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FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PROCESO DE ELABORACIÓN DE AZÚCAR EN LA EMPRESA AGROINDUSTRIAL TUMÁN S.A.A

Autores:

Capuñay Gonzales, GianCarlo

Chambe Chávez, Edwin Eduardo

Guerrero Challe, César Eduardo

Huamán Reyes, Yober Ostin

Swayne López, Jack Kevin

Chiclayo, 16 de Mayo de 2012

Operaciones y Procesos Unitarios – Empresa Agroindustrial Tumán S.A.A.

I. INTRODUCCIÓN

La Empresa Agroindustrial Tumán S.A.A se encuentra ubicada en el distrito de Tumán del departamento de Lambayeque, la cual funciono desde 1896 bajo la administración de la familia Pardo Barreda con el nombre de Hacienda Tumán. En 1969 durante el gobierno del General Juan Velasco Alvarado se expropia la hacienda a los propietarios dándoles la administración y poder a los trabajadores, convirtiéndose en Cooperativa Agraria de Producción Tumán Ltda. 14. A partir de la década del 80 la situación económica de la empresa se agrava debido al manejo administrativo, viéndose afectada la mayoría de las áreas, en las cuales no se ha aplicado mantenimiento y renovación de equipos, por lo que en la actualidad está en manos de la administración Oviedo. Por otro lado esta empresa cuenta con competidores dentro de la región como son la Empresa Agroindustrial Pomalca, Agroindustria Cayalti y la Empresa Azucarera del Norte, Empresa Agroindustrial Pucalá, lo cual llevo a la administración del Grupo Oviedo adquirir nuevos equipos de última generación para producir azúcar de calidad tanto para sector interno y externo, logrando de esta manera ser una empresa competitiva e innovadora y sostenible en el tiempo.

El presente trabajo tiene como objetivo General evaluar la Operación de Evaporación en la Empresa Agroindustrial Tumán SAA y como objetivos Específicos verificar los fundamentos de la Operación de Evaporación, realizar su Balance de Materia y Energía de esta operación, describir e investigar los costos de los equipos utilizados en la operación indicando la manipulación de las variables, y evaluar el funcionamiento de Transporte de Fluidos y Transmisión de Calor de los Evaporadores.

Asimismo nuestro trabajo es importante porque describirá el proceso productivo de la azúcar desde su fase agrícola hasta la fase industrial señalando sus productos, subproductos y desechos utilizando diagramas de flujos, así como para Afianzar y Mejorar nuestros conocimientos en lo concerniente a operaciones y procesos unitarios del proceso de producción de la caña de azúcar y para Beneficio directo de Estudiantes de Ingeniería que deseen conocer sobre el tema que vamos a realizar una exhaustiva investigación.

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II. PROCESO INDUSTRIAL

2.1. DATOS DE LA EMPRESA

Nombre: EMPRESA AGROINDUSTRIAL TUMAN S.A.A RUC: 0136009614

Fecha de Fundación: 24 de junio de 1970

Tipo de Sociedad: Sociedad Anónima Abierta.

Estado de la empresa: Activo

Sector económico de desempeño: Elaboración de Azúcar.

CIIU: 15420

Marca de Actividad de Comercio: Exportador.

Dirección Principal: Av. El Trabajo # s/n

2.2. PROCESO PRODUCTIVO.

2.2.1. Proceso de Elaboración del Azúcar

Este proceso consiste en transformar el jugo de la caña en azúcar.La caña de azúcar contiene sacarosa, fibra, sales, agua y otros elementos que están disueltos. También contiene fibra, arena y otros materiales.Para obtener el azúcar se tiene que combinar ciertas sustancias químicas con el calor, en una serie de depósitos y máquinas que se encuentran instaladas en la fábrica.Desde que llega la caña a la fábrica y sale convertida en azúcar pasa por las siguientes etapas:

a) Pesado de la Caña (Balanza)b) Descascarado de la Caña (Grúa de Hilo)c) Preparación y Lavado de Caña (Aire y Agua)d) Molienda de la Caña – Trapiche (Jugo y Bagazo)e) Balanza de Jugo (Jugo Mezclado)f) Calentadores de Jugo – Cuadros (Encalado – Calentado)g) Clarificadores – Tanques Dor (Jugo Clarificado)h) Filtración – Filtros Oliver (Cachaza)i) Evaporadores (Jarabe)j) Cristalización – Vacumpanes (Grano Azúcar)k) Cristalización – Lanchas (Crecimiento Azúcar)l) Centrifugación (Separación Azúcar y Miel)m) Envases y Almacenamiento del Azúcar

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Finalmente se obtiene el azúcar que es el producto principal, también se obtienen los subproductos: Bagazo, cachaza, melaza o miel final. Estos pueden ser utilizados para hacer papel, plancha de fibra, de bagazo, abono, alcohol.

A) Pesado de la Caña

Los traylers llegan cargados con caña de azúcar a la fábrica en primer lugar se tiene que:

- Pesar la Caña aquí ya se comienza a controlar la producción del azúcar.- Para esa labor la empresa cuenta con una balanza semiautomática,

marca Fairbanks Morse; con capacidad de 60 toneladas con plataforma de 18 metros de largo por 4 de ancho.

B) Descargado de la Caña

Después de pesar la caña de azúcar, los traylers se colocan a pie de la grúa de hilo con capacidad de 28 toneladas de levante que descarga la caña de los traylers hacia las mesas alimentadoras que tiene una capacidad de 80 Tn cada una y que sirven de almacenamiento transitorio a la caña.

La pesa de descarga N° 1 es para la caña de sembradores y la pesa N° 2, es para la caña propia (empresa).

C) Preparación y Lavado de la Caña(Separador de tierra)

La caña proveniente del campo a la fábrica llega sumamente lleno de tierra.Es necesario eliminarla, para ello se tiene un sistema de lavado en seco y por aire.

El sistema de lavado en seco se compone de:- Siete rodillos de 22 centímetros de diámetro. Estos rodillos son

accionados por motor reductor de 20 HP.Las velocidades a que giran los rodillos son de 85 revoluciones por minuto.

- Dos ventiladores de cajas cerradas con capacidad de 1500 pie3/m por las que circula aire a gran presión.La tierra se elimina por zarandeo, luego es transportada por unas fajas conductoras a una tola para de aquí llevarla a los campos en camiones cargados. La caña después del zarandeo es lavada en el conductor de caña N° 5.

Preparación de la Caña

Una vez que la caña sale limpia, pasa por un juego de 22 machetes.- Que giran 550 revoluciones por minuto (RPM).

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- Accionados por un motor de 280 caballos de fuerza (HP).- La caña picada en pedazos de 4 a 8 pulgadas.- Luego entra a un desfibrador (marea Grundler) de 78” de ancho.

D) Molienda de la Caña (Trapiche)

En esta etapa es donde se obtiene jugo de la caña para ello se muele la caña mediante el trapiche que se compone de: cinco molinos de tres rodillos o masa, cada uno suman en total 15 masas, cuyas características son:

Marca: Mirriles Watson y FultonConstrucción: Acero fundidoVelocidad: 6.4 RPMInstalación: año 1948

Presión: 1° molino 2500 libras de presión por pulgada cuadrada.En el 5° molino es 3500 libras de presión por pulgada cuadrada.En el último molino se le agrega agua al bagazo para lograr extraerle la mayor cantidad de sacarosa.El jugo que se obtiene el 1er Molino se llama jugo mezclado.Este jugo es conducido por medio de un sistema de bombas y tuberías a la fábrica. El bagazo que sale del último molino, lleva un promedio de 2.8% de sacarosa que e pierde y una humedad que va entre 49% y 50%, este bagazo va a los calderos como combustible.“El Trapiche” es accionado por tres turbinas a vapor en la siguiente forma:

El trapiche es accionado por tres turbinas a vapor:- La turbina N° 1 mueve al primer molino (desmenuzador).- La turbina N° 2 mueve los molinos 2 y 3.- La turbina N° 3 mueve los molinos 4 y 5.

