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Curso Básico Industrial - Pré-Fabricação do Açúcar 1 Consultoria EmpresarialDesenvolvendo Talentos Humanos

Consultoria EmpresarialDesenvolvendo Talentos Humanos

Capacitação Técnica

Processo: Industrialização

Realização

Março / 2005

Unidade

TAPEJARA

Pré-Fabricação do Pré-Fabricação do AçúcarAçúcar


FábricaCurso BásicoTreinamento

Industrial

Pré-fabricação

Aquecedores

Sulfitação

Sulfitação, equipamentos

Dosagem

Balão de Flash

Decantação

Filtro rotativo

TRATAMENTO DO CALDO

Março / 2005


FábricaCurso BásicoTreinamento

Industrial

Tratamento do Caldo

Março / 2005


Caldo Clarificado Caldo Misto após o processo de clarificação.

Conceitos Básicos Caldo Misto

Caldo obtido no processo de extração das moendas e enviado para a fabricação.

Caldo Sulfitado Caldo que contém certa quantidade de anidrido sulfuroso (SO2) integrado ao caldo misto, após passagem pela coluna de sulfitação ou bicos misturadores.

Caldo Filtrado Caldo obtido nos filtros como resultado da filtração do lodo.


Conteúdo de cristais % Massa Cozida A porcentagem em peso de açúcar cristalizada presente em uma massa cozida.

Lodo Fração mais densa obtida da decantação do lodo, constituída de material insolúvel sedimentado.

Massa Cozida Produto resultante da concentração do xarope ou do mel constituído de cristais de açúcar envoltos no mel-mãe.

Magma Mistura de cristais de açúcar proveniente da centrifugação da massa “B” com xarope, caldo clarificado, água, para ser usada como pé de cozimento.

Conceitos Básicos


Mel Solução resultante da centrifugação da massa cozida

Mel Final ou Melaço Mel obtido da massa cozida final destinado à produção de álcool.

Semente para granagem Suspensão em álcool de partículas de açúcar moído, utilizada para a granagem.

Torta Resíduo obtido da filtração do lodo dos decantadores.

Conceitos Básicos


Xarope Líquido resultante da evaporação parcial do caldo de cana clarificado de consistência aproximadamente de 65° Brix.

Açúcar Sólido cristalino, orgânico, constituído basicamente por cristais de sacarose envolvidos, ou não, por película de mel de alta ou baixa pureza.

Brix Porcentagem em massa de sólidos solúveis contidas em uma solução de sacarose quimicamente pura.

Pol Porcentagem de sacarose contida numa solução açucarada de peso normal.

Conceitos Básicos


Pureza (%) = POL

x 100BRIX

Pureza É a relação entre POL e BRIX

Exemplo

x 100 POLBRIX

75,0

89,0x 100 = 84,26

Conceitos Básicos


Caixa de Caldo Misto

Tem a função de

receber todo o caldo

da moagem, servindo

como um pulmão que

mantém constante a

vazão do caldo para

processos.


Funções

Trocadores Vertical tipo casco e tubos

Trocadores Regenerativos tipo tubulares

Aquecedores


AQUECEDORES

O aquecimento é feito em trocador de calor, do tipo casco e tubos,

do tipo vertical.

Tem como funções: Acelerar as reações químicas.

Facilitar as reações do caldo.

Promover a coagulação das proteínas.

Diminuir a densidade e viscosidade.

Provocar a floculação.

Elimina e impede o desenvolvimento de bactérias.

Aquecedores


Degasagem

2 vias

Entrada de água fria

Manômetro

Purgadores

Aquecedores


Tipos de aquecedores

Trocadores Verticais tipo

casco e tubos, que podem

ser utilizados tanto para o

1º, 2º e 3º aquecimento:

Vapor/caldo

Condensados/caldo

Aquecedores


Aquecedores Verticais Tipo Casco e Tubos

Equipamentos


É formado por um cilindro de

chapa em aço carbono que

forma a parte externa do

aquecedor.

CorpoAquecedores


É uma

circunferência de

chapa com furos

onde são fixados os

tubos de cobre.

