PROCESSO INDUSTRIAL NO SETOR SUCROÁLCOOLEIRO
Extração Do Caldo
Objetivos: Quantifica o trabalho principal da moenda, que consiste em deslocar o caldo separando-o da fibra. Cuidados Operacionais:
Acompanhar sempre as variáveis de moagem, taxa de embebição, pressão hidráulica, oscilação e etc, pois as mesmas influenciam diretamente na extração.
Chute-Donnelly:
Tem como função regulariza e uniformizar a moagem,ainda torna a pressão do rolos sobre o colchão da cana mais constantes durante o processo de moagem desde que a mantenha cheia.
nRolo de Pressão
nEncontra-se na parte superior do termo logo acima do rolo inferior de entrada.
nSua Função
nCompactar a camada de cana permitindo uma melhor alimentação do termo.
Rolo Superior
Está localizado na parte superior do castelo, entre o rolo de entrada e o rolo de saída, gira no sentido anti-horário.
É muito importante no conjunto de ternos devido ao maior contato com a cana.
Também recebe a força através do acoplamento e transmite aos demais rolos por intermédio dos rodetes.
Rolos Inferiores
Em cada terno de moenda possui 02 rolos
(entrada e saída), a função do de entrada é
fazer uma pequena extração de caldo e direcionar a cana
na abertura de saída.
Desempenho dos
ternos Esta relacionado:
nPreparo da cana
nRegulagem do terno e
nCondições Operacionais
Seguintes Fatores que Devem ser analisados para melhorar os ternos:
nÍndice de Preparo;
n Alimentação de Cana;
n Pressão hidráulica aplicada;
n Rotação e oscilação;
n Aberturas;
n Condições Superficiais dos rolos
n Picotes,
nChapiscos e
n Frisos;
n Estados dos Pentes;
n Ajuste entre a bagaceira e o rolo de Entrada.
Castelos:
ternos Esta relacionado:
nPreparo da cana
nRegulagem do terno e
nCondições Operacionais
Seguintes Fatores que Devem ser analisados para melhorar os ternos:
nÍndice de Preparo;
n Alimentação de Cana;
n Pressão hidráulica aplicada;
n Rotação e oscilação;
n Aberturas;
n Condições Superficiais dos rolos
n Picotes,
nChapiscos e
n Frisos;
n Estados dos Pentes;
n Ajuste entre a bagaceira e o rolo de Entrada.
Castelos:
Bagaceira:
Tem Com Função conduzir o bagaço do rolo de entrada para o rolo de saída.
E resultante do traçado de cana terno objetivando melhor o desempenho do terno.
Tem Com Função conduzir o bagaço do rolo de entrada para o rolo de saída.
E resultante do traçado de cana terno objetivando melhor o desempenho do terno.
Sistema de Embebição:
nO Que é :
Processo na qual água ou caldo são aplicados ao
bagaço de um terno, sob a forma
de aspersão, jatos pressurizados
ou bicas de embebição.
§ Objetivo:
Aumentar a diluição do caldo contido
no mesmo, levando ao conseqüente aumento
da extração do caldo no
terno seguinte.
Tipos de Embebição Pode Ser Simples ou composta:
nEmbebição Simples:
É uma maneira rudimentar de aplicação da embebição, onde apenas água é aplicada no bagaço de cada terno a partir do 2º terno.
nEmbebição Composta:
Consiste na aplicação de toda a água de embebição no último terno da moenda, o caldo deste é bombeado ao terno anterior assim sucessivamente até o segundo terno.
O caldo extraido neste terno é chamado de caldo misto, este por sua vez é enviado para o peneiramento onde será separado do bagacilho e enviado separadamente do caldo primário para o processo de tratamento do caldo o bagacilho retornará para moenda antes do primeiro ou segundo terno
Métodos de Aplicação de água e caldo para a embebição:
nÁGUA:
- Pode ser aplicada por meio de bica, neste caso existe o inconveniente de se embeber a parte superior da camada de bagaço deixando a parte inferior menos embebida.
