curso de cálculos stab 03 - eficiência de extração

Cálculos para

Indústria Sucroalcooleira

Eficiência de

Extração e Embebição

Celso Caldas

Eficiência de Extração

Ef Ex = (? Caldo / ? Cana ) x 100

MOENDACANA BAGAÇO

CALDO

Prof°. Dr. Celso Caldas

Considerações

Quantificação do caldo Embebição Amostragens Análises químicas Diferentes fibras de cana Quantidade de fibra na cana é a mesma da

fibra do bagaço


Eficiência de Extração

Ef Ex = (? Cana - ? bagaço / ? Cana ) x 100

MOENDACANA BAGAÇO

CALDO


Eficiência de ExtraçãoMétodos

Extração pela relação pol/fibra Extração de ART Extração reduzida Noel Deerr Extração reduzida de Mittal Extração reduzida total


Bagaço

Quantidade Rendimento

1000 kg cana F%C ----- q kg bagaço F%Bag

q kg bagaço = 1000 (F%C / F%bag)

Rend (kg/t cana) = 1000 (F%C / F%bag)


Bagaço

Análises

Método da Prensa

Método do Difusor


Bagaço Método da Prensa

Bagaço250g

Prensa CALDOPBU

ESTUFA (30 min a 105º

PBS Umidade

BRIX / POL

3 a 4 prensagem



Fibra % bagaço (F%bag) OBS Para uma amostra paralela

F%bag = 100 – U%bag – Bbag

F%bag = 100 – U%bag – BJbag (1 – 0,01 F%bag)

F%bag + BJbag (1 – 0,01 F%bag) = 100 – U%bag

F%bag + BJbag - BJbag x 0,01 x F%bag = 100 – U%bag

F%bag (1 – 0,01 x BJbag) = 100 – U%bag - BJbag

F%bag = (100 – U%bag - BJbag) / (1 – 0,01 x BJbag)



Fibra % bagaço (F%bag) OBS Para uma amostra prensada

F%bag = (100 x PBS – PBU x BJbag) / 2,5 x (100 – BJbag)



Pol % bagaço Pol%bag = Ls x Fp x (1 – 0,01 x F%bag)

Brix % bagaço Brix = BJbag x (1 – 0,01 x F%bag)

AR % bagaço AR = ARJbag x (1 – 0,01 x F%bag)

ART % bagaço ART = ARTJbag x (1 – 0,01 x F%bag)


Bagaço Método da Digestor

Bagaço

Digestor100g/1000g 15 min

Extrato

100g

ESTUFA (30 min a 105º

PBS Umidade POLProf°. Dr. Celso Caldas

U%bag determinado diretamente F%bag mesmo raciocínio da canaOBS:F%C = 100 – U%C – [((a / c) + 1) x B%extrato] / (1 – 0,01 x B%extrato)

F%bag = 100 – U%bag – (11 x B%extrato / (1 – 0,01 x B%extrato)

Brix%bag

Brix%bag = 100 – U%bag – F%bag



Pol%bag mesmo raciocínio da cana

Pol % bag = Pol %extrato x [(a/c + 1) – 0,01 x F%cana]OBS:

Pol % extrato = Ls x (0,26/1) x (11 – 0,01 x F%bag)

ART%bag mesmo raciocínio da cana

ART % bag = ART extra (11 – 0,01 x F%bag)




Extração pela relação pol/fibraEf Ext = 100 x [(kg x PC x 0,01 – kg x Pbag x 0,01) / (kg x PC x 0,01)]

Para 1 tonelada

Ef Ext = 100 x [(1000 x PC x 0,01 – Rbag x Pbag x 0,01) /

(1000 x PC x 0,01)]

Lembrando que Rbag = 1000 x (FC/Fbag)

Ef Ext = 100 x [(1000 x PC x 0,01 – 1000 x (FC/Fbag) x Pbag x 0,01) /

(1000 x PC x 0,01)]