EspelhoAquecedores

Tubos de cobre / inox


Podem ser de aço carbono, aço inox ou cobre.

.

TubosAs duas extremidades dos

tubos são fixadas através

de mandril nos espelhos.

O tubo de cobre possibilita

maior troca térmica que os

demais tubos.

O inox é mais resistente

com vida útil maior, porém

tem custo elevado.

Já o aço carbono tem

menor custo de instalação,

porém menor troca térmica

e menor resistência a

corrosão

Aquecedores

Tubos de aço carbono, cobre ou inox


Cada aquecedor possui duas tampas as quais possuem divisões que servem para distribuir o fluxo de caldo.

Tampas

Entre a tampa e o corpo existe uma borracha com a finalidade de

vedar o fluxo de caldo.

Aquecedores


É a parte

compreendida entre os

dois espelhos.

É na calandra que o

vapor atuará para o

aquecimento do caldo.

CalandraAquecedores


Trocadores Regenerativos Tipo tubulares

Equipamentos – TROCADORES REGENERATIVOS TIPO TUBULARES


Aquecedores Tubulares

Seu funcionamento consiste na troca térmica de dois fluidos líquidos

um circulando por dentro e outro por fora do mesmo tubo.

Equipamentos – TROCADORES REGENERATIVOS TIPO TUBULARES

Objetivo

É reaproveitar a energia dos fluídos, economizando vapor.


Este tipo de trocador é utilizado para troca térmica entre caldo misto a ser sulfitado e água condensada. Desta forma é aproveitado a temperatura da água para aquecer o caldo misto, sem consumo de vapor. É para esse tipo de troca térmica que denominamos troca regenerativa.

Aquecedores TubularesEquipamentos – TROCADORES REGENERATIVOS TIPO TUBULARES


Aquecedores

Cuidados

Operacionais

Nunca introduzir vapor no aquecedor, sem antes se certificar que a saída de água condensada esteja em ordem, e que a válvula de gases incondensáveis, esteja um pouco aberta.

Nunca introduzir caldo no aquecedor, sem certificar-se que as tampas estão bem fechadas assim como as válvulas de liquidação.

Nunca abrir a água fria no aquecedor com vapor aberto.

Seguir orientação do esquema de trabalho e limpeza para não prejudicar o bom andamento do processo.

Antes de parar um aquecedor para limpeza não se esquecer de colocar outro em operação, caso tenha reserva.

Equipamentos – TROCADORES TIPO PLACA


Vapor

Pelo balanço térmico, é recomendado o uso de vapor

com baixa pressão para aquecimento do caldo, por este

motivo utiliza-se o vapor vegetal que é gerado nos pré-

evaporadores e também os vapores das caixas dos

evaporadores (V2, V3,...).

Equipamentos


Eles são gerados pela condensação dos vapores, esses devem ser

retirados continuamente a fim de garantir uma exposição plena e

superfície de aquecimento.

Sua remoção é feita através de purgadores, instalados

estrategicamente nas linhas para garantir a eficiência destes

equipamentos, os purgadores necessitam de uma rotina de

manutenção principalmente limpeza de filtros.

Também está sendo utilizado o sistema de purga automatizado que

dispensa o purgador.

CondensadosEquipamentos


Incrustações

São impurezas nas superfícies internas dos tubos, agem como

isolantes, dificultando a transferência de calor comprometendo

o desempenho dos equipamentos

Equipamentos


Incrustações Forma de limpeza

Limpeza Mecânica

Pode ser realizado com raspadores rotativos ou hidrojateamento.

Equipamentos


Teste em aquecedores casco e tubos

ISSO NÃO DEVE OCORRER

Através de analises laboratoriais, descobre-se quando há

vazamentos nos aquecedores.

Entende-se por vazamento

quando há presença de caldo

junto à água condensada.

Equipamentos


Teste em aquecedores casco e tubos

Isolar o aquecedor dos demais;

Encher a calandra com água fria;

Dar pressão de até 1 ½ vez a pressão de trabalho;

Localizar o vazamento, observando as extremidades dos tubos junto ao espelho superior e inferior.