- Ou pressurizada tem o poder de penetração da água na camada devido a pressão dos jatos, pois provoca uma agitação do bagaço na sai do pente o quer leva a uma embebição
mais uniforme sendo assim mais eficiente.
§ CALDO:
- A aplicação é feito normalmente através de bicas que tem por função distribuir o mesmo de maneira
uniforme por toda a largura da esteira.
Temperatura de Embebição vantagens e desvantagens
da água quente na embebição
nVANTAGENS:
nMelhor diluição do caldo residual contido no bagaço;
nAumento da Temperatura no Bagaço final, que pode levar a uma pequena diminuição da umidade até a alimentação dos caldeiras;
nMelhor extração
nEliminação de acúmulos de 60°C.
§DESVANTAGENS:
nAumento na dificuldade de alimentação dos moendas;
nDificuldade na aplicação de soldas nas moendas, devido as condições de trabalho dos soldadores.
Embebição Simples:
nO Que é :
Processo na qual água ou caldo são aplicados ao
bagaço de um terno, sob a forma
de aspersão, jatos pressurizados
ou bicas de embebição.
§ Objetivo:
Aumentar a diluição do caldo contido
no mesmo, levando ao conseqüente aumento
da extração do caldo no
terno seguinte.
Tipos de Embebição Pode Ser Simples ou composta:
nEmbebição Simples:
É uma maneira rudimentar de aplicação da embebição, onde apenas água é aplicada no bagaço de cada terno a partir do 2º terno.
nEmbebição Composta:
Consiste na aplicação de toda a água de embebição no último terno da moenda, o caldo deste é bombeado ao terno anterior assim sucessivamente até o segundo terno.
O caldo extraido neste terno é chamado de caldo misto, este por sua vez é enviado para o peneiramento onde será separado do bagacilho e enviado separadamente do caldo primário para o processo de tratamento do caldo o bagacilho retornará para moenda antes do primeiro ou segundo terno
Métodos de Aplicação de água e caldo para a embebição:
nÁGUA:
- Pode ser aplicada por meio de bica, neste caso existe o inconveniente de se embeber a parte superior da camada de bagaço deixando a parte inferior menos embebida.
- Ou pressurizada tem o poder de penetração da água na camada devido a pressão dos jatos, pois provoca uma agitação do bagaço na sai do pente o quer leva a uma embebição
mais uniforme sendo assim mais eficiente.
§ CALDO:
- A aplicação é feito normalmente através de bicas que tem por função distribuir o mesmo de maneira
uniforme por toda a largura da esteira.
Temperatura de Embebição vantagens e desvantagens
da água quente na embebição
nVANTAGENS:
nMelhor diluição do caldo residual contido no bagaço;
nAumento da Temperatura no Bagaço final, que pode levar a uma pequena diminuição da umidade até a alimentação dos caldeiras;
nMelhor extração
nEliminação de acúmulos de 60°C.
§DESVANTAGENS:
nAumento na dificuldade de alimentação dos moendas;
nDificuldade na aplicação de soldas nas moendas, devido as condições de trabalho dos soldadores.
Embebição Simples:
Embebição Composta:
Peneira Rotativa:
nSão cilindros rotativos inclinados, revestidos
com tela e sua principal função
é de filtrar o caldo.
nSão cilindros rotativos inclinados, revestidos
com tela e sua principal função
é de filtrar o caldo.
Vantagem:
nRedução de pontos de infecção (facilidade de limpeza);
n Facilidade de operação;
n Redução no custo de manutenção.
Extração por Difusor
O processo de difusão para a extração do caldo
da cana-de-açúcar foi
usado por mais de 40anos.
No entanto, recentes melhoras nas técnicas
originais desse processo fizeram com que
o mesmo se tornasse o avanço atual mais aclamado
no setor de processamento de cana-deaçúcar.
As razões são simples.
O difusor aumentou
significativamente a eficiência de extração,
melhorou o consumo de energia e reduziu
os custos de manutenção permitindo assim uma
notável economia nos gastos de produção.
