refinação de açucar

Processo da refinaria

Monitor: Técnico em açúcar e álcool “Gilmar Arruda de Sousa”

Revisado pelo engenheiro químico:“Romero Pedrosa Cavalcante’’

Dicas gestãoUm corvo está sentado numa árvore o dia inteiro sem

fazer nada,Um pequeno coelho vê o corvo e pergunta:

- Eu posso sentar como você,e não fazer nada o dia inteiro ?O corvo respondeu sorrindo:

- Claro, por que não !O coelho senta no chão embaixo da

árvore e relaxa.De repente uma raposa aparece e

come o coelho.

Conclusão

Para ficar sentado sem fazer nada,

Você deve estar no topo.

Cristal refinado

O cristal refinado não tem a película de mel que envolve a superfície.

O cristal refinado em si consiste em uma sacarose quase pura (maior de 99,5%), porém a película de mel pode apresentar quando a pureza do calda muito baixa (60º).

O açúcar cristal quando é misturado com um xarope apresenta a película dando uma pureza baixa.

Esta película não pode ser retirada nas centrífugas porque tem uma perdas bastante grandes.

Características do açúcar Refinado

Designação de origem vegetal, constituída basicamente por sacarose da cana-de-açúcar.

Aspecto de sólido e cor branca.

Características Técnicas

As propriedades de açúcar refinado divide-se em termos técnicos no que se refere à físico-químico, microbiológicos, e agentes contaminantes.

Liberação do açúcar para armazenamento e expedição e utilizados paramentos considerados críticos.

Parâmetros Físico - Químicos

PRAMENTROS METODOLOGIA UNIDADE PARAMETRO

POLARIZAÇÃO COPERSÚCAR ºZ MÍNIMO 99,0

COR COPERSÚCAR UI MÁXIMA 75

CINZAS COPERSÚCAR % MÁXIMA 0,20

PONTOS PRETOS COPERSÚCAR Nº. MÁXIMA 20

RESIDUOS INSOLÚVEIS COPERSÚCAR 1 - 10 5

UMIDADE COPERSÚCAR % MÁXIMA 0 A 30

SULFITO FERMENTEC PPM MÁXIMA 20

AÇÚCARES REDUTORES FERMENTEC % MÁXIMA 0 A 40

Aspectos Físico - Químicos

POLARIZAÇÃO (POL) A presença de açúcares redutores como

(flutose, glicose e cinzas), que interferem na sacarose do açúcar.

Aspecto Físico - Químicos

UMIDADE

Decorrente do processo de solidificação, que pode levar ao empedramento, e o aumento de risco de contaminação por microorganismos.

Aspecto Físico - Químicos

COR São pigmentos e precursores que vem da

cana. Forma de glaucoma na parede celular,

amido, dextrana, colóides. Condições do corte, carregamento,

estocagem, que podem oxidar e se ligam aos polissacarídeos tendo alto peso molecular, pode ser levado no mel final.

AspectoFísico - Químicos

COR Aquecimento tem uma formação de caramelo

e melanina que são difícil de remover. Descoloração ineficiente, excesso de

aquecimento no tacho. Má aparência do produto (modificando a

geometria do cristal), dificultando a sua comercialização.

Aspecto Físico - Químicos

CINZAS São substância salinas presentes no caldo,

são sais como cálcio, magnésio, ferro, silício, etc.

Sais que muitas vezes são encontrado quando o caldo entra encontato com partes metálicas e pela adição de leite de cal.

Com teor de cinzas alto dificilmente atendemos outros requisitos de qualidade.

AspectoFísico - Químicos

SULFITO No processo de fabricação de açúcar tem

por objetivo de ter uma clarificação do caldo. No produto final provoca alteração no aroma,

deterioração, presença de bactérias fermentadoras, e é cancerígena aos seres humano em dosagem alta.

AspectoFísico - Químicos

PONTOS PRETOS Partículas metálicas, bagacilhos, fuligem, etc.,

que por diversos motivos acabam se incorporando no açúcar, exemplo: quando fazem limpeza nos vácuos por escovas de aço ou hidrojateamento.

AspectoFísico - Químicos

RESIDUOS INSOLÚVEIS Partículas metálicas, bagacilhos, fuligem e

terra etc., que por diversos motivos acabam se incorporando no açúcar, ou seja, partes sólidas que não se dissolvem no decorrer do processo.

