abd.condiciones para fabricar bde ingenio la cabaña 2015.pdf

8/18/2019 ABD.CONDICIONES PARA FABRICAR BDE ingenio la cabaña 2015.pdf

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INGENIO LA CABAÑA, S.A. JAIME PEÑARANDA D.PROGRAMA DE CONSULTORÍA PARA LAOPTIMIZACIÓN DEL PROCESO

DE FABRICACIÓN DE AZÚCAR BLANCO ESPECIAL. LISTA DEACTIVIDADES PARA LA PRODUCCION DE AZUCAR BLANCO DIRECTOESPECIAL CON UN COLOR DE MENOS DE 180 M.A.U. Y MENOS DE 80 DE

TURBIEDAD CON OBJETIVO FINAL DE MENOS DE 150 M.A.U. Y 60 M.A.U.DE COLOR Y TURBIEDAD RESPECTIVAMENTE.,

No es fácil producir Azúcar Blanco Directo con cañas envejecidas después delcorte. Hay una enorme información al respecto que se encuentra disponible y quese puede suministrar cuando se requiera. El propósito de este resumen es presentardesde el punto de vista de la Fábrica los procesos y operaciones necesarios paraobtener Azúcar Blanco Directo Especial.

Con el propósito de producir Azúcar Blanco Directo Especial de menos de 150m.a.u. de Color y menos de 60 m.a.u. de Turbiedad es importante que se controle

la cosecha y la calidad de la caña. Con la tecnología actual es posible producirBlanco Directo Especial con caña de menor calidad, pero a un costo mayor quecorresponde a tecnologías costosas: Resinas de Intercambio Iónico, Filtros deLecho Profundo, Uso de Floculantes aniónicos en combinación con Floculantescatiònicos, etc. Se puede instalar una Refinería para resolver el problema deColor, pero todo a un mayor costo. Es mas razonable controlar la cosecha. Unejemplo sencillo: el cogollo apenas tiene un 3 % de Sacarosa, vale decir 30 kilosde Sacarosa por Tonelada de Caña. La pregunta es: cuanto vale producir el azúcaren términos de kilos de Azúcar por Tonelada de Caña? Con toda seguridad quelos 30 kilos de Sacarosa no alcanzan para costear los costos de corte, alce,transporte, producción, administración, etc. Es necesario evitar la producción deDextrana por la acción del Leuconostoc Mesenteroides en el Molino. Para ello serequiere:

a.

MOLINOS. El aseo es la mejor manera de controlar la actividad delLeuconostoc. Esta bacteria se inhibe a los 75oC y es una muy buena ideamacerar con agua a 90.0oC. El uso de bactericidas de cualquier tiposolamente es un paliativo y no resuelve el problema. Las bacterias seacostumbran al bactericida y al cabo de un tiempo la actividad de estosquímicos se vuelve inocua. No hay una necesidad absoluta de haceranálisis de Dextranas continuamente. Basta con palpar las paredes internasde los tanques de jugo del molino donde los hay. Obviamente, haymétodos instrumentales de efectuar el análisis pero hay que revisar primero el estado por medios cualitativos y si se justifica se adquiere elequipo de análisis. de Si se ha instalado un Drum Tromel es indispensableque se programe el aseo de este equipo con vapor de alta presión (puedeser de 140 psig) por un minuto, cada diez minutos.

Nada hay que reemplace el uso del Agua de Maceración a 90oC. Haycierta dificultad que se presenta y que depende de las condiciones del


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molino en cuanto al rayado de las mazas en particular. Esta actividades ventajoso para la economía del vapor: una libra de agua a 80 oCdisuelve la misma cantidad de Azúcar que 0.82 libras de agua a 90oC.Adicionalmente, el Bagazo se seca perdiendo un 3% de Humedad querepresenta un 6% adicional de Vapor generado en la Caldera. El Jugo

Mezclado sale a una temperatura de alrededor de 35o

C que le da unaventaja al Balance de Energía de la Fabrica.

Actividad No.1: Revisar en forma permanente, al menos dos veces porturno, el estado de los Tanques de Jugo Crudo para mantener bajocontrol la producción de Dextranas. Usar agua caliente y vapor paramantener baja la proporción de Dextranas. Las Dextranas noproducen un solo efecto positivo en el proceso. Son responsables de lageneración de Color, Viscosidad, Alargamiento de los cristales deSacarosa, reducción en el Coeficiente de Transferencia de Calor,aumento de la Pureza de la Miel Final. La alta proporción de

Dextranas es la fase inicial de la aparición de Polisacáridos yOligosacàridos que presentan problemas complicados para losfabricantes de bebidas gaseosas con el llamado “halo” que se presenta

en forma de anillo en las botellas de las gaseosas. El maltrato a que sesomete la caña en el patio al tirarla y recogerla del suelo es una malapráctica que se debe descontinuar. Por consiguiente, se puede formularla primera actividad como:

ASEAR EL EQUIPO DE MOLIENDACONTROLAR LA DEXTRANA

Una de las causas próximas para la presencia de la Dextrana es lademora de la cosecha. Es definitivamente importante monitorear eltiempo de cosecha para evitar la presencia de la Dextrana, al igual queel estacionamiento de la caña en el patio.

Criterio de concentración de Dextranas: Máximo 250.0 ppm.

Actividad No,2: Debe removerse todo el bagacillo antes del Clarificadorde Jugo. Esto por medios mecánicos como el Drum Tromel o las MallasDSM. Como última instancia deben percolar el Jugo Clarificado. El bagacillo es el peor enemigo para la producción del Azúcar BlancoDirecto. No solamente comunica Turbidez sino Color. Es un hecho que elBagacillo no puede removerse por la acción de los floculantes pues es unasustancia no polar. Esto es, no adquiere carga iónica de ningún tipo. Porconsiguiente es neutra frente a la acción de los floculantes. Y estaremoción debe hacerse en las etapas tempranas del proceso, antes de queel Jugo junto con el bagacillo pase a través de los Calentadores. El bagacillo o la celulosa que lo constituye reacciona químicamente con elcatión Calcio, Ca++, para formar un compuesto llamado Sacaretina que


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posee un color rojizo o pardo característico que aumenta el Color delAzúcar. Por consiguiente, es una medida razonable impedir que el bagacillo y el Calcio en forma catiònica entren en contacto y muchomenos a la temperatura que les imparte el calentamiento del Jugo. Se hanhecho ensayos calentando a la temperatura de ebullición de agua

condensada con pH ajustado a 7.0, junto con bagacillo previamente lavadoy se ha encontrado que la suspensión desarrolla color que se puededetectar en un Colorímetro. Por consiguiente es imperativo que seremueva el bagacillo del Jugo Mezclado antes de que entre realmente elmaterial al proceso. La actividad puede resumirse como:

REMOVER EL BAGACILLO DEL JUGO MEZCLADOPARA CONTROLAR LA GENERACION DE COLOR

ANTES DE QUE ENTRE AL PROCESO.

2. Área de Proceso:

En el área de proceso es imperativo eliminar o reducir al mínimo lasrecirculaciones de material que representan problemas de inversión deSacarosa con la posibilidad muy cierta de generar Color y Miel Final por laDestrucción Alcalina de los Azúcares Reductores o Reacción de Maillard.Para el Ingenio La Cabaña es necesario producir un azúcar para la refineríacon el menor color posible, para reducir el retorno (run-off) que inunda a laCasa de Blancos, reduciendo de manera notable la eficiencia de la operación.

Se debe monitorear en forma permanente, evaluar o medir y registrar einformar los eventos que aparecen a continuación y que sugiero que seanmanejados por el Laboratorio Industrial.

1. Molienda Fantasma: Por cuanto representa el retorno de azúcarproveniente de la purga de las Templas A y disuelve azúcar ya cristalizadaque se encuentra en Miel A que retorna en exceso. Es una de las causas de laproducción excesiva de Templa B y de llenos de Miel A.

Criterio: MF (Molienda Fantasma) = 0.

2. Eficiencia de Filtración de Lodos. Este es seguramente el peor de todos losretornos de materiales que, siendo de baja Pureza, generan Color y MielFinal. Se ha iniciado la medición de esta Eficiencia que se conoce como la"Retención" de la estación de Filtros. Es necesario que para el momento enque se inicie la operación del Filtro Banda, se maneje correctamente laevaluación del parámetro, que debe ser entre 95.0 % y 98.0 %.

3. Evaluación de la Inversión de la Sacarosa en los procesos secuenciales deClarifiación -> Evaporación - > Tachos por medio del Programa de Inversiónde Sacarosa (aplicación de la Ecuación de Vukov ). El valor de la Sacarosa


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invertida se deduce del valor de la Pérdida Indeterminada y se informa comotal: pérdida por inversión. Esta sirve para medir el grado de control delproceso.

Criterio: Inversión de Sacarosa. Máximo: 0.050 % Caña, equivalente a 0.50

kilos de Sacarosa por TC,4. Comprobación del Balance de Pérdidas por medio del Programadenominado "Comproba" que permite calcular la Pureza de las PérdidasIndeterminadas para evaluar la certidumbre del principal Informe deLaboratorio.

Criterio:

Pureza de las Pérdidas Indeterminadas: Entre la Pyreza de la Miel Final y laPureza del Azúcar Comercial.

Diferencia entre la Pureza del Jugo Diluido y la Pureza ponderada delAzúcar + Miel Final + Lodos < / = 0.5

Diferencia entre la Pureza de la Meladura y la Pureza ponderada del Azúcar+ Miel Final: < / = 0.4.

5, Cálculo del % de Miel B en la Magma B y del % de Miel Final en laMagma C. Estos son valores críticos para manejar todo el esquema deTemplas en el proceso de producción del Azúcar Blanco Directo Especial.

Criterio:% de Miel B en Magma B:


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1. Clarificación de Jugo. El Clarificador de Jugo de Alta Velocidad, CAV, debe recibir jugo en flujo constante y la temperatura de entrada al Tanque de flash debe sersuperior a 105oC. e inferior a 110oC para coadyuvar en la remoción del aire quedificulta la eliminación de bagacillo. Es necesario observar la emisión de vapor delTanque de Flash como medida de control. Deben cumplirse todas las condiciones

de preparación del floculante en cuanto a temperatura y calidad del agua, tiempo demaduración y el pH debe ajustarse. Estas condiciones son:

a. El agua debe ser condensada y enfriada a 48.0oC. b.

El Floculante debe ser tipo aniónico con 30% de carga, un Peso Molecular de18.0 a 20.0 millones. El pH de la solución de stock debe ajustarse con soluciónde Soda Cáustica a 8.5 – 9.0.

c. La mezcla debe hacerse mediante una helice con no mas de 30 r.p.m.d.

No debe usarse aire para disolver el floculante.e. La solución de stock debe prepararse al 0.1 % y debe tener un tiempo de

maduración de 4.0 Horas.