Características de las turbinas

Marcas de las turbinas: General Electric.Presión entrada de vapor: 30 PSI.Temperatura del vapor 540 °F.Presión de Salida del Vapor 15 PSI.Velocidad Máxima 4500 RPMPotencia de la turbina N° 1, 750 HPPotencias de turbinas N° 2 y 3 es de 1600 HP

Fecha de instalación 1996

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E) Balanza de Jugo (Encalado)

El jugo mezclado (mixto), que se obtiene en trapiche es bombeado a la fábrica para ser pesada en dos balanzas Max Weel automáticas, cuya capacidad son:

Balanza N°1

Capacidad 140 toneladas por horaCapacidad por descarga 4 Tns.

Balanza N°2

Capacidad 120 toneladas por horaCapacidad por descarga 3 1/2 Tns.

Después de pesar el jugo, se le echa al mezclado con agua (lechada de cal al 10 Brix), hasta obtener un PH 7.8 la cantidad de cal es 0.750 kg de cal de 86% de pureza por tonelada de caña.Estos tiene su razón fundamental que es de provocar una reacción química entre.

Oxido de calcio con el fosfato que contiene del jugo por naturaleza para formar el fosfato tricalcico – que es el que absorbe alrededor de sus moléculas todas las impurezas del jugo que se le encuentra en los clarificadores.

F) Calentadores

El jugo después de echarle cal y antes de entrar a los clarificadores pasa los cuatro calentadores los mismos que calientan el jugo 105° C.

El calor que es un agente físico con la cal que es un agente químico sirve principalmente para acelerar la clarificación ele jugo mezclado que como ya sabemos es de color turbio contiene agua, tierra, bagacillos en suspensión y otros elementos propios del jugo que vienen diluidos.

- Los calentadores son de marca Yohn Menril, de 100 metros cuadrados de superficie de calefacción c/u.

- Están acondicionados de tres en tres (es decir en 2 series paralelas de 3 calentadores).

- Los calentadores acondicionados en paralelo, economizan 30 toneladas de vapor de 15 PSI por hora ya que parte el vapor que pierde de los terceros cuerpos de los evaporadores se aprovechan en la primera serie de calentadores que calienta al jugo hasta 80 °C y en la segunda serie es calentado por el vapor que se pierde de los primeros cuerpos de los evaporadores quíntuple efecto calentado el jugo hasta 105 °C.

G) Clarificación

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El jugo encalado y calentado a 105 °C pasan a los clarificadores que son prácticamente 2 tanques cilíndricos, uno con capacidad de 360 toneladas de jugo y el otro de 168 toneladas, y en donde los agentes clarificadores que son la cal y el calor cumplen su función es decir comienza a sedimentar, o sea todas las impurezas se van al fondo y el jugo sale de los clarificadores completamente cristalino a 98 °C y con PH de 6.8 a 7.00 (neutro), que va a un tamiz y tanque colector para pasar a la evaporación en la batería de quíntuple efecto.

Junto a esta operación va saliendo la cachaza por el fondo de los clarificadores por medio de bombas de diagrama. Esta cachaza pasa a los filtros.

Hay que tener presente que control de proceso productivo en esta etapa es bastante cuidadoso y riguroso ya que ay que estar comprobando continuamente el PH del jugo, la cantidad y calidad (pureza) de la cal por echar al jugo, ya que excesos de cal significan trastornos en las siguientes etapas de la elaboración del azúcar.

H) Filtros Oliver

La cachaza extraída del fondo de los clarificadores son enviados al mingler donde se le agrega bagacillo pulverizado y de aquí van a llenar la batea donde gira el filtro lentamente, poniéndose en contacto con lodo (cachaza) toda su superficie filtrante, que succiona o chupa el jugo que pasa a la cámara y en la superficie del filtro que da una costra o torta de cachaza.

Antes de ingresar nuevamente la superficie del filtro cargada con torta de cachaza es limpiada con una cuchilla que le hace caer para ser conducido a los campos como abono.El jugo obtenido de los filtros retorna al encalado. Podemos deducir que con esta operación se está aprovechando al máximo el jugo, que podría perderse en la cachaza que representa el 2% de la caña molida.

Características del Filtro Oliver

Existen dos filtros Oliver en la Empresa.- De 2.40 m de diámetro por 3.60 m de largo, tiene 580 pies cuadrados de

superficie filtrante (17.4 m de superficie) gira a una velocidad de 2 a 3 vueltas por minuto.

I) Evaporación

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Hemos visto que el jugo se le ha agregado agua en el trapiche, cal antes de entrar a los clarificadores aparte de tierra, bagacillo y otros elementos disueltos que son propios del jugo de caña, sabemos ya que para obtener el azúcar nos interesa solamente la sacarosa de jugo y para lograrlo ay que eliminar todos los elementos antes mencionados es así como la etapa de clarificación se han eliminado todas las impurezas es decir tierra, arena y bagacillo.

- El jugo clarificado antes de entrar a los evaporadores pasan por dos pre calentadores que elevan la temperatura del jugo de 98 °C a 115 °C (para producir la evaporación del jugo es necesario que la temperatura del vapor sea de 115 °C o sea mayor a la del jugo que entra en 105 °C).

- El jugo entra en los primeros vasos o cuerpos con 16 °Brix y sale por el quinto cuerpo con 65 °Brix es el porcentaje de solido en la solución en líquido, ejemplo en un recipiente tenemos 100 gramos de agua y gramos de sales con 25 gramos de sacarosa tendremos 30 °Brix.

- En esta, se tiene mucho cuidado en el controlar el °Brix para determinar el día de reparación y limpieza de los evaporadores.

- En la empresa nunca se para los domingos para reparación, se hace en cualquier día particular cuando se a cumplido una tarea de no menos de 10 días corridos.

J) Cristalización(Formación de los granos de azúcar).

El jarabe que proviene de los evaporadores, debe concentrarse mucho más, (es decir eliminar más agua) debe provocarse para lograr mayor concentración, y la formación del grano o cristales de azúcar, el jarabe pasa a los vacumpanes (tacos al vacío), en donde se realiza el conocimiento del jarabe a base de vapor que proviene de los calderos.

- Primero se admite jarabe en los tachos y mediante el vapor se elimina más agua para mayor contracción del grano.

- Se forman un determinado número de cristales.- Luego deformarse el mayor número de cristales o granos formados.- En esta fase es muy importante evitar que e formen nuevos granos, es

decir debe tratarse de mantener el número de granos de azúcar que formaron al comienzo.

