miércoles, 7 de diciembre de 2016

Proceso para la Refinacion del Azucar

Especificacion General del Proyecto

Descripción General del Proceso Productivo en el que se Propone el Proyecto

Proceso de Producción:
El proceso de fabricación consta de los siguientes procesos:
Entrada o transporte de la caña de azúcar
La caña que llega a la fábrica, se pesa y luego se descarga sobre las mesas con grúas.

Molienda: 
La caña es sometida a un proceso de preparación que consiste en romper las celdas de los tallos. Luego unas bandas transportadoras la conducen a los molinos, donde se realiza el proceso de extracción de la sacarosa.
El bagazo sale del último molino hacia las chimeneas, para usarlo como combustible, o al depósito de bagazo, de donde se despacha para usarlo como materia prima en la elaboración de papel.

  
Molinos en una azucarera en Guatemala

Clarificación:
El jugo proveniente de los molinos , pasa al tanque, donde se rebaja su grado de acidez. El jugo alcalinizado se bombea a los calentadores, donde se eleva su temperatura hasta un nivel cercano al punto de ebullición. Luego antes de pasar a los clarificadores va a un tanque de flasheo abierto a la atmósfera, en el cual pierde entre 3 y 4 grados centígrados por acción de evaporación natural, también se cambia la velocidad del jugo de turbulento a laminar. En los clarificadores se sedimentan y decantan los sólidos. Los sólidos decantados pasan a los filtros rotatorios, trabajan con vacío y están recubiertos con finas mallas metálicas que dejan pasar el jugo, pero retienen la cachaza, que puede ser usada como abono en las plantaciones.

Evaporación:
Luego el jugo clarificado pasa a los evaporadores, que funcionan al vacío para facilitar la ebullición a menor temperatura. En este paso se le extrae el 75% del contenido de agua al jugo, para obtener el producto o meladura.
 

Cristalización:

El cocimiento de la sacarosa que contiene el jarabe se lleva a cabo en tachos al vacío. Estos cocimientos, producirán azúcar crudo (para producción para animales), azúcar blanco (para consumo directo) o azúcar para refinación. La cristalización del azúcar es un proceso demorado que industrialmente se aumenta introduciendo al tacho unos granos de polvillo de azúcar finamente molido.
 
Tacho continuo en una central azucarera de Hawai

Separación o centrifugación:

Los cristales de azúcar se separan de la miel restante en las Centrifugas . Estas son cilindros de malla muy fina que giran a gran velocidad. El líquido sale por la malla y los cristales quedan en el cilindro, luego se lava con agua. Las mieles vuelven a los tachos, o bien se utilizan como materia prima para la producción de alcohol  etílico en la destilería. El azúcar de primera calidad retenido en las mallas de las centrífugas, se disuelve con agua caliente y se envía a la refinería, para continuar el proceso. Cabe resaltar que en este punto se obtiene lo que se llama azúcar rubio, debido al color de los cristales; a continuación se detalla el proceso mediante el cual el azúcar rubio se convierte en azúcar blanco o azúcar muy fina.

 
Centrífuga en una central azucarera.

Refinado:

Mediante la refinación, se eliminan los colorantes o inorgánicas que el licor pueda contener. El azúcar disuelto se trata con ácido y sacarato de calcio para formar un compuesto que arrastra las impurezas, las cuales se retiran fácilmente en el clasificador. El licor resultante se concentra, se cristaliza de nuevo en un tacho y se pasa a las centrífugas, para eliminar el jarabe.

Secado:

El azúcar refinado se lava con condensadores de vapor, se seca con aire caliente, se clasifica según el tamaño del cristal y se almacena en silos para su posterior empaque.

Envasado:

El azúcar crudo de exportación sale directamente de las centrífugas a los silos de almacenamiento. Allí se carga a granel en las tracto mulas que lo llevarán al puerto de embarque o bien se empaca en sacos para ser utilizado en la fabricación de alimentos concentrados para animales.
El azúcar de caña es el azúcar producido a partir de la caña de azúcar. El proceso de fabricación de azúcar refinado de alta pureza de la caña de azúcar utiliza procesos físico-químicos naturales para quitar las impurezas.

