Obtenção de açúcarObtenção de açúcar

Introdução

� Cana-de-açúcar - principal matéria-prima;

� Dois destinos;

� Etapas: lavagem da cana; moagem ou difusão; purificação do caldo; evaporação e cozimento; cristalização da sacarose; centrifugação: separação entre cristais e massa cozida; secagem e estocagem do açúcar.

Fluxograma

Moagem ou difusão

Purificação do caldo

Evaporação e cozimento

Lavagem da cana

Evaporação e cozimentoCristalização da sacarose

Centrifugação Secagem Estocagem

Lavagem da cana

Remoção de terra e detritos

Moagem ou difusão

� Moagem: processo volumétrico e consiste em deslocar o caldo contido na cana, passagem entre dois rolos. (Embebição).

� Difusão: ainda pouco utilizado no Brasil, cuja tecnologia aproveita parte das etapas do processo de moagem.aproveita parte das etapas do processo de moagem.

· Difusão: separação por osmose, relativa apenas às células não-rompidas da cana, aproximadamente 3%;· Lixiviação: arraste sucessivo pela água da sacarose e das impurezas contidas nas células abertas.

� Diferença entre os dois processos: maneira de separar o caldo da fibra.

Moenda e difusor

Moenda Difusor

Purificação do caldo

� Tratamento primário (eliminação de impurezas insolúveis - 0,1% a 1%); equipamentos: cush-cush, peneiras e hidrociclones.

� Tratamento químico (impurezas menores -solúveis, � Tratamento químico (impurezas menores -solúveis, coloidais ou insolúveis);

� Sulfitação do caldo;

� Calagem;

� Aquecimento;

� Sedimentação;

� Filtração.

Evaporação do caldo e cozimento� Processo de concentração através da eliminação da água presente (Evaporador) – chega com 14 – 16ºBx e sai com 55º - 65 ºBx (xarope);

� Cozedores e tachos - origem a solução açucarada (massa cozida com 93º - 95º Brix ).

Cozedor à vácuo contínuo

Cristalização da sacarose

� Cristalizadores - tanques em forma de U com agitadores;

� Resfriamento lento com auxílio de água ou ar;ar;

� Recuperação de parte da sacarose ainda dissolvida no mel - deposição da sacarose nos cristais existentes, aumentando, inclusive, o tamanho dos mesmos.

Cristalizador vertical

Centrifugação

� Expulsão do mel por força centrífuga e retenção dos cristais de sacarose.

� O mel removido é coletado em um tanque e retorna aos cozedores para recuperação do retorna aos cozedores para recuperação do açúcar dissolvido ainda presente – melaço (fabricação de álcool).

� Açúcar descarregado das centrífugas com alto teor de umidade (0,5% a 2%).

Secagem e estocagem do açúcar

� Secador - passagem, em contracorrente, de fluxo de ar succionado por um exaustor.

� Açúcar sai com umidade de 0,03% a 0,04%, pronto para o ensaque;

� Lavagem do ar para recuperação do açúcar arrastado;

O açúcar é recolhido em uma moega que o despeja � O açúcar é recolhido em uma moega que o despeja diretamente no saco localizado em cima de uma balança (ensaque e pesagem).

� Fechamento do saco - pronto para a armazenagem.

� Armazenado em locais previamente determinados, facilitando o controle de qualidade.

Secador

Dimensionamento bomba centrífuga

J = 4Q 1,852 Q = 500 m3/h = 0,14 m3/s

0,355π*C*D2,63 C = 125 (aço galvanizado)

V = 1,5 m/s

A = Q/V � A = 0,14/1,5 = 0,09 m2 (área ideal)

A = πR2 � 0,09 = 3,14 (D2/4) �

300 mm (recalque)D = 0,34 m (340 mm)

350 mm (sucção)

h 1-2 = J*Le Le sucção = 10m e Le recalque = 15m

� SucçãoJ1 = 4*0,14 1,852 � J1 = 0,0061 m/m

0,355π*125*(0,35)2,63 h1 = 0,0061*10 = 0,0610 m

� Recalque

J2 = 4*0,14 1,852 � J2 = 0,0129 m/m0,355π*125*(0,3)2,63 h2 = 0,0129*15 = 0,1935 m

h total = h1 + h2 = 0,2545 m