El % de volumen del Lodo en el clarificador debe mantenerse en el 20% del volumentotal.

Se deben hacer pruebas de floculación del jugo sistemáticamente, por medio de unamuestra tomada en un tubo de ensayo a la entrada del clarificador. El tiempo defloculación debe ser inferior a 1 - 2 segundos.

Se deben tomar cada hora muestras de Jugo mezclado crudo, tal como sale del Molinoy se depositan en un cono de decantación natural o Cono de Imhoff. Se deposita elJugo y se registra el % de lodos decantados en forma natural. Este % se consideranormal cuando al cabo de 15 minutos alcanza un máximo de 150 mL. Si se observanvalore superiores es necesario ir de inmediato a realizar la prueba de decantación delnumeral anterior y si el tiempo fuera superior a 3 segundos debe procederse deinmediato a aumentar la dosificación de floculante diluido.

El pH del Jugo Encalado debe estar en el rango comprendido entre 6.9 y 7.2. Se deberegistrar este pH y el correspondiente al Jugo Clarificado. Este ultimo debeencontrarse alrededor de 6.5 - 6.7, cuando el contenido de Fosfatos como PO4 esteentre 20 y 30 ppm. Las especificaciones de calidad del Jugo Clarificado son:

Color: Entre 7.500 y 8.500 m.a.u. Promedio: 8000.0 ICUMSA IV.Turbiedad: Entre 2700 y 3500 m.a.u. Promedio: 3100.0 ICUMSA IV.

Las actividades en esta fase se pueden resumir como:

PRIMER CRITERIO DE CONTROL: El flujo que entra al Tanque de Flash deberegularse dentro de un margen muy estrecho. Este es un criterio fundamental. Esto serefiere a la operación del Tanque de Amortiguación Intermedio o TAI.


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SEGUNDO CRITERIO DE CONTROL: El vapor del Tanque de Flash debe mostraruna notable evolución correspondiente a una temperatura de al menos 105oC en la entradadel Tanque de Flash.

El Lodo en el Clarificador de Alta Velocidad, CAV, debe mantenerse en el 20% del total.Este constituye el:

TERCER CRITERIO DE CONTROL: El Lodo en el Clarificador de Jugo debemantenerse en un nivel del 20%, no más, no menos.

El Floculante debe prepararse al 0.1% en peso. El agua debe ser condensada y enfriada a50oC. El agitador de los Tanques de preparación debe tener una velocidad de 30 rpm. Sedebe ajustar el agua para preparar la solución de Floculante a 8,5 – 9.0 de pH utilizandosolución de Soda Cáustica. Esta solución concentrada debe ser suficiente para cuatrohoras de operación. Por lo tanto:

CUARTO CRITERIO DE CONTROL: La solución de Floculante concentrada, al0.15, debe prepararse para cuatro horas de duración y debe tener un pH ajustado entre 8.5y 9.0.

QUINTO CRITERIO DE CONTROL: La concentración de los Fosfatos, expresadocomo PO4 en el Jugo Clarificado debe estar entre 20 y 30 ppm. Con un pH entre 6.8 y7.0.

SEXTO CRITERIO DE CONTROL: La decantación natural a la temperaturaambiente, por medio de los conos de Imhoff debe mostrar un sedimento de un máximo de200 a 250 mL al cabo de 15 minutos, Si es mayor debe procederse a tomar muestra deJugo que sale del Tanque de Flash y la Floculación no debe tardar mas de 3 segundos. Sies mayor, es necesario aumentar la dosificación de solución de Floculante.

Existe una condición que permite el manejo eficiente de la Clarificación y es lalocalización del equipo a un nivel tal que se pueda manejar por gravedad la transferenciadel Lodo. Generalmente se trata de alturas de orden de 55 a 60 pies sobre el piso deFábrica. Es importante lograr el uso de equipos modernos de filtración como el Filtro deBanda, en donde la calidad del filtrado es definitivamente superior al que se obtiene conlos Filtros Rotatorios al vacío.

La secuencia de control debe ser la siguiente:

Pruebas de decantación (Imhoff) -> Revisión de la floculación en la entrada deJugo al Clarificador -> Revisión de la emisión de vapor de flash a la atmósfera ->Revisión de la existencia y del pH de la solución de stock de Floculante ->Revisiòn del pH de Jugo Encalado y Clarificado -> Comprobación del flujo deJugo entrando al Tanque de Flash: Evaluación de la variabilidad % -> Prueba


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de 4 x 4 en el Jugo Clarificado -> Revisión de la concentración de Fosfatos comoPO4 en el Jugo Clarificado -> Turbiedad y Color del Jugo Clarificado.

El control del proceso debe llevarse por medio de Graficas Estadísticas quemuestren la tendencia. Un valor importante es el pH.

La Filtración es una operación de la mayor importancia. Es una fuente de Colory de generación de Miel Final cuando la Retención o Eficiencia de los filtros seencuentra alrededor o por debajo del 60.0 &. Favor revisar y conceptualizar losprincipios que se encuentran comprendidos desde la página 102 hasta la página141 del "Manual de Clarificación y Filtración". Es demasiado extenso para sertranscrito en este archivo.

2. Evaporación:

La Evaporación juega un papel importante, no solamente desde el punto de vista de la

economía energética, sino de la calidad de la granulación del cristal. Una Meladura de baja concentración facilita la generación de cristales sobredimensionados. Y estoscomunican Color y Turbiedad altos. La Meladura debe tener un Brix entre 60.0 % y65.0 %. Para juzgar la Eficiencia de la Elaboración es necesario calcular la Razón deConcentración, R c, que es igual a:

Razón de Concentración, R c = (Brix de la Meladura) /( Brix del Jugo Clarificado)

Esta razón debe tener un valor mínimo de 4.0. Equivale a las Toneladas de JugoClarificado necesarias para producir 1 Tonelada de Meladura. Esto es másrepresentativo que medir la Eficiencia de Evaporación por el valor del Brix de laMeladura. Este valor de la Rc debe registrarse al menos una vez diaria. LaTemperatura de calentamiento de la Meladura depende del Brix de la misma en el proceso de Clarificación.

Para la producción del Azúcar Blanco Directo es importante la Pureza de laMeladura. Una premisa fundamental establece que la calidad del ABD depende de laPureza de la Templa de A y un constituyente especialmente importante es la Purezade la Meladura. Cuando esta Pureza es inferior a 83.5% en forma consistente, esnecesario pasar al Sistema de Dos Templas para la cristalización en Tachos. Si seinsiste en las tres Templas convencionales se encuentra que es necesario efectuar el Boiling Forward o alimentación de Meladura a las Templas de B, que es una prácticareconocida como inconveniente por la recirculación que representa.

Las actividades deben registrarse como:

1. REGISTRAR LA RAZON DE CONCENTRACION, R c, DE LAMELADURA

2. REGISTRAR LA PUREZA DE LA MELADURA


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3.

Sulfitación de la Meladura.

Esta operación tiene como objetivo fundamental decolorar la Meladura.

Como en todos los procesos es importante que el flujo de Meladura o jarabe seaconstante. La Torre de Sulfatación de Meladura es un cilindro que normalmente tiene6 m. de altura y un diámetro variable según la capacidad que se requiera. Cosnta deseis platos espaciados entre 12 y 18 pulgadas. El tiro se ejecuta por un eyectoraccionado con vapor de presión intermedia (150 psig) y el consumo de Azufre oscilaentre las 60 y las 80 ppm. en base a caña según la Pureza del Azufre. Normalmente elcontenido de Sulfitos es de entre 400 y 600 ppm. en base a Meladura. El Quemadorde Azufre puede ser Estático o Rotatorio. Los niveles de decoloración se encuentranentre el 20% y el 25% del Color de la Meladura de entrada. La temperatura de losgases de SO2 normalmente no sobrepasan los 250oC. El vacío se mide por medio de

manómetros de manguera de polietileno de 30 pulgadas en forma de U. Se requiereque haya un vacío de menos 1” en la base de la Torre. Hoy se ha diseñado un sistemaque permite la sulfitación de la Meladura y del Jugo por medio de un Eductoraccionado por Jugo Diluido que establece el tiro necesario para sulfitar la Meladura yel sobrante del SO2 sirve para sulfitar el Jugo. El exceso de aire y la cantidad residualde SO2 se ventean a la atmósfera a través de una chimenea que recibe una lluvia deJugo en contracorriente que actúa para absorber el SO2 y evitar que descargue a laatmósfera. Los resultados han demostrado una economía en el consumo de Azufre yuna reducción notable en el impacto ambiental.

La liquidación se efectúa por medio de la tubería colocada en el nivel mas bajo delTanque de Sello.

Las actividades deben registrarse como:

1. CARGAR EL QUEMADOR DE AZUFRE.2. LLENAR EL TANQUE DE SELLO DE LA TORRE DE SULFITACION

CON AGUA LIMPIA.3. INICIAR LA COMBUSTION DEL AZUFRE USANDO UN PAPEL. ABRIR

EL TIRO.4.

INICIAR EL ENFRIAMIENTO DEL SISTEMA.5.

ALIMENTAR LA TORRE DESDE EL TKCC.6. CONTROLAR EL TIRO DE LA TORRE POR MEDIO DEL

MANOMETRO EN U COLOCADO EN LA BASE.7.

CONTROLAR LA TEMPERATURA DE LOS GASES DE SO2 PORMEDIO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.

8. REVISAR LA CARGA DE AZUFRE PARA QUE NO FALTE.9. INSTALAR UN REGISTRADOR DE TEMPERATURA DE LOS GASES

EN LA ENTRADA DE LA TORRE.


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10. ANALIZAR EL CONTENIDO DE SULFITOS EN LA MELADURA. NOEXCEDER DE 500 PPM.

11.

CAMBIAR PERIODICAMENTE LOS PLATOS. LA FRECUENCIA ESPOR EXPERIENCIA.

4.

Clarificación de Meladura. Este proceso, conjuntamente con la Clarificación deJugo es una de las condiciones que, sin ser suficientes son necesarias para la producción de Azúcar Blanco Especial.

La Clarificación de Meladura o jarabe es condición necesaria pero no suficiente parala producción del Azúcar BDE. Este proceso se conoce con el nombre de Fosfo-flotación para mostrar las dos condiciones que son críticas para lograr una operacióneficiente: Debe adicionarse Acido Fosfòrico y los defecantes correspondientes(lechada de Cal o Sacarato de Calcio y Floculante de tipo aniónico de Alto PesoMolecular).