Ef Ext = 100 x [PC – FC/Fbag) x Pbag) / PC

Ef Ext = 100 x (1 - FC/Fbag x Pbag/PC) Prof°. Dr. Celso Caldas


Extração de ART

Essa fórmula de cálculo de eficiência é pouco utilizada pela dificuldade

de determinação do ART no extrato do digestor, visto ser muito diluído

O raciocínio é idêntico ao usado para a POL

Ef Ext = 100 x (1 - FC/Fbag x ARTbag/ARTC)



Extração reduzida Noel Deerr

ERND = 100 – (100 – Ef Ext) x [(100 – F%C)/F%C] x [FCc/(100 – FCc)]

Fibra corrigida para 12,5%

ERND = 100 – [((100 – Ef Ext) x (100 – F%C)) / (7 x F%C)]



Extração reduzida de Mittal

Fibra corrigida para 12,5%

ERMIT = 100 – [12,5 X (100 – Ef Ext) / F%C]

Extração reduzida Total

ERT = 100 x [Ef Ext – (Pol%bag/ F%bag)]

OBS: Neste cálculo a qualidade da cana tem menor efeito



Extração terno a terno Considerações

Não é um controle rotineiro As amostragens devem ser simultâneas Durante estas amostragens, a embebição da

moenda deve ser interrompida o bagaço de um terno é a “cana” do seguinte

Os materiais cana e bagaço podem ser analisados pelos métodos do digestor e da prensa



Extração terno a terno Considerações

Método do digestor Extratos bastante diluídos Possibilidade de destruição de açúcares Devido à grande diluição dos extratos, é recomendável

coletas os caldos nas saídas dos rolos Método da prensa

Obrigatoriamente usar a Fibra Tanimoto Várias prensagens Coeficiente “c” Prof°. Dr. Celso Caldas


Método do Digestor

Cana preparada Pol%C = Pext x (3 – 0,01 x F%C) F%C = [(100 – U%C – 3 B%ext) / (1 – 0,01 x B%ext)

Bagaço de cada terno Pol%bag = 0,26 x LSext x (11 – 0,01 x F%bag) F%bag = [(100 – U%bag – 286 x (LSbag/PzaCR) /

1 – 0,26 x (LSbag/PzaCR)

OBS: Coletando o caldo residual para determinação da PZA



Método da Prensa

Cana preparada Pol%C = Pext x (1 – 0,01 x F%C) x (1,0313 – 0,00575 x F%C) F%C = (100 x PBS – PBU x Brix%caldo) / 5 x (100 - B%caldo)

Bagaço de cada terno Pol%bag = Pol ext bag x (1 – 0,01 x F%bag) F%bag = (100 – U%bag – Brix ext bag) /

1 – 0,01 x Brix ext bag


Embebição

Considerações

A eficiência de extração deve ser avaliada junto com: Pol e umidade do bagaço Moagem horária efetiva Rendimento de caldo misto (kg/t cana) Taxa de embebição % cana Taxa de embebição % fibra


Embebição

Quando se conhece o volume (massa) da água

Emb%C = 100 x (kg AE / kg Cana moída)

Emb%C = 100 x (kg AE / kg Fibra%C)


Embebição – Método Inferencial

Quando NÃO se conhece AE e CM

CANA + AE = CM + BAG

Considerações: Perda de Brix ocorre somente no bagaço, o que não é

verdade porque há destruição de açúcar por microorganismos

F%C é determinada pelo método do digestor



Cálculo do Brix % Cana (B%C)

B%C = B%caldo x (1 – F%C x 0,01) x K

Onde:

K coef Havai = Brix caldo abs / Brix caldo primário

K 0,97 a 1,00

OBS: (1 – F%C x 0,01) x K coef Java



kg Brix cana = kg cana x B%C x 0,01

Considerando: kg Brix CM = kg Brix cana – kg Brix bag kg CM = 100 x kg Brix CM / Brix%CM

Finalmente:

CANA + AE = CM + Bag AE = CM + Bag – CANA

kg AE = kg CM + Kg Bag – kg CANAProf°. Dr. Celso Caldas

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