K) Cristalizadores

Hemos dicho que en los vacumpanes (tachos) produce la cristalización y la concentración conveniente de la miel sobrante. Esta masa cocida se vacía de los tachos a los tanques cristalizadores.Los tanques, cristalizadores cumplen la función de completar la cristalización que se llevó a cabo en los tachos.En los cristalizadores se va a enfriar la más cocida que sale caliente de los tachos y como consecuencia los pequeños granos de sacarosa que

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se forman en los vacumpanes o tachos van aumentando su tamaño porque la miel fría también cristaliza y se pega a los primeros granos de azúcar.Es conveniente saber que los cristalizadores tienen un mecanismo especial (un eje con paletas en forma de hélices) que da vueltas continuas, permite que el crecimiento de los granos de azúcar sean uniformes, condición muy importante para darle mayor calidad a la azúcar producida y lograr mayor eficiencia al rendimiento de las centrifugadoras.

L) Centrifugación(Separación de la Azúcar de la Miel)

Las masas cocidas están compuestas por granos de azúcar y miel, vienen de los tachos o de los cristalizadores a las centrifugas; en donde se separan los granos de las mieles.Las centrífugas, son: canastas o depósitos de metal en donde se recibe la masa y por intermedio de un eje gira a gran velocidad, como la canasta tiene huecos en toda su superficie además lleva una tela de bronce también perforada con 500 a 650 huecos por pulgada cuadrada, entonces la miel escapa fuera de la canasta u los granos quedan dentro porque los huecos de la fila de bronce son más chicos que los granos de azúcar.

- Como los granos son uniformes y hay para el mismo sistema de granos falsos la centrifugación es más fácil y rápida; cuando hay gran cantidad de granos falsos es necesario disolverlos con agua, pero esto trae como consecuencia de puntos de granos normales y un atraso general del trabajo.

- Hay tres centrífugas automáticas (giran a 1200 RPM) donde se reciben masas “A” de donde sale el azúcar “A” de 98.80 Pol.

- La fábrica tiene a diario una producción diaria de 110 Tn, un cuarto de azúcar.

- Hay dos centrifugas semiautomáticas (giran a 1600 RPM) en donde se produce azúcar “B” de 98.80 Pol.

- El azúcar A y B se mezclan por medio de un espiral sin fin que la transporta a un elevador y de allí a las tolvas de envase y las mieles se vuelven a los tachos y se vuelven a procesar.

- La centrifuga de la masa #3 o “C” se realizar:- En 5 centrífugas semiautomáticas Roberts (1600 RPM).- En 4 centrífugas continuas marca B.M.A de aquí sabe la azúcar tercera y

melaza. La azúcar tercera se le agrega jarabe o jugo clarificado para tomar el magma o semilla, que regresa a los tachos.

Espirales sin FinMecanismo que sirve para transportar hasta el elevador a las tolvas de envase en este trayecto mezcla azúcar “A” (primera) con la “B” (segunda).

M) Envase

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La realizan un operador que pesa, luego el otro lo cose y por último el “Estibador” que lo transporta a la Parihuela (45 bolsas).Tumán envasa tres tipos de azúcar:

- Azúcar blanca “AAA” en bolsas de 50 kg, para consumo interno.- Azúcar rubia “T” de 98.5 Pol, en bolsas de 50 kg, para consumo interno

(azúcar “T” doméstica).- Azúcar rubia “A” de 97.5 Pol, sacos de 70 kg para exportación.

Diagrama del Proceso de Elaboración de Azúcar

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PH 7.8

MOLIENDA

ENCALADO

Jugo Mezclado

Tallos de Caña

Jugo Concentrado

1600 RPM

1200 RPM

P.T.: AZÚCAR

Masa Cocida

98 - 115 °C16 – 65 °Brix

Jugo

Jugo

TortaTierra/Bagacillo

Jugo

Jugo Encalado

Jugo Clarificado (98 °C y PH 6.8 – 7)

80 - 105 °C

PREPARACIÓN Y LAVADO

Caña de Azúcar

Aire

Agua

Tierra

Cogollo

Bactericida

AguaBagazo

Lechada de Cal10° Brix

CALENTAMIENTO

CLARIFICACIÓN

EVAPORACIÓN

FILTRACIÓN

CRISTALIZACIÓN

Tierra y Arena

Bagacillo

Calderas Cenizas

Planta Eléctrica

Vapor

Campo (Cultivo)

CRISTALIZADORES

Vapor de Agua

Vapor de Agua

CENTRIFUGACIÓN


2.3. MATERIAS PRIMAS E INSUMOS

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2.3.1. Materias Primas

Caña de azúcar: El jugo de su tronco es la principal fuente de azúcar, contiene sacarosa, fibra, sales, agua y otros elementos que están disueltos, los cuales están dentro del jugo de la caña de azúcar, lo cual es importante para el proceso de la elaboración del azúcar.

2.3.2. Insumos

- Cal y Agua : Las dos forman lo que se conoce como lechada de cal a 10 °Brix la cual me permitirá obtener un PH de 7.8. La cantidad de cal es de 0.750Kg de 86% de pureza por tonelada de caña. Estos tiene su razón fundamental que es de provocar una reacción química entre oxido de calcio con el fosfato que contiene del jugo por naturaleza para formar el fosfato tricalcico, que es el que absorbe alrededor de las moléculas todas las impurezas del jugo que se le encuentra en los clarificadores.

- Calor: Es un agente físico, que trabaja de la mano con la cal, para así acelerar la clarificación del jugo mezclado, que como ya sabemos es de color turbio por tanto contiene agua, tierra, bagacillos en suspensión y otros elementos del jugo que vienen diluidos. Para luego así sedimentar, donde todas las impurezas van al fondo.

2.4. PRODUCTOS, SUBPRODUCTOS Y DESECHOS

Se señalan los productos, subproductos y desechos que salen del proceso de producción.

Tumán envasa tres tipos de productos:

2.4.1. Productos

- Azúcar Blanca “AAA”, que se envasan en sacos de papel de 50kg, para consumo interno.

- Azúcar Rubia “T” de 98.5 polen que se envasan en sacos de papel de 50Kg para consumo interno (azúcar “T” domestica).

- Azúcar Rubia “A” de 97.5 polen que se envasan sacos de papel de 70Kg para exportación.

2.4.2. Subproductos

- Melaza : Su aspecto es similar al de la miel de color parduzco oscuro, sabor dulce, presenta alto contenido en hidrato de carbono, vitaminas del grupo B, minerales como el hierro, cobre y magnesio lo cual hace que principalmente se emplee como como materia prima para la elaboración de alcohol.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar


- Bagazo : Es un subproducto que sale del último molino y va a los calderos como combustible que luego servirán como energía para mover el trapiche que es accionado por tres turbinas a vapor.

- Cachaza : Llamada en algunos casos torta de filtro, produciéndose de 30 a 50 Kg por tonelada de caña de azúcar, sale de los clarificadores por medio de bombas de diagrama, sirve para la elaboración de abono orgánico para los terrenos de cultivo.

2.4.3. Desechos

- Aguas residuales : Son generadas por la evaporación y el lavado de caña. Las cuales son eliminadas por alcantarillas que se encuentran en la fábrica.

- Cenizas : Es un desecho que resulta al quemar el bagazo de la caña de azúcar. Son contaminantes del medio ambiente.

- Material Particulado : Tierra, arena y bagacillo. Son generadas en el lavado, molienda y clarificación.

- Cogollo: Es uno de los tipos de semilla más utilizados y empleados de la caña. La obtención del cogollo puede darse al momento de corte, donde los corteros realizan una labor llamada descogollado, la cual consiste en separar el tallo del cogollo y el cogollo de la palma, o también se puede obtener cogollo realizando la actividad de descogolle, una vez se encuentra la caña aprontada cerca del molino, y antes de los semilleros acomoden la caña para la molienda. Tiene una alta incidencia en los niveles de color y de impurezas como polisacáridos solubles y fenoles.

