A usina de açucar e sua automação

7/28/2019 A usina de aucar e sua automao

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A Us in a d e Aca r e su a A u t o m ao

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A Usina de Acar

e sua Automao


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A U s i n a d e A ca r e su a A u t om ao


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Capitulo 1

INTRODUO E ESTATISCAS


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Captulo 1 Introduo e Estatsticas

1.1 - A origem da cana-de-acar

ORIGEM:

Continente Asitico, trazida logo aps o descobrimento do Brasil, pelosportugueses.

CARACTERSTICAS:Planta semi-perene, monocotilednica, pertencente famlia das gramneas,gnero Sacharum officinarum.

PERODO DE SAFRA:150 a 180 dias nas condies brasileiras.Em outros pases como a Colmbia a cana-de-acar produzida em todo o ano.

PRODUTIVIDADE:No Brasil a produtividade de 60 100 t/ha.Os melhores rendimentos agrcolas esto na frica do Sul, Austrlia, Peru eColmbia, com um rendimento de 110 160 t/ha, que resultar em 15 22toneladas de acar/ha.

1.2 - Acar, fonte de energia

ACAR um adoante extrado industrialmente de um vegetal quenormalmente contm um alto teor de carboidrato na forma de Sacarose.

O carboidrato o principal constituinte de todos os seres vivos e so sua fontede energia.


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1.3 - Acar, a importncia histrica

A produo de acar valorizada desde a antigidade. Financiou as navegaes

e a descoberta da Amrica no sculo XVI.Motivou conquistas e invases no sculo XVII.Promoveu o desenvolvimento econmico do Brasil e da Amrica Hispnica.

OS ENGENHOS DE ACAR

O acar era produzido em engenhos usando mo-de-obra escrava ecaracterizou a cultura vigente do sculo XVI ao XVIII.

O PROCESSO PRODUTIVO NOS ENGENHOS

A moagem da cana-de-acar era feita em moendas construdas em madeira,com rolos verticais e acionados por animais ou rodas d'gua.


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A clarificao, evaporao e a cristalizao eram feitas em tanquesaquecidos por fogo direto pela queima de lenha.

O controle da cristalizao era feito pela colocao ou retirada de lenha, ou seja,pela regulagem do aquecimento.


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O caldo evaporado contendo cristais de acar era colocado em formas edeixando resfriar dando origem rapadura ou acar mascavo.

Samuel Hazard, Cuba, 1865

O acar branco era produzido em casas de purga, onde em formas especiaiseliminava-se o mel por gravidade atravs de um perodo de repouso que podiachegar a 50 dias.

Henri Monceau, 1764


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Em Cuba e demais pases do Caribe, o acar branco era embalado em caixas eo acar mascavo em barris para o transporte at os centros de consumo.

Samuel Hazard, 1865


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1.4 - Acar, a modernizao do processo

No incio do sculo XIX vrios aprimoramentos foram incorporados ao processo

de produo de acar. Dentre todos, os mais significativos foram:

- A Mquina Vapor para acionamentos- A Evaporao Mltiplos Efeitos- O Cozedor Vcuo- A Centrifugao do acar

A MQUINA VAPOR

A mquina vapor substituiu o trabalho braal ou animal na moagem da cana no

incio do sculo XIX, em plena Revoluo Industrial.Os pases que demoraram em adotar esse avano tecnolgico perderam mercadorapidamente.

A EVAPORAO MLTIPLOS EFEITOS

O qumico norte-americano Norbert Rillieux, nascido na Lousiana, foi oresponsvel pela inveno da evaporao de mltiplos efeitos em 1834, querevolucionou a indstria aucareira mundial e tambm a indstria qumica.


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O COZEDOR VCUO

O qumico ingls Charles Edvar Howard (1774-1816) foi quem realizou em

1812 o primeiro projeto empregando Vcuo para produzir ebulio do caldo temperaturas mais baixas. Desenvolveu tambm projetos para sulfitao, refino,filtragem e emprego de vapor em lugar de fogo direto nos engenhos.

A CENTRIFUGAO DO AUCAR

As primeiras centrfugas de acar surgiram por volta de 1840 e eramacionadas por energia hidrulica (roda d'gua).Com o uso das centrfugas de acar desapareceram as 'casas de purga' naproduo de acar branco.


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1.5 - Acar, a importncia para o Brasil

Participao do Acar nas Exportaes Brasileiras (%)

Exportao TotalAno 2001Ms

Brasil US$ FOB Acar US$ FOB

(%)do Acar

nasExportaes

doBrasil

Janeiro 4.537.905.000 229.618.827 5,06Fevereiro 4.083.023.000 74.282.170 1,82

Maro 5.167.500.000 116.041.631 2,25Abril 4.729.698.000 71.822.001 1,52

Maio 5.367.054.000 78.503.793 1,46Junho 5.041.980.000 163.264.621 3,24Julho 4.964.485.000 239.760.286 4,83

Agosto 5.727.436.000 287.345.097 5,02Setembro 4.754.965.000 292.192.709 6,15Outubro 5.002.529.000 291.304.947 5,82

Novembro 4.500.260.000 281.727.815 6,26Dezembro 4.345.808.000 151.867.191 3,49

Total 58.222.643.000 2.277.731.088 3,91

Exportao TotalAno 2002Ms

Brasil US$ FOB Acar US$ FOB

(%)do Acar

nasExportaes

doBrasil

Janeiro 3.971.828.775 148.309.343 3,73Fevereiro 3.658.349.034 127.931.406 3,50

Maro 4.260.412.206 63.761.274 1,50Abril 4.641.399.729 52.996.253 1,14Maio 4.441.379.547 90.329.025 2,03

Junho 4.078.559.856 186.919.084 4,58

Julho 6.223.334.278 229.823.044 3,69Agosto 5.751.020.402 219.061.211 3,81

Setembro 6.491.806.837 329.861.646 5,08Outubro 6.474.407.905 268.940.680 4,15

Novembro 5.126.951.442 183.602.649 3,58Dezembro 5.242.335.956 192.100.759 3,66

Total 60.361.785.967 2.093.636.374 3,47

Fonte:SECEX/elaborao UNICAFonte: Informao UNICA - Ano 6 - N 51 - Janeiro/Fevereiro de 2003


