Refinação de Açucar
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Processo da refinaria
Monitor: Técnico em açúcar e álcool “Gilmar Arruda de Sousa”
Revisado pelo engenheiro químico:“Romero Pedrosa Cavalcante’’
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Dicas gestãoUm corvo está sentado numa árvore o dia inteiro sem
fazer nada,Um pequeno coelho vê o corvo e pergunta:
- Eu posso sentar como você,e não fazer nada o dia inteiro ?O corvo respondeu sorrindo:
- Claro, por que não !O coelho senta no chão embaixo da
árvore e relaxa.De repente uma raposa aparece e
come o coelho.
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Conclusão
Para ficar sentado sem fazer nada,
Você deve estar no topo.
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Cristal refinado
O cristal refinado não tem a película de mel que envolve a superfície.
O cristal refinado em si consiste em uma sacarose quase pura (maior de 99,5%), porém a película de mel pode apresentar quando a pureza do calda muito baixa (60º).
O açúcar cristal quando é misturado com um xarope apresenta a película dando uma pureza baixa.
Esta película não pode ser retirada nas centrífugas porque tem uma perdas bastante grandes.
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Características do açúcar Refinado
Designação de origem vegetal, constituída basicamente por sacarose da cana-de-açúcar.
Aspecto de sólido e cor branca.
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Características Técnicas
As propriedades de açúcar refinado divide-se em termos técnicos no que se refere à físico-químico, microbiológicos, e agentes contaminantes.
Liberação do açúcar para armazenamento e expedição e utilizados paramentos considerados críticos.
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Parâmetros Físico - Químicos
PRAMENTROS METODOLOGIA UNIDADE PARAMETRO
POLARIZAÇÃO COPERSÚCAR ºZ MÍNIMO 99,0
COR COPERSÚCAR UI MÁXIMA 75
CINZAS COPERSÚCAR % MÁXIMA 0,20
PONTOS PRETOS COPERSÚCAR Nº. MÁXIMA 20
RESIDUOS INSOLÚVEIS COPERSÚCAR 1 - 10 5
UMIDADE COPERSÚCAR % MÁXIMA 0 A 30
SULFITO FERMENTEC PPM MÁXIMA 20
AÇÚCARES REDUTORES FERMENTEC % MÁXIMA 0 A 40
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Aspectos Físico - Químicos
POLARIZAÇÃO (POL) A presença de açúcares redutores como
(flutose, glicose e cinzas), que interferem na sacarose do açúcar.
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Aspecto Físico - Químicos
UMIDADE
Decorrente do processo de solidificação, que pode levar ao empedramento, e o aumento de risco de contaminação por microorganismos.
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Aspecto Físico - Químicos
COR São pigmentos e precursores que vem da
cana. Forma de glaucoma na parede celular,
amido, dextrana, colóides. Condições do corte, carregamento,
estocagem, que podem oxidar e se ligam aos polissacarídeos tendo alto peso molecular, pode ser levado no mel final.
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AspectoFísico - Químicos
COR Aquecimento tem uma formação de caramelo
e melanina que são difícil de remover. Descoloração ineficiente, excesso de
aquecimento no tacho. Má aparência do produto (modificando a
geometria do cristal), dificultando a sua comercialização.
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Aspecto Físico - Químicos
CINZAS São substância salinas presentes no caldo,
são sais como cálcio, magnésio, ferro, silício, etc.
Sais que muitas vezes são encontrado quando o caldo entra encontato com partes metálicas e pela adição de leite de cal.
Com teor de cinzas alto dificilmente atendemos outros requisitos de qualidade.
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AspectoFísico - Químicos
SULFITO No processo de fabricação de açúcar tem
por objetivo de ter uma clarificação do caldo. No produto final provoca alteração no aroma,
deterioração, presença de bactérias fermentadoras, e é cancerígena aos seres humano em dosagem alta.
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AspectoFísico - Químicos
PONTOS PRETOS Partículas metálicas, bagacilhos, fuligem, etc.,
que por diversos motivos acabam se incorporando no açúcar, exemplo: quando fazem limpeza nos vácuos por escovas de aço ou hidrojateamento.
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AspectoFísico - Químicos
RESIDUOS INSOLÚVEIS Partículas metálicas, bagacilhos, fuligem e
terra etc., que por diversos motivos acabam se incorporando no açúcar, ou seja, partes sólidas que não se dissolvem no decorrer do processo.
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Função da refinaria
Remover corantes
Reduzir cinzas
Aumento de pureza
Reduzir açúcar redutores
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Você sabe qual a diferença de “dissolver e diluir” ?