Establecimiento de las Reglas de Control Del Proceso

Sistema de Control en el Proceso de Refinación del Azúcar:

El azúcar crudo se alimenta al proceso a través de un transportador de tornillo y se rocía agua sobre ésta para formar un jarabe, el cual se calienta en el tanque de disolución, de donde fluye al tanque de preparación, en el cual se realiza un mayor calentamiento y la mezcla. Del tanque de preparación el jarabe se envía al tanque de mezclado; conforme el jarabe fluye hacia el tanque de mezclado, se le añade ácido fosfórico y, ya en el tanque, cal. Este tratamiento con ácido, cal y calor tiene dos objetivos: el primero es la clarificación, es decir, con él, tratamiento se coagulan y precipitan el calor de azúcar cruda. Después del tanque de mezclado se continúa el proceso del jarabe. Se piensa que es importante controlar las siguientes variables.
  • Temperatura en el tanque de disolución.
  • Temperatura en el tanque de preparación.
  • Densidad del jarabe que sale del tanque .de preparación.
  • Nivel en el tanque de preparación.
  • Nivel en el tanque de ácido al 50%; el nivel en el tanque de ácido al 75 % se puede suponer constante.
  • La fuerza del ácido al 50 %; la fuerza del ácido al 75 % se puede suponer constante.
  • El flujo de jarabe y ácido al 50% que entran al tanque de mezclado.
  • El pH de la solución en el tanque de mezclado.
  • La temperatura en el tanque de mezclado.
  • En el tanque de mezclado se requiere únicamente una alarma de nivel alto.
El sistema de aseguramiento de la calidad de análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP) es un sistema flexible que permita a la industria azucarera desarrollar e implementar procedimientos que se adapten a la naturaleza, volumen de producción, grado de desarrollo tecnológico y mercado cubierto por la empresa.
Este sistema es uno de los que ha tenido más aceptación, pues existe en él, un mecanismo eficaz para conseguir que el consumidor reciba un alimento seguro y facilita la labor de control.
Además este sistema permite conocer mejor el funcionamiento de las instalaciones mediante el uso adecuado de las verificaciones de proceso , hacer más eficiente el funcionamiento de la empresa dada la organización que requiere la actualización del sistema ayudando a la industria a competir más eficaz mente en el mercado. La empresa está en condiciones de brindar repuestas oportunas a los cambios en las necesidades del consumidores de esta manera se logra acceder a un siclo de mejoras continuas.
(HACCP) es compatible con sistemas de control total de la cantidad, calidad y productividad pueden ser manejados juntos con los beneficio de una mayor confianza del consumidor, mayor lucro para la industria y mejores relaciones entre quienes trabajen por un objetivo de mejorar la inocuidad y calidad de los alimentos, todo lo cual se exprese en un evidente beneficio para la salud.

Códigos, Estándares y Normas a utilizar en la propuesta, tanto en la documentación como en el diseño

Códigos CIIU:
La CIIU es una clasificación uniforme de las actividades económicas por procesos productivos. Su objetivo principal es proporcionar un conjunto de categorías de actividades que se pueda utilizar al elaborar estadísticas sobre ellas. Tiene por objeto satisfacer las necesidades de los que buscan datos clasificados referentes a categorías comparables internacionalmente de tipos específicos de actividades económicas.

 INDUSTRIAS MANUFACTURERAS (DIVISIONES 15 A 37):
·  157 INGENIOS, REFINERIAS DE AZUCAR Y TRAPICHES
·  1571 FABRICACION Y REFINACION DE AZUCAR
·  1572 FABRICACION DE PANELA

 

Normas

Requisitos del azúcar refinado según la norma técnica colombiana:

Requisitos del azúcar refinado:

 
Requisitos
Limite
Polarización, °S, a 20°C, mínimo
99,8
Color UI, a 420 nm, máximo
60
Azucares reductores, %m/m, máximo
0,05
Humedad, granulado, %m/m, máximo
0,05
Humedad, moldeado, %m/m, máximo
0,10
Cenizas, %m/m, máximo
0,04














Contenido de metales pesados permitido en el azúcar refinado:

Metal
Limite
Arsénico, expresado como As, mg/Kg, máximo
1
Cobre, expresado como Cu, mg/Kg, máximo
2
Plomo, expresado como Pb, mg/Kg, máximo
2


Requisitos microbiológicos del azúcar refinado:

Microrganismo
Limite
Coliformes, NMP/g
<3
Coliformes FPM, UFC/10g
<80
Coliformes fecales, NMP/g
<Nd
Coliformes fecales, FPM, UFC/10g, máximo
<0
Mesofilos aerobios, UFC/g
<200
Mesofilos aerobios, FPM, UFC/10g
<300
Mohos, UFC/10g
<100
Mohos, FPM, UFC/10g
<100
Levaduras, UFC/g
<100
Levaduras FPM, UFC/10g
<100