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Para onde vai o acar brasileiro:

2002 - Janeiro a DezembroPas de Destino Toneladas US$ FOB Pr. Mdio*

Rssia 2.362.210 338.446.250 143,28Egito 1.031.612 160.351.871 155,44Romnia 888.708 124.964.058 140,61Emirados rabes 809.680 120.580.040 148,92Canad 608.460 87.328.939 143,52Ir 601.296 90.200.503 150,01Nigria 571.892 103.465.650 180,92Senegal 434.333 56.141.389 129,26Nger 427.208 73.974.863 173,16Marrocos 396.185 60.620.481 153,01Arbia Saudita 388.379 57.809.569 148,85

Arglia 312.861 50.495.371 161,40Imen 257.000 43.850.482 170,62Sria 255.487 45.433.355 177,83Angola 245.341 43.521.097 177,39Malsia 207.199 29.662.501 143,16Malta 206.802 29.337.150 141,86Tunsia 196.068 37.714.509 192,35Iraque 192.166 34.848.280 181,34Bulgria 173.179 23.755.046 137,17Mauritnia 160.920 24.586.820 152,79Indonsia 155.878 21.180.780 135,88

Somlia 139.420 24.975.323 179,14Gergia 127.325 22.974.830 180,44Gana 120.500 22.862.565 189,73Nova Zelndia 119.599 17.530.580 146,58Gmbia 118.004 20.726.169 175,64Estados Unidos 110.012 34.833.590 316,63Sri Lanka 100.910 16.996.736 168,43Serra Leoa 93.550 15.291.100 163,45Haiti 92.000 14.775.840 160,61ndia 91.955 14.145.316 153,83Uruguai 70.001 11.675.210 166,79

Taiwan (Formosa) 67.495 8.926.906 132,26Itlia 66.432 11.704.024 176,18Guin 60.049 11.419.891 190,18

*US$/tFonte: Seces/Elaborao UNICA


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1.6 - Tipos de Acar

ACAR DEMERARA (RAW SUGAR) E V.H.P. (VERY HIGH POL SUGAR)

Acar produzido naturalmente, sem adicionar produtos qumicos na sulfitao.A produo desse acar muito grande, pois destinado para a produo dosacares de melhor qualidade, atravs da sua diluio.

CRISTAL BRANCOAcar produzido atravs de 3 processos de purificao: Sulfitao,Carbonatao ou Fosfatao. O processo mais utilizado a Sulfitao.

A Sulfitao aplicado ao caldo, e seus principais efeitos so: efeito purificante,efeito descolorante, efeito fluidificante, efeito precipitante.

O acar cristal branco qualificado de acordo com um padro estabelecido:

Tipo Mnimo Pol. Mxima Cor Mx. %Cinzas

Mx.Umidade

Standard 99.3 760 0.15 > 0.05Superior 99.5 480 0.10 < 0.04Especial 99.7 230 0.07 < 0.04Especial Extra 99.8 150 0.05 < 0.04

Com a crescente melhoria da qualidade do acar, atualmente existem outrospadres:

- Acar Especial Extra A, com a mxima cor de 100- Acar G.C. com granulometria controlada- Acar Orgnico

AUCAR REFINADO GRANULADOAcar obtido atravs da diluio do acar demerara ou V.H.P. recebendo umtratamento de purificao para eliminao de impurezas e adicionamento deprodutos qumicos.O acar refinado granulado cristalizado em um Cozedor Vcuo.

ACAR REFINADO AMORFO

Acar obtido atravs da diluio do acar demerara ou V.H.P. recebendo um tratamentode purificao para eliminao de impurezas e adicionamento de produtos qumicos.O acar refinado amorfo cristalizado atravs de um choque trmico. Esse tipo de acar menos valorizado que o Refinado Granulado, pois o mel tambm est contido no produto.

ACAR LQUIDOAcar obtido atravs da diluio do acar demerara ou V.H.P. recebendo um tratamentode purificao para eliminao de impurezas, adicionamento de produtos qumicos, filtragemem tanques de resina ou carvo e concentrao at aproximadamente 65o Brix.O poder adoante desse acar menor devido a quantidade de gua adicionada.Esse acar consumido pelas fabricas de refrigerantes e alimentos. Sua principaldesvantagem o baixo tempo de armazenamento, devido aos ataques de microorganismos,

principalmente os fungos.


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ACAR INVERTIDOAcar obtido atravs da diluio do acar demerara ou V.H.P.O Acar Invertido obtido atravs da reao de hidrlise total ou parcial da sacarose. Essareao denominada Inverso, uma vez que ocorre mudana no sentido de rotao noplano de luz polarizada. O produto final contm sacarose, glicose e frutose, a concentraode cada um desses aucares muda em funo do nvel de inverso. O acar invertido encontrado em diferentes graus de hidrlise.

A acar invertido mais produzido o parcialmente invertido, com 50% de inverso, onde opoder adoante de 85% do valor do acar cristal.

A vantagem do Acar Invertido o menor volume e maior tempo de armazenamento, pois mais resistente ao ataque de microorganismos.