Função da refinaria

Remover corantes

Reduzir cinzas

Aumento de pureza

Reduzir açúcar redutores

Você sabe qual a diferença de “dissolver e diluir” ?

Dissolver – coloca-se determinado sólido em um recipiente com água, você está efetuando uma dissolução;

Diluir – Partindo da mesma solução adiciona-se mais água ao recipiente, você esta diluindo a solução.

Processo

Apartir da produção do açúcar na fábrica, torna-se matéria prima para refinaria, passando pelo dissolutor para transformar em calda e introduzir no processo com alguns parâmetros desejado.

Temperatura;

Brix

pH;

Dissolução de cristais

A dissolução e cerca de cinco vezes mais rápido que a taxa de cristalização.

A taxa de dissolução é proporcional á diferença de concentração.

Á medida que se dissolve o açúcar a concentração aumenta.

Há uma redução da taxa de dissolução. Pois esta teoricamente necessitaria de um

tempo de contato infinito.

Dissolução de cristais

Remoção de cor – negativoA função de remoção depende de;

Temperatura; Tempo; Água de boa de qualidade; Água doce tem que ter uma boa recirculação; pH;

Licor Misto

É o licor que homogeneizado com o mel refinado, desde de que a cor do mel não esteja acima 3000 UI.

A homogeneização do licor com o mel refinado a cor tem que estar sempre acima do mel refinado. O brix do licor misto para trabalho é em média de 62 a 68 %.

Aquecimento O objetivo, e elevar a temperatura para

facilitar as reações químicas, e ter uma boa flotação, dependendo da temperatura de trabalho.

A temperatura de trabalho é de 84 a 87ºC. Não há aquecedor nem vapor ideal para

aquecimento do licor, desde que tenha um projeto bem dimensionado na sua instalação para a quantidade de licor e temperatura adequado.

Reações

A função é homogeneizar o licor com a temperatura adequado através de agitadores mecânicos, pois serão adicionados produtos químicos como: sacarato, polímero, ácido fosfórico de grau alimentício.

Sacarato

Preparo: São homogeneizado o leite de cal com o licor misto, com um agitador mecânico a um baumé de 13 °B, deixando em repouso por duas horas antes de ser usado.Principio ativo,e a correção do ph no licor já aquecido;

Ph de trabalho do licor misto o mínimo de 6,6 abaixo há inversão de açúcar tendo perda, no máximo de 7,2 acima há um escurecimento no açúcar comprometendo a qualidade.

Areação

Tem o objetivo de homogeneizar e formar microbolhas através de agitação ou ar para ter uma boa flotação e adicionar o polímero catiônico.

Polímero

Precisa encontrar os parâmetros!!!!!!!!

Flotador

Neste processo tecnológico se aplica um acondicionamento físico-químico das impurezas de forma que elas mesmas se agrupem em flóculos, e pela diferença de densidade com respeito ao líquido no qual se encontram em suspensão, flotem e finalmente sejam separadas do licor.

Neste processo se produz ainda uma forte descoloração do licor.

Flotador

Por meio deste processo são eliminadas grandes partes das gomas, polissacarídeos, amidos. Além de diminuir a viscosidade e ganhar um incremento de pureza.

Este processo consiste em aumentar a acidez do licor, de maneira que se torne necessário trabalhar com o pH mais alto para neutralização.

Flotador

O princípio básico dos classificadores de espuma é a aeração da calda, para que contenha bolhas de ar finamente separadas, e após o aquecimento da calda, o ar possa sair da solução.

As bolhas de ar arrastam consigo o precipitado floculante para formar uma nata em forma de espuma, que são separadas pelos raspadores do clarificador.

A calda limpa é retirada da parte inferior do clarificador, para seguir para o processo do cristalização ou inoculação.

Quantidade UCR Quantidade açúcar – sólidos (M) Cor inicial (CI); Cor final (CF); UCR = MX (CI – CF); Cada processo apresenta uma relação finita

para remover a cor; Há que se definir está UCR para atingir os

processos; Corantes não são iguais cada processo atua

em corantes específicos e críticos para a qualidade do açúcar.