El Objetivo Fundamental del Proceso es la reducción de la Turbiedad yeventualmente la reducción en Color. La Turbiedad se mide preferencialmente enUnidades Nefelomètricas de Turbiedad, NTU, y las remociones que se alcanzanllegan al 90.0%. La reducción de Color ocurre cuando algunas moléculas de colorquedan ocluidas en los flòculos de la espuma. Se han observado remociones del ordende 15.0%, pero este no es el objetivo fundamental de la clarificación de Meladura. LaTurbiedad no tiene un sistema homologado de análisis y si se escoge algún sistema, sedebe mantener para lograr conocer el desarrollo del sistema. La Pureza de laMeladura puede ascender algo con este proceso pero esos valores son bajos: entre 0.2y 0.3 unidades de Pureza. Lo que si interesa es clarificar la Meladura lo mejor que se pueda para eliminar el efecto de los No-Azucares que generan Miel Final.

Una condición absolutamente necesaria para el buen funcionamiento es la estabilidaden el flujo de Meladura. La clarificación, de cualquier material, depende en un alto porcentaje de la estabilidad o regularidad en el flujo. Por consiguiente es necesariolograr que el sistema de control compuesto por un Tanque de Cabeza Constante(TKCC) trabaje correctamente. Una operación de control consiste en registrar laaltura de la válvula telescópica que regula el flujo de Meladura hacia el sistema. En eldiseño del equipo se incluye la instalación de una regla metálica graduada a cerocuando el nivel de la válvula telescópica y el nivel de la tubería de retorno hacia elTanque o Tanques de Meladura Cruda. La altura de la válvula telescópica se regula yse controla por medio de la señal que registra la diferencia de altura con respecto a latubería de retorno. Dependiendo de condiciones locales, es factible lograr unadiferencia de nivel de 1” a 1.5” para mantener un retorno hacia la Meladura Cruda yuna extracción hacia el sistema, de tal manera que el volumen de esta Meladura semantenga alrededor del 50% del volumen. Si este volumen aumenta, es señal de quese requiere bajar el nivel de la válvula telescópica y al contrario. Se puede dedicar un buen tiempo hasta lograr el equilibrio pues la regularidad en el flujo de la Meladura esuna variable fundamental en la Clarificación.


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El orden de adición de los productos químicos es importante. El Acido Fosfòrico debeadicionarse primero, en razón de que su solubilidad es la menor de todos. Este acidodebe adicionarse diluido en proporción de 1:5, con agua condensada limpia. Su puntode aplicación suele ser antes de que entre al Aireador. Se puede adicionar en la

descarga de la válvula telescópica del TKCC o en el Tanque de Sello de la Torre deSulfitación de Meladura, TSSM. La proporción es variable pero se puede iniciar conuna dosificación del orden de 50 a 60 gramos por TC. La Lechada de Cal o elSacarato se adicionan después del Aireador, en un punto en que no haya contacto conel rotor del mismo. Se requiere que el Acido Fosfòrico y la Cal se mezclen de manera“rápida y violenta” una sola vez. No se recomienda que estos dos reactivos semezclen más de una vez. La doble mezcla ocasiona la ruptura de los flòculos quetienen una estructura débil y se rompe por cualquier esfuerzo cortante como el quecomunica una bomba centrífuga.

La Meladura se deposita en un Tanque de Descarga para alimentar el Calentador. El

valor de la temperatura es crítico. Este valor debe ser la siguiente:BriX Temperatura, oC

55.0 60.0 80.065.0 85.068.0 88.0

La velocidad de la bomba de transferencia de la Meladura a través del Calentadordebe estar en el rano de 10.0 a 11.0 pies por segundo, para asegurar un periodo detrabajo de 6 a 7 días.

La Meladura sale del calentamiento a la velocidad que le comunica la bomba y esnecesario reducirla a la que le imparte la gravedad. Para esto se requiere de unTanque de Flash que le reduzca dicha velocidad. Este Tanque tiene una ventilación para asegurar que la presión interna es la de la atmósfera y de esa manera se aseguraque la velocidad es de 3 pies por segundo. El Tanque de alimentación debe tener unaaltura mínima de 15 pies (4.5 metros) para que no haya problemas de cavitaciòn. LaMeladura se transfiere al Floculador que es un e quipo en que se aumenta lafloculación y que consta de un agitador rotatorio de paletas que gira a 15 r.p.m. EsteFloculador tiene una serie de compartimientos en donde se produce la incrustación delas sales de Calcio por efecto de la reducción de solubilidad de los Bisulfitos por elaumento de temperatura. Este Floculador retiene estas sales que, de otra manera irían

a entorpecer el trabajo de agotamiento de la Sacarosa en la operación de cristalizaciónen Tachos. Este Floculador debe limpiarse mecánicamente cada vez que haya un parode molienda.

La Meladura entra al Clarificador por un ducto central de alimentación. Este ductosobresale 1 pulgada por encima del nivel de la espuma. Dentro del ducto seencuentran una serie de orificios y de platos para obligar a la Meladura a seguir un


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curso sinuoso que ayude a terminar la floculación. Este ducto debe limpiarse al igualque el Floculador pues retiene sales de Calcio.

La alimentación se inicia llenado el Clarificador por una tubería que existe a manerade by-pass para la liquidación. Al comenzar a llenar el Clarificador se abre esta

tubería y cuando el equipo esté lleno se cierra y se volverá a abrir en el momento dela liquidación. Esta sencilla operación evita que ls primera fracción de la Meladuraclarifique de manera anormal.

La dosificación de productos químicos debe encontrarse por “error y ensayo”

iniciando con 60 partes por millón en base a caña, es decir, 60 gramos por TC desolución de Acido Fosfórico. Este ácido se diluye en proporción de 1:5 como seha expresado anteriormente. El floculante se adiciona en la descarga del llamdoTanque de Flash. La proporción es de 6 a 7 ppm. en base a caña. Tanto el ácidocomo el Floculante deben encontrar la proporción óptima desde el punto de vistaoperacional y económico.

La extracción de Meladura se hace por medio de dos polígonos concéntricosconectados por tuberías que se proyectan por fuera del Clarificador en 4 salidas a 90o.Estos polígonos están provistos de registros para su limpieza, que debe hacerse en elmismo momento que se asea el ducto central.

La extracción de la espuma se hace por medio de unas paletas que giran a 4 minutos por revolución. Esta espuma se retorna al proceso al Tanque de Encalado pues estáncompuestas básicamente por Fosfatos que son útiles en la clarificación del Jugo. Laespuma se puede hacer correr empleando muy poca cantidad de Jugo Clarificado oagua condensada si el balance de vapor no es un problema. La espuma debe tener unmáximo de 1 pulgada de espesor. Esto se controla por medio de una regla instaladaverticalmente en la Caja de Corrida (o Cajas de Corrida si son dos). Esta reglaencuentra su punto cero en el momento en que el nivel de la compuerta o el nivel dela válvula telescópica sea igual al nivel del desborde de la espuma. Luego se coloca amenos 2 pulgadas de profundidad y con esto se logra mantener este espesor de laespuma. No hay necesidad de decirlo pero es necesario que el color de la espumaremovida sea negro.

Las paletas de remoción de la espuma deben desplazarla mediante un movimientolateral y nunca en forma frontal.

Las especificaciones de la Meladura Clarificada son las siguientes:

a. pH entre 6.3 y 6.5. b.

Fosfatos residuales: máximo 12 ppm en base a Meladura.c. Color: Entre 7000 y 9.000. Promedio: 8000 m.a.u. ICUMSA IV.d. Turbiedad: Entre 1300 y 1.700 m.a.u. Promedio: 1000.0 ICUMSA IV.

Los criterios operativos para esta operación son los siguientes:


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OBJETIVO: Reducir la Turbiedad. Esta se mide en m.a.u. en forma inapropiada y debehacerse en N.T.U. La reducción medida en estas últimas unidades debe ser superior al80%.

Parámetros: Color en Meladura Clarificada: Máximo: 9000 m.a.u. Turbiedad: 1000m.a.u. (150 N.T.U.).

Como en el caso del Jugo, la regularidad en el flujo es condición fundamental delproceso de Clarificación de Meladura.

PRIMER CRITERIO DE CONTROL: Se debe iniciar el proceso encontrando porError y Ensayo el nivel de operación de la válvula telescópica del Tanque de CabezaConstante, TKCC. El flujo se regula en esta válvula fijando alturas diferentes que semiden con una regleta fijada al marco del Tanque y que se señalan por un punterosoldado al vástago de la misma. El criterio es mantener la capacidad de los Tanques de

Meladura Cruda en un 50%. Si baja del 50% significa que se está enviando demasiadoflujo hacia el sistema de sulfitación y al revés. Si se llena por encima del 50% hay que bajar el nivel de la válvula telescópica. El primer criterio es señalar la altura deoperación en pulgadas y este debe ser un dato de la operación.

SEGUNDO CRITERIO DE OPERACIÓN: La clarificación de Meladura se basa en un proceso llamado Fosfo-flotación. Esto significa que es necesario que haya aire finamentedividido y que haya Acido Fosfòrico disuelto. El Acido tiene una solubilidad menor quela de la Lechada de Cal o el mismo Sacarato y por eso es necesario que se adicione primero el ácido y luego la cal. Adicionalmente, el aire se debe disolver en la Meladura ysegún la Ley de Henry, la solubilidad de los gases es inversamente proporcional a latemperatura del solvente. Esto quiere decir que el aire se debe disolver a la menortemperatura del sistema (la de la Meladura que sale del concentrador) para luegocalentarse con el fin de reducir la solubilidad. Esta reducción hace que cierta proporcióndel aire se libere y esto lo hace en forma de burbujas microscópicas.

El criterio operacional es mantener la relación de Aire/Sólidos Disueltos se encuentreentre 0.02 y 0.03. Es decir:

0.02 < Aire/Sólidos Disueltos < 0,03

Por ejemplo, una Meladura tiene 700 mg de Sólidos Disueltos y se requieren 300 mg deDefecantes (Sacarato de Calcio, Acido Fosfòrico, Floculante) por kilo de material paralograr una flotación. En este caso, la cantidad de aire necesario es:

Aire, mínimo = 1000 * 0.02 = 20 mgAire, máximo = 1000 * 0.03 = 30 mg

Como esta no es una cantidad que pueda medirse en un Ingenio, se trata de adicionar unexceso de aire y esto se logra con un Aireador por Cavitación. Un detalle que es necesario


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tener en cuenta es que la aireación no puede interrumpirse y es importante que el peso delimpulsor no sea superior a 800 gramos. El exceso de aire que debe evaluarse por laexperiencia, se remueve en las válvulas superiores del Floculador.

Por consiguiente el segundo criterio es adicionar aire a la menor temperatura (60oC)

para luego calentar (80.0o

C – 85.0o

C) para lograr la liberación del aire porreducción de solubilidad. La temperatura de la Meladura después de calentardeberá estar al menos en 80.0oC cuando el Brix sea de 60.0%. Se sube latemperatura hasta 87.0oC, cuando el Brix sea superior a 65.0%. Se deben tomarmuestras de la Meladura que entra al Clarificador por medio de un tubo de ensayoy se debe observar la floculación y flotación que debe ser inmediata.