Dissolver – coloca-se determinado sólido em um recipiente com água, você está efetuando uma dissolução;
Diluir – Partindo da mesma solução adiciona-se mais água ao recipiente, você esta diluindo a solução.
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Processo
Apartir da produção do açúcar na fábrica, torna-se matéria prima para refinaria, passando pelo dissolutor para transformar em calda e introduzir no processo com alguns parâmetros desejado.
Temperatura;
Brix
pH;
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Dissolução de cristais
A dissolução e cerca de cinco vezes mais rápido que a taxa de cristalização.
A taxa de dissolução é proporcional á diferença de concentração.
Á medida que se dissolve o açúcar a concentração aumenta.
Há uma redução da taxa de dissolução. Pois esta teoricamente necessitaria de um
tempo de contato infinito.
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Dissolução de cristais
Remoção de cor – negativoA função de remoção depende de;
Temperatura; Tempo; Água de boa de qualidade; Água doce tem que ter uma boa recirculação; pH;
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Licor Misto
É o licor que homogeneizado com o mel refinado, desde de que a cor do mel não esteja acima 3000 UI.
A homogeneização do licor com o mel refinado a cor tem que estar sempre acima do mel refinado. O brix do licor misto para trabalho é em média de 62 a 68 %.
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Aquecimento O objetivo, e elevar a temperatura para
facilitar as reações químicas, e ter uma boa flotação, dependendo da temperatura de trabalho.
A temperatura de trabalho é de 84 a 87ºC. Não há aquecedor nem vapor ideal para
aquecimento do licor, desde que tenha um projeto bem dimensionado na sua instalação para a quantidade de licor e temperatura adequado.
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Reações
A função é homogeneizar o licor com a temperatura adequado através de agitadores mecânicos, pois serão adicionados produtos químicos como: sacarato, polímero, ácido fosfórico de grau alimentício.
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Sacarato
Preparo: São homogeneizado o leite de cal com o licor misto, com um agitador mecânico a um baumé de 13 °B, deixando em repouso por duas horas antes de ser usado.Principio ativo,e a correção do ph no licor já aquecido;
Ph de trabalho do licor misto o mínimo de 6,6 abaixo há inversão de açúcar tendo perda, no máximo de 7,2 acima há um escurecimento no açúcar comprometendo a qualidade.
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Areação
Tem o objetivo de homogeneizar e formar microbolhas através de agitação ou ar para ter uma boa flotação e adicionar o polímero catiônico.
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Polímero
Precisa encontrar os parâmetros!!!!!!!!
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Flotador
Neste processo tecnológico se aplica um acondicionamento físico-químico das impurezas de forma que elas mesmas se agrupem em flóculos, e pela diferença de densidade com respeito ao líquido no qual se encontram em suspensão, flotem e finalmente sejam separadas do licor.
Neste processo se produz ainda uma forte descoloração do licor.
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Flotador
Por meio deste processo são eliminadas grandes partes das gomas, polissacarídeos, amidos. Além de diminuir a viscosidade e ganhar um incremento de pureza.
Este processo consiste em aumentar a acidez do licor, de maneira que se torne necessário trabalhar com o pH mais alto para neutralização.
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Flotador
O princípio básico dos classificadores de espuma é a aeração da calda, para que contenha bolhas de ar finamente separadas, e após o aquecimento da calda, o ar possa sair da solução.
As bolhas de ar arrastam consigo o precipitado floculante para formar uma nata em forma de espuma, que são separadas pelos raspadores do clarificador.
A calda limpa é retirada da parte inferior do clarificador, para seguir para o processo do cristalização ou inoculação.
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Quantidade UCR Quantidade açúcar – sólidos (M) Cor inicial (CI); Cor final (CF); UCR = MX (CI – CF); Cada processo apresenta uma relação finita
para remover a cor; Há que se definir está UCR para atingir os
processos; Corantes não são iguais cada processo atua
em corantes específicos e críticos para a qualidade do açúcar.
