Como uma usina de açúcar e álcool funciona?
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Partes da Planta da Cana
3
Fonte:
Paes e Oliveira
CTC, 2005
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Composição Química da cana-de-
açúcar
4
glucose + frutose
1%
fibra11%
água72%
sacarose16%
Fonte: FERNANDES, Antonio Carlos. Cálculos na Agroindústria da cana-
de-açúcar. 2ª.ed. Piracicaba, STAB, Cap.1, 2003.
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1 hectare de cana-de-açúcar produz†:
88 ton. de cana-de-açúcar
MS produz (safra 09/10)
◦ 28 milhões de ton de cana
◦ 1,2 milhões de ton de
◦ 1,7 bilhões de litros de
5* NETO, André. Meio Ambiente e o Setor Sucroalcooleiro. Palestra apresentada na 1ª.CANASUL, 2007.† CONAB, 2011. Disponível em: http://www.conab.gov.br/conabweb/download/safra/2cana_de_acucar.pdf
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Previsão para safra
2011/2012*
Brasil
642 milhões de ton de cana
41 milhões de ton. de açúcar
27 bilhões de L de etanol
MS
42 milhões de ton. de cana
2 milhões de ton. açúcar
2 bilhões de L de etanol
* Avaliação da Safra Agrícola de Cana-de-Açúcar – 1ª Estimativa -
Maio/2011
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1 tonelada de cana produz*:
140 kg de açúcar ou 85 L de etanol
275 kg de bagaço (com 50% de umidade)
165 kg de palha (com 15% de umidade)
7* KITAYAMA, 2007
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8
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O cenário do
Estado do MS
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Safra 2006
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Safra 2007
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Safra 2008
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Safra 2009
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Safra 2010
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BRASIL – Produção de cana-
de-açúcar
0
100
200
300
400
500
600
700
Pro
du
ção
de
Ca
na
(e
m
Mil
hõ
es
de
to
ne
lad
as)
Safra
BRASIL - Produção de Cana-de-açúcar
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MS – Produção de cana-de-
açúcar
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45C
an
a-d
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Safra
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18
(1)-Recebimento da Cana; (2)-Transportador; (3)-Triturador; (4)-Caldo de Cana; (5)-Tanque de Decantação; (6)-
Aquecimento; (7)-Clarificação; (8)-Moagem da Cana; (9)-Bagaço; (10)-Caldeira; (11)-Tacho a Vácuo; (12)-Caldo
Purificado; (13)-Evaporador a Vácuo; (14)-Caldo Clarificado; (15)-Caldo Turvo Descartado; (16)-Filtragem; (17)-
Açúcar Pó Seco; (18)-Secador Spray Dryer; (19)-Enviado para Silos de Estoque; (21)-Melaço.
Fonte: http://br.geocities.com/abgalimtec/acucarpo.html
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Recepção
Preparo da cana
Extração do caldo
Tratamento do caldo
Fábrica de açúcar Produção de álcool
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22
Colheita
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23
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24
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25
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27
Transporte
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28
Figura: Cavalo mecânico com dois reboques:
"Rodotrem“ (Carroceria tipo fueiro para cana inteira)
Figura: Carroceria tipo caçamba para cana inteira
Fonte: www.araraquaraclassificados.com.br
Fonte: www.scania.com.br
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29
Treminhão. Usina Eldorado - MS
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Recepção
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Recepção
Alimentação
Descarregamento
Amostragem
Pesagem
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33
Pesagem
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34
Amostragem
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35
Descarregamento
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Fig.: Hillo e mesa
alimentadora fonte:
http://www.sermatec.com.br
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37
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38
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39
Alimentação
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Preparo da cana-de-
açúcar
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Preparo da cana
Eletroimã
Espalhador
Esteira de borracha
Tambor alimentador
Desfibrador
Picadores
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43
Picador
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44
Desfibrador
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45
Desfibrador em manutenção
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http://www.fivesgroup.com/Fivescail
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Aparelho de desfibração:a) Tambor alimentadorb) desfibradorc) Placa desfibradorafonte: www.simisa.com.br
a)
b)
c)
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PLACA E ROTOR PARA DESFIBRADOR DE CANA
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49
Tambor alimentador
Fonte: www.umrequipamentos.com.br
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50
Cort
esia
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ilvana R
odrigues.