TERCER CRITERIO DE OPERACIÓN: El pH de la Meladura Clarificada debe estarentre 6.3 y 6.5. Si es inferior a 6.0 se presenta la floculación secundaria que se manifiesta por la presencia de espuma muy oscura en la canal externa del Clarificador. Si es superiora 6.5. hay posibilidad de generación de Color. Esta espuma de la canal externa es

necesario removerla con cierta frecuencia por medio de una paleta para transferirla a lacanal de espuma.

CUARTO CRITERIO DE OPERACIÓN: Velocidad de la transmisión de las paletasde remoción de espuma; 4 minutos por revolución. Velocidad del floculador rotatorio: 15rpm. Aunque puede ser variable mediante un Variador de Frecuencia. Cuando no se presente una flotación inmediata en la muestra de Meladura entrando al Clarificador se puede variar la velocidad de rotación del Floculador rotatorio,

QUINTO CRITERIO DE OPERACION: La dosificación de productos químicos debehacerse manteniendo el valor del pH según el Tercer Criterio anteriormente expuesto. Se puede iniciar con una dosificación de 60 a 80 gramos de Acido por Tonelada de Caña y lacantidad de Lechada de Cal necesaria para lograr un pH de acuerdo al Tercer Criterio. Encuanto al Floculante también se puede iniciar con una dosificación de 7 gramos porTonelada de Caña. El Acido se agrega primero, luego la Lechada de Cal y finalmente elFloculante. El Acido se adiciona a la descarga de la Meladura de la Torre de Sulfitaciónde Meladura, TSM, la Lechada en el Aireador, por debajo del impulsor y finalmente elFloculante antes de la entrada al Floculador e inmediatamente después del Tanque de Flash. Especial cuidado se debe tener para que la mezcla de Acido y Lechada de Cal semezclen solamente una vez, en forma “rápida y violenta”. Es aconsejable que seadicionen estos químicos por medio de tuberías que tengan alguna manera de revisar si se presenta alguna interrupción en el flujo.

SEXTO CRITERIO DE OPERACIÓN: La bomba de transferencia de Meladura através del Calentador debe operar a 3500 rpm. para lograr una velocidad lineal de 10 a 11 pies por segundo. Esto asegura la vida útil del Calentador.

SEPTIMO CRITERIO DE OPERACIÓN: Es necesario cuidar de que si se acaba laMeladura Cruda se cierre la entrada de Vapor al Calentador en forma inmediata. Siexistiera Meladura Clarificada, es necesario retornarla como si fuera Meladura Cruda. No


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es recomendable que se pare el Clarificador pues en este caso trabaja como un decantador por gravedad y al iniciar de nuevo operaciones, la calidad de la Meladura Clarificada esmuy baja.

5. CRISTALIZACION:

La cristalización es una de las fases de mayor complejidad en el trabajo del Ingenio. Escompleja porque a pesar de los avances en sistemas de medición y control automatizadoaún existen muchas operaciones que son artesanales. La tecnología dispone de todas lasherramientas necesarias para lograr un buen trabajo de agotamiento de la Miel Final y seha avanzado un gran trecho. Sin embargo se encuentra con frecuencia que algunosIngenios que poseen sofisticados equipos no alcanzan niveles satisfactorios deagotamiento.

Hay algunas reglas no escritas y que se apoyan solamente en lo que es el sentido común.La producción del azúcar cristalizado seco requiere el cumplimiento de operaciones y

procesos que implican la purificación del jugo y su evaporación para luego establecer lacristalización, centrifugación y purga del azúcar mediante centrífugas. Es notable elconsumo de energía en forma de vapor en el área de fabricación. Podemos establecer elhecho de que la energía contenida en el vapor y medida en términos de Entalpía seconsume en un 15 % en aquellas operación de transformación en potencia (Turbinas deMolinos, Turbogeneradores, etc.) mientras que el uso del vapor para calentamiento,evaporación y cristalización es responsable del resto. Por consiguiente, si se desea un proceso eficiente energéticamente hablando, será necesario evaluar el trabajo nosolamente del Evaporador sino de los Tachos. Una buena visión es la de evitar de todasmaneras la disolución o fundición de algún tipo de azúcar, generalmente del tipo B ó C.Hay mejores medios de afinar la calidad de estos azúcares que acudir simplemente a unadisolución. Existen sistemas como la Doblepurga de los Magmas B ó C que resuelven el problema sin sacrificar la eficiencia energética.

Un método de fabricación del Azúcar Blanco Especial es el que se conoce como de DobleMagma ó de Doble Einwurf que hace uso de las semillas de B y C como pies de Templas.En estos sistemas se trata de no disolver ningún tipo de azúcar. Establece una secuenciade crecimiento que evita el uso de los Tachos como depósitos de crecimiento para losazúcares C y B con el fin de obtener un azúcar A de tamaño especificado. En esteesquema se fabrica la Templa A con semilla de Azúcar B y se completa la Templaexclusivamente con Meladura de la mejor calidad. Esta Templa A produce azúcar A yMiel A. Comúnmente la fracción líquida separada en las centrífugas se conocen comoMiel A y Lavado, en particular cuando se emplea el agua en dos etapas. El primer lavado produce Miel A propiamente dicha y el segundo genera el material de una mayor Purezaque la Miel A y se conoce como Lavado. El uso de agua de lavado en forma dobleimplica inevitablemente la disolución del cristal de azúcar con un consiguiente retorno dematerial de alta Pureza hacia los Tachos. Esta es una de las causas de los llenos de Mielesque tanto limitan la operación eficiente de los Tachos. Hoy en día se trata de usarsolamente un lavado para reducir la pérdida de sacarosa cristalizada hacia la Miel. LasTemplas B se fabrican a partir del Magma C que proviene de la purga de las Templas C


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que se toma como pié de Templa y se completan con las Mieles A. Estas Templas producen el azúcar B y la Miel B. Las Templas C se producen a partir de un pié deTempla constituido por un material cristalizado ex profeso que se denomina Cristal y deMiel B. Esta Templa produce el azúcar C y la Miel Final. El Cristal es un material que sefabrica mediante la mezcla de Mieles A y B y que requiere de una definida técnica para

definir el punto exacto de Semillamiento. Se ha avanzado mucho en este sentido y hoy esuna operación rutinaria que precisamente por eso, se descuida.

Hay factores externos y factores internos que afectan el trabajo de agotamiento enTachos.

Uno de los factores externos es el que tienen las impurezas en la recuperación de laSacarosa. Las Cenizas y los Azúcares Reductores, como constituyentes de la mayoría delos No Azúcares es importante. Si miramos con atención el resultado del proceso hemosde entender que la materia prima que llega a la estación de cristalización, la Meladura,tiene una cierta cantidad de No Azúcares puesto que su Pureza no es del 100 %. EnColombia una buena Meladura alcanza Purezas del 90 %, lo que significa que hay 10 %

de Impurezas. Estas Impurezas afectan de alguna manera la cristalización de la Sacarosa.Hemos de ver también que, el Azúcar Comercial que es el producto principal de lacristalización en Tachos es de una Pureza alta para un proceso industrial. Su polarizaciónalcanza 99.70 % para el Azúcar Blanco y hasta 99.99 % para el Azúcar Refinado. Estosignifica que la gran mayoría de impurezas necesariamente tiene que encontrarse en elsubproducto de la operación, es decir, en la Miel Final. Con esta base podemos encontraralguna explicación relacionada con el efecto de los No Azúcares en la cristalización y para ello es útil echarle mano al concepto de Retención en Cristalización, tal como fueenunciado por los investigadores Winter y Carp en la práctica industrial de Java en losaños 30. Ellos hicieron su investigación y concluyeron que “ por cada parte de No Azúcar

que entre a la fase de cristalización en Tachos se retienen 0.4 partes de Sacarosa en laMiel Final, en promedio ”. Es decir, entre mayor cantidad de No Azúcares llegue a losTachos, mayor será la cantidad de Sacarosa que es arrastrada hacia la Miel Final. Estos No Azúcares son de dos clases: los importados en la caña que no removieron en lasetapas de clarificación y los generados en el proceso. Esta Retención tiene un valorteórico que puede calcularse con facilidad:

Se tiene que por cada parte (por ejemplo 1 kilo) de No Azúcar se retienen (podríamosdecir, se pierden) 0.4 partes (0.4 kilos) de Azúcar en la Miel Final. Esto significa:

Peso de No Azúcares = 1.0 kilosPeso de Sacarosa = 0.4 kilosPeso total Sólidos = 1.4 kilos

Siendo la Pureza una relación del peso de Sacarosa % de los Sólidos Totales se puede calcular la Pureza de Esta Miel Final teórica:

Pureza = 0.4 x 100 / 1.4 = 28.57 %


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Para el caso de la rutina diaria se puede calcular la Retención obtenida a partir delos datos de análisis de una Miel Final dada. Por ejemplo:

Supongamos que se tiene una Melaza con los siguientes datos de análisis:

Brix: 88.00 %Sacarosa: 35.34 %Pureza: 40.16 %

De aquí se deducen los No Azúcares restando del Brix la Sacarosa pues el Brixrepresenta todos los sólidos disueltos (Azúcar y No Azúcar).

No Azúcares = Brix – Sacarosa = 88.00 – 35.34 = 52.66 %

Luego establecemos la siguiente regla de tres:

Si por 52.66 partes de No Azúcar hay 35.34 partes de AzúcarPor 1 parte de No Azúcar habrá - > X partes de Azúcar

X = 35.34 / 52.66 = 0.67

Esta es la Retención correspondiente a esa Miel Final. Puede afirmarse que eneste Ingenio, por cada parte de No Azúcar se retienen 0.67 partes de Azúcar en laMiel Final. Es bueno este dato? Comparémoslo con la Retención Teórica:

% de eficiencia = Retención Teórica x 100/Retención práctica

% de eficiencia = 0.40 x 100 / 0.67 = 59.70 %

Puede verse que este es un método sencillo de conocer el estado de eficiencia delesquema de cristalización. Basta conocer el dato de Brix, de la Sacarosa en laMiel Final y dividir el contenido de Sacarosa entre la resta del Brix y la mismaSacarosa. Estos datos de análisis de la Miel Final son siempre conocidos. Con estecálculo no hay necesidad de meterse en el laberinto de datos de Mieles A y B,Magmas B y C, etc. Por consiguiente, la única herramienta que se requiere paraevaluar el trabajo de Tachos es el cálculo de la Retención

Sacarosa PurezaRetención = ------------------------ = -------------------

Brix - Sacarosa 100 - Pureza


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Haremos una breve mención sobre el tema de los sistemas de Templas que seusan en el trabajo de Tachos. En primer lugar, surge una pregunta inevitable: cuales el motivo para tener que darle tantas vueltas a la cristalización? Hay Azúcares

A, B y C y Mieles A, B y Miel Final. Es esto absolutamente necesario?Los sistemas de Templas dependen de la Pureza de la Meladura. En algunos países la Meladura no alcanza una Pureza siquiera de 83.5 % por lo que se imponehacer solamente dos Templas: A y C. Cuando la Pureza sube de este valor es posible trabajar los sistemas de Tres Templas hasta los niveles de 90.0 % dePureza. Pero entonces, porqué es siempre necesario hacer las varias Templas?