Reseña de un Proceso Real 

Central Azucarero Trujillo

PROCESO PRODUCTIVO DE LA CAÑA DE AZUCAR DEL CENTRAL 

Descripción del Proceso Productivo del Azúcar:

El proceso productivo del azúcar, comienza con la llegada al Central de la caña que es transportada en camiones, con pesos que oscilan entre 10 y 20 toneladas, esta debe ser pesada antes de ir a la molienda en una Romana que se encuentra equipada con una computadora y un pesaje digital que imprime el ticket de pesaje automáticamente, de ahí esta se dirige a la sonda, la cual es un equipo que permite el muestreo individual de los envíos de caña de azúcar a la fábrica con velocidad suficiente que asegura un alto porcentaje de análisis realizados y que influyen directamente en la representatividad y exactitud en el pago equitativo de la materia prima.
Una vez pesada, la caña se dirige a las cuchillas cañeras que se encuentra conformada por 48 hojas, de ahí pasa a la desfibradora que tiene 24 hojas, la cual alimenta los molinos en forma continua y constante, en este punto se separa el jugo o guarapo que se dirige a la fábrica para su procesamiento y el bagazo que va a la caldera para ser quemado y convertido en energía.
Para obtener azúcar refinado consta de dos grandes etapas; obtención de azúcar crudo y la otra de refinación, para ello es necesario pasar por los siguientes procesos.

Etapa de Refinación:

El Central Azucarero Trujillo tiene una capacidad instalada en la refinería para 150 toneladas de azúcar por día, su finalidad es extraer las impurezas restantes del azúcar afinado con el fin de elevar su contenido en sacarosa de 98.60% a 99.80% y llevarla a parámetros requeridos para la comercialización del azúcar de refino.

La refinería tiene dos períodos uno de molienda, donde el azúcar viene directo de la cristalización del jugo extraído y otro de refinación de azúcar crudo importado, donde la primera corresponde a la descripción hecha anteriormente y la segunda debe pasar la operación conocida como afinación.

 1.- Afinación:

Es solamente aplicado al azúcar importado, con el fin de prepararla para su refinación, eliminando el contenido de miel alrededor del cristal. Esta operación consiste en mezclar el azúcar crudo con miel de alta pureza (94%) se conoce como minglado luego se pasa por las centrifugas de primera para la separación y lavado de los cristales.


2.- Disolución:

Esta etapa consiste en disolver el azúcar con agua caliente, aplicando vapor directo en un tanque disolutor hasta preparar un disuelto entre 65 y 70 °Brix, a una temperatura de 80°C, esto se conoce como licor disuelto. En este punto se adiciona un decolorante y cuenta con un control de densidad y flujo para evitar que la variación afecte el proceso de refinación.
El licor es enviado a un tanque de reacción donde se aplican los productos químicos: acido fosfórico, agua oxigenada y cal en disolución al 1° Baumé, su finalidad es resguardar el licor de los efectos de alta temperatura y bajo pH, así como su ayuda para la separación física de las impurezas, pasando a un tanque pulmón de donde es bombeado a un aireador tipo submarino, luego pasa por un calentador de varios pases elevando la temperatura a 90°C aproximadamente y descarga a la entrada del clarificador. En este trayecto, se aplica un floculante aniónicos de bajo peso molecular compuesto principalmente de poliacrilamida.


3.- Clarificación del Licor:

En este proceso se procede a la separación de las impurezas contenidas en el licor por el método de fos-flotación, en el cual las impurezas flotan y el licor clarificado se extraer por la parte inferior del clarificador con ayuda de los productos químicos, la acción de la temperatura y aireación ya mencionados. El Central cuenta con dos (2) clarificadores para licor, rectangulares de 27.000 pies3, cada uno.

En este punto salen dos productos: cachaza, la cual pasa al desendulzadora de espuma y el licor clarificado que pasa a la siguiente etapa. En zafra la desendulzadora de espuma trabaja en una etapa y sus residuos se descargan en el tanque de encalado, en época de refino los residuos se descargan en un tanque sedimentador.


4.- Filtración:

El licor clarificado es pasado por tres (3) auto filtros marca Suchar revestidos con tierra infusoria que operan en paralelo y se descarga en un tanque para luego ser bombeado a unos filtros trampa marca DUAL tipo E-2127. De este punto el licor refiltrado pasa a los tanques de alimentación de los tachos de refino.