Para efetuar o teste temos:

Equipamentos


Sulfitação Consiste em promover o contato do caldo com o gás sulforoso (SO2) para sua absorção, tem por finalidade a:

SULFITAÇÃO

Redução do pH Auxilia a precipitação e remoção de proteínas do caldo.

Diminuição da viscosidade do caldo Conseqüentemente do xarope, massas cozidas e méis.

Formação de complexos com açúcares redutores Impede a sua decomposição e controlando a formação de compostos coloridos em alcalinidade alta;

Preservação do caldo Contra alguns microorganismos;

Prevenção do amarelamento do açúcar (cristal Branco) Por algum tempo, durante o armazenamento.


Cuidados a serem observados no processo de sulfitação:

Manter a vazão/pressão constante do caldo a ser sulfitado.

Controlar a alimentação do enxofre.

Regular a entrada de ar após o forno.

Controlar a pressão necessária no ejetor.

Controlar a temperatura da água de resfriamento da câmara de gases.

SULFITAÇÃO


Registro pH do Caldo.

Faixa de Operação 3,8 a 4,2.

Controle Operacional

SULFITAÇÃO


Obtenção do SO2 (sulfito)

Através da queima do Enxofre S + O2 SO2

Temperatura de Queima 400 – 500°C.

Resfriamento abaixo de 200°C minimiza a formação de SO3.

Para saber mais

A letra O significa oxigênio e o nº 2 quer dizer que esta molécula possui 2 moléculas de oxigênios.

SO2 } Sulfito

enxofre

SULFITAÇÃO


Corrosão das partes metálicas dos equipamentos Forma ácido Sulfúrico

Reage com a Cal aumentando o consumo Formando Sulfato de Cálcio que

causa incrustações nos evaporadores.

Aumento do consumo de Enxofre.

Aumento dos teores de sais Cinzas no açúcar.

Impactos da Formação de SO3 (sulfato)

SULFITAÇÃO


Fornos Rotativos

Câmara de Combustão

Camisa de Resfriamento


São utilizados para queima do enxofre, deve-se

manter a alimentação o mais continua o possível.

Fornos Rotativos

Câmara de Combustão

Completa a combustão do Enxofre

SULFITAÇÃO - EQUIPAMENTOS


Resfriamento do gás para temperatura abaixo de 200°C

Abaixo de 230°C para reduzir a formação de SO3

Acima de 120°C para evitar o empedramento.

Camisa de ResfriamentoSULFITAÇÃO - EQUIPAMENTOS


Processo mais simples e eficiente;

Necessitam de pressão e vazão constantes;

Menor custo de instalação;

Menor custo de manutenção;

Fácil automatização

Ejetores



Produzir leite de Cal o mais uniforme possível.

Utilizar água limpa Água quente melhora a eficiência da queima.

Após a queima repouso de 4h00.

Recircular sempre para evitar sedimentação.

É necessário transformarmos a Cal virgem em Leite de Cal.

- Queima feita em piscinas Produz uma pasta com cerca de 15º Bé que

posteriormente será diluída para aproximadamente 6º Bé.

Preparo do Leite de Cal

Considerações Práticas



PP22OO55 (ácido Fosfórico (ácido Fosfórico))

Polímeros


Neutralizar a acidez do caldo, corrigindo o pH até o valor desejado;

Reagir com acidez orgânicos presentes no caldo;

Precipitação dos colóides presentes no caldo;

Floculação e arraste de partículas em suspensão.

Leite de calTem como função:

DOSAGEM


Caldo mais Claro;

Alta taxa de sedimentação;

Lodo mais Concentrado;

Melhor Filtrabilidade do lodo;

Menor cor no açúcar;

Açúcar de melhor qualidade.

P2O5 (ácido Fosfórico)

VANTAGENSP205 (ácido fosfórico)

APLICAÇÃOP205 (ácido fosfórico)

Varia de acordo com a quantidade

de P205 presente no caldo.

Dosagem ideal normalmente entre

200 e 300 ppm.