Antes que nada, definamos el sentido de lo que es una Templa. Este es sinónimode Masacocida o simplemente Masa. Así se denomina al material producido porevaporación y cristalización en los Tachos. Se trata de la mezcla mecánica de

cristales de Sacarosa y de Licor Madre ó sea del licor del cual surgieron por efectode la evaporación en el Tacho. Y qué es un Tacho? Debemos decir que es comoun evaporador pero de simple efecto. No es un múltiple efecto. Es decir, losvapores generados por la evaporación no sirven para trabajar a ningún otroevaporador o a otro Tacho. Simplemente están conectados a un condensador quegenera un vacío de 24”de Mercurio. Por consiguiente la temperatura de trabajo esmenor que la correspondiente a la presión atmosférica. Y esto representa menosconsumo de vapor y menos desarrollo de Color.

La respuesta a la pregunta sobre la necesidad de elaborar varias Templas sedesprende de un hecho físico. La tecnología de la fabricación del azúcar cristalizaimplica la separación de los cristales del Licor Madre por medio de centrífugas.Estos equipos retienen la torta de cristales y dejan drenar la miel a través de los poros conformados por los cristales. Pero, para operar estas máquinas es necesarioque las Masas fluyan por gravedad desde el piso de Tachos. Esta necesidadimpone la limitación sobre la fluidez que a su vez depende de la concentración.Entre mayor sea la concentración, menor es la fluidez. Entonces hay un límitefísico que no puede sobrepasarse sin que haya problemas con la descarga de losTachos. Siguiendo este orden de ideas, para manejar un sistema de Templas conuna sola Masacocida que produjera todo el azúcar comercial y como subproductola Miel Final, sería necesario llegar a una concentración tan alta que sencillamentela Templa no fluiría a las centrífugas por no existir espacio intercristalino. Esdecir, sería una masa sólida, igual a la panela. Por eso se hace necesario dividir lacristalización en varias etapas que se definen por la máxima concentración que permita la descarga por gravedad hacia las centrífugas. Precisamente esto haceque no haya suficiente agotamiento en la primera etapa que corresponde a la MasaA, fabricada con Meladura y Azúcar B como semilla, que se separa en lascentrífugas en dos fracciones: azúcar A o Azúcar Comercial y Miel A. Se recurreentonces a una segunda etapa para un agotamiento adicional de la Miel A y esto permite la fabricación de la Templa B. El otro componente es el Azúcar C


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llamado comúnmente Magma C. La Templa B se separa al igual que la A en lascentrífugas en dos efluentes: Azúcar B y Miel B. Ya vemos que el azúcar B subede grado pues entra a la Templa A como semilla, mientras que la Miel B bajahacia la Templa C a sufrir un agotamiento adicional. Finalmente hay una TemplaC que es la Templa Final fabricada a partir de la Miel B y un material fabricado

ex profeso que se conoce con el nombre de Cristal. Este es el sistema denominadode Doble Magma, muy adecuado para fabricar Azúcar Blanco Especial.

Hay algunos factores internos al proceso que tienen incidencia en el agotamientode la Sacarosa. Estos factores se relacionan con el manejo de los materiales dentrodel sistema de cristalización.

Podemos enumerar los principios básicos que se manejan en el Sistema de DobleMagma, tal como se ha concebido para la producción del Azúcar Blanco Especial:

La Templa A se fabrica con la mayor Pureza posible, exclusivamente a

base de Magma B y Meladura. De esta manera se asegura la calidad entérminos de Color y Polarización. Al mismo tiempo la recuperación óRendimiento de Cristales es mayor, retornando menos cantidad desacarosa al proceso a través de la Miel A. Puede revisarse lacomprobación de esta afirmación en algunos cálculos que aparecenadelante.

El Magma B se prepara a partir del Azúcar B con agua condensada. EsteMagma es el pié de Templa ó Semilla de la Templa A y constituye el 30 %al 33 % de la misma. De esta manera, en forma indirecta, estamos produciendo el azúcar tipo A con un 30% al 33 % de Azúcar B

incorporado. El Magma C se prepara a partir del Azúcar C con JugoClarificado para elevar su Pureza. Constituye entre el 30% y el 33% de lasTemplas B pues éstas se fabrican tomando como pié de Templa el MagmaC y se completan con Miel A. Como en el caso anterior, la totalidad delAzúcar B se fabricó con un 30% a 33% de Azúcar C.

Este procedimiento permite subir de grado (upgrade ) los azúcares demenor polarización, al pasar de la Templa C a la B y a la A. Estaoperación constituye prácticamente una afinación del azúcar de baja polarización. No se requiere disolver ningún tipo de Magma pues esto vaen contravía de la sana economía de vapor que debe manejarse en todo

Ingenio con un criterio claro de economía de energía.PRINCIPIOS.

1.

Primer Principio: Entre dos Templas que tengan igual caída dePureza con respecto a su Miel, la de mayor Pureza tiene mayorrecuperación de cristales y por consiguiente una menor cantidad deMiel que retorna al sistema. Sean las dos templas siguientes:


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Característica Templa A1 Templa A2Brix 91.5 91.5Pol 77.8 82.3

Pureza: 85.0 90.0

Miel A 70.0 75.0Azúcar 100 ° pol 100.0 100.0Caída: Templa /

Miel15.0 15.0

Recuperación,Sólidos

0.50 0.60

Sólidos en Miel 0.50 0.40

La Recuperación de Sólidos se calcula por SJM, en donde S es laPureza del Azúcar, J la Pureza de la Templa y M la Pureza de la Miel.

Se entiende como Miel el conjunto de los materiales llamados Miel A +Lavado. La fórmula SJM dice:

Recuperación (Sólidos) = (J – M) / (S – M) ., (1)

Supongamos una Templa de un Tacho con capacidad de 1800 ft3. El peso de esta Templa es:

Peso = 1800 ft3 * 28.32 L/ft3 * 1.50 K/L = 76.464.0 kilos

Y los Sólidos:

Peso Sólidos = 76.464.0 kilos * 0.915 = 69.965.0 kilos

Finalmente, los Sólidos Recuperados son:

Templa A1: 69.965.0 * 0.50 = 34.983 kilos.

Los Sólidos en la Miel son iguales: 34.983 kilos.

Las cantidades de azúcar y Miel, suponiendo la Humedad del Azúcarigual a 0.035 % y el Brix de la Miel igual a 70.0 %, son las siguientes:

Azúcar = 34.983 / ( 1 – 0.035/100 ) = 34.995 kilos

Y la cantidad de Miel:

Miel = 34.983 / 0.70 = 49.976 kilos


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Templa A2:

Azúcar = 41.994 kilos

Miel = 39.980 kilos

Las diferencias son: Templa A1 & Templa A2:

Azúcar = 41.994 – 34.995 = 6.999 kilosMiel = 49.976 - 39.980 = 9.996 kilos.

Se recuperan 6.999 kilos de más en la Templa A2 que en la A1 en Azúcar yse obtienen 9.996 kilos menos de Miel en la Templa A2 que en la A1. Todoesto con una diferencia de 5 puntos (anormalmente alta) en la Pureza delas dos Templas. En números redondos, por cada punto de diferencia de

Pureza en Templa y para la misma Caída de Pureza de Templa, en el rangoentre 85.0 % y 90.0 % de Pureza de Templa, se tiene:

Azúcar + 1.400 kilos + 3.33 %Miel - 1.999 kilos - 4.00 %

Adicionalmente, se produce azúcar de Menor color en la medida que latempla sea de mayor Pureza.

Podemos observar en la ecuación (1) en que el numerador es igual a (J –

M) que esta diferencia corresponde a la “caída” de Pureza entre la Templay la Miel. Este valor es entonces usado como una medida actual y decontrol para la operación de Tachos.

Hay entonces diversos valores de la “caída” de Purezas según la operaciónde cristalización:

a. Caída de Purezas entre el Tacho y la canal de descarga. Este valor sedetermina por medio de una muestra tomada por medio de una bomba Nutsch y su resultado corresponde directamente a la evaluación deltrabajo de cristalización del Tachero. Es por lo tanto necesario

establecer una identificación que muestre el operador de Tachos encada Templa. Este Nutsch se conoce con la denominación de Nutsch No.1. Este valor debe tener un parámetro de 15.0 a 17.0 puntos.

b. Caída de Purezas entre la descarga y la entrada a las centrífugas quemide la recuperación adicional por enfriamiento de la masa que ocurreen el Mezclador de las Centrífugas. Hoy se acepta que es de beneficioconstruir Mezcladores de mayor capacidad que los usados, con el fin


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de recuperar algunos puntos adicionales de Pureza y contrarrestar laelevación de Pureza que se produce en las centrífugas. Generalmenteesta muestra no se toma, aunque hay al menos un Ingenio en Colombiaque si lo está haciendo en el momento presente. Este valor depende engran medida de la capacidad del Mezclador y de su tiempo de

residencia y se ha encontrado que alcanza entre 1.0 y 2.0 puntos.c. Elevación de Purezas entre la descarga del Tacho y la purga en las

centrífugas. Este elevación es una operación que vá en contravía altrabajo del Tacho. Se establece comparando el valor del Nutsch No.1 yel valor de la Pureza de la Miel / Lavado que se produce en lacentrifugación. Se espera que esta elevación no sea mayor de 1.5 a 2.0 puntos. Este retroceso es tan importante que es útil mostrar algunos delos más importantes factores que lo afectan. Entre ellos:

1. Depositar el lavado o escoba de las Templas encima de los

cristalizadores. Estos lavados deben recolectarse y desviarsehacia el Tanque de Jugo Clarificado por medio de una tuberíaapropiada.

2.

Trabajar valores de Brix bajos en la Templa terminada. A vecesse requiere dar un Brix menor del aconsejado) 91.5 % alrefractómetro) por dificultades en los sistemas de descarga delTacho. Es el caso de descargas por medio de canales. Hoy seusan ductos en acero inoxidable, de 30” de diámetro que permiten dar un mayor Brix a las Templas pues se puede operarla válvula de descarga completamente abierta, dado que el pesomismo de la Masa ayuda a la descarga.