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51
Espalhador
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52
Esteira de
borracha
Esteira de borrachaEletroimã
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Extração do caldo
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Extração do caldo
Rolos (compressão)
Esteira intermediária
Embebição
Terno de moagem
Calha Donnelly
Tratamento de caldo
Gamelão
Caldeira ou Pátio
Esteira
Caldo Bagaço
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56Fonte: www.dedini.com.br’
Terno de moagem
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Figura: terno de uma moenda. Fonte: www.brumazi.com.br
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Rolo
superior
Rolo de
pressão
Rolo
inferior
de
entrada
Rolo inferior
de saída
Bagaceira
Ca
ldo
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60
água
Tratamento de caldo
Figura: Diagrama
de produção de
caldo e a sua
destinação
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61
![Page 55: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/55.jpg)
62Fo
nte
: htt
p:/
/ww
w.s
anta
can
did
a.co
m.b
r/em
pre
sa.h
tml
Figura: conjunto de moendas
Cal
ha
Do
nn
elly
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63
![Page 57: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/57.jpg)
64
![Page 58: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/58.jpg)
65
![Page 59: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/59.jpg)
66
![Page 60: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/60.jpg)
Tratamento do
Caldo
![Page 61: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/61.jpg)
Tratamento do caldo
Evaporação
Filtração
Calagem
Sulfitação
Decantação
Flasheamento
Aquecimento
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70
Figura: Aquecedor tubular
Aquecimento
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72
Figura: Forno de Enxofre. Fonte: A Usina de Açúcar e a sua Automação. Smar
Equipamentos Industriais. Sertãozinho, 1999.
Sulfitação
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73
Desenho esquemático de um sistema de sulfitação.
Fonte: http://br.geocities.com/abgalimtec/acucarpo.html
Sulfitação
![Page 66: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/66.jpg)
Setor de Tratamento do caldo. Fonte:www.sermatec.com.br
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Fábrica de Açúcar
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Fábrica de açúcar
Armazenamento
Secagem
Centrifugação
Cozimento (cristalização)
Evaporação
Pré-evaporação
Decantação
Caleação
Aquecimento
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![Page 70: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/70.jpg)
79
Pré-Evaporação e evaporação
Caldo
Clarificado
AQUECEDOR
V V 1
Vapor de Escape
PRÉ
EVAP
Condensado
para Caldeira
Decantação
(caldo
clarificado)
EV-05 EV-06 EV-07
Água Fria
Caixa
Retirada
Contínua
Bba. Vácuo
Aquecedor
Condensado
Caixa de
Xarope
Setor de Coziment
o
Caixa
Retirada
Contínua
Evaporadores
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80
Vista superior dos cozedores
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81
Centrifugas para separação do açúcar do mel.
![Page 73: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/73.jpg)
82
Vertente do secador de açúcar. Fonte: www.sermatec.com.br
![Page 74: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/74.jpg)
83
Ensacamento em sacos BAGS de 60 kg
Big-Bag sendo colocado na carroceria do caminhão.Fonte:
http://www.mandu.com.br/pro
ducaoacucar.htm
![Page 75: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/75.jpg)
Produção de Álcool
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Armazenamento
Desidratação
Destilação
Centrifugação
Fermentação
Preparo do mosto
Concentração do caldo
Tratamento do caldo
Preparo e tratamento do fermento
Produção de álcool
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Reduz as impurezas grosseiras
Preparação do caldo para Fermentação
Peneiragem
Caleagem
Aquecimento
Decantação
Filtração
Concentração87
Coagulação de proteínasRedução da carga microbiana;Redução de antiespumante;Redução de vapor e água pelo emprego do regenerador - resfriador;Preservação do nutrientes para fermentação
87
Remoção de impurezas
Maior teor de açúcares no mosto;Maior teor alcoólico de vinho (80 a 10ºGL)Melhor desempenho de destilaçãoMaior flexibilidade no preparo do mosto e no manejo das dornas
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88
Projeto de Destilaria Sermatec-Celeghin e SulzerFonte: http://www.sermatec.com.br/
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89
Figura: Dornas de Fermentação Alcoólica. Fonte: A Usina de Açúcar e a sua Automação.