III. OPERACIÓN UNITARIA DE EVAPORACIÓN

3.1. DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN UNITARIA

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Hemos visto que el jugo se le ha agregado agua en el trapiche, cal antes de entrar a los clarificadores aparte de tierra, bagacillo y otros elementos disueltos que son propios del jugo de caña, sabemos ya que para obtener el azúcar nos interesa solamente la sacarosa de jugo y para lograrlo ay que eliminar todos los elementos antes mencionados es así como la etapa de clarificación se han eliminado todas las impurezas es decir tierra, arena y bagacillo.

- El jugo clarificado antes de entrar a los evaporadores pasan por dos pre calentadores que elevan la temperatura del jugo de 98 °C a 115 °C (para producir la evaporación del jugo es necesario que la temperatura del vapor sea de 115 °C o sea mayor a la del jugo que entra en 105 °C).

- El jugo entra en los primeros vasos o cuerpos con 16 °Brix y sale por el quinto cuerpo con 65 °Brix es el porcentaje de solido en la solución en líquido, ejemplo en un recipiente tenemos 100 gramos de agua y gramos de sales con 25 gramos de sacarosa tendremos 30 °Brix.

- En esta, se tiene mucho cuidado en el controlar el °Brix para determinar el día de reparación y limpieza de los evaporadores.

- En la empresa nunca se para los domingos para reparación, se hace en cualquier día particular cuando se a cumplido una tarea de no menos de 10 días corridos.

3.2. BALANCE DE MATERIA

Datos tomados en el Laboratorio de la Empresa, el día Sábado 21 de Abril del 2012. (Hoja diaria de Reporte)

NOTA: SE HARÁ UN BALANCE DE MATERIA DESDE EL INGRESO DE LA CAÑA EN EL TRAPICHE HASTA LOS EVAPORADORES, LO CUAL LLEVARA UNA SECUENCIA LÓGICA DE LOS MATERIALES QUE INGRESAN Y SALEN DE CADA OPERACIÓN.

3.2.1. Balance de Materia en la operación de Molienda (Trapiche)

Caña Neta Molida = 2943.71 Tn / día Agua de Imbibición = 23.67 % Caña

% Imbibición= Tn de AguaTnCaña Molida

× 100

Tn de Agua=23.67100

× 2943.71=696.78Tndía

Jugo Mezclado = 2733. 890 Tn /día.

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MOLIENDA

B: Agua de Imbibición (70 °C)

C: Bagazo

A: Caña (M.P) D: Jugo Mezclado


A: Caña (M.P) = 2943.71 Tn / díaB: Agua de Imbibición (70 °C)= 696.78 Tn / díaC: Bagazo = 2738.87 Tn / díaD: Jugo Mezclado = ¿?

A+B=C+D2943.71+696.78=2738.87+D

D=901.62Tn de Jugo Mezclado

día

3.2.2. Balance de Materia en la operación de Encalado

Jugo Filtrado = 14% de Caña MolidaJugo Filtrado = 0.14 x (2943.71 Tn / día) = 412.12 Tn / día°Brix = 11.78%

Jugo Mezclado = 2738.87 Tn / día°Brix = 14.86%

Lechada de Cal °Brix = 10%

Utilizando un recipiente de 4 Litros, con un tiempo de de preparación de 22.61 segundos. Calculamos el Flujo Volumétrico de Cal por día. Tenemos:

F . V .(Cal)= 4 Litros22.61 seg

× 3600seg

hora×19.2

19.2día

=12228.22L

día

Ahora procedemos a hallar el Flujo Másico por día, con el dato

antes hallado y la densidad de la Cal (ρ= 1.045 Kg/L).

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ENCALADO

E: Lechada de Cal

C: Jugo Mezclado G: Jugo Encalado


F . M . (Cal )=12228.22L

día× 1.045

KgL

=12778.49KgL

F . M . (Cal )=12.78 Tn/día

C: Jugo Mezclado = 2738.87 Tn / día°Brix = 14.86%

E: Lechada de Cal (CaOH2) = 12.78 Tn / día°Brix = 10%

F: Jugo Filtrado = 412.12 Tn / día°Brix = 11.78%

G: Jugo Encalado = ¿?°Brix = ¿?

Hallando G:C+ E+F=G

2738.87+12.78+412.12=G

G=3163.77Tn Jugo Encalado

día

Hallando °Brix de G:

C ×(° Brix)+E ×(° Brix)+F ×(° Brix)=G ×(° Brix)

2738.87 ×(14.86)+12.78 ×(10)+412.12×(11.78)=3163.77 ×(° Brix−G)

° Brix−G=14.44 %

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F: Jugo Filtrado

CLARIFICACIÓN

G: Jugo Encalado I: Jugo Clarificado


3.2.3. Balance de Materia en operación de Clarificación

Jugo Encalado = 3163. 77 Tn / día Floculante

Utilizando un probeta de 250 ml, y con un tiempo de 3.32 segundos. Se obtuvo el Flujo Volumétrico. Tenemos:

F . V . (Floculante )= 250 ml3.32 seg

=75.3mlseg

=6506.016L de Floculante

día

Ahora calculamos el Flujo Másico del Floculante con su densidad (ρ= 0.600 Kg/L):

F . M . ( Floculante )=6506. 016Lde Floculante

día× 0.600

KgL

×1 Tndía

F . M . ( Floculante )=3.90Tn de Floculante

día

Cachaza = Obtenida en el Filtro Oliver, que luego pasa por el encalado para aprovechar mejor el jugo.

Cachaza=286.303Tndía

G: Jugo Encalado = 3163.77 Tn / día°Brix = 14.44 %

H: Floculante = 3.90 Tn / día

I: Jugo Clarificado = ¿?°Brix = 15.04 %

J: Cachaza = 216.91 Tn / día

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G+H=I +J

3163.77+3.90=I+286.303

I=2881.367Tn deJugoClarificado

día

3.2.4. Balance de Materia en operación de Filtración

Bagacillo

70 kgBagacilloTn deTorta

× 66.680Tn deTorta

día=4.667

Tn de Bagacillodía

Jugo Filtrado = 412.12 Tn Jugo Filtrado / día

Agua que ingresa al Filtro

Se consideró el funcionamiento de os 3 Filtros Oliver. Se tomó muestras de en una probeta de 250 ml. Eficiencia de Toberas = 60%.

CÁLCULO DE AGUA EN TOBERAS

Filtro Oliver 1:

23 toberas ×250 ml10 seg

×86400 seg

1 día×

1 L1000 mL

×1Tn

1000 L×0.60=29.808

Tn Aguadía

Filtro Oliver 2:

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×86400 seg

1día×

1 L1000 mL

×1Tn

1000 L×0.60=29.860

Tn Aguadía

Filtro Oliver 3:


×86400 seg

1día×

1 L1000 mL

×1Tn

1000 L×0.60=15.303

Tn Aguadía

Cantidad de Agua que entra en los tres Filtros:

29.808+29. 860+15. 303=74.971Tn Agua

día

CÁLCULO DE AGUA QUE INGRESA A FILTROS POR LA PARTE SUPERIOR

Eficiencia = 60%N° de Toberas = 23Flujo Volumétrico = 90 ml / 10 seg


×86400 seg

1día×

1 L1000 mL

×1Tn

1000 L× 0.60=10.73

Tn Aguadía

Entonces el agua que ingresa a los 3 Filtros:

3 ×10.73Tn Agua

día=32.19

Tn Aguadía

AguaTotal en Filtros=74.971+32.19=107.161Tn Agua

día

Torta (Dato de Laboratorio) = 66.680 Tn Torta / día

K: Agua = 107 .161 Tn Agua / día

J: Lodos = ¿?