Nunca superior a 600 ppm

Formação de flocos leves que

decantam lentamente, além de

causar incrustações.

DOSAGEM

Obs. A dosagem de ácido fosfórico é somente na fabricação de açúcar cristal branco.


São compostos de alto peso molecular, apresenta-

se como cadeias longas sendo que sua atividade

máxima coincide com a máxima linealirização das

cadeias, são empregados na decantação do caldo.

Definição

Polímeros

DOSAGEM


Promove a aglomeração dos flocos

O aumento da velocidade de sedimentação

A compactação e redução do volume do lodo

A diminuição da turbidez do caldo clarificado.

Menor perda de sacarose na torta.

Função

PolímerosDOSAGEM


Peso molecular Quanto maior PM maior será a velocidade de sedimentação.

DosagemGeralmente de 1 a 5 ppm em relação ao caldo a ser tratado.

Dosagens elevadasPodem levar a efeitos opostos, ao invés de ocorrer a aglomeração das partículas a repulsão estabilizando colóides e dificultado a floculação.

Característica – para seu bom desempenho

Pode-se utilizar água condensada com temperatura < 50°C, para evitar

rompimento da cadeia

DOSAGEM

Polímeros


A bomba dosadora deve ser do tipo mono, com velocidade variável.

As linhas de condução devem ser preferencialmente de PVC.

O ponto de aplicação não deve ser de local de muita turbulência.

Dosagem

DOSAGEM

Polímeros


Quantidade CORRETA de polímero

Polímero Sólidos em Suspensão Floculação

+

DOSAGEM

Polímeros


Quantidade em EXCESSO de polímero

Polímero

Sólidos em Suspensão

+

Excesso de polímero provoca o fenômeno da repulsão

DOSAGEM

Polímeros


Armazenamento

Devem ser guardados em lugar seco isento de

temperaturas elevadas, e as embalagens devem

ser mantidas fechadas para absorção de

umidade e conseqüentemente a formação de

“caroços”.

DOSAGEM

Polímeros


BALÃO DE FLASH

Eliminar bolhas de ar existentes no caldo e

diminuir a velocidade do fluxo de entrada de

caldo nos decantadores, fatores este que

prejudicam uma boa decantação.

Função

Equipamento


Equipamento

Consiste num cilindro vertical

construído em aço carbono

que deve oferecer superfícies

para completa liberação do

vapor de flash e dos gases de

chapa.

BALÃO DE FLASHEquipamento


Consiste na remoção de impurezas, das

quais deverão ser separadas do caldo pelo

processo de decantação.

DECANTAÇÃO

Função

DECANTAÇÃO


DECANTAÇÃODecantador Modelo S.R.I.

Origem Australiano

DECANTAÇÃO


Decantador

Modelo Convencional

DECANTAÇÃO


DECANTAÇÃO

Equipamento

Costado – é um cilindro em chapa de aço carbono que forma a parte externa do equipamento.

Fundo – trata-se de uma peça cônica construída em chapa de aço carbono, localizada na parte inferior do equipamento sobre a base metálica.

Teto – localiza-se na parte superior do equipamento, também construídas de chapa de aço carbono.

DECANTAÇÃO


DECANTAÇÃOBandeja

são cônicas em chapas de aço carbono fixadas no costado do decantador.

DECANTAÇÃO - Equipamento


Serpentina São tubulações existentes na parte superior de cada bandeja, exceto o compartimento superior.



Floculador

É onde ocorre a floculação das impurezas do caldo,

ou seja, as impurezas se transformam em flocos

pesados e com maior facilidade para decantar.



Tubulação de degasagem

É um sistema que permite a saída de gases de cada bandeja para atmosfera, tendo sua finalidade que forme bolsas de ar no interior do decantador podendo causar sérios danos ao equipamento.



Acionamento

Tem por finalidade acionar mecanicamente o

eixo central e conseqüentemente o conjunto de

raspador de impurezas.



Braço Onde são fixadas as raspas, tendo cada compartimento formado por dois ou quatro braços.