3. Uso excesivo de agua de lavado y baja temperatura de lamisma. Se requiere un control de la cantidad de agua, de sutemperatura y del momento de aplicación de la misma. Hoy nose usa el doble lavado en mucho Ingenio. Se aplica agua a90°C y se hace una sola aplicación cuando la velocidad de lacentrífuga está alrededor de las 800 rpm. Se debe evaluar lavelocidad de la máquina para determinar el momento en quesin lavado la torta de azúcar alcanza el máximo color blanco.Esta velocidad se registra y se aplica un solo lavado tomandouna velocidad de unos 20 a 30 rpm menos de la citadavelocidad. El uso excesivo de agua constituye una medidatardía para tratar de mejorar el color del azúcar. Existenestudios conocidos de hace mucho tiempo en lo que se muestraque el uso del agua no es la solución para mejorar la calidad delazúcar. Estos estudios han mostrado que hay una reducción delcolor en el cristal de azúcar hasta un cierto momento, pero quede allí en adelante el color no mejora y solamente se disuelve la


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torta de azúcar. Es importante definir un control individual paracada templa que se purgue. El supervisor de turno debemonitorear el trabajo de purga y definir el tiempo de lavado.

4. Es necesario reducir al máximo la cantidad de azúcar que

queda en los canastos de las centrífugas después de que sedescarga la torta. Toda esta azúcar se disolverá en el momentode iniciar el nuevo ciclo, al aplicar el enjuague ó flushing paralavar el canasto a fin de impedir que la tela se ciegue por efectode los cristales. En Central Castilla se han hecho algunasdeterminaciones que han mostrado una gran cantidad de azúcarresidual en los canastos. Este problema se presenta cuando losarados no se acercan correctamente a la tela en el momento dela descarga por temor a que se zafen las mismas. Es un problema que es necesario resolver. En Costa Rica se hareemplazado la punta del arado con una pieza de teflón para

mejorar la descarga y los resultados han sido muy buenos.5. Es necesario reducir la velocidad de descarga del arado.

Generalmente este dato no se conoce ni se mide, pero debeestar alrededor de los 30 segundos. Cuando se baja condemasiada velocidad, queda una cantidad de azúcarconsiderable encima del arado que luego, al subir, es aspiradaliteralmente por la canasta en su parte superior, pasando aengrosar la Miel.

La Tabla siguiente presenta una serie de variables de lo que puede ser un buen ejemplo de la operación de purga en unaMasa A:

Fase de la operación Tiempo en segundosArranque -> alimentación 5

Alimentación 25Inicio Lavado desde final

de Alimentación21

Lavado 15Inicio secado desde final

de Lavado47

Desaceleración hastainicio de frenado 22

Frenado de zapatas 11Descarga 35TOTAL 180


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6. La preparación ó dilución de las Mieles A y B es un controlque generalmente no se hace correctamente. Es realmentenecesario aceptar que la preparación a nivel de Tanques deTachos es inoperante. Se dispone de dos tanques de depósito para cada tipo de Miel A y B y de otros dos para el Lavado. Se

supone que en uno de cada tanque se recibe la Miel provenientede las centrífugas mientras que en el tanque paralelo se estádisolviendo +o preparando la Miel para disolver los cristales pequeños que han sido arrastrados desde las centrífugas. Puedecomprobarse en cualquier momento que no hay un verdaderocontrol en la operación: no se conoce el Brix final, por lo queno sabemos si realmente ocurrió la disolución de los cristales pre-existentes y tampoco conocemos el Brix de la Miel preparada. Este Brix debe estar entre 70.0 % y 72.0 % y es vital para el buen trabajo de tachos desde el punto de vista deeconomía del vapor y del volumen de llenos de los tanques de

Mieles intermedias. Puede demostrarse que si el consumo devapor con Mieles a 60 % Brix es de 400 libras de VaporVegetal I por Tonelada de Caña, cuando las Mieles tengan unBrix de 70 %, el consumo se reduce a 300 libras. Unareducción del 25 %.

El trabajo de Tachos con mieles no preparadas oinsuficientemente preparadas conlleva a producir azúcares convalores variables del Cv que presentan problemas de lavado ysiempre existe la tendencia a lavar en exceso estos azúcarescon el ánimo de mejorar el color. Cuando el valor del Cv esmayor de 30, es inútil tratar de resolver el problema de calidadcon el uso de lavado en las centrífugas. Favor revisar elconcepto del Cv en el siguiente numeral.

Adjunto dos corridas del Programa de Doble Magma para ilustrar elefecto de la diferencia de Purezas entre las Templas A y la Meladura,en términos de recirculación de Mieles A en la Estación deCocimiento. Aparecen como Simulación SA y Simulación D. Losdatos principales que se extractan de estas corridas son los siguientes:

Característica Simulación A Simulación DTCH 285 285

Pureza Meladura 87.80 87.80Pureza Templa A 89.66 87.88

Pureza Miel A 77.05 75.27Diferencia Pureza Templa

– Pureza Meladura+ 1.86 + 0.08

Caída Pureza: Templa &Miel A

12.61 12.61


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24

Rendimiento % Caña 12.068 12.152Miel A, Ton/Hora 41.70 49.32Diferencia Miel A:

Ton/Hora- + 7.62

Tachos A, cu.ft 5524 6045

Pureza Miel Final 32.05 % 29.94 %Vapor, lb/TC 363.2 371.5Recuperación cristales de

A/Brix %60.17 56.30

En estas simulaciones solamente se ha reducido la diferencia de la Purezaentre la Templa A y la Meladura. La Miel A en la Simulación D es 75.27,inferior en 1.78 puntos a la correspondiente en la Simulación A. Estadiferencia se traslada hacia los materiales de Pureza inferior como lasTemplas b y C y por lo tanto esto significa que si se mantiene la tendencia,la Pureza de la Miel Final es 29.94 % y por lo tanto el Rendimiento %

Caña es superior en este escenario. Realmente no entramos a discutir laviabilidad de este evento y solamente interesa mostrar que se recirculan7.62 toneladas de Miel A hacia los Tachos, requiriendo entonces mayorcapacidad de Tachos de A: de 5524 cu.ft a 6.045 cu.ft. Una diferencia de521 cu.ft. Como los tachos son los mismos, esta cantidad adicionalinexistente representa un lleno de Miel A por falta de capacidad de procesamiento.

2.

Segundo Principio: El Azúcar Comercial debe cumplir el parámetrodel Cv como el correspondiente al rango entre 28.0 y 30.0. El Cv midela variabilidad del tamaño de los cristales. Es una medida estadística

de la Dispersión que se calcula según la siguiente fórmula:

Cv = Desviación Standard / Promedio = s / x

Valores determinados mediante una prueba de tamizado de la muestra deAzúcar seco.

Se toman 100 gramos de azúcar seca y se someten a tamizado a través deuna serie de tamices del tipo Sieve de Taylor. Se pean las diferentesfracciones retenidas en cada tamiz y se hace una gráfica semilogarítimica

en donde el eje de ordenadas corresponde a los pesos acumulados en losdiferentes tamices y el eje de abscisas corresponde a la abertura media enmilímetros de cada tamiz. La resultante es una línea recta. En este línea selee la abertura correspondiente al 50 % y el valor es el valor MA óAbertura Media. Luego se toman las lecturas al 16 % y al 84 % y serestan. Esta rango es igual a dos veces el valor de la desviación Standard.Finalmente, el valor de Cv es igual a:


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Cv = (a16 - a84 ) / 2 * MA

Este valor Cv define en una importante manera la regularidad del cristal.Cuando los valores están por debajo de 30 es normal obtener cristales detamaño regular que purgan bien y a los cuales no hay necesidad de

disolver tratando de mejorar el color. Los valores de Cv por encima de 30implican la presencia de cristales conglomerados que presentan “bolsillos”internos dentro de los cuales se queda metida la Miel. Bien puede usarseuna enorme cantidad de agua que solamente disolverá el cristal pero nomejorará el color.

La condición necesaria y suficiente para lograr la producción del AzúcarBlanco Especial es la de observar el cumplimiento de ciertas fases en estaoperación.

a. Se debe emplear el Sistema de Doble Magma para la cristalización. Este

sistema implica el uso de las Magmas B y C como Pies de Templas para laelaboración de las Templas A y B respectivamente. Un valor MUYIMPORTANTE es manejar la Pureza de la Semilla B con una PurezaAparente entre 94.5 % y 95.5%. Con una Pureza entre estos dos valores, elColor aportado por la Liga o Semilla B es del orden de 3000 a 3500 m.a.u. y sise dispone de Meladura de 7500 a 8000 m.a.u. de Color, es seguro que se produce Azúcar Blanco Directo de alrededor de 150 m.a.u. de Color. Esnecesario trabajar la purga de las centrifugas con Vapor Sobrecalentado a 150 psig. Se ha encontrado una correlación entre la Pureza Aparente de la SemillaB y el Color de la misma que se expresa como:Color, m.a.u. Semilla B =

85.848.0 – 860.0 * Pureza Aparente Semilla B.

Así, si la Pureza de la Semilla B fuera de 95.0 %, el Color de esta Semilla seria:

Color, m.a.u. Semilla B = 85.848.0 – 860.0 * 95.0 = 4148.0 m.a.u.

Si la Meladura tiene un Color de 8142 m.a.u. y un Brix de 65.0 % y además, elvalor del Brix de la Semilla B y de la Templa son respectivamente 87.05 % y90.10 %, entonces el Balance de Color es el siguiente;

Unidades de Color = ( Color, m.a.u./Brix ) * Toneladas de Sólidos delmaterial

Así, para los constituyentes de la Templa A que son Meladura y Semilla B, setiene:

Base: Toneladas de Caña por Hora = 100.0Toneladas de Sólidos de la Meladura/Hora = 18.00Toneladas de Sólidos de la Semilla B/Hora = 7.73Toneladas de Sólidos de la Templa A/Hora = 25.73


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Unidades de Color de la Meladura = (8142/65/100) * 18.0 = 225.470Unidades de Color de la Semilla B = (4148/87.05/100) * 7.73 = 36.834

Unidades de Color de la Templa A 262.304

Por lo tanto. El Color de la Templa se deduce de la siguiente expresión:

UnidadesColorTempla A= 262.304 = (Color Templa/90.10/100)*(18.0 + 7.73)

De donde: Color de la Templa A = 9185 m.a.u

Ahora, con el Coeficiente de Partición del Azúcar, que es el % de Color de laTempla que se transporta al Azúcar Comercial, se calcula el Color de ésta. EsteCoeficiente es 0.0182. Lo que equivale a decir que el Color del AzúcarComercial proveniente de esta Templa es:

Color del Azúcar = 9185 * 0.0182 = 167.2 u.m.a.