5.- Cristalización:

El Central cuenta con dos (2) tachos para refino adoptando un sistema de cuatro cocimientos (A, B, C y D). Este proceso consiste en agotar el licor madre a través de cocimientos escalonados hasta bajar la pureza de la miel a donde el material lo permita, para que al mezclar los diferentes tipos de azúcares se obtengan los colores permitidos en la comercialización del producto.

6.- Templa A:

Se prepara concentrando la miel madre o licor filtrado hasta su punto de sobresaturación, se agrega una mezcla de azúcar pulverizado y alcohol con el fin de provocar su cristalización, una vez cristalizado se alimenta con el mismo licor hasta llevarlo al nivel de trabajo del tacho; luego se descarga en un mezclador para separar los cristales por centrifugación. De esta centrifugación se obtiene dos materiales; la miel utilizada en el siguiente cocimiento y el azúcar húmedo “A” que es enviado a una tolva donde es almacenado para preparar las mezclas.

7.- Templa B:

Cada dos templas A dan miel para la preparación de una B y así sucesivamente con los demás cocimientos, se procede al igual que el anterior descargado y centrifugado se obtiene el azúcar húmedo “B” que es separado en una tolva para este tipo de azúcar y la miel B que es utilizada para el siguiente cocimiento.


8.- Templas C y D:

Se procesan de la misma manera consecutivamente al igual que las anteriores utilizando los mismos equipos, los azúcares húmedos “C” y “D” se envían a las tolvas para el almacenamiento de estos azúcares y la miel retorna para el siguiente cocimiento, a excepción de la miel “D” que es enviada a los cocimientos de crudo debido a su alto color. Para esto el Central cuenta con dos tachos uno de 16.30 m3 y otro de 17.30 m3.


9.- Centrifugación:

Consiste en la separación por este método físico de los cristales de azúcar aplicando lavados de acuerdo al cocimiento que sé este centrifugando. El Central cuenta con dos (2) centrifugas manuales marca WESTERN STATES y una (1) automática marca BROAD BENT.

10.- Mezcla y Secado:

Se cuenta para esta operación con cuatro (4) tolvas para separar los azucares provenientes de los cocimientos A, B, C y D. Estos azucares se mezclan entre sí, por medio de sinfines de velocidad variable haciendo las mezclas de acuerdo a los colores que se esté manejando para lograr un color final de acuerdo a las normas establecidas para la comercialización.
El azúcar mezclado pasa a través de conductores hasta la tolva de alimentación del secador. El central cuenta con un secador horizontal, su función es llevar el producto de 0.90% a 0.07% de humedad aproximadamente, la operación consiste en aplicar aire caliente y seco el lecho de azúcar a través del secador, luego es enfriado por un extractor de aire al final del secador. Luego de salir del secador es llevado por conductores hasta las tolvas receptoras de azúcar seco que alimentan el envase.


11.- Envase:

En la sala de envase existe una envasadora de aproximadamente siete (7) sacos por minuto; el envase es de 50 Kilogramos.

 Laboratorio y Control de Calidad:

Para control de calidad se cuenta con un laboratorio general con suficientes equipos para realizar análisis en tratamiento de aguas industriales y control de aguas en calderas, análisis de materia prima, control general de las etapas del proceso, control de calidad en el producto terminado. También se cuenta con un Laboratorio Microbiológico equipado para realizar control microbiológico del producto terminado, control en los efluentes y afluentes y agua del consumo humano.

Reseña de un Antecedente del Proceso

El azúcar se ha producido en el subcontinente indio desde la antigüedad. No era abundante o barata en los primeros tiempos y la miel se utilizaba con más frecuencia para endulzar en casi todo el mundo. Originalmente, la gente masticaba la caña de azúcar en bruto para extraer su dulzura. La caña de azúcar era una especie nativa de los trópicos, en Asia meridional y en el sudeste asiático.  Las diferentes especies de caña parecen tener su origen en diferentes lugares, siendo Saccharum barberi originaria de la India y S. edule y S. officinarum provenientes de Nueva Guinea. Una de las referencias históricas más tempranas a la caña de azúcar está en manuscritos chinos del siglo VIII a. C. que afirman que el uso de la caña de azúcar se originó en la India.
El azúcar no tuvo apenas importancia hasta que los indios descubrieron métodos para convertir el jugo de la caña de azúcar en cristales granulados que eran más fáciles de almacenar y transportar.



Publicado por en 2 comentarios:
Suscribirse a: Entradas (Atom)