Raspa

São chapas de aço carbono provido com

borracha em um dos lados formando um tipo de

rodo, tem por finalidade raspar as impurezas

depositadas no fundo de cada bandeja,

conduzindo para o tubo central e posteriormente

para o fundo do decantador.



Raspa


Vista Frontal da raspa dentro do decantador

Vista Lateral da raspa dentro do decantador


Tubo Central

Eixo central trata-se de um tubo de aço carbono, acoplado ao acionamento onde são fixados os braços.

Tem como função fluir as impurezas de cada bandeja para o fundo do decantador.



Caixa de caldo

É a caixa que recebe o caldo limpo de cada

bandeja sendo interligada por tubulações e

serpentinas.

É provida de válvulas telescópicas (pescadores)

que determina o nível de retirada de caldo

desejado.



Caixa de Lodo

É a caixa onde recebe o lodo proveniente de fundo do decantador, sendo interligada pelo tubo de saída de lodo do decantador, provida de válvulas telescópicas.

Também pode-se utilizar bombas helicoidais com inversor de freqüência para retirar o lodo e enviar diretamente para o misturador lodo / bagacilho.



Caixa de Liquidação

Utiliza-se quando desejamos esvaziar o

decantador através de manobras com válvulas,

fazemos que o caldo limpo, ao invés de subir para

a caixa de caldo, desça para a caixa de

liquidação.



Bomba de liquidação

Cada decantador

possui uma bomba

de liquidação para

os fluxos de caldo

ou de lodo.



Balão de flash individual

Cada equipamento possui

um, que tem por finalidade

semelhante ao balão de

flash central, servindo

como balão auxiliar.



CUIDADO

Deve-se acompanhar atentamente todos os decantadores, afim de

que não apresentem bandeja com caldo sujo.

Monitorar a concentração do lodo.

O acionamento das canecas não deve ser de forma brusca, pois

isso compromete todo o equilíbrio do decantador.



Função

Garantir a remoção da maior parte dos insolúveis presentes no caldo.

Peneira do Caldo


Cuidados

É necessário que se faça limpeza com água ou rodo adequado.


FILTRO ROTATIVO

Defini-se

filtração como a

separação de

sólidos

suspensos em

um líquido pela

passagem

através de um

meio permeável

(meio de

filtragem).

Função

FILTRO ROTATIVO


É um cilindro construído em aço carbono ou inox, onde é fixado na parte externa o meio filtrante e, na interna a tubulação de sucção.

Tambor rotativo

FILTRO ROTATIVO - COMPONENTES


Tem por finalidade a

circulação do fluxo de caldo

filtrado pela superfície

externa do tambor

Contra Tela Tela

Finalidade, é permitir a passagem do fluxo de filtrado retendo sobre a mesma uma camada denominada torta.



Canaletas de fixação

Tem em formato de “u” soldado á parte

externa do tambor rotativo

onde são encaixadas as

laterais da tela e com pressão dos

fixadores.



Tubulação de sucção

Tem por conduzir o fluxo de caldo filtrado até o cabeçote, posteriormente ao separador de arraste e caixa de caldo filtrado.



Cabeçote

É proporcionar ao

equipamento duas ou

três seções de vácuo

na superfície filtrante,

ou seja, baixo vácuo

e alto vácuo.



Coxo

Sua finalidade é de armazenar

de forma continua o lodo

a ser processado pelo

filtro rotativo.



Agitador de Lodo

Agitar o lodo dentro do cocho para que não haja decantação de sólidos (bagacilho, areia etc...).



Mangote

Sua função

a fazer a

correção

entre o

cabeçote e

a tubulação

de caldo.



Raspa

É retirar a camada de torta do filtro,

permitindo o trabalho continuo.



Sistema de Lavagem da TortaSão tubulações de água quente

instaladas sobre o tambor do filtro

providas de furos, ou bicos que tem como

objetivo efetuar lavagem

uniforme sobre toda a camada

de torta do meio filtrante.



Bomba de vácuo

Como o trabalho dos filtros é possível através de pressão negativa é necessário que cada equipamento tenha sua própria bomba vácuo

.