ACAR ORGNICOProduto de granulao uniforme, produzido sem nenhum aditivo qumico, na fase agrcolacomo na industrial e pode ser encontrado nas verses clara e dourada. Seu processamento

segue princpios internacionais da agricultura orgnica e anualmente certificado pelosrgos competentes.Na produo do acar orgnico, todos os fertilizantes qumicos so substitudos por umsistema de integrao orgnica para proteger o solo e melhorar suas caractersticas fsicase qumicas (evitam-se doenas com o uso de variedades de cana mais resistentes ecombatem-se pragas, como a broca da cana, com seus inimigos naturais, como as vespas)

Exportaes Brasileiras de Acar (em toneladas)

Ano de 2002Tipos de AcarMeses

Refinado Cristal Demerara VHP Total

Janeiro 156.150 76.530 224.106 410.693 867.479Fevereiro 76.550 123.250 80.284 64.524 344.608

Maro 7.000 173.850 110.951 173.745 465.546Abril 49.150 70.000 47.511 172.329 338.990Maio 84.600 78.750 41.709 965.956 1.171.015 Junho 14.000 242.027 16.299 932.881 1.205.208 Julho 77.075 399.762 25.000 971.333 1.473.170

Agosto 41.825 474.850 20.127 1.066.775 1.603.577 Setembro 104.635 478.500 44.000 928.243 1.555.378 Outubro 145.075 445.825 351.930 778.349 1.721.179

Novembro 100.876 297.200 332.021 637.611 1.367.708

Dezembro 126.566 194.550 284.810 607.128 1.213.054 Total 983.502 3.055.094 1.578.749 7.709.568 13.326.913Particip. (%) 7,38 22,92 11,85 57,85 100,00

Fonte: Williams (Serv. Martimos) Ltda / Elaborao: UNICA


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1.7 - Tipos de lcool

LCOOL HIDRATADO CARBURANTE

o lcool a 92oGL (92% de lcool + 8% de gua) utilizado como combustveldireto nos veculos com motores movidos lcool.

LCOOL ANIDRO o lcool a 99.6oGL (99.6% de lcool + 0.4% de gua) utilizado como aditivoaos combustveis.Atualmente a gasolina brasileira possui 24% de lcool anidro.

LCOOL ANIDRO ESPECIAL o mesmo lcool do item anterior, porem isento de contaminantes (benzeno eciclo-hexano), produzido atravs do processo de peneira molecular.

LCOOL REFINADO E NEUTRO o lcool neutro de impurezas, com pouco odor. Por ser mais barato que olcool extra neutro, utilizado pelas indstrias de bebidas e cosmticospopulares.

LCOOL EXTRA NEUTRO o mais puro lcool, no interfere em aromas ou sabores, utilizado naelaborao de bebidas, cosmticos e produtos farmacuticos.

1.8 - Outros subprodutos da Cana-de-acar

BAGAO DE CANAResduo fibroso resultante da moagem da cana-de-acar. utilizado comocombustvel nas caldeiras para gerao de energia eltrica e calor. Pode serutilizado na fabricao de papeis e como rao animal se for hidrolizado.

VINHAAResduo resultante da destilao do lcool, utilizado como fertilizante nalavoura. Pode ser utilizada na fabricao de adubos.

LEO FUSELResultante da destilao de lcool, constitudo de lcoois superiores. extradoem pequena quantidade e utilizado na indstria qumica e de cosmticos.

MELAOResultante da centrifugao do acar, contendo acares redutores e parte desacarose no cristalizada. utilizado na fermentao para produo de lcool ecomo matria-prima para fabricao de cachaa e rum.

LEVEDURA SECALeite de levedura, que sofreu um processo de desidratao muito rico emprotena, destinado a rao animal.


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1.9 Unidades Produtoras Centro/Sul do Brasil

RANKING DAS UNIDADES PRODUTORAS - CENTRO/SUL - SAFRA 99/00

ORD. Unidades Produtoras Cana Moda(ton.)

Acar(sacas - 50kg)

lcoolTotal (m3)

1 Da Barra (SP) 5.821.092 8.469.000 224.3172 Santa Elisa (SP) 5.637.141 8.278.320 212.5483 Itamarati (SP) 5.270.109 5.016.220 256.1694 So Martinho (SP) 5.239.159 8.439.020 194.7305 Vale do Rosrio (SP) 4.054.867 5.809.600 160.0056 Bonfim (SP) 3.957.066 6.395.520 163.8767 Barra Grande (SP) 3.947.349 4.949.220 198.8458 So Jos - Macatuba (SP) 3.824.873 5.263.680 180.080

9 Nova Amrica (SP) 3.642.812 5.508.100 117.19710 So Joo - Araras (SP) 3.253.493 4.702.000 105.60511 Costa Pinto (SP) 3.246.146 5.919.900 106.87612 Da Pedra (SP) 3.039.470 3.187.960 172.12513 Colombo (SP) 2.940.243 5.123.300 96.99214 Santa Cruz - Amrico Brasiliense 2.850.014 3.571.640 133.69015 Catanduva (SP) 2.721.495 3.474.620 136.52816 Alto Alegre (PR) 2.613.834 4.929.860 73.17517 Colorado (SP) 2.603.304 3.810.020 115.58418 Vale do Verdo (GO) 2.566.058 2.108.700 110.92719 Iracema (SP) 2.554.316 3.491.820 105.674

20 Andrade (SP) 2.442.215 2.223.520 158.62921 Maraca (SP) 2.412.888 4.411.280 70.52622 EQUIPAV (SP) 2.273.755 2.133.100 115.08323 Rafard (SP) 2.224.390 4.018.260 63.83424 So Luiz - Pirassununga (SP) 2.183.763 3.641.740 48.69325 Bazan (SP) 2.112.403 4.132.100 63.31026 Cruz Alta (SP) 2.035.834 4.678.000 ---27 Moema (SP) 2.033.648 2.959.300 78.14428 So Luiz - Ourinhos (SP) 2.002.514 2.856.260 66.30029 Santa Adlia (SP) 1.943.081 3.003.000 84.298

30 Junqueira (SP) 1.753.914 2.250.300 81.72131 Virlcool (SP) 1.737.540 2.230.840 67.16732 Santa Helena - Rio das Pedras (SP) 1.728.164 3.147.360 47.07933 Guara (SP) 1.716.578 2.628.780 66.23034 Diamante (SP) 1.697.462 3.224.840 43.55435 Moreno (SP) 1.696.654 3.277.100 39.81436 Santo Antnio - Sertozinho (SP) 1.666.199 2.075.000 77.08037 So Carlos (SP) 1.665.620 2.407.480 67.53338 Iturama (MG) 1.658.524 2.082.840 79.13539 MB (SP) 1.652.161 2.372.000 73.950

40 Alta Mogiana (SP) 1.640.910 3.237.700 42.51741 So Jos da Estiva (SP) 1.635.804 2.073.200 80.330


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42 Cerradinho (SP) 1.619.705 2.176.560 61.101