L: Bagacillo = 4.667 Tn Bagacillo / día

F: Jugo Filtrado = 412.12 Tn Jugo Filtrado / día

M: Torta = 66.680 Tn Torta / día

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FILTRACIÓN

K: AguaH: Floculante

M: Torta

J: Lodos F: Jugo Filtrado

L: Bagacillo

EVAPORADOR 1

Q: Agua Evaporada

I: Jugo Clarificado P: Jarabe 1


K+J+L=M +F

107.161+J+4.667=66.680+412.12

J=366.972Tn de Lodo

día

Este Lodo pasa por la operación de Filtrado para tener un mejor aprovechamiento del jugo de caña de azúcar.

3.2.5. Balance de Materia en operación de Evaporación

Evaporador 1

I = Jugo Clarificado = 2881.367 Tn Jugo Clarificado / día°Brix = 15.04 %

Q = Agua Evaporada = ¿? P = Jarabe 1 = ¿?

°Brix = 21.94 %

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EVAPORADOR 2

R: Agua Evaporada

P: Jarabe 1 S: Jarabe 2


° Brix ( JugoClarificado )× I=° Brix (Jarabe 1 )× P

15.04 × 2881.367=21.94 × P

P=1975. 19Tn de Jarabe 1

día

I=P+Q

2881.367=1975.19+Q

Q=836.18Tn Agua Evaporadora

día

Evaporador 2

P = Jarabe 1 = 1975.19 Tn Jarabe 1 / día°Brix = 21.94 %

R = Agua Evaporada = ¿? S = Jarabe 2 = ¿?

°Brix = 26.20 %

° Brix ( Jarabe1 ) × P=° Brix (Jarabe 2 )× S

21.94 × 1975.19=26.20 × S

S=1654.03Tn de Jarabe2

día

P=R+S

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EVAPORADOR 3

T: Agua Evaporada

S: Jarabe 2 U: Jarabe 3


1975.19=R+1654.03

R=321.16Tn Agua Evaporadora

día

Evaporador 3

S = Jarabe2 = 1654.03 Tn Jarabe 2 / día°Brix = 26.20 %

T = Agua Evaporada = ¿? U = Jarabe 3 = ¿?

°Brix = 32.50 %

° Brix ( Jarabe2 ) × S=° Brix (Jarabe 3 ) ×U

26.20 ×1654.03=32.50 ×U

U=1333.40Tn de Jarabe3

día

S=T+U

1654.03=T+1333.40


día

Evaporador 4

U = Jarabe3 = 1333.40 Tn Jarabe 3 / día°Brix = 32.50 %

V = Agua Evaporada = ¿? W = Jarabe 4 = ¿?

°Brix = 42.79%

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EVAPORADOR 4

V: Agua Evaporada

U: Jarabe 3 W: Jarabe 4

EVAPORADOR 5

X: Agua Evaporada

W: Jarabe 4 Y: Jarabe 5


° Brix ( Jarabe3 ) ×U =° Brix ( Jarabe4 ) ×W

32.50 ×1333.40=47.79 ×W

W =906.80Tn de Jarabe 4

día

U=V +W

1333.40=V +906.80


día

Evaporador 5

W = Jarabe 4 = 906.80 Tn Jarabe 4 / día°Brix = 47.79 %

X = Agua Evaporada = ¿? Y = Jarabe 5 = ¿?

°Brix = 62.62 %

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° Brix ( Jarabe 4 ) ×W =° Brix (Jarabe 5 ) ×Y

47.79 × 906.80=62.62× Y

Y=692.05Tn deJarabe 5

día

W =X+Y

906.80=X+692.05

X=214.75Tn Agua Evaporadora

día

3.3. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO - EVAPORADORES

En la Empresa Agroindustrial Tumán S.A.A., se trabaja con Evaporadores de múltiple efecto, que consta de 5 unidades conectadas en serie, uno trabaja como Pre – Evaporador y como Evaporadores individuales los cuatro restantes, llamándoles efectos o unidades. Estos Evaporadores son de Tubos Verticales.

3.3.1. Evaporadores de Tubos Verticales

En este tipo de evaporador se usan tubos verticales y el líquido está dentro de los tubos, por lo que el vapor se condensa en el exterior. Debido a la ebullición y a la disminución de densidad, el líquido se eleva en los tubos por circulación natural, y fluye hacia abajo a través de un gran espacio central abierto. Esta circulación natural incrementa el coeficiente de transferencia de calor. Este equipo se llama con frecuencia Evaporador de Tubos Cortos, existiendo una variación de este modelo llamado Evaporador de Canasta, que usa tubos verticales, pero el elemento de calentamiento se cuelga en el cuerpo, de tal manera que haya un espacio anular que sirva de bajada. El modelo de canasta difiere del evaporador vertical de circulación natural, pues éste tiene un espacio central en vez del anular como bajada. Este tipo se usa con frecuencia en las industrias del azúcar, la sal y la soda cáustica.

El evaporador vertical “standard” y el de cesta tienen características tan parecidas que pueden considerarse conjuntamente. Por encima del haz de tubos que suelen situar las pantallas de choques para separar el líquido y el vapor que salen proyectadas durante la ebullición. La temperatura de la disolución es casi la temperatura de ebullición correspondiente de tubos cortos, se usa con mucha frecuencia en la industria azucarera peruana. Los sistemas de múltiples efectos involucran una sucesión de evaporadores de tubos cortos para instalar sistemas de cuádruples y quíntuples efectos. El

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material de los tubos son en la actualidad de acero inoxidable y con longitudes que pueden llegar hasta 2.5 metros.

3.3.2. Partes de un Evaporador

A. Cuerpo Vertical

Es cilíndrico y cerrado de aproximadamente 3 metros de altura, cuya parte inferior tiene un fondo cónico y cóncavo, bastante llano, y del diámetro total del envolvente. Están dotados de un registro o Man Hold para entrada de hombre y aberturas para la alimentación, la purga, la extracción de condensadores. Posee así también Trampas de vapor (en esta sección son tipo boya y de globo).

B. La Calandria

Ubicada en la parte inferior del cuerpo; está recinto de vapor o elemento calefactor. Ésta es de forma cilíndrica y de 6.56 pies de alto con placas para tubos en sus extremos superior e inferior dotados de un tubo central grande. Las placas están llenas de tubos, unas de acero y otros de bronce, cuatro tienen tubos de 1 ¾ “ de diámetro y una de 2” de diámetro. Los tubos constituyen la superficie de la calefacción. La calandria está dotada de una entrada de vapor grande, situada en un costado, y las placas llevan tuberías en el fondo, para drenaje, y en parte superior para la salida de los gases. Estas tuberías de gases llegan hasta el exterior del cuerpo, y finalmente se conectan hasta el condensador eyector.

C. El Espacio para la Evaporación

Ubicada en la parte superior de la calandria con una altura de 10 pies. El cilindro que rodea este espacio se dota de mirillas, manómetros de presión, tubos de nivel de trabajo, una entrada de hombre, y otros accesorios.