![Page 31: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/31.jpg)
Perdas processo em geral – determinadas;
Perdas inerente a cor;
Perdas inerentes pureza;
Perdas indeterminados;
Perdas causada;
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Perdas no processo
Preciso encontrar os parâmetros;
![Page 33: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/33.jpg)
Perdas inerente a cor
Aumento no tempo do licor no dissolutor; Flotação com deficiência; Deficiência no ciclo de resinas / GAC; Redução no número de cozimentos para
renovação do processo; Aumento na cor do mel refinado; Uma menor qualidade do açúcar a ser
dissolvido; Maior susceptibilidade na secagem;
![Page 34: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/34.jpg)
Perdas inerente a pureza
Qualidade da matéria prima – pol;
Cor da matéria prima;
Conceito de quantidade de cor do açúcar;
Quantidade de cor a ser removida na refinaria;
![Page 35: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/35.jpg)
Perdas indeterminadas Resultados do laboratório; Pontos possíveis de perdas – ppp; Canaletas; Lavagens de tanques; Lavagens de filtros; Lavagens de tachos (vácuos); Lavagens de centrifugas; Reações químicas; Temperaturas; Inversões; Espuma que retorna para fábrica; Controle e produção da água doce; Arraste nos tachos (vácuos); Retorno do mel refinado a fábrica; Arraste de pó do secador; Pesso de sacaria;
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Perdas causadas em operação
Dissolutor – temperatura, retenção, Brix; Flotador – ph, dosagens de produto
químicos, na diluição dos produtos; Cozimento – cristalização inadequado,
arraste, variações do açúcar; Centrífugas – lavagens, esborro, operação
com ineficiência; Vácuos muito cheio, por que a arraste.
![Page 37: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/37.jpg)
Rendimento na refinariaRendimento = pol – (4XAR+cinzas+fator perdas)Fator de perdas o numero varia de 1,0 a ???O fator de perda depende de: Projetos; Equipamentos; Operações; Limpeza; Controle; Qualidade matéria prima; Uso adequada de produtos químicos; Qualidade de mão de obra;
![Page 38: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/38.jpg)
Ferramentas básica no controle da refinaria
Balanço de matéria é energia;
Balanço de cor;
Balanço de cinzas;
Balanço AR (ART);
Pol não é utilizado no controle normal;
![Page 39: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/39.jpg)
Controle do processo
Controle em todas as etapas; Balanço de cinzas; Balanço de ph; Controle de P2O5 no licor flotado; Controle de cor e rendimento nos cozimentos; Teste de eficiência no flotador; Retorno de água doce para fábrica; Controle do esborro do flotador;
![Page 40: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/40.jpg)
Controle da água de diluição
Fonte;
Controlar a qualidade;
Controlar a quantidade;
![Page 41: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/41.jpg)
Vantagens da concentração do licor
Redução no consumo de vapor;
Aumento na capacidade dos tachos (vácuos);
Redução na formação de cor nos cozimento;
![Page 42: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/42.jpg)
Tipos de processo
Processo Straight boiling;
Processo back bailing;
Processo In bailing;
Alta remoção de cor X rendimento de retenção;
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Processo straigcht boiling
É uma sistema de processo muito extenso, são cozimento de várias massas como (A,B,C,D);
É uma sistema que precisa de vários equipamentos do mesmo tipo, como tachos (vácuos), tanques, bombas, cristalizadores, centrifugas, etc.
Requer um controle maior para misturar os sólidos.
![Page 44: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/44.jpg)
Processo back boiling
É um processo com retorno dos méis de cada cozimento para ser alimentado direto no tachos (vácuos);
É um processo mais simples de controlar; É um processo que requer uma atenção e
uma consciência do operador;
![Page 45: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/45.jpg)
Processo IN boiling
É uma sistema de processo com retorno dos méis para misturar com o licor dissolvido que será tratado atravéz do processo;
Requer um pouco mais de atenção para controlar o processo;
Apresenta maior rendimento; Menor impacto no retorno do mel para
fábrica;
![Page 46: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/46.jpg)
Operação dos tachos (vácuos)
Vaporização bem feita para não ter variação no açúcar;
Temperatura de trabalho do tacho (vácuo) 65 a 72 ºC;
Temperatura de inoculação 75 a 80 ºC; Vazio dos tachos (vácuos) 24 a 26 p/kg; Ter uma boa circulação da massa; Verificação no trabalho da massa;
![Page 47: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/47.jpg)
Parâmetros da massa
Cor a menor possível; Granometria tem ter a especificação do
cliente; Temperatura de 60 a 68 ºC; Densidade da massa 1,5 Brix de 90 a 94%; Volume nos tachos (vácuos) de 320 hl;
![Page 48: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/48.jpg)
Secagem Secador – com leito do fluidizado do açúcar; Ar quente – uso adequado com a vazão do
açúcar; Ar fria – filtrado tratado microbiologicamente,
climatizado; Chiller – absorção de umidade, climatização
para evitar impredamento; Peneira – classificação do açúcar; Remoção do pó – eficiência na remoção dos
finos;
![Page 49: Refinação de Açucar](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051005/5695d4ba1a28ab9b02a28737/html5/thumbnails/49.jpg)
Boa safra!