Sistema de vácuo

Trata-se de um condensador barométrico,

provido em seu interior de um espelho perfurado

na parte superior do condensador, temos uma

entrada de água fornecida pela torre de

resfriamento de água.



Sistema de vácuoFILTRO ROTATIVO - COMPONENTES


Balões de Caldo

Cada equipamento possui dois

balões construídos em chapas de

aço carbono revestidos com chapa

de inox com objetivo de receber o

caldo filtrado extraído do baixo e

alto vácuo.



Caixa de Caldo Filtrado

Observação todas as tubulações de

caldo afogado, não permitindo assim a entrada de ar, que

prejudicaria o vácuo dos filtros.

Tem como finalidade receber todo caldo filtrado processado pelos

filtros rotativos.



Misturador de Lodo

Nada mais é do que um tanque onde tem entradas de lodo e bagacilho, providas de agitador, sua finalidade principal é fazer a mistura destes dois produtos.



Moega de Torta

Trata-se de uma caixa

cônica construídas de

chapas de aço carbono

que recebe a torta a ser

produzida pelo filtro.



Objetivo do filtro rotativo

É processar todo o lodo, obtendo uma torta com pol menor que 1% sendo esse parâmetro para avaliação do desempenho da extração de filtração.



Para se atingir este objetivo são necessários

1) A temperatura do lodo não menor que 80°C, que diminui a viscosidade e impede a solidificação de gomas e ceras.

2) O pH devera ser corrigido para valores entre 7,5 e 8,5, para facilitar a manutenção dos flocos e melhorar a filtrabilidade.

3) A água para lavagem da torta; deve ser filtrada, para evitar o entupimento dos bicos, e quente, com temperatura superior a 80°C, efetuar periodicamente inspeção e limpeza / substituição de bicos entupidos.




4) Acompanhamento das pressões de operação

Baixo vácuo 7 a 10 pol/Hg

Alto vácuo 20 a 22 pol/Hg

5) Os vacuômetros instalados nos filtros devem realmente funcionar, sendo calibrados e aferidos, permitindo a verificação das pressões aplicadas.

6) Rotação do tambor de 10 a 15 rph, velocidade mais baixas melhoram a eficiência de redução de Pol da torta.




7) Espessura da torta; de 7 a 10 mm permitem resultados favoráveis. Esta relacionada à velocidade de rotação do filtro.

8) Quantidade de bagacilho adicionada 2,5 a 3,0% de bagacilho seco em relação ao lodo de alimentação, ou 3,0 a 5,0 Kg por tonelada de cana moída.

Obs. O bagacilho utilizado nos filtros é coletado através de peneiras instaladas na esteira de bagaço que alimenta as caldeiras.




09) Minimizar o retorno de lodo das bacias dos filtros para evitar recirculação.

10) Efetuar raspagem das telas dos filtros nas áreas “obstruídas” por ceras.

11) Transborda da caixa de lodo para canaleta causa perda de açúcar e diminuir a eficiência industrial.



Bagacilho Em excesso eleva demais a espessura da torta, aumentando a pol da torta.

A falta de bagacilho reduz a filtrabilidade, permite obstrução de telas e entupimento de tubulações devidas a maior quantidade de sólidos do lodo passando com caldo.

É interessante se avaliar periodicamente a retenção dos filtros, que deve se manter acima de 85%. Se a retenção

se situar numa faixa muito baixa certamente sobrecarregara a decantação.



Fatores que afetam a retenção

Concentração do lodo

Qualidade e quantidade do bagacilho adicionado

Faixa de vácuo durante a pega

Tempo de formação da torta



Auxiliar na evaporação da água contida

no caldo e gerar maior quantidade possível de vapor

vegetal, resultando um caldo clarificado na primeira

caixa de evaporação mais concentrado.

Pré-evaporadores

Objetivos


Temperatura do caldo clarificado

A temperatura do caldo clarificado tem uma relação direta com a superfície necessária neste primeiro efeito.