D. Los Separadores

Están ubicados en la parte superior del cuerpo o vaso evaporador, tienen como función evitar el arrastre de sacarosa y su incorporación a las aguas de los condensados, atrapando las gotas de jugo que pueden ser arrastradas por las corrientes rápidas de vapor. El separador de cada vaso está conectado con la calandria siguiente por grandes tuberías de vapor, y el separador del último cuerpo está conectado al condensador – eyector de la misma forma.

E. El Condensador Eyector

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Tiene como función extraer los gases incondensables y los vapores que produce el último cuerpo producido por el líquido final.

F. El Vacío

Se mantiene mediante el funcionamiento de una bomba de agua fría de inyección.

3.5. FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO – EVAPORADORES

El vapor entra a la calandria del Pre – Evaporador y luego hace que el jugo clarificado hierva dentro de los tubos. La evaporación sale de este jugo y ésta entra a la calandria del segundo cuerpo, donde produce un efecto igual al que tuvo el vapor en la primera calandria. La evaporación del segundo cuerpo sirve de vapor al tercero y así sucesivamente, hasta llegar al último efecto es decir al quinto cuerpo cuya evaporación va al condensador barométrico.

El jugo clarificado se alimenta del primer efecto y de ahí pasa al segundo, hasta llegar al quinto cuerpo, se usa tuberías de alimentación apropiadas y dotadas de válvulas de control y el jarabe concentrado que se obtiene se extrae del último cuerpo por medio de una bomba. El vapor que va condensado en las calandrias tiene que ser extraído en forma continua, la acumulación de condensados disminuye la superficie de la calefacción y como resultado de ello disminuye el rendimiento del evaporador y su eficiencia de trabajo, todas las funciones son continuas y las controla el operador del evaporador.

IV. BIBLIOGRAFIA

[1] Departamento de Capacitación y Desarrollo. Folleto: Proceso de la Elaboración del Azúcar – Empresa Agroindustrial Tumán S.A.A., Chiclayo. 2012.

[2] E. Hugot. 1969. Manual para Ingenieros Azucareros. México: Continental.

[3] Gabriel Alonso. El Heraldo Azucarero. Venta de Acciones de la Empresa Agroindustrial Tuman S.A.A. 2010. Disponible: http://elheraldoazucarero.blogspot.com/2010/10/venta-de-acciones-de-la-empresa.html [Extraído: 15/04/12]

ANEXOS

1. CONSTITUYENTES FISOQUIMICOS DE LA CAÑA DE AZÚCAR

La sacarosa en el jugo y la celulosa en la fibra son los dos principales

constituyentes químicos de la caña de azúcar; cada uno de ellos esta

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compuesto de azúcares simples, glucosa (dextrosa) y fructosa (levulosa) se

encuentran asimismo sin formar cadenas en la caña de azúcar, por lo general

en cantidades menores que la sacarosa. La producción de azúcar a partir del

jugo de la caña de azúcar se basa en la capacidad que tiene la sacarosa de

cristalizar a partir de un jarabe espeso, mientras que la glucosa y la fructosa se

mantienen disueltas. Otros azúcares presentes en la caña se encuentran como

constituyentes de la gomas.

Los azúcares sin carbohidratos, como su nombre lo indica, están compuestos

de los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno. Los azúcares simples, glucosa

y fructosa se clasifican como monosacáridos ya que no se pueden hidrolizar a

moléculas más pequeñas de carbohidratos por ácidos o enzimas.

Cuadro Nº 1 Composición de la Caña de Azúcar

Componentes % Componentes %

Agua74.50

SiO2

K2O

Na2O

CaO

0.25

0.12

0.01

0.02

Cenizas 0.50

MgO

Fe2O3

P2O5

SO3

Cl

Celulosa

0.01

vestigios

0.07

0.02

vestigios

0.50

Fibras

10.00 Pentosa Xylán

Goma de la Caña

(arobán)

Lignina, etc

2.00

0.50

2.00

Azúcares 14.00

Sacarosa

Dextrosa

Levulosa

Albuminoides

12.50

0.90

0.60

0.12

Cuerpos

Nitrogenados

0.40 Aminoácidos

Ácido Nítrico

Amoniaco

0.20

0.10

vestigios

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Cuerpos vestigios

Grasa y Cera 0.20

Pectinas (gomas) 0.20

Ácidos Libres 0.08 (Málico, succínico, etc.) 0.08

Ácidos

Combinados

0.12(Málico, succínico, etc.)

0.12

TOTAL 100.00 100.00

2. TERMINOS USADOS EN LA INDUSTRIA AZUCARERA

A) TERMINOS USUALES

Caña Planta:

Es aquella caña de azúcar que ha sufrido el primer corte, después de su ciclo de

maduración.

Caña Soca:

Es aquella cuyo número de cortes es mayor y se inicia después del primer corte.

Caña de Período Largo:

Son aquellas cuyo ciclo vegetativo varía de 18 a 20 meses. Ejemplo: Perú.

Caña de Período Corto:

Son aquellas cuyo ciclo vegetativo varía entre 12 a 24 meses. Ejemplo: Brasil,

Bolivia, Cuba, etc.

Año Azucarero:

Período de 12 meses que comienza el 1º de Enero y termina el 31 de Diciembre

del mismo año.

Zafra:

Llamada también temporada de molienda, coincide con la temporada durante la

cual se cosecha la caña. Es el período, de días o meses, que dura la molienda,

varía de un país a otro. En el Perú, las zafras son de 9 a 10 meses del año;

empiezan en Mayo y termina en Enero del siguiente año. Coincide con las

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épocas de lluvias en nuestro país y se aprovecha para iniciar la reparación Anual

de Fábrica.

Caña de Azúcar:

Es una planta gramínea de gran tamaño. La caña de azúcar contiene entre 8 y

15% de sacarosa. El jugo obtenido de la molienda de la caña se concentra y

cristaliza al evaporarse el agua por calentamiento. Los cristales formados son el

azúcar crudo obteniéndose como resultado como producto principal, melaza y

bagazo como sub.- productos. En las refinerías el azúcar crudo es disuelto y

limpiado y cristalizado de nuevo producir el azúcar refinado.

La caña está compuesta de fibra y jugo absoluto.

CAÑA = FIBRA + JUGO ABSOLUTO

Materia Extraña:

Son hojas, cogollos, tallos muertos, tierra, raíces, etc. , traídos con la caña limpia.

Fibra:

La fibra se define como la materia seca e insoluble en el agua. La fibra verdadero

celulosa, que se usa para la obtención de la pulpa de papel, no se determina en

el control de un ingenio. La fibra se debe considerar como calidad de la materia

prima y es la que va a decidir la capacidad de molienda.

Jugo Absoluto:

Son todos los sólidos solubles disueltos que contiene la caña, mas el agua que

contiene esta, en conjunto se llama jugo absoluto.

JUGO ABSOLUTO = CAÑA - FIBRA

JUGO ABSOLUTO = SÓLIDOS SOLUBLES + H2O EN CAÑA

Sólidos Solubles:

Los sólidos solubles son compuestos orgánicos e inorgánicos que se encuentran

disueltos en el agua de la caña. Se les conoce con el nombre de °Brix y se

expresan en porcentaje. Entre estos sólidos se encuentran; la sacarosa,

reductores y otros compuestos no azúcares (ácidos carboxílicos, proteínas,

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sales, minerales, sílice, ácidos grasos, ceras y otros). Es el porcentaje de materia

sólida indicada por un hidrómetro °Brix.

Materia Seca:

Se determina así al residuo cuando se seca una sustancia determinada hasta un

peso constante.