43 Nardini (SP) 1.609-794 1.719.040 87.430

44 Santa Cndida (SP) 1.605.382 1.911.480 72.578

45 N. Aparecida - Pontal (SP) 1.577.550 3.501.860 28.08446 Ipaussu (SP) 1.571.301 2.817.880 41.69847 Batatais (SP) 1.560.091 2.395.500 69.12748 Central Paran (PR) 1.514.132 2.723.560 32.85949 Guarani (SP) 1.499.205 3.254.000 52.54050 Zanin (SP) 1.495.958 2.029.600 52.10251 Barrlcool (MT) 1.483.785 663.100 95.11352 Delta (MG) 1.452.151 2.878.560 34.18053 Quat (SP) 1.449.557 1.961.080 66.24754 So Domingos (SP) 1.406.184 2.507.680 44.683

55 So Francisco - Elias Fausto (SP) 1.403.177 3.027.400 ---56 Maring (SP) 1.400.000 2.075.320 60.00057 COCAL (SP) 1.356.990 1.681.780 66.43958 Jalles Machado (GO) 1.330.645 2.396.000 39.03459 CLEALCO (SP) 1.330.284 2.074.000 40.25860 Albertina (SP) 1.324.277 2.807.660 21.46861 Furlan (SP) 1.321.436 1.978.760 40.00062 Coopernavi (MS) 1.283.565 1.786.380 46.70063 So Manoel (SP) 1.275.009 2.237.740 39.17464 Mandu (SP) 1.268.829 1.973.560 48.688

65 UNIALCO(SP) 1.242.042 1.820.060 53.71566 Jacarezinho (PR) 1.240.870 1.747.000 43.375

67 ARALCO(SP) 1.239.108 1.354.660 58.092

68 Da Serra (SP) 1.235.464 2.692.480 23.08369 Santa Luiza (SP) 1.234.163 2.001.000 33.40070 So Joo - SJBV (SP) 1.226.549 2.241.340 8.34871 Debrasa (MS) 1.225.065 --- 96.22272 Passa Tempo (MS) 1.200.438 1.936.260 24.38573 N. Aparecida - Itapira (SP) 1.186.393 1.613.260 50.46874 So Carlos (PR) 1.183.863 --- 89.541

75 Julina (PR) 1.175.676 2.307.780 23.40776 So Jos (PR) 1.165.460 2.365.960 22.76177 Santa Terezinha (PR) 1.165.206 2.075.320 26.83878 Galo Bravo (SP) 1.150.453 1.444.660 56.03679 Santa Rita (SP) 1.150.000 1.500.000 47.00080 Ester (SP) 1.132.499 1.395.000 49.48881 Vale do Iva (PR) 1.130.234 2.023.180 22.69982 Tamoio (SP) 1.129.158 2.429.300 ---83 Cooprodia (MT) 1.122.187 920.280 65.15084 So Francisco - Sertozinho (SP) 1.107.670 1.051.700 48.10085 Santa Helena (GO) 1.097.688 2.119.920 28.06486 FBA / UNIVALEM (SP) 1.091.180 1.139.680 54.104


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87 Nova Unio (SP) 1.067.952 1.806.980 32.73488 Trialco - Pirip (MG) 1.053.477 1.289.520 47.026

89 Santa Olinda (MS) 1.030.006 735.200 52.359

90 Santa Izabel (SP) 1.018.784 1.949.740 26.38491 Bela Vista - Pontal (SP) 1.007.901 1.430.140 37.875

92 Bandeirantes (PR) 1.002.500 755.000 48.200

93 FB - Cidade Gacha (PR) 1.000.259 1.537.720 24.309

94 Sonora Estncia (MS) 991.689 741.100 58.433

95 Benlcool (SP) 984.158 1.227.220 46.449

96 Pitangueiras (SP) 981.815 1.066.360 49.449

97 Central lcool Luclia (SP) 959.002 904.000 52.376

98 Alvorada (MG) 955.803 1.000.800 36.357

99 Alto Alegre Un. Floresta(SP) 953.351 1.754.760 25.421100 Santa Lcia (SP) 950.510 933.520 44.700

101 Ivat (PR) 928.293 1.847.120 19.479

102 Santa Maria - Cerquilho (SP) 920.492 821.620 42.860

103 Lucinia (MG) 918.542 1.539.140 28.495

104 Volta Grande (MG) 905.764 1.454.140 33.354

105 Ibir (SP) 899.164 1.348.300 37.342

106 Cresciumal (SP) 892.352 1.046.920 43.330

107 Ferrari (SP) 878.887 902.080 37.071

108 Campestre (SP) 872.016 631.280 45.351109 Maracaju (MS) 865.283 1.358.360 24.882

110 Bom Retiro (SP) 865.080 1.269.080 30.840

111 Central Paulista (SP) 863.900 995.860 32.220

112 Sapucaia (RJ) 855.631 1.104.420 21.954

113 Buriti (SP) 855.553 --- 77.298

114 Alcoazul(SP) 849.029 606.940 43.759

115 Jardest (SP) 842.171 1.502.680 27.542

116 Parlcool (SP) 830.000 900.000 34.000

117 Santa F (SP) 825.364 1.600.040 14.562118 Floralco(SP) 815.399 620.200 46.613

119 CEVASA (SP) 808.651 --- 74.212

120 Santo Alexandre (SP) 790.943 919.740 39.332

121 Dail - Ibaiti (PR) 777.942 --- 61.822

122 Dois Crregos (SP) 763.329 2.045.380 20.229

123 Sobar (SP) 762.920 --- 63.086

124 Pantanal (MT) 758.978 1.403.100 17.924

125 Sabarlcool (PR) 744.455 929.420 19.144

126 Coocarol (PR) 742.884 --- 55.664


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127 Goiasa (GO) 731.534 1.200.300 25.631