Normalmente a temperatura do caldo clarificado que entra no pré é de aproximadamente de 115°C (após pré-aquecimento) que entrará em ebulição dentro do corpo. Se a temperatura de alimentação for inferior a 115ºC parte da superfície disponível no pré-evaporador será destinada, exclusivamente a aquecer o caldo até 115°C e posteriormente evaporar.


Tipos de Pré-evaporadores

Caixa de Evaporação (modelo Convencional),

Vapor de Escape


Retirar água presente no caldo para promover a concentração do mesmo e possibilitar o processo de formação do cristal aproveitando os vapores gerados.

Concentra-se o caldo inicialmente a 15º Brix até 70º Brix e obtém-se um produto chamado xarope.

Evaporação

Objetivos


A formação de incrustações nos evaporadores, aquelas pertinentes à parte interna dos tubos, se deve, principalmente a uma crescente redução de água no caldo em concentração, redução esta que permite aos não-açúcares atingirem, com mais intensidade, nos últimos vasos, a condição de supersaturação e precipitarem. Entretanto não só o efeito da concentração, mas também o da temperatura pode provocar precipitações de alguns sais.

Fatores que influenciam na eficiência dos pré e evaporadores

Incrustações


Concorrem para a formação de maior ou menor quantidade de incrustações nos evaporadores, que varia de região para região.

Fatores a serem observados



E depende das seguintes condições:

a) Composição do caldo:


Variedade de cana;

Tipo der solo cultivado;

Sistema de colheita de cana;

Estado de limpeza da cana;

Sistema de lavagem de cana ;

Grau de extração pela moenda, etc.




b) Peneiragem do caldo;c) Qualidade da cal, do enxofre e dos aditivos da clarificação;d) Processos de clarificação;e) Nível de caldo nas calandras dos evaporadores;f) Velocidade de circulação de caldo nos diversos vasos;




g) Condição de vácuo nos evaporadores;h) Sistema operacional e qualidade de mão-de-obra utilizada na evaporação;i) Pressão e temperatura do vapor de alimentação.



O que pode acelerar a incrustação

Oscilação na vazão do caldo;

Descontrole da correção do pH na dosagem.



Incrustação quanto à operação

A presença de uma maior formação de incrustação em determinadas regiões da calandra, é um dos sintomas característicos de má circulação do caldo.

É muito importante que o nível do caldo seja mantido em aproximadamente um terço da altura dos tubos, para proporcionar uma boa circulação do caldo.Com relação à limpeza, deve-se registrar que se a tubulação de uma evaporação não estiver bem limpa mais rapidamente a incrustação se formara;Já se estiver bem limpa, com a superfície dos tubos lisa, mais dificilmente ocorrerão depósitos de sujeira.



Métodos de limpeza

Limpeza mecânica; efetuada com

rasquete ou roseta rotativo;

Limpeza com jato de água sob alta

pressão;



Nível do caldo Em todos os corpos deve-se manter aproximadamente 1/3 da altura dos tubos, tendo como objetivo reduzir o efeito da pressão hidrostática no ponto de ebulição do caldo, aumentando assim a circulação do caldo e conseqüentemente obter uma máxima taxa de evaporação.


Monitoramento


Nível do caldo

Os tubos ficam submersos e a evaporação é prejudicada. Proporciona maior arraste e perda de açúcar, e contaminação do condensado para as caldeiras.

Se o nível for

O caldo tende a ferver e não consegue chegar à parte superior dos tubos, concentrando.

Muito baixo

Demasiadamente alto


Monitoramento


Recomendações Instalar medidor de nível em todas as caixas de evaporação. O coletor de caldo situado no interior do tubo central deve ser posicionado a 1/3 da altura dos tubos. Um outro meio prático é observar através das lunetas, de tal forma o caldo se mantenha jorrando dos tubos sobre toda a superfície do espelho, molhando-o sem submergi-lo. Sistema de retirada de condensado com sifão ou sistema automático.


Monitoramento



Retirada de gases incondensáveisMonitoramento

Em qualquer equipamento que se utiliza vapor como fonte de calor, após a sua condensação é necessária uma continua retirada de incondensáveis, pois ocupam espaço e impedem a entrada de vapor naquela região, reduzindo significativamente o processo de transferência de calor.