Os difusores mais recentes, acompanhados com
uma boa preparação de cana podem alcançar índices
de extração extremamente elevados,
sem nenhum comprometimento na qualidade do
açúcar ou álcool produzido. Registros de
altos índices de extração, com médias sazonais
acima de 98% (% de extração de POL)
O PROCESSO DE DIFUSÃO
O equipamento que se convencionou
chamar de difusor é na realidade um lixiviador de cana:
no verdadeiro processo de difusão,
que é aplicado por exemplo no processamento da beterraba,
a elevada temperatura de operação
promove uma quebra química das
membranas das células que contém a
solução rica em sacarose,
aumentando desta formasua permeabilidade
e permitindo que a sacarose
passe através da membrana na direção de
uma solução com menor concentração
(transferência de massa por diferença deconcentração).
No caso da cana-de-açúcar, as células
que contém a sacarose são completamente insensíveis à temperatura,
de maneira que no difusor de cana a sacarose é
extraída exclusivamente por um processo
de lavagem repetitiva,
passando por diluição para a solução de menor concentração.
Esta é basicamente a razão principal da necessidade de
um excelente preparo de cana,
para que seja possível à água entrar em contato com o maior
número de células abertas e assim
alcançar os elevados índices de extração no difusor.
nRedução de pontos de infecção (facilidade de limpeza);
n Facilidade de operação;
n Redução no custo de manutenção.
Extração por Difusor
O processo de difusão para a extração do caldo
da cana-de-açúcar foi
usado por mais de 40anos.
No entanto, recentes melhoras nas técnicas
originais desse processo fizeram com que
o mesmo se tornasse o avanço atual mais aclamado
no setor de processamento de cana-deaçúcar.
As razões são simples.
O difusor aumentou
significativamente a eficiência de extração,
melhorou o consumo de energia e reduziu
os custos de manutenção permitindo assim uma
notável economia nos gastos de produção.
Os difusores mais recentes, acompanhados com
uma boa preparação de cana podem alcançar índices
de extração extremamente elevados,
sem nenhum comprometimento na qualidade do
açúcar ou álcool produzido. Registros de
altos índices de extração, com médias sazonais
acima de 98% (% de extração de POL)
O PROCESSO DE DIFUSÃO
O equipamento que se convencionou
chamar de difusor é na realidade um lixiviador de cana:
no verdadeiro processo de difusão,
que é aplicado por exemplo no processamento da beterraba,
a elevada temperatura de operação
promove uma quebra química das
membranas das células que contém a
solução rica em sacarose,
aumentando desta formasua permeabilidade
e permitindo que a sacarose
passe através da membrana na direção de
uma solução com menor concentração
(transferência de massa por diferença deconcentração).
No caso da cana-de-açúcar, as células
que contém a sacarose são completamente insensíveis à temperatura,
de maneira que no difusor de cana a sacarose é
extraída exclusivamente por um processo
de lavagem repetitiva,
passando por diluição para a solução de menor concentração.
Esta é basicamente a razão principal da necessidade de
um excelente preparo de cana,
para que seja possível à água entrar em contato com o maior
número de células abertas e assim
alcançar os elevados índices de extração no difusor.
funcionamento do difusor; a água de
embebição é alimentada na parte final do difusor,
próximo da saída do bagaço, a uma
temperatura entre 75 e 90oC; um aquecedor por contato direto com vapor controlado
automaticamente permite manter a adequada temperatura da água.
A embebição é a seguir
enviada a uma canaleta transversal que cobre toda a
largura do difusor e é uniformemente
distribuída sobre o colchão de bagaço;
a água percola através das fibras,
passa pela chapas
perfuradas e é recolhida no captador de caldo;
para facilitar a passagem da sacarose da
solução rica para a pobre, a circulação dos caldos é
feita em contra-corrente com o bagaço,
permitindo assim a manutenção de um diferencial de
concentração entre as soluções
praticamente constante ao longo do difusor.
Desta forma, a concentração do caldo aumenta
sua concentração gradualmente até atingir
seu máximo no captador situado junto à entrada
da cana no difusor, de onde é bombeado para peneiramento
e daí para o processo.
