#e
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=ta&
Caa
BagazS
C B
u!o
La e:.$a##,/n el ;u* e la Caa
0e lleva a cabo en el tndem de 6 molinos, por donde sucesivamente pasa
la caa.
!ada molino tiene una maza superior 709, que realiza la compresin, dos
mazas inferiores 7caera 7!9 y bagacera 7)99, que soportan la compresin
e+ercida por la superior, y una cuarta maza alimentadora 7=ta &9 para el
3er &olino, cuya misin es forzar 7me+orar9 la entrada de la caa almolino.
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La sacarosa se encuentra contenida en la caa como
parte del +ugo dentro de c'lulas de pared delgada que
estn protegidas por la estructura fibrosa del tallo.
La e(traccin de sacarosa por molienda consiste casi por
completo en la ruptura de las c'lulas y posterior remocin
del +ugo, primero e(primiendo mediante fsica compresin
y luego mediante dilucin del +ugo remanente y su
posterior e(primido.
0i d C bibi i !
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0istema de Cmbibicin !ompuesta
0e conoce como imbibicin el proceso mediante el cual se adiciona agua 7en algunos casos
caliente9 al bagazo de los ltimos molinos con el propsito de incrementar la e(traccin de
sacarosa.
ILa cantidad de agua a adicionar generalmente est relacionada de manera directa con la
fibra presente en la caa por el efecto de 'sta sobre la e(traccin. %n la medida que aumente
la imbibicin se incrementar el consumo de vapor necesario para concentrar el +ugo en el
proceso de evaporacin.
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La cal ms el calor desechar del +ugo aquellas sustancias indeseables
como el bagacillo, la tierra y un con+unto de no azcares 7el principal
agente de precipitacin es el fosfato de calcio9, todo en forma de !achaza y
as poder clarificar el +ugo.
%l operador cuida el valor del p# y la temperatura 7parmetros de
operacin9, ya que la sacarosa se invierte a ba+o valor de p# y elevada
temperatura.
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%l +ugo obtenido en la etapa de
molienda es de carcter cido 7 p#
apro(imado B,=9, 'ste se trata con
0acarato de !alcio, la cual eleva el p#
con el ob+etivo de minimizar las
posibles p'rdidas de sacarosa.
La cal tambi'n ayuda a precipitar
impurezas orgnicas o inorgnicas que
vienen en el +ugo y para aumentar o
acelerar su poder coagulante, se eleva la
temperatura del ;u* En#ala,
mediante un sistema de
intercambiadores de calor
7calentadores9.
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%l o(ido de calcio que la cal aporta reacciona con el cido
fosfrico, formndose as un compuesto llamado fosfato
triclcico, capaz de nuclear sobre s a las distintas impurezas,las cuales se agrupan para formar pequeos fculos que
podrn as ser separados ms adelante.
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=&- Calen.am,en.%s la operacin que se lleva a cabo para suministrar el calor
suficiente al +ugo que ha sido encalado en la operacinanterior, para elevar su temperatura hasta 3HA 83H6 G! y
completar as la reaccin entre la lechada de cal o sacarato de
calcio y los fosfatos presentes en el +ugo.
%sta temperatura acelera las velocidades de las reacciones
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%sta temperatura acelera las velocidades de las reacciones
qumicas entre la cal y los componentes naturales del +ugo y
permite que se coagulen algunas impurezas solubles.
%l proceso se lleva a cabo en etapas conocidas como
!alentamiento "rimario (Calen.a$e' 4$,!n.ale')>
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Tan?ue Fla' @ Fla'e el ;u*
Calen.a8
%l +ugo encalado caliente entra alanque lash con una presin de
bombeo, como este tanque est libre
a la atmsfera, el cambio brusco de
presin hace que el +ugo hierva
instantneamente, produci'ndose un
lasheo que hace posible retirar del
+ugo, el aire y otros gases que pueda
contener.
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DLa importancia del flasheo radica en que aleliminar el aire aumenta la densidad de las
partculas de cachaza que deben sedimentar en
el !larificador, ya que sin ese aumento de
densidad tal separacin es muy lenta. La misma
se favorece con la adicin del polmeroaninicoE
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&- Cla$,B,#a#,/n&/b+etivos de la !larificacin del Jugo
39 ormar flocs que atrapan toda la materia suspendida que
as puede sedimentarse a una velocidad satisfactoria
49 "roporcionar las condiciones de temperatura, p# y
concentracin de iones que ma(imizan la precipitacin de
impurezas slidas del +ugo
A9 "roducir +ugo clarificado de buena calidad, con mnima
turbiedad, mnimo color y ba+o contenido de calcio 7!a559
=9 "roducir un lodo sedimentado que sea apto para su
posterior filtracin en los filtros /liver.