Sólidos en Suspensión en el jugo Mezclado:

Son los sólidos que pueden ser decantados o sedimentados.

Sacarosa:

La sacarosa es un compuesto químico formado por una molécula de fructosa y

otra de glucosa, con pérdida de una molécula de agua. Se caracteriza por

desviar la luz polarizada hacia la derecha. Se le involucra dentro de los azúcares

dextrógiros, La I.S.S.C.T (International Society of Sugar Cane Technologists),

define a la sacarosa como un compuesto sólido soluble, químicamente puro,

llamado también azúcar de caña.

No- Azúcar:

Se considera la diferencia entre el Brix y Pol, anteriormente entre Brix y sacarosa

aparente.

No – Sacarosa:

Se considera la diferencia entre el Brix y la sacarosa, anteriormente entre el Brix

y sacarosa Clerget o sacarosa real.

Reductores:

Se llaman reductores a todos los monosacáridos que se encuentran disueltos en

el jugo de la caña. Se calcula como azúcar invertido. Anteriormente, se le

conocía con el nombre de glucosa, como sinónimo de azúcares reductores.

Tiene propiedad de desviar la luz polarizada hacia la izquierda, por los que se

llaman azúcares levógiros.

Coeficiente de Azúcares Reductores:

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El coeficiente de azúcares reductores debe expresarse, según sea, sobre Pol,

sacaros o ceniza. Es la proporción por 100 entre azúcares reductores y Pol,

sacarosa o ceniza.

Coeficiente Sacarosa – Ceniza:

Es la proporción que existe entre la sacarosa y ceniza.

Coeficiente Salino:

Es la proporción entre Pol y Ceniza.

B) CAÑA EN PROCESO

CAÑA + AGUA DE IMBIBICIÓN = JUGO MEZCLADO + BAGAZO

Agua de Imbibición:

Se denomina así al agua fría o caliente que se pone en el colchón de bagazo de

cualquier molino o jugo mezclado agregado en el mismo colchón de bagazo con

el mismo propósito, de la cual cierta cantidad pasa al jugo diluyéndolo. El agua

de imbibición no se puede añadir sin control, con el propósito de aumentar la

extracción, si la caña no ha sido preparada adecuadamente, en este caso, el

gasto de procesamiento de los jugos, no compensará con el costo del azúcar

adicional recobrado.

Dilución o Agua de Dilución:

Es la parte de agua de imbibición que pasa al jugo mezclado o mixto diluyéndolo,

es decir se mezcla con los jugos provenientes de los molinos, los cuales van a

constituir el “jugo mezclado”

Jugo Primario:

Es el jugo extraído del primer molino, antes de comenzar la dilución, por efecto

de la imbibición, también se le conoce con el nombre de jugo Crusher.

Jugo Absoluto:

Se denomina así a todos los sólidos solubles de la caña, más el agua que trae

esta.

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Jugo Normal:

Es el jugo extraído por el primer molino sin agua de imbibición. Su brix, se

calcula en base al °Brix del jugo del primer molino, corregido por medio de un

factor de molienda en seco. Este factor se obtiene trabajando los molinos

periódicamente, sin agua de imbibición durante un determinado tiempo.

Se determina el °Brix del jugo del primer molino y brix del jugo mezclado que se

obtiene de la molienda en seco. Ejemplo:

°Brix del jugo del primer molino o primerio = 20.00

°Brix del jugo mezclado (molino seco) = 19.60

Factor de molienda en seco = 19.60 / 20 =0.98

Jugo Mezclado o Mixto:

Es el jugo absoluto mezclado con los jugos provenientes de los molinos y el agua

de dilución, que se bombea al departamento de cocimientos para su elaboración.

Jugo del Último Molino:

Es el jugo que se extrae del último molino del trapiche o tandén.

Jugo Residual:

Es el jugo retenido por el bagazo. La experiencia ha demostrado que la pureza

del jugo en el bagazo, es inferior a la pureza del jugo del último molino, pero la

I.S.S.C.T., decidió que se debería usar la pureza del último molino para los

cálculos de fibra, mientras no exista un método más práctico y adecuado.

Jugo Defecado:

Cuando se practica la clarificación simple el jugo defecado es el jugo clarificado.

Cuando se lleva a cabo la clarificación compuesta o doble sedimentación, hay

clarificadores primarios y secundarios que producen jugos tratados. Estos

pueden ser designados como los jugos defecados primarios y secundarios.

Jugo Encalado:

Es el jugo mezclado al cual se le agrega cal para neutralización del PH, este

jugo es llevado a los calentadores y luego a los clarificadores de donde

obtenemos ya el jugo clarificado.

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Jugo Clarificado:

Es el jugo mezclado con un °Brix promedio de 14 % que pasa por la operación

de calentamiento (105º C) y decantado en los clarificadores.

Jugo Filtrado:

Es el jugo que se obtiene en cualquier clase de filtros, que generalmente se

mezcla con el jugo mezclado en los tanques de encalamiento.

Bagazo:

Es el subproducto de la molienda de la caña de azúcar. Esta compuesto de

agua, fibra y sólidos solubles. Los porcentajes oscilan de acuerdo al diseño de

los equipos y al ajuste de los molinos, así como de las variedades de las cañas.

Cachaza:

Es el residuo de la operación de filtración. También se denomina así al residuo

del proceso de clarificación del jugo.

Cachazón:

Recipiente mezclador donde se prepara la mezcla de cachaza, procedente de los

clarificadores y bagacillo que alimenta a los filtros.

Jugo de pre – evaporadores:

Es el mismo jugo clarificado o defecado, es decir, el jugo mezclado después de

alcalinizado, calentado y clarificado que pasa al pre- evaporador para entrar en el

proceso de evaporación a fin de convertirlos en jarabe

Jarabe:

Es el jugo sometido al proceso de evaporación en un múltiple efecto al vacío,

dando un brix promedio que oscila entre los 60 a 65 grados brix. Es la materia

prima que sirve de base para la elaboración de masas cocidas.

Masas Cocidas:

Son mezclas de cristales de granos o cristales de azúcar con jarabe o miles

obtenidas en los tachos al vacío, por concentración de los mismos. También se

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le conoce con el nombre de templas. En las fábricas de azúcar, es común la

denominación siguiente:

Masa Cocida 1era o “A”

Masa Cocida 2da o “B”

Masa Cocida 3era o “C”

Esto es cuando se trata de la producción de azúcar sin refinar (azúcar cruda). En

la refinería la terminología de las masa es similar, con la diferencia que hay que

añadir la letra R para indicar que se trata de masas o mieles de refinería.

Miel:

Se denomina miel, el líquido madre que se prepara de la masa cocida en la

centrífuga, la cual se clasifica en miel primera, segunda, final, etc., de acuerdo

con la clase de masa cocida que produce.

Melaza o Miel Final:

Es el subproducto obtenido de la centrifugación de las masas de tercera. Se usa

como materia prima para la industria de derivados: alcohol, ajinomoto, levaduras,

alimentos balanceados, etc.

Magma:

Es la melaza de azúcar purgado de segunda o tercera con miel, con jarabe o

jugo que se emplea para coger los pies en los tachos, se denomina también

semilla de purga.

Semilla:

Hay que distinguir tres clases de semilla, semilla de purga o magma para pies de

templa de primera y segunda, la semilla de cristalización para los pies de templa

de agotamiento (tercera) y la semilla de choque o jalea que es un azúcar

pulverizado que se introduce al tacho para impulsar la cristalización.