Analogamente, o bagaço que segue em
direção à parte final do difusor tem sua
concentração de sacarose diminuída gradualmente.
o difusor pode ser dotado de um sistema de separação de caldo
primário e secundário, se requerido pelo processo.
O difusor é dotado de controle de nível em todos os captadores para garantir que sempre exista caldo para a lavagem do bagaço;
possui também controles de temperatura que acionam
válvulas de injeção direta de vapor
para garantir o perfil de temperatura adequado em seu interior;
parte do caldo é
continuamente recirculada por aquecedores
indiretos tipo casco-tubo operados
automaticamente para aquecer rapidamente a
cana fria na entrada; a água de embebição
tem controladas sua vazão e temperatura
e o pH do caldo é controlado para minimizar
a corrosão dos materiais.
embebição é alimentada na parte final do difusor,
próximo da saída do bagaço, a uma
temperatura entre 75 e 90oC; um aquecedor por contato direto com vapor controlado
automaticamente permite manter a adequada temperatura da água.
A embebição é a seguir
enviada a uma canaleta transversal que cobre toda a
largura do difusor e é uniformemente
distribuída sobre o colchão de bagaço;
a água percola através das fibras,
passa pela chapas
perfuradas e é recolhida no captador de caldo;
para facilitar a passagem da sacarose da
solução rica para a pobre, a circulação dos caldos é
feita em contra-corrente com o bagaço,
permitindo assim a manutenção de um diferencial de
concentração entre as soluções
praticamente constante ao longo do difusor.
Desta forma, a concentração do caldo aumenta
sua concentração gradualmente até atingir
seu máximo no captador situado junto à entrada
da cana no difusor, de onde é bombeado para peneiramento
e daí para o processo.
Analogamente, o bagaço que segue em
direção à parte final do difusor tem sua
concentração de sacarose diminuída gradualmente.
o difusor pode ser dotado de um sistema de separação de caldo
primário e secundário, se requerido pelo processo.
O difusor é dotado de controle de nível em todos os captadores para garantir que sempre exista caldo para a lavagem do bagaço;
possui também controles de temperatura que acionam
válvulas de injeção direta de vapor
para garantir o perfil de temperatura adequado em seu interior;
parte do caldo é
continuamente recirculada por aquecedores
indiretos tipo casco-tubo operados
automaticamente para aquecer rapidamente a
cana fria na entrada; a água de embebição
tem controladas sua vazão e temperatura
e o pH do caldo é controlado para minimizar
a corrosão dos materiais.
SISTEMA DE EXTRÇÃO DE SACAROSE.
A Moenda reinava até por volta dos anos oitenta, no entanto por volta dos anos oitenta e cinco chegava ao Brasil o primeiro Difusor comprado pela Usina Galo Bravo (Atual Central Energética Ribeirão Preto), na época com a eficiência na extração do caldo que superava os 98% passava a ser a maior novidade no setor, nos dias atuais já teve Usinas que superou os 99% de eficiência na extração segundo informações.
No entanto as Moendas vem se modernizando nos últimos anos, Alem de aumentar a quantidade de ternos de quatro p/ seis,á Engenheiro que afirma que com as melhorias feitos no preparo da cana e nas próprias moendas á equipamento que já apresentou o mesmo índice de extração a Difusor, dependendo do preparo da cana.
Com relação ao custo o difusor tem menor custo operacional, Alem de baixo consumo de vapor possibilitando mais energia cogerada, reduzindo também a quantidade de insumos.
Más e´ na manutenção que o Difusor consegue sua maior vantagem, pois a manutenção do mesmo não requer desmontalo e sim somente lava-lo com solução própria p/ tarefa.
Já a Moenda sofre um maior desgaste e requer uma maior manutenção, porem não precisa de um investimento tão alto inicialmente, para ser montada pode ser de acordo com a área agrícola da usina a ser montada.
O Difusor não tem essa vantagem, no entanto devemos lembrar que tanto o Difusor como a Moenda devem moer o Maximo de cana a que foram projetados.