Origem da formação dos gasesMonitoramento

Ar trazido pelo vapor de escape geralmente pouco.

Gases dissolvidos no caldo, liberados pela ebulição nos vapores vegetais.



Concentração dos gasesMonitoramento

A quantidade desses gases é muito mais freqüente em corpos aquecidos com vapor vegetal e principalmente nos corpos sob vácuo.


Extração do xarope

A operação de um múltiplo efeito deve ser contínua,

desde a alimentação do caldo clarificado, passagem

entre as caixas até a retirada do xarope, vazão de

vapor, retirada de condensados e incondensados, até

a vazão de água do sistema de vácuo.

A retirada é efetuada no último corpo de evaporação,

por sifão, e direcionado para os tanques.


Extração do xarope

Alguns cuidados quanto à extração;

Brix acima de 72%, pode iniciar o processo de cristalização;

Brix baixo, aumenta o consumo de vapor e tempo de cozimento;

Deve-se checar a bomba regularmente para evitar vazamento de xarope, evitando perdas, pois o produto está concentrado.

Manter o vácuo da última caixa acima de 24 pol/Hg, pois influência diretamente na evaporação.

CUIDADOS



Efeito dos gases

Se estes gases não forem retirados continuamente eles irão se acumular e num caso extremo, tomam toda calandra interrompendo rapidamente a evaporação.

Além de problemas relacionados com a diminuição da transferência de calor, normalmente estes são os principais causadores de corrosão.

Monitoramento



Extração dos gasesMonitoramento

É efetuada por diferença de pressão.

Nos corpos sob vácuo, aos tubos vindos da calandra se unem em um coletor. Normalmente irá condensar no último efeito.

A regulagem da retirada desses gases podem ser feita por válvulas ou placas de orifício dimensionadas.



Extração dos gasesMonitoramento


Equipamentos Auxiliares


Durante a evaporação, a ebulição lança ao ambiente-vapor do corpo finas gotículas de caldo.

Estas gotículas, na forma de bolhas, são muito leve e a corrente de vapor as leva facilmente para a calandra do corpo seguinte, ou em direção ao condensador barométrico.

Quanto maior for o vácuo maior é a incidência de arraste (perdas de açúcar) e, portanto, são mais críticos no último corpo.

Objetivo

Separador de arraste

Eliminar arraste de caldo nas caixas de evaporação e cozimento


CUIDADOS

Evitar trabalhar com o múltiplo efeito além de sua capacidade normal.

Evitar trabalhar com nível muito alto e com grandes variações.

Evitar paradas freqüentes.

Procurar trabalhar com a evaporação o mais uniforme possível evitando assim variações bruscas.



Principais Problemas Gerados

Contaminação da água do circuito da fábrica gerando excesso de espuma e crescimento de algas;

Contaminação de condensados para as caldeiras;

Perdas de açúcar com redução da eficiência industrial.



Isolamento

A evaporação é a etapa principal, no aspecto térmico da

fábrica, quando se trata do consumo de energia em

processo, perdas de calor por radiação, quando os

evaporadores não estão propriamente isolados, podem

chegar a 5 – 10%, além do desconforto operacional.

Evaporador


Transformações físico-químico no caldo durante a evaporaçãoTransformações físico-químico no caldo durante a evaporação


Formação de cor

É maior no primeiro corpo onde a temperatura é mais alta.

É também causada por deficiente circulação do caldo na calandra e altos tempos de retenção.

Quando o vácuo é baixo, a temperatura de sistema sofre uma elevação, aumentando a formação de cor.

Transformações físico-químico no caldo durante a evaporação


Diminuição de pH

Durante a evaporação é comum um decréscimo no

pH de valores próximos a 0,3

Este decréscimo é proporcional ao tempo de

retenção na evaporação



Pureza do Xarope

Ocorre um pequeno aumento devido à mudança na rotação especifica dos componentes não-açúcares.

Quando há uma queda nesta pureza, é uma indicação de inversão de sacarose, causando perdas indesejáveis.


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