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B9 %fectuar todo lo anterior al menor costo posible, con
mnimo tiempo de residencia, mnima perdida de sacarosa
7por inversin y otros mecanismos9
69 /btener un +ugo clarificado con un p# entre 6.; y K.H
porque a este parmetro de operacin se minimiza la
inversin en el siguiente proceso 7%vaporacin9
El In*en, e Pmal#a> #uen.a
#n un Cla$,B,#a$e' .,1
D$$ #n #a1a#,ae' e 7=&7
m2 e ;u*&
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&- E3a1$a#,/n&%l +ugo claro, procedente del clarificador, se evapora para eliminar gran
parte del agua contenida en 'l, obteniendo con ello una solucin
azucarada ms espesa denominada Jarabe o meladura, 'sta est formada
de sacarosa cristalizable 7azcar9 y no cristalizable 7mieles9. La
evaporacin se lleva a cabo en aparatos denominados evaporadores que
traba+an con presin y vaco de cudruple efecto .
E3a1$a$e' e Cu$u1le
EBe#. e ' 'e$,e' A 5
> en Ba'e e l,m1,e!a&
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P$,n#,1, e R,ll,eu:8
%n un evaporador multiefecto con F efectos, un g de vapor evaporar F g de
agua. "or consiguiente, en un tren de evaporadores de cuatro efectos, un g de
vapor evaporar = g de agua.
%l uso del evaporador de !udruple %fecto en serie hace posible reducir la
demanda de vapor, por lo cual la mayor parte del agua es evaporada mediante
'ste proceso.
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El P$#e' e e3a1$a#,/n> e' la $e'1n'able e
e3a1$a$ en.$e el = 5 el =9 e . el a*ua
1$e'en.e en el ;u* Cla$,B,#a&
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%&- C#,m,en.&Los tachos reciben la meladura concentrada
7Jarabe9 por los evaporadores y a partir de
una secuencia de operaciones bsicas de
ingeniera producen la semilla necesaria
para la fabricacin del azcar granulado.
Ta#8 %l equipo bsico del rea . %n 'l serealizan las operaciones de concentracin
y cristalizacin .%s un e?u,1 a#.,3en el
sentido que para la realizacin de sus
funciones requiere del suministro de vapor,
mieles, agua y debe estar conectado al
vaco. Ta# Ha#um1an
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La cristalizacin se realiza en los tachos, que son recipientes al vaco de
un solo efecto. %l material resultante que contiene lquido 7miel9 y
cristales 7azcar9 se denominaasa Cocida.
%l traba+o de cristalizacin se lleva a cabo empleando el !istema de "res
Cocimientos o tambi'n llamado !istema de "res asas Cocidas #$A%&
$'% y $C%(para lograr la mayor concentracin de 'a#a$'a&
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%%&- C$,'.al,!a#,/n&
Las masas cocidas se vacan de
los tachos a los tanques
cristalizadores, aqu se va a
enfriar la masa cocida y como
consecuencia los pequeos
granos de sacarosa que se
forman en los vacumpanes van
aumentando su tamao por
disminucin de la solubilidad de
la sacarosa en la miel que rodea
los cristales y su incorporacin
a estos.
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Los cristalizadores disponen de un e+e con paletas que da vueltas
continuas permitiendo que el crecimiento de los granos de azcar sea
uniforme y evitar su deposicin. L' .,em1' e $e',en#,a en
#$,'.al,!a$e' e ma'a' A 5 son de dos a tres horas. La' ma'a' C son
depositadas en cristalizadores de e+e hueco por donde se circula agua
caliente o fra con la finalidad de agotar correctamente el material y
agotar en sacarosa la miel madre que rodea al cristal formado.
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%0&- Cen.$,Bu*a#,/n&
La masa pasa por las centrfugas,
mquinas en las cuales loscristales se separarn del )icor
adre por medio de *uerzas
Centr+,uga aplicada por los
"ambores -otatorios, los
mismos que contienenallasen
su interior.
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La &iel que sale de las centrifugas se bombea a "anques de
Almacenamiento de ieles #iel A y iel '(para luego someterla a
superiores evaporaciones y cristalizaciones en los tachos.
Las mieles se recirculan para nuevas cristalizaciones en el @acumpan
hasta que su contenido en sacarosa es econmicamente no recuperable
y se dispone como Mela!a> que se retira del proceso y se comercializa
como materia prima para la elaboracin de alcoholes.
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%2&- En3a'a&
%l azcar se traslada a una tolva desde donde se envasa en bolsas de
BH Mg. u otras presentaciones en funcin del mercado para su
despacho en traillers.
%sta rea ha tenido recientemente un importante desarrollo debido a
la e(igencias del mercado y al cumplimiento de normas de calidad y
de buenas prcticas de fabricacin e(igidas por el cliente.
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%7&- Alma#enam,en.&0e realiza por personalE'.,ba$ encargados de trasladar
las bolsas o sacos a las reas ya establecidas dentro de la
)odega, el cual permitir un aseguramiento de las
condiciones esenciales de almacenamiento de la misma
como son emperatura, #umedad, limpieza, etc.
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*na vez envasado el producto es transportado hacia el 1lmac'n de
"roducto erminado, el cual tiene como funcin disponer
ordenadamente con estricto cumplimiento de un sistema de rotacin,
cumpliendo normas sanitarias, mane+os de materiales y garantizando
la asepsia del producto, entre otras funciones.
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FIN DE LA PRESENTACION