A moagem extrai o caldo fazendo a cana passar dentre dois rolos, submetidos a determinada pressão, no primeiro terno é extraído 78% do caldo o restante nos demais ternos com auxilio de um sistema chamado de embebição, neste processo o caldo do primeiro terno e chamado de caldo rico, o dos demais ternos de caldo pobre.
Na Difusão a separação é feita por osmose, e lixiviação:arraste sucessivo pela água da sacarose e das impurezas contidas nas células abertas, ao contrario da Moenda não tem como separar o caldo em dois, alem da quantidade imensa de água que pode tornar um problema se a Evaporação for eficiente.
Alguns fatores que interfere no desempenho da moenda
1º Preparo da matéria prima.
2º Embebição
3º Fibra da matéria prima
4º Pressão Hidráulica no rolo superior.
VEJA NA TABELA ABAIXO DIFERENÇAS ENTRE MOENDA E DIFUSOR
MOENDAS
DIFUSOR
EXTRAÇÃO
96,5%
98%
INVESTIMENTO
MAIOR
PRODUÇÃO E AÇUCAR
MELHOR
MENOR
MANUTENÇÃO
PIOR
PIOR
OPERAÇÃO
DISCUTIVEL
DISCUTIVEL
POTENCIA INSTALADA
MAIOR
MENOR
A Moenda reinava até por volta dos anos oitenta, no entanto por volta dos anos oitenta e cinco chegava ao Brasil o primeiro Difusor comprado pela Usina Galo Bravo (Atual Central Energética Ribeirão Preto), na época com a eficiência na extração do caldo que superava os 98% passava a ser a maior novidade no setor, nos dias atuais já teve Usinas que superou os 99% de eficiência na extração segundo informações.
No entanto as Moendas vem se modernizando nos últimos anos, Alem de aumentar a quantidade de ternos de quatro p/ seis,á Engenheiro que afirma que com as melhorias feitos no preparo da cana e nas próprias moendas á equipamento que já apresentou o mesmo índice de extração a Difusor, dependendo do preparo da cana.
Com relação ao custo o difusor tem menor custo operacional, Alem de baixo consumo de vapor possibilitando mais energia cogerada, reduzindo também a quantidade de insumos.
Más e´ na manutenção que o Difusor consegue sua maior vantagem, pois a manutenção do mesmo não requer desmontalo e sim somente lava-lo com solução própria p/ tarefa.
Já a Moenda sofre um maior desgaste e requer uma maior manutenção, porem não precisa de um investimento tão alto inicialmente, para ser montada pode ser de acordo com a área agrícola da usina a ser montada.
O Difusor não tem essa vantagem, no entanto devemos lembrar que tanto o Difusor como a Moenda devem moer o Maximo de cana a que foram projetados.
A moagem extrai o caldo fazendo a cana passar dentre dois rolos, submetidos a determinada pressão, no primeiro terno é extraído 78% do caldo o restante nos demais ternos com auxilio de um sistema chamado de embebição, neste processo o caldo do primeiro terno e chamado de caldo rico, o dos demais ternos de caldo pobre.
Na Difusão a separação é feita por osmose, e lixiviação:arraste sucessivo pela água da sacarose e das impurezas contidas nas células abertas, ao contrario da Moenda não tem como separar o caldo em dois, alem da quantidade imensa de água que pode tornar um problema se a Evaporação for eficiente.
Alguns fatores que interfere no desempenho da moenda
1º Preparo da matéria prima.
2º Embebição
3º Fibra da matéria prima
4º Pressão Hidráulica no rolo superior.
VEJA NA TABELA ABAIXO DIFERENÇAS ENTRE MOENDA E DIFUSOR
MOENDAS
DIFUSOR
EXTRAÇÃO
96,5%
98%
INVESTIMENTO
MAIOR
PRODUÇÃO E AÇUCAR
MELHOR
MENOR
MANUTENÇÃO
PIOR
PIOR
OPERAÇÃO
DISCUTIVEL
DISCUTIVEL
POTENCIA INSTALADA
MAIOR
MENOR