128 Passos (MG) 730.031 1.541.620 ---

129 Ipiranga (SP) 727.405 945.300 35.013

130 Goiansia (GO) 722.057 1.375.380 14.152

131 So Jos - Rio das Pedras (SP) 720.676 1.347.680 11.135

132 Anicuns (GO) 719.712 916.560 33.336

133 Alcidia (SP) 716.990 674.460 41.263

134 Sanagro (MG) 714.353 --- 54.932

135 Santa Cruz (RJ) 693.385 1.240.540 13.078

136 Pioneiros (SP) 692.817 965.720 30.956

137 Iva - Melhoramentos (PR) 679.266 --- 55.367

138 FBA/GASA(SP) 668.103 --- 38.996

139 Nova Unio (GO) 666.142 --- 54.540

140 Cooperval (PR) 660.735 961.800 24.073

141 Santo ngelo (MG) 655.505 983.380 25.646

142 Corol (PR) 637.975 725.520 26.247

143 Monte Alegre (MG) 637.349 1.274.060 14.630

144 Pau D'Alho (SP) 620.873 --- 34.789

145 Sta. Helena - Nova Andradina (MS) 617.540 --- 52.231

146 Branco Peres (SP) 617.096 --- 51.281

147 Dacalda (PR) 614.756 --- 48.042

148 Libra (MT) 608.112 --- 55.571

149 Goioer (PR) 598.831 713.580 20.936

150 Generalco (SP) 588.489 --- 47.311

151 Destivale (SP) 574.573 405.400 32.092

152 Alvorada do Bebedouro (MG) 568.821 --- 50.884

153 Ruette (SP) 555.928 302.580 33.333

154 Alcomira (SP) 554.847 550.060 32.161

155 Londra (SP) 551.195 --- 42.943

156 Destil (SP) 543.507 --- 38.828

157 Copagra (PR) 535.108 --- 45.450158 Novagro (Ex-Cachoeira) (MS) 530.328 --- 41.309

159 Alcoeste (SP) 523.793 --- 43.172

160 Dacal (SP) 520.964 389.080 26.093

161 Cocamar (PR) 514.869 --- 39.826

162 Cocaf (PR) 506.108 --- 37.443

163 Paraso (SP) 504.567 607.600 20.101

164 Diana(SP) 503.345 603.520 20.534

165 Cofercatu (PR) 489.810 479.000 25.492

166 Jaciara (MT) 469.178 964.380 10.520


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167 Cooperb (MT) 468.764 --- 34.606

168 Santa Rosa (SP) 462.746 416.400 19.835

169 Disa (ES) 461.018 --- 31.400

170 Peroblcool (PR) 454.758 837.220 7.494

171 Rio Negro (Ex-Cenasa) (GO) 448.393 --- 36.645

172 Cocari (PR) 439.684 --- 33.012

173 Bertolo (SP) 419.024 --- 34.659

174 Lasa (ES) 416.068 --- 27.862

175 Dasa (MG) 406.262 --- 31.100

176 Paineiras (ES) 399.387 459.060 16.945

177 Della Coletta (SP) 387.727 --- 33.580

178 Vale do Rio Turvo (SP) 372.973 --- 28.292

179 Cridasa (ES) 371.745 --- 27.025

180 Jatiboca (MG) 352.661 495.300 8.631

181 Santa Ins (SP) 350.078 --- 29.882

182 Itaiquara (SP) 328.853 670.100 ---

183 Rubiataba (GO) 325.497 --- 25.443

184 Guaricanga (SP) 314.826 --- 25.899

185 Alcana (MG) 312.295 --- 23.206

186 Vista Alegre (SP) 310.437 --- 24.142

187 Paraso (RJ) 310.288 466.360 4.920

188 Cupim (RJ) 291.289 544.120 ---

189 So Jos (RJ) 275.698 255.780 12.684

190 gua Bonita (SP) 266.120 --- 19.072

191 Gameleira (MT) 263.906 --- 20.245

192 Agropu (MG) 261.796 --- 20.883

193 Casquel (PR) 250.000 65.940 10.240

194 Sto. Antonio - Piracicaba (SP) 241.166 655.400 ---

195 Alcon (ES) 236.809 --- 18.622

196 Barcelos (RJ) 233.842 309.940 5.137

197 Coocapo - Alcopan (MT) 228.414 --- 18.687198 Grizzo (SP) 215.867 --- 16.526

199 WD (MG) 209.866 --- 17.647

200 Mendona (MG) 200.262 401.700 ---

201 Irmos Malosso (SP) 194.611 --- 13.790

202 Oeste Paulista (Ex-gua Limpa)(SP) 187.123 --- 15.809

203 Coamo (PR) 180.618 --- 12.277

204 Quissam (RJ) 130.535 217.880 ---

205 Destilaria Moreno (SP) 129.783 --- 9.631

206 Americana (PR) 127.497 --- 11.098


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207 Lopes da Silva (SP) 126.034 --- 10.894

208 Albesa (ES) 125.876 --- 9.166

209 Pureza (RJ) 125.180 118.460 1.837

210 Carval (GO) 123.204 --- 9.239

211 Atenas (MG) 110.300 --- 8.611

212 Rio do Cachimbo (MT) 102.498 --- 9.724

213 Benedito Coutinho - Agrisa (RJ) 86.770 --- 5.182

214 Alpox (RS) 80.262 --- 5.306

215 Carapebus (RJ) 69.985 114.340 ---

216 Lago Azul (GO) 51.345 --- 3.273

217 Pyles (SP) 35.246 --- 3.830

Fonte: Informao UNICA - Ano 5 - N 46 - Maro/Abril de 2002

Comparativo das Produes de Cana, Acar e lcooldo Estado de So Paulo e Regio Centro-Sul

So Paulo Demais Estados Centro-SulProduto

Quantidade % Quantidade % Quantidade %Cana (t) -46.008.246 -23,69 -10.892.521 -15,62 -56.900.767 -21,56Acar (t) -3.379.918 -25,90 -839.586 -22,09 -4.219.504 -25,04

A. Anidro (m3

) -239.417 -6,31 -382.621 -23,47 -622.038 -11,47A. Hidratado (m3) -1.807.572 -38,53 -142.721 -9,39 -1.950.293 -31,39A. Total (m3) -2.046.989 -23,14 -523.342 -16,67 -2.572.331 -22,11ATR (t) -7.129.023 -24,79 -1.824.793 -19,01 -8.953.815 -23,34kg ATR/t -2,32 -1,59 -5,54 -4,03 -3.24 -2,28