Perdas processo em geral – determinadas;

Perdas inerente a cor;

Perdas inerentes pureza;

Perdas indeterminados;

Perdas causada;

Perdas no processo

Preciso encontrar os parâmetros;

Perdas inerente a cor

Aumento no tempo do licor no dissolutor; Flotação com deficiência; Deficiência no ciclo de resinas / GAC; Redução no número de cozimentos para

renovação do processo; Aumento na cor do mel refinado; Uma menor qualidade do açúcar a ser

dissolvido; Maior susceptibilidade na secagem;

Perdas inerente a pureza

Qualidade da matéria prima – pol;

Cor da matéria prima;

Conceito de quantidade de cor do açúcar;

Quantidade de cor a ser removida na refinaria;

Perdas indeterminadas Resultados do laboratório; Pontos possíveis de perdas – ppp; Canaletas; Lavagens de tanques; Lavagens de filtros; Lavagens de tachos (vácuos); Lavagens de centrifugas; Reações químicas; Temperaturas; Inversões; Espuma que retorna para fábrica; Controle e produção da água doce; Arraste nos tachos (vácuos); Retorno do mel refinado a fábrica; Arraste de pó do secador; Pesso de sacaria;

Perdas causadas em operação

Dissolutor – temperatura, retenção, Brix; Flotador – ph, dosagens de produto

químicos, na diluição dos produtos; Cozimento – cristalização inadequado,

arraste, variações do açúcar; Centrífugas – lavagens, esborro, operação

com ineficiência; Vácuos muito cheio, por que a arraste.

Rendimento na refinariaRendimento = pol – (4XAR+cinzas+fator perdas)Fator de perdas o numero varia de 1,0 a ???O fator de perda depende de: Projetos; Equipamentos; Operações; Limpeza; Controle; Qualidade matéria prima; Uso adequada de produtos químicos; Qualidade de mão de obra;

Ferramentas básica no controle da refinaria

Balanço de matéria é energia;

Balanço de cor;

Balanço de cinzas;

Balanço AR (ART);

Pol não é utilizado no controle normal;

Controle do processo

Controle em todas as etapas; Balanço de cinzas; Balanço de ph; Controle de P2O5 no licor flotado; Controle de cor e rendimento nos cozimentos; Teste de eficiência no flotador; Retorno de água doce para fábrica; Controle do esborro do flotador;

Controle da água de diluição

Fonte;

Controlar a qualidade;

Controlar a quantidade;

Vantagens da concentração do licor

Redução no consumo de vapor;

Aumento na capacidade dos tachos (vácuos);

Redução na formação de cor nos cozimento;

Tipos de processo

Processo Straight boiling;

Processo back bailing;

Processo In bailing;

Alta remoção de cor X rendimento de retenção;

Processo straigcht boiling

É uma sistema de processo muito extenso, são cozimento de várias massas como (A,B,C,D);

É uma sistema que precisa de vários equipamentos do mesmo tipo, como tachos (vácuos), tanques, bombas, cristalizadores, centrifugas, etc.

Requer um controle maior para misturar os sólidos.

Processo back boiling

É um processo com retorno dos méis de cada cozimento para ser alimentado direto no tachos (vácuos);

É um processo mais simples de controlar; É um processo que requer uma atenção e

uma consciência do operador;

Processo IN boiling

É uma sistema de processo com retorno dos méis para misturar com o licor dissolvido que será tratado atravéz do processo;

Requer um pouco mais de atenção para controlar o processo;

Apresenta maior rendimento; Menor impacto no retorno do mel para

fábrica;

Operação dos tachos (vácuos)

Vaporização bem feita para não ter variação no açúcar;

Temperatura de trabalho do tacho (vácuo) 65 a 72 ºC;

Temperatura de inoculação 75 a 80 ºC; Vazio dos tachos (vácuos) 24 a 26 p/kg; Ter uma boa circulação da massa; Verificação no trabalho da massa;

Parâmetros da massa

Cor a menor possível; Granometria tem ter a especificação do

cliente; Temperatura de 60 a 68 ºC; Densidade da massa 1,5 Brix de 90 a 94%; Volume nos tachos (vácuos) de 320 hl;

Secagem Secador – com leito do fluidizado do açúcar; Ar quente – uso adequado com a vazão do

açúcar; Ar fria – filtrado tratado microbiologicamente,

climatizado; Chiller – absorção de umidade, climatização

para evitar impredamento; Peneira – classificação do açúcar; Remoção do pó – eficiência na remoção dos

finos;

Boa safra!