Es necesario anotar que todos los colores de los diferentes materiales se handeterminado a 6.0 % de Brix debido a que la Miel Final presenta un alto gradode dificultad por au alto color. Por lo tanto, el Balance de Color es relativo y setiene como base una disolución de todos los materiales a 6.0 % de Brix.

b. Se debe mantener una diferencia entre la Pureza de las Templas A y laMeladura. Estas Templas se fabrican exclusivamente a partir de Meladura yLiga B. Por tal razón, la única forma de elevar la Pureza de las Templas A eselaborarlas con Liga o Semilla B de la mayor Pureza posible. Esta diferenciadebe ser:

Pureza de Templas A – Pureza de Miel A > 2.0 puntos

Esta diferencia proporciona una mayor recuperación del azúcar de latempla y una mejor calidad.

c. Es muy importante que no haya sobrantes de ninguna Liga o Semilla, B o C.Esto se logra cuando se semilla par cuatro Templas C manejando lascondiciones de Pureza y de tamaño de cristales desde el Semillamiento de lasTemplas C. Los tamaños que no representan ninguna cantidad de sobrantede Semillas son:

Material Tamaño, mmCristal Primitivo 0.15

Cristal Desarrollado 0.23Azúcar C 0.30Azúcar B 0.42


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Azúcar A 0.60

Obviamente, es recomendable disponer de un equipo de medición de cristalescomo control de la operación. Si existieran sobrante de algún tipo de Semilla

es una indicación de que los tamaños de los cristales son muy finos.

d. La Pureza de las Templas B debe estar entre 72.0% y 74.0%. Con una Caidade Pureza Nutsch de 26.0 a 28.0 puntos se puede tener una Elevación dePureza en la purga de 6 a 8 puntos en la Miel B para situar la Pureza de esta en52.0 % a 54.0 %. ES MUY IMPORTANTE ENTENDER QUE LAPUREZA DE LA TEMPLA B Y DE LA MIEL B MANEJAN TODO ELESQUEMA DE TEMPLAS EN EL SISTEMA DE DOBLE MAGMA. LATEMPLA B ES EL PIVOTE ALREDEDOR DEL CUAL GIRA TODOEL ESQUEMA.

e.

La Pureza de la Semilla C debe tener al menos 85.0%. ESTE ES UNCRITERIO MUY IMPORTANTE.

f. Se requiere que haya preparación de Semillas o Ligas B y C en los Tachos aliniciar cualquier Templa. Esta preparación significa que los Tacheros tomenlos pies de Semilla y los preparan o disuelven los cristales finos para darleuniformidad a los cristales. Esta uniformidad se mide en el Azúcar A pormedio del Cv o Coeficiente e Variación cuyo valor debe ser 30.0 comomáximo.

g. La Caída de Pureza entre las Templas de A y sus mieles (Miel A + Lavado si

lo hubiere) debe ser de 17.0 puntos en el Tacho (Nutsch) y la Elevación en lascentrifugas debe ser de 3.0 puntos como máximo, para una Caída Neta de 14.0 puntos. Estos parámetros manejan la recirculación de Mieles a nivel deTachos y reducen el lleno de Mieles que perjudica de manera notable elagotamiento de la Sacarosa en la Miel Final.

h. Se debe establecer con seguridad el seguimiento de las Caídas de Purezasentre todas las Templas A, B y C para lograr la máxima eficiencia del sistemade cristalización. Este esquema requiere de un equipo de tres personas: una por cada turno de 8 horas o 2 por cada turno de 12 horas. Se ha observado queeste sistema de control es una de las inversiones de mayor rentabilidad en laindustria azucarera de Colombia. Si no se ha establecido recomiendo que sehaga a la mayor brevedad posible. El sistema permite evaluar por medio deuna Gráfica el trabajo de un período.

i. El lavado del Azúcar A se debe hacer con agua a 90 psig y 90oC. en lascentrifugas. La purga de las Templas de B y C debe hacerse usando VaporRecalentado.


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j. El soplo o escoba de los Tachos debe descargarse por medio de tuberíasespeciales al Tanque de Jugo Clarificado.

Resumiendo, los Criterios de Operación del área de Tachos son los siguientes:

PRIMER CRITERIO DE OPERACIÓN: La Pureza de la Templa A debe serTAN ALTA COMO SEA POSIBLE y superior al menos en dos puntos a la dela Meladura.

SEGUNDO CRITERIO DE OPERACIÓN: La Caída de Pureza Nutsch de laMiel A en las Templas A debe ser de 17.0 puntos al menos en la descarga de laTempla. La Elevación de Pureza no debe ser superior a 3 puntos, por lo que laCaída Neta de Pureza entre Templa de A y Miel a debe ser de 14.0 puntos almenos. Para la producción de Azúcar Crudo la Caída Neta es de 17.0 puntos.

TERCER CRITERIO DE OPERACIÓN: La Pureza de la Semilla B debe ser

entre 95.5 % y 96.5 % y la de la Semilla C deber ser igualo superior a 85.0%,

CUARTO CRITERIO DE OPERACIÓN: La Pureza de la Templa B debe estarentre 72.0 % y 74.0 % y la Miel B debe tener entre 52.0 % y 54.0 % de Pureza.

QUINTO CRITERIO DE OPERACIÓN: El tamaño de los cristales del polvilloo jalea debe ser 0.010 mm. Los azucares C, B y A deben tener 0.300, 0.430 y0.600 mm de tamaño respectivamente.SEXTO CRITERIO DE OPERACIÓN: El soplo o escoba de los Tachos no se puede descargar encima de las Templas. Debe dirigirse hacia el Tanque de JugoClarificado por medio de una tubería adecuada.

SEPTIMO CRITERIO DE OPERACIÓN: El lavado de las templas en la purgadebe hacerse con agua a 90oC y 90 psig en las Templas de A y con VaporSobrecalentado a 150 psig en las Templas B y C.

Es importante y necesario que el Departamento de Elaboración maneje los Programas queaparecen a continuación:

Recomendaciones:1. Es necesario correr el "Programa de Doble Magma" para la evaluación semanaldel ciclo de Templas.2. Es necesario calcular en forma permanente la "Hipérbola de Circulación" detodos los Tachos.3. Es necesario evaluar el Acercamiento (Approach) de los Condensadores de odoslos Tachos.

6. Operaciones complementarias.


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Hay operaciones que pueden afectar la calidad del azucar producido. Entre ellas debemostener en cuanta las siguientes.

a. El agua de lavado debe estar exenta de hierro. Debe analizarse la presencia de

este material. El contenido de Hierro debe ser cero. El tanque de depósito ylas tuberías de transferencia del agua de lavado deben ser de acero inoxidable.

b. El Secado el Azúcar debe manejar una temperatura máxima de 55oC en la parte mas caliente de la Secadora. Temperaturas superiores produce el pardeamiento (browning ) del Azúcar.

c. El análisis de MA y Cv debe hacerse sobre una muestra compuesta una vez aldía. Debe tomarse un kilo de Azúcar, tamizarse y analizar Color en cada unade las fracciones.

d.

Es sumamente importante lograr la mejor granulación del Azúcar. Cristalesmaclados o conglomerados tienen siempre un alto color. Las cañasenvejecidas después del corte producen cristales de menor densidad que aveces no caben en el saco de envase. Esto es característico del efecto deDextranas.

e. Limpiar el soporte de las telas de las centrifugas de B y C.

7. Hojas de Ruta de los procesos de Fábrica.

Se hace necesario que todos los Supervisores de Elaboración operen siguiendo lasnormas establecidas en las "Hojas de Ruta" que aparecen a continuación:


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7.1. Clarificación de Jugo. Hoja de Ruta.

La premisa fundamental que es necesario cumplir para la clarificación tanto del

Jugo como de la Meladura es mantener la regularidad en el flujo.

OBJETIVOS:

Primario: Reducción de Turbiedad y reducción de Color entre el Jugo mezclado y el

Clarificado.

Secundario: Obtener el menor aumento de Color entre el Jugo que entra floculado al

Clarificador y el que sale del mismo. Controlar el aumento de Inversión para que no sea

mayor del 0.05% de la Sacarosa del Jugo y el aumento del Color no exceda del 5.0 %.Parámetros: Color: Máximo 8500 m.a.u. con sulfitación de Jugo. Turbiedad: Máximo:

1500 m.a.u. Se sugiere que los análisis de Jugo se efectúen a un Brix de 6.0 % al igual

que el resto de materiales de Fábrica con el propósito de poder establecer el Mapa del

Color del proceso. Esto se hace en razón de que para el análisis de Miel Final solamente a

un Brix bajo de 6 %, se pueden hacer lecturas en el Colorímetro.

El flujo que entra al Tanque de Flash se esta regulando por medio del llamado Tanque de

Amortiguación Intermedio o TAI a una temperatura entre 75 y 80o C. Esta temperatura

inhibe el crecimiento y desarrollo del Leuconostoc Mesenteroides. Esta es la razón para

que se pueda establecer una amortiguación del flujo en este equipo. Por lo tanto es

importante monitorear el flujo que llega al Tanque de Flash. Debe existir un registro que

permita hacer un seguimiento detallado. El registro muestra un control muy estable del

flujo y cuenta con una derivación hacia el área de Molinos que permite establecer una

regulación en el flujo del material. Este es uno de los buenos resultados del TAI.


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Es necesario que la Temperatura del Jugo entrando al Tanque de Flash se encuentre

alrededor de los 105o - 107o C. para la remoción del aire. Este aire ocluido se adhiere a las

partículas de bagacillo para que este adquiera un comportamiento aleatorio: puede flotar,

decantarse o simplemente quedarse entre dos aguas. De tal manera que es necesario que

la chimenea del Tanque de Flash muestre una notable emisión de vapor. Por lo tanto:

o PRIMER CRITERIO DE CONTROL: El flujo que entra al Tanque de Flash

debe regularse dentro de un margen muy estrecho. Este es un criterio fundamental.

o SEGUNDO CRITERIO DE CONTROL: El vapor del Tanque de Flash debe

mostrar una notable emisión correspondiente a una temperatura de al menos 105oC

en la entrada del Tanque de Flash.

o TERCER CRITERIO DE CONTROL: El Lodo en el Clarificador de Jugo debe

mantenerse en un nivel del 15 al 20%. . Debe implementarse esta determinación.

o CUARTO CRITERIO DE CONTROL: La solución de Floculante concentrada,

al 0.10%, debe prepararse para cuatro horas de duración y debe tener un pH


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ajustado entre 8.5 y 9.0 mediante la adición de solución de Soda Cáustica diluida.