Cana-de-acar Acar lcoolEstado

Toneladas % Toneladas % Toneladas %Esprito Santo 2.554.166 1,23 45.474 0,36 150.663 1,66Gois 7.207.646 3,48 397.440 3,15 318.431 3,51

Mato Grosso 8.669.533 4,19 369.530 2,93 464.357 5,12Mato Grosso do Sul 6.520.923 3,15 23.635 1,83 314.777 3,47Minas Gerais 10.634.653 5,14 619.54 4,90 485.063 5,35Paran 19.320.856 9,33 989.139 7,83 799.364 8,82Rio de Janeiro 3.934.844 1,90 307.698 2,44 92.596 1,02So Paulo 148.226.228 71,58 9.671.388 76,58 6.439.113 71,04Total Centro-Sul 207.068.849 100,00 12.631.848 100,00 9.064.364 100,00

Fonte: Informativo Orplana - Ano VIII - N 01 - Janeiro/2001


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1.10 - Terminologia Aucareira

EXTRAO

Porcentagem em pol extrado da cana.

FIBRA EM CANA a matria seca e insolvel em gua que compe a cana, que posteriormentedar origem ao bagao.

EMBEBIO o processo que embebe gua ou caldo ao bagao j esmagado, para que semisture com o caldo existente no bagao e o dilua no prximo terno.

MACERAO

o processo no qual o bagao saturado de gua ou caldo, geralmente a altatemperatura. A macerao uma classe especial de embebio.

CALDO RICO OU PRIMRIO o caldo de cana extrado no primeiro terno da moenda no qual estava contidona cana-de-acar.

CALDO POBRE OU SECUNDRIO o caldo de cana extrada no segundo terno da moenda, que sofreu embebiodesde o ltimo terno. mais diludo do que o caldo rico, pois est contida a guade embebio.

CALDO MISTO a mistura do caldo rico e do caldo pobre (caldo do primeiro e do segundoterno), contendo o caldo que veio da cana e a gua de embebio.

CALDO SULFITADO o caldo que passou pelo processo de sulfitao. Contm dioxido de enxofrepara reduo de cor e eliminao de colides.

CALDO CALEADO o caldo que passou pelo processo de alcalinizao (caleao) para neutralizar o

pH do caldo, aps a sulfitao.LEITE DE CAL a mistura da cal virgem com gua, utilizado para neutralizao do caldo ou doxarope.

SACARATO a mistura da cal virgem com caldo ou xarope de cana, utilizado paraneutralizao do caldo ou do xarope.

CALDO CLARIFICADO OU DECANTADO o caldo que saiu do decantador para eliminao das impurezas contidas nocaldo.


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LODOSo as impurezas retiradas do caldo durante o processo de decantao.

CALDO FILTRADO o caldo que passou pelo processo de filtragem, para retirada da sacarosecontida no lodo.TORTA DE FILTRO a mistura do lodo com bagacinho de cana que saram do processo de filtragem.A sacarose contida na torta dada como perda, pois no ser mais processada.A torta devolvida para a lavoura como fertilizante.

POLMEROComposto qumico misturado ao caldo ou xarope, com efeito de decantao ouflotao das impurezas.

BRIXSo os slidos solveis na cana ou na soluo aucarada, dos quais uma parte a sacarose. expressada como percentagem de peso de slidos.

POL o valor obtido pela polarizao simples e direta em um sacarmetro de umasoluo de peso normal. expressada como se fosse um valor real.

PUREZA a quantidade de sacarose contida em 100 partes de slidos totais.

Pureza = pol x 100brix

INVERSOA sacarose hidrolisa-se com facilidade em solues cidas a velocidades queaumentam notavelmente com o aumento da temperatura e diminuio do pH.Esta reao hidroltica denominada de Inverso, e causa perda de sacarose.

POLISSACARDEOSEste nome dado a todos os sacardeos com cadeia de mais de 12monossacardeos. Os mais fundamentais presentes na cana-de-acar a

dextrana e o almidom. So muitos prejudiciais nos processos de moagem,clarificao, cristalizao e centrifugao do acar.


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SACAROSE o acar contido nos vegetais, encontrado em maior volume na cana-de-acar ou na beterraba.

A Sacarose um dissacrideo produzido pela condensao de glicose e frutose, esua frmula qumica C12 H22 O11 (peso molecular 342,30).Pode ser determinada por meio de um sacarmetro, utilizando mtodos analticosou pela polarizao direta, j que a diferena entre pol e sacarose no se tem emconta.

Estrutura e configurao da sacarose:

XAROPE

o caldo de cana concentrado nos evaporadores, antes de realizar algumaoperao de extrao de acar.

MASSA COZIDA a mistura de cristais e licor-me descarregado dos Cozedores vcuo. A massacozida classificada de acordo com sua pureza (Primeira, Segunda ou Terceira).

MAGMA a mistura de cristais de acar do Cozedor de Granagem com caldo de cana,xarope ou gua. utilizada como p dos cozimentos de primeira e de segunda.

MEL o licor-me separado dos cristais de acar atravs da centrifugao. O mel classificado de acordo com o tipo de massa cozida (Mel Rico para massa deprimeira, Mel Pobre para massa de segunda e Mel Final para massa de terceira).

MOSTOMosto o termo empregado em tecnologia, para definir todo o lquido aucaradosusceptvel de sofrer fermentao.Na prtica a mistura de melao (mel final) com gua ou caldo de cana, que devidamente preparado para sofrer a fermentao alcolica.

Glicose Frutose


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LEVEDURA (LEVEDO OU FERMENTO)Para o mosto desenvolver o processo fermentativo, ele deve ser inoculado coma levedura, que so os microorganismos responsveis pela fermentao

alcolica.VINHO o produto resultante da fermentao alcolica. O vinho centrifugado paraseparao da levedura e enviado para as colunas de destilao.