Smar Equipamentos Industriais. Sertãozinho, 1999.
Fermentação
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Fermentação
Dornas da Fermentação em batelada. Fonte: apostila SEALP.
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Fermentação
Tratamento do Fermento na Cuba (Processo de Agitação) . Fonte: apostila SEALP.
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Dorna
Volantede vinho
Centrífuga
VolanteVinho levedurado
Cuba
ÁcidoÁgua
FermentoTratado
Mosto
Água
Trocador de Calor
DornaDorna
Volantede vinho
Centrífuga
VolanteVinho levedurado
Cuba
ÁcidoÁgua
FermentoTratado
Mosto
Água
Trocador de Calordestilação
Representação de um Processo de fermentação com uma Dorna com
Reciclo de Leveduras
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Água
Trata
da
Água
Trata
da
Tanque
de Mel
Dorna
1
Dorna
3
Dor
na 5
Dorna
7
Dor
na 2
Dor
na 4
Dor
na 6
1 2 Cuba
3
3 5 7 9
2 4 6 8
Colunas de
Destilação
Difusor
Aqueced
ores de
Caldo
Balão
Flash
Misturador
EstáticoTrocador
de calor de
Mosto
centrífugas
Cubas
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Destilação
![Page 85: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/85.jpg)
Destilação
![Page 86: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/86.jpg)
96
Figura: Colunas de Destilação.
Fonte: A Usina de Açúcar e a sua
Automação. Smar Equipamentos
Industriais. Sertãozinho, 1999.
![Page 87: Como uma usina de açúcar e álcool funciona?](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050620/5571fb804979599169950d6b/html5/thumbnails/87.jpg)
97
Figura: Tanques de Armazenamento de Etanol. Fonte: A Usina de Açúcar e a sua Automação.
Smar Equipamentos Industriais. Sertãozinho, 1999.
Armazenamento
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Recepção da Cana
Cana
Esmagamento/MoagemBagaço
Aquecimento
CaldoFábrica de Açúcar
Caleação
(Defecação)
Decantação
Caldo clarificado
Evaporação
Cozimento
Cristalização
Massa
Centrifugação
Secagem
Açúcar
Filtração
LodoTorta
Lavoura
Caldo
Água
Condensada
Produção de
Álcool
Aquecimento
Caleação
(Defecação)
Decantação
Evaporação
Mel Rico/
Mel Pobre
Fermentação
Mosto
Centrifugação
Vinho
Levedo
Cuba
Destilação Vinhaça
Armazenamento
Álcool hidratadoArmazenamento e/
ou Ensaque
LodoFiltração
Torta
Lavoura
Lavoura
Colheita
Geração de
Vapor
Desidratação
Álcool anidro
Armazenamento
Açúcar
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Referências Bibliográficas
KITAYAMA , Onório. Palestra: Tecnologia e operação de unidades de bioeletricidade a partir de biomassa de cana-de-açúcar -condições operacionais. In: COGERAÇÃO DE ENERGIA A BAGAÇO DECANA NO ESTADO DE SÃO PAULO. Disponível em: http://www.saneamento.sp.gov.br/bio_apresen/On%C3%B3rio.pdf
CONAB. Avaliação da safra agrícola de cana-de-açúcar.maio/2011. Disponível em: http://www.conab.gov.br/conabweb/download/safra/2cana_de_acucar.pdf
CONAB. Avaliação da Safra Agrícola de Cana-de-Açúcar – 1ª Estimativa - Maio/2011. Disponível em: http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/11_05_27_11_53_13_boletim_cana_portugues_-_maio_2011_1o_lev..pdf
http://www.brumazi.com.br/