Pie de Templa:

Semilla de purga o magma que se coge (jala), en los tachos a cierta altura para

elaborar una masa cocida o templa. También se denomina así al pie que se coge

en el tacho con semilla de cristalización para cocinar una templa de agotamiento.

Azúcar:

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Es el cuerpo sólido cristalizado, que se obtiene del jugo de la caña de azúcar por

concentración. Su color varía de acuerdo a las calidades; en los ingenios es

azúcar crudo, de color rubio; en las refinerías, azúcar refino de color blanco

brillante; en los diversos procesos, azúcar de primera, de segunda, blancos, etc.,

que son reciclados al proceso nuevamente para obtener un solo producto

comercial.

Azúcar Crudo:

Es el azúcar granulado, lavado, secado y separado por el proceso de

centrifugación. Su contenido de Pol oscila entre 97 y 99.

Azúcar Blanco directo:

Es el azúcar que se obtiene directamente del jugo de la caña mediante el

proceso de sulfatación, fosfatación o carbonatación. Su contenido de Pol es

alrededor de 99.5º

Azúcar de Refinado:

El azúcar refinado es obtenido por la purificación, decoloración y recristalización

del azúcar crudo afinado, esto es, disolviendo azúcar crudo, purificando el jarabe

resultante y cristalizando de nuevo para formar el grano. Su contenido de Pol es

alrededor de 99.8º.

Humedad de un Azúcar:

Señala la cantidad de agua contenida en los cristales de azúcar.

Luz Polarizada:

Por medio de diversos dispositivos ópticos se consigue que un haz de luz vibre

en un solo plano, llamado plano de polarización. Al rayo de luz que vibra en este

plano de polarización se llama Luz Polarizada. Cuando una sustancia hace girar

el plano hacia la derecha se denomina dextrógiro (+), por ejemplo la sacarosa,

dextrosa. Cuando giran hacia la izquierda se les llama levógiros (-).

Pol:

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Se entiende por Pol a todos los azúcares solubles existentes en el jugo de caña,

que tienen la propiedad de desviar la luz polarizada hacia la derecha (dextrógiro)

y hacia la izquierda (levógiro).

Su determinación se basa en la polarización directa de la solución de peso

normal: 26 gr. de sacarosa disueltos en 100 ml a 20º C . se entiende por

polarización al procedimiento seguido y Pol al resultado obtenido.

Brix:

El brix indica a los sólidos que se encuentran en el jugo y otros materiales como

sacarosa, reductores y no azúcares y se expresa en porcentaje. En la práctica de

laboratorio se distingue el Brix aparente y el Brix real.

°Brix Aparente:

Es el porcentaje de sólidos solubles en el jugo determinado, por el areómetro

(brixómetro). También se puede usar otras medidas densimétricas, tales como:

gravedad específica, grados Baumé, etc. Y convertir a grados °Brix. Existen

tablas preparadas para este fin en textos especializados.

°Brix por el Refractómetro:

Es el por ciento de los sólidos obtenidos por un refractómetro de azúcar o

determinado por el índice de refracción que se refiere a determinaciones de

porcentaje de sacarosa contra índices de refracción. El Brix refractométrico se

lee en forma directa o por el uso de tablas.

Pureza:

La pureza indica la proporción o por ciento de azúcar cristalizable en el total de

sólidos disueltos en una solución; pueden ser aparentes, reales (verdadera) o

refractométrica.

Pureza aparente:

Esta pureza se determina en las soluciones de azúcar por la lectura directa del

polarímetro, rectificada por el brix aerométrico de aquellas.

Pureza Aparente = %sacarosa aparente (polarímetro) x 100 Grados Brix

Pureza real o Verdadera:

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Es la relación que existe entre la sacarosa, determinada por el método de Clerget

con la cantidad de sólidos reales determinadas por desecación en la estufa del

laboratorio.

Pureza Real = %sacarosa real (método Clerget) x 100 %sólidos reales

Pureza Refractométrica:

Es la relación que existe entre el Pol y los sólidos determinados por el

refractómetro, expresado en porcentaje. Es la base del control de rutina de los

ingenios modernos.

Pureza Refractométrica = Pol % x 100 Sólidos Refractométricos %

Coeficiente de Azúcares Reductores:

Es la relación de porcentaje de los azucares reductores y Pol. Esta relación se

usa en fábrica para poder detectar la infección que se pueda presentar en los

jugos, por la falta de higienización de los molinos o por retención de los jugos en

el proceso.

Coeficientes de azúcares Reductores = %Reductores x 100 % Pol

Factor de Seguridad:

Es el factor que indica la resistencia a los azúcares en almacenaje y se considera

peligroso un factor superior a 0.25.

Factor de Seguridad = Humedad x 100 100 – Polarización

Extracción de jugo Mezclado:

Es el peso de jugo mezclado extraído por los molinos por 100 del peso de la

caña molida con el agua de imbibición adicionada en la molienda, es decir es el

líquido, pesado que entra realmente a la fábrica (elaboración).

Extracción de Pol (sacarosa):

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Es la Pol de jugo mezclado por 100 de la Pol en caña. Es la cantidad de Pol

extraída durante la operación de molienda del total de la misma contenida en la

caña, e indica mejor que ningún otro la eficiencia del trapiche (molienda).

EXTRACCIÓN = POL EN CAÑA - POL PERDIDA EN BAGAZO

Factor de Java o Java Ratio:

Expresa la relación entre la sacarosa proveniente del jugo extraído del primer

molino y el total que contiene la caña arbitraria de molienda. “Esta relación solo

sirve para establecer comparación entre los resultados de un mismo ingenio,

siempre y cuando las condiciones de molienda se mantienen iguales; si hay

alguna variación en el equipo de molienda, como un aumento de su capacidad,

se alteraría la relación”. Los cambios del Factor de Java, pueden indicar: (1)

errores en las pesadas o (2) alteración sensible en la calidad de las cañas. Por

esa razón sólo se le conoce un interés local y siempre se recomienda que se

calcule varias veces en el transcurso de una misma zafra, precisamente para

evitar que las variaciones debidas a las estación o madurez de las cañas

conduzcan a conclusiones erróneas.

Java Ratio = % Pol en Caña

% Pol en 1er extracción

Pérdida de Molienda:

Es la relación que existe entre el por ciento de Pol perdido en bagazo y el por

ciento de fibra contenida en el bagazo. Este índice se considera muy valioso en

la eficiencia de molienda; que el por ciento de Pol perdida en bagazo , porque la

fibra inerte sirve de vehículo a la Pol que se pierde en el bagazo.

Pérdida de Molienda = %Pol en Bagazo x 100 % Fibra en Bagazo

Retención o Eficiencia del departamento de Cocimientos:

Es el peso de Pol (o sacarosa) retenido por porcentaje del peso de Pol en el jugo

mezclado; tiene diversas denominaciones, pero la más propia es la de retención

también se le conoce de eficiencia práctica.

Retención = Ton de Pol en Azúcar Producido x 100

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Ton de Pol en Jugo Mezclado

Recobrado o Rendimiento del Ingenio:

Este dato indica la eficiencia general del ingenio, pues relaciona la sacarosa

realmente envasada con el total contenido en la caña. Su determinación se hace

dividiendo las toneladas de Pol de los azúcares envasados y en proceso por las

toneladas de Pol en caña

Recobrado = Ton de Pol en Azúcar Producido x 100 Ton de Pol en Caña

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