El floculante usado es de tipo aniónico con 30 % a 40 % de carga de hidrólisis.

o QUINTO CRITERIO DE CONTROL: La concentración de los Fosfatos,

expresado como PO4 en el Jugo Clarificado debe estar entre 20 y 30 ppm. Con un

pH entre 6.8 y 7.0. Aparentemente hay alguna discrepancia en cuanto al residual de

Fosfatos que aparece muy bajo. Seria conveniente revisar el sistema de análisis.

o SEXTO CRITERIO DE CONTROL: La decantación natural a la temperatura

ambiente, por medio de los conos de Imhoff debe mostrar un sedimento de un

máximo de 200 a 250 mL al cabo de 15 minutos, Si es mayor debe procederse a

tomar muestra de Jugo que sale del Tanque de Flash y la Floculación no debe

tardar mas de 2 segundos. Si es mayor, es necesario aumentar la dosificación de

solución de Floculante. Ver fotos.


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o SEPTIMO CRITERIO DE CONTROL: Es conveniente que al menos una vez al

día se haga la prueba de 4 x 4 en el Jugo Clarificado para conocer el contenido de

Bagacillo en el Jugo Clarificado.

Este criterio merece una mención aparte. Es fundamental que se logre

remover todo el bagacillo del Jugo Mezclado ANTES de que entre a los

Calentadores. Se sabe que el Bagacillo con la Cal reacciona formando

compuestos de Color. Y luego, después de que se ha generado este Color se

debe gastar en productos químicos para removerlo. Es más económico

remover el bagacillo antes de que entre al proceso. Este debe ser un propósito

corporativo.

o OCTAVO CRITERIO DE CONTROL: El retorno de lodos del filtro de

Cachaza NO DEBERIA PRESENTARSE. Esto es más fácil de decir que de

hacer. Sin embargo en Tres Valles es posible que se logre establecer este control

puesto que el retorno solamente sirve para generar Color y con el aumento de No

Azucares en el proceso es un generador de Miel Final.


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Foto del Jugo Clarificado. El Color debe ser ámbar, y debe estar exento de bagacillo y partículas suspendidas. Un buen valor debe estar en el rango de 7.500 a8.000 u.m.a. según ICUMSA IV.


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7.2. HOJA DE RUTA PARA LOS PROCESOS DE CLARIFICACION DEMELADURA.

OBJETIVO: Reducir la Turbiedad. Esta se mide en m.a.u. en forma inapropiada y debe

hacerse en N.T.U. La reducción medida en estas últimas unidades debe ser superior al80%. La reducción en Color es solamente accidental y no es uno de los objetivos del

proceso.

Parámetros: Color: Máximo: 8500 m.a.u. Turbiedad: 1500 m.a.u. (200 N.T.U.

aproximadamente).

Como en el caso del Jugo, la regularidad en el flujo es condición fundamental del proceso

de Clarificación de Meladura.

o PRIMER CRITERIO DE CONTROL: Se debe iniciar el proceso encontrando por

Error y Ensayo el nivel de operación de la válvula telescópica del Tanque de Cabeza

Constante, TKCC, o del sistema de control de flujo, cualquiera que él sea. El flujo se

regula en esta válvula fijando alturas diferentes que se miden con una regleta fijada

al marco del Tanque y que se señalan por un puntero soldado al vástago de la misma.

El criterio es mantener la capacidad de los Tanques de Meladura Cruda en un 50%.

Si baja del 50% significa que se está enviando demasiado flujo hacia el sistema de

sulfitación y al revés. Si se llena por encima del 50% hay que bajar el nivel de la

válvula telescópica. El primer criterio es señalar la altura de operación en

pulgadas y este debe ser un dato de la operación.

o SEGUNDO CRITERIO DE OPERACIÓN: La clarificación de Meladura se basa

en un proceso llamado Fosfo-flotación. Esto significa que es necesario que haya aire

finamente dividido y que haya Acido Fosfórico disuelto. El Acido tiene una

solubilidad menor que la de la Lechada de Cal o el mismo Sacarato y por eso es


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necesario que se adicione primero el acido y luego la cal. Adicionalmente, el aire se

debe disolver en la Meladura y según la Ley de Henry, la solubilidad de los gases es

inversamente proporcional a la temperatura del solvente. Esto quiere decir que el aire

se debe disolver a la menor temperatura del sistema (la de la Meladura que sale del

concentrador) para luego calentarse con el fin de reducir la solubilidad. Esta

reducción hace que cierta proporción del aire se libere y esto lo hace en forma de

burbujas microscópicas.

El criterio operacional es mantener la relación de Aire/Sólidos Disueltos se

encuentre entre 0.02 y 0.03. Es decir:

0.02 < Aire/Sólidos Disueltos < 0,03

Como esta no es una cantidad que pueda medirse con facilidad en un Ingenio, se trata

de adicionar un exceso de aire y esto se logra con un Aireador por Cavitación. Un

detalle que es necesario tener en cuenta es que la aireación no puede interrumpirse y

es importante que el peso del impulsor no sea superior a 800 gramos. El exceso que

debe evaluarse por la experiencia, se remueve en las válvulas superiores del

Floculador.

Por consiguiente el segundo criterio es adicionar aire a la menor temperatura

(60oC) para luego calentar (80.0oC – 85.0oC) para lograr la liberación del aire

por reducción de solubilidad. La temperatura de la Meladura después de

calentar deberá estar al menos en 80.0oC cuando el Brix sea de 60.0%. Se sube

la temperatura hasta 87.0oC, cuando el Brix sea superior a 65.0%. Se deben

tomar muestras de la Meladura que entra al Clarificador por medio de un tubo


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de ensayo y se debe observar la floculación y flotación que debe ser inmediata.

Sugerencia: Revisar la Ley de Henry y su aplicación a este proceso.

o TERCER CRITERIO DE OPERACIÓN: El pH de la Meladura Clarificada debe

estar entre 6.3 y 6.5. Si es inferior a 6.0 se presenta la floculación secundaria que se

manifiesta por la presencia de espuma en la canal externa del Clarificador. Si es

superior a 6.5. hay posibilidad de generación de Color. Esta espuma es necesario

removerla con cierta frecuencia por medio de una paleta. El Clarificador actual no

dispone de esta canal adicional.

o

CUARTO CRITERIO DE OPERACIÓN: Velocidad de la transmisión de las

paletas de remoción de espuma; 4 minutos por revolución. Velocidad del

floculador rotatorio: 15 rpm. Aunque puede ser variable mediante un Variador de

Frecuencia. Hay una relativa dificultad en la operación de las paletas externas de

remoción de la espuma especialmente. Ofrezco enviar el diseño de una paleta de

perfil parabólico. Se instalan dos paletas solamente, situadas d en los dos lados

opuestos de la superficie del Clarificador.

o QUINTO CRITERIO DE OPERACION: La dosificación de productos

químicos debe hacerse manteniendo el valor del pH según el Tercer Criterio

anteriormente expuesto. Se puede iniciar con una dosificación de 60 a 80 gramos

de Ácido por Tonelada de Caña y la cantidad de Lechada de Cal necesaria para

lograr un pH de acuerdo al Tercer Criterio. En cuanto al Floculante también se

puede iniciar con una dosificación de 6 gramos por Tonelada de Caña. El Acido

se agrega primero, luego la Lechada de Cal y finalmente el Floculante. El Ácido

se adiciona a la descarga de la Meladura de la Torre de Sulfitación de Meladura,


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TSM, la Lechada en el Aireador, por debajo del impulsor y finalmente el

Floculante antes de la entrada al Floculador. Especial cuidado se debe tener para

que la mezcla de Ácido y Lechada de Cal se mezclen solamente una vez, en forma

“rápida y violenta”. Es aconsejable que se adicionen estos químicos por medio

de tuberías que tengan alguna manera de revisar si se presenta alguna interrupción

en el flujo.

o SEXTO CRITERIO DE OPERACIÓN: La bomba de transferencia de

Meladura a través del Calentador debe operar a 3500 rpm. para lograr una

velocidad lineal de 10 a 11 pies por segundo. Esto asegura la vida útil del

Calentador.

o SEPTIMO CRITERIO DE OPERACIÓN: La espuma debe permanecer sin

movimiento de rotación en la superficie del clarificador. Si hubiera movimiento es

señal de que no hay una floculación suficiente.


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Este es el aspecto que debe mostrar la espuma encima de la superficie delClarificador.


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7.3. HOJA DE RUTA PARA EL CICLO DE TEMPLAS EN TACHOS.

El Esquema de Doble Magma para la fabricación del Azúcar Blanco.

Dentro del Esquema de Cristalización para el manejo del Doble Magma es muy

importante la fase del Semillamiento para las Bajas Purezas. En este esquema se espera

que el crecimiento de los cristales dede el fondant hasta el cristal de A siga un perfil de

crecimiento que permita manejar las Magmas B y C sin necesidad de hacer cortes para

crecer el tamaño de los cristales. Estos cortes ocupan tiempo y equipo y son una causa de

llenos en el área de Tachos. En general se espera que haya un crecimiento de los cristales

según el siguiente esquema:Fondant (0.010 mm) -> Cristal Primitivo (0.15 mm) -> Cristal Desarrollado (0.21

mm) -> Cristal de C (0.300 mm) -> Cristal de B (0.42 mm) -> Cristal de A (0.60 mm)

El crecimiento se realiza solamente en el Cristal.

Hoja de Ruta para la operación de Semillamiento Completo para la fabricación del

Cristal o Grano Fino como semilla para la producción de Masas Terceras. Definición de

parámetros de Purezas y de Brix en Templas y en Mieles y Semillas A y B. La

responsabilidad de las distintas fases se define como T: Tacheros y OC: Operadores de

Cristalización. Estos últimos son tres operarios, uno por turno de 8 horas.

Bases:

1.

Parámetros de la Operación:

a. La Pureza de la mezcla de las Mieles A y B es 72.0 %.

La proporción de la Miel A se calcula a partir de las Purezas de ambas

Mieles A y B según la expresión:


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(72.0 - Pureza de Miel B)

% de Miel A por volumen = ----------------------------------------

(Pureza Miel A - Pureza Miel B)

Responsable: OC y T.

Ejemplos:

Tabla de porcentajes para Purezas de Mieles A y B. Pureza de la Mezcla = 72.0 %

Pureza Miel A 74.0 74.0 74.0 74.0 74.0

Pureza Miel B 46.0 47.0 48.0 49.0 50.0

% Miel A 92.9 92.6 92.3 92.0 91.7

% Miel B 7.10 7.40 7.70 8.00 8.30

Volumen Miel A

ft3 619 617 615 613 611

Volumen Miel B,

ft3 47 49 51 53 55

Volumen total, ft3 666.0 666.0 666.0 666.0 666.0

La Miel A y la Miel B deben tener un Brix preparado de 75.0 %.

Una vez que se haya preparado la mezcla, se alimenta al Tacho debidamente preparado.

Esta mezcla de 75.0 % alcanzara un Brix de 82.0 % aproximadamente cuando se haya

evaporado al nivel de la placa superior de la calandria, dejando aproximadamente 1

pulgada cubriendo la placa. En este momento debemos revisar la temper

abd.condiciones para fabricar bde ingenio la cabaña 2015.pdf

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