BAGAO HIDROLIZADOSubproduto que sofre um processo de hidrlise (abertura de clulas). Bagaodestinado rao animal.

GRAU INPMPorcentagem de lcool em peso, em uma mistura hidro-alcolica temperaturapadro de 20C.

1.11 Frmulas e Converses

Frmulas e Converses utilizadas no setor sucroalcooleiro

Frmulas mais utilizadas - PCTSCoeficiente C= 1,0313 - (0,00575 * fibra)Coeficiente R= 1,6828 * {1 - [40 / (pureza - 1)]}

Fator r=1,9330 * {1 - [40 / (pureza - 1)]}Brix% cana= brix% caldo * [1 -(0,01 * fibra) * coeficiente C Pol% cana= pol% caldo * [1 -(0,01 * fibra) * coeficiente C Ar% cana= ar% caldo * [1 -(0,01 * fibra) * coeficiente CPureza= pol% cana (caldo) / brix%cana (caldo) * 100ART% cana= [(1,0426 * pol%caldo) + ar%caldo] * (pol%cana / pol%caldo)gio= [(pol% cana / 12,257 * fator r) - 1]* 100lcool Provvel= [(pol% cana * 8,8 * 1,0526) + (ar%cana * 8,8)]* 0,97 * 0,903 * 0,647 Acar Recupervel= pol%cana * 8,8 e coeficiente R / 0,903lcool Residual= {[(pol%cana * 9,2629 * (1 - coeficiente R)] + (ar%cana * 8,8)} *0,5672Acar Terico Recupervel Total= [(pol%cana * 8,8 * coeficiente R) + {[(pol%cana *

9,2629 * (1 - coeficiente R)] (ar%cana * 8,8)} * 0,5672 * 1,4672)] / 0,993

Converses de STAB1,0000 acar Standard = 1,0526 kgs de ART1,0000 lcool Anidro = 1,7160 kgs de ART1,0000 lcool Hidratado = 1,64736 kgs de ART1,63000 kgs acar = 1,0000 lts de lcool anidro


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Converses utilizadas pelo IAA- 1,048939 kg de acar DEMERARA- 0,995966 kg de acar SUPERIOR

- 0,991955 kg de acar ESPECIAL - 1,006127 kg de acar REFINADO AMORFO- 0,989962 kg de acar REFINADOGRANULADO- 0,678979 lt de lcool ANIDRO - 0,704547 lt de lcool HIDRATADO- 0,594270 kg de HTM

1 Kg de acar standard equivale a:

- 1,000000 kg de GLUDEX

1 kg de acar = 1,04726 kg de ART (Acar Redutor Total)1 lt de Anidro = 1,86222 kg de ART1 lt de Hidratado = 1,78563 kg de ART

1 lt de lcool Hidratado = 0,96371 lt de lcool Anidro 1 lt de lcool Anidro = 1,4728 kg de acar Standard 1 saco de acar (50 kgs) gera 5,833 lts de lcool Anidro residual1 ton. de Mel residual (55%ART)=296 lts de lcool Anidro 1 ton. de Cana padro (12,257 de pol%cana)= 94 kgs de acat Standard ou 63,83 lts dlcool Anidro

Converses do Consecana - SP1,0000 acar Standard = 1,0495 kgs de ART (Acares Totais Redutores)1,0000 lcool anidro = 1,8169 kgs de ART1,0000 lcool hidratado = 1,7409 kgs de ART

ART = 9,26288 * PC * 8,8 * AR, onde:PC = Pol%canaAR = AR%cana, definido pela frmula:[9,9408 - (0,1049 * pureza)] * [1 - (0,01 * fibra)] * [1,0313 - (0,00575 * fibra)]

Clculo de Anidro e Hidratado Direto e ResidualAEA = ATR * 0,5504AEH = ATR * 0,5744AEAr = {[(8,8 * PC * (1 -(1,66957 *(1 -(40 / pureza - 1)))))) * 1,0526] + (8,8 * AR)} *0,5504AEAr = {[(8,8 * PC * (1 -(1,66957 *(1 -(40 / pureza - 1)))))) * 1,0526] + (8,8 * AR)} *0,5744

Fonte: TL Assessoria


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1.12 Padres Tcnicos de Operao

CANA:

PC > 13%

AR 0,5 a 0,8%

ART 14 a 17,5%

PUREZA > 87,0%

FIBRA 12 a 14%

BAGAO:

EMBEBIO % CANA 25 a 40%

BRIX % CALDO MISTO 14 a 16%

MOAGEM:

EMBEBIO % CANA 25 a 40%

BRIX % CALDO MISTO 14 a 16%

NDICE DE PREPARO 85 A 92%

BAGAO % CANA 26 a 29%

EFICINCIA DE MOAGEM > 85%

LAVAGEM DE CANA:

CONSUMO DE GUA P/ LAVAGEM 5 m/ton cana

pH GUA LAVAGEM 10 a 11 pH


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TRATAMENTO DO CALDO:

pH CALDO SULFITADO 3,6 a 4,2

CONSUMO ENXOFRE 250 a 300 gramas / ton.cana100 a 300 gramas / saco acar

pH CALDO CALEADO 7,2 a 7,4 pH (para acar)5,8 a 6,0 pH (para lcool)

CONSUMO CAL 500 a 1500 gramas / ton. cana

TEMPERATURA CALDO P/ DECANTADOR 105C

BRIX CALDO FILTRADO 10 a 12 brix

TORTA 30 a 40 kg / ton. cana

LODO 150 a 220 kg / ton. cana

% SLIDOS INSOLUVIS NO LODO 15 a 25%

pH LODO 8 a 9 pH

CONSUMO DE POLMERO 1 a 4 gramas / ton. cana

pH CALDO CLARIFICADO 6,6 a 6,9 pH (para acar)5,6 a 5,8 pH (para lcool)

EFICINCIA DOS FILTROS > 75%

BRIX CALDO CLARIFICADO 13 a 15 brix

TEMPO RETENO NA CALEAO 8 a 10 minutos

TEMPO RETENO NA DECANTAO 3 a 3,5 horas (acar)2 a 2,5 horas (lcool)


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FABRICAO DE ACAR:

BRIX CALDO PR EVAPORADO 19 a 25 brix

BRIX XAROPE 55 a 65 brix

PRESSO VAPOR DE ESCAPE 1,4 a 1,5 kgf/cm

PRESSO VAPOR VEGETAL 1 0,7 a 0,8 kgf/cm



VCUO EVAPORAO 22 a 25 Pol.Hg

TEMPERATURA GUA P/ MULTIJATO 30 a 32C

TEMPERATURA GUA SADA MULTIJATO 44 a 48C

BRIX MASSA 90 a 92 brix Massa A91 a 93 brix Massa B

PUREZA MASSA 85 a 87% - Massa A70 a 72% - Massa BPUREZA MEL RICO 74 a 76%

PUREZA MEL POBRFE 68 a 74%

PUREZA MEL FINAL 52 a 60%

PUREZA DO MAGMA > 93,5%

BRIX NO DILUIDOR DE MEL 65 brix

TEMPERATURA GUA LAVAGEM ACAR 115 a 125C

QUANTIDADE DE MEL FINAL 55 a 75 kg mel / ton. cana

VCUO COZEDORES 20 a 25 Pol.Hg

TEMPERATURA ACAR P/ ENSAQUE < 35C

POL ACAR > 99,6


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% CINZAS NO ACAR > 0.07%

UMIDADE NA SADA DO SECADOR < 0,02%

TAXA EVAPORAO 22 a 27 kg vapor / m (PRS)16 a 18 kg vapor / m (4 EFEITOS)

CV ACAR 20 a 30%

FERMENTAO E DESTILAO:

BRIX MOSTO 18 a 22 brix

TEMPERATURA MOSTO 30 a 32

C

% FERMENTO NO VINHO 10 a 14%

% FERMENTO NO VINHO CENTRIFUGADO < 0,5%

% FERMENTO NO LEITE 55 a 65%

% FERMENTO NA CUBA 28 a 35%

pH FERMENTO TRATADO 2 a 2,5 pH

TEMPERATURA DE FERMENTAO 32 a 34C

CONSUMO ANTI-ESPUMANTE 0,1 a 1 kg / m lcool

CONSUMO CIDO SULFRICO 5 a 10 kg / m lcool

TEOR ALCLICO NO VINHO 8 a 10 GL

TEOR ALCLICO NA VINHAA < 0,05 GL

TEOR ALCLICO NA FLEGMAA < 0,05 GL

VINHAA 10 a 12 litros / litro lcool

TEMPERATURA VINHO P/ COLUNA A 95C


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1.13 - A importncia da matria prima

A matria prima tem que satisfazer um conjunto de requisitos de qualidade para

que a indstria ao process-la seja capaz de obter uma produo estvel naqualidade e eficincia.

A qualidade da cana-de-acar se resume nos seguinte aspectos:- Contedo de sacarose- Presena de matrias estranhas- Tempo de corte- Tempo de queima

QUALIDADES DE UM BOA VARIEDADE DE CANA-DE-ACAR- Bom rendimento por hectare

- Alta riqueza de sacarose- Contedo de fibra entre 12 14%- Brix maior de 16o- Boa e rpida germinao- Resistncia as enfermidades e pragas- Escassa ou nenhuma florao- Facilidade para a mecanizao da colheita- Mnimas dificuldades na fbrica


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1.14 - Composio tecnolgica da cana-de-acar

1.15 - A colheita da cana-de-acar

Aps atingir o ponto adequado de maturao, a cana-de-acar colhidamanualmente ou mecanicamente.No corte mecnico, dispensa-se a queima das palhas antes da colheita.

Celulose

PentosanasLignina

gua75 - 82%

SlidosSolveis18-25%

acares15,5 - 24%

no-acares1,0 - 2,5%

sacarose 14,5 - 24,0%glicose 0,2 -1,0%frutose 0,0 -0,5%

orgnicos

inorgnicos

aminocidosgordurasceras

corantescidos,etc.SiO2K2OP2O5CaOMgONa2OFe2O3SO3Cl

Fibra8,0 - 14,0%

Caldo86,0 - 92,0%

CANA-DE-ACAR


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1.16 - Rendimento Industrial na Usina

As canas velhas provocam:

- Inverso da sacarose do caldo- Aumento do contedo de polissacrideos nos caldos, principalmente a

dextrana- Aumento da acidez- Diminuio da pureza do caldo

O tempo de corte influi na velocidade de deteriorao da cana:- A cana cortada se deteriora mais rpido do que a cana em p.- A cana queimada se deteriora mais rpido do que a cana verde.

O tempo de deteriorao da cana depende da sua variedade.

A dextrana e o almidom so polissacardeos introduzidos em grandes quantidadeno processo pelo atraso das canas e pelas matrias estranhas, causandodificuldades ao processo:- Aumento excessivo da viscosidade dos caldos.- Reduo da velocidade de cristalizao da sacarose.- Deformao dos cristais de sacarose, influenciando negativamente no

esgotamento e na centrifugao.- Reduo geral da eficincia econmica da Usina.

O brix do caldo extrado um indicador importante, j que:

- O brix do caldo do primeiro terno ndice da tendncia do rendimento.- O brix do caldo misto ndice da quantidade de gua evaporar.

A diferena entre o brix do caldo do primeiro terno e do caldo misto um ndicede dissoluo proporcional a quantidade de gua incorporada no processo deextrao, sendo que este aspecto fundamental determinar:- A carga de trabalho dos evaporadores e cozedores.- A demanda de vapor para o processo.

A pureza do caldo serve com base de clculo aproximado das perdas. Adiminuio de pureza significa aumento dos no-acares separar, tendo como

conseqncia:- Maior quantidade de mel final e portanto aumento das perdas de acar.- Aumento do consumo de vapor por unidade de acar produzido.- Diminuio da produtividade.

A fibra da cana tem um efeito notvel sobre a extrao, quanto maior seja afibra, menor ser a extrao.


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1.17 - Processos que formam a produo deacar

PROCESSO AGROQUMICODecide a quantidade de acar produzida por tonelada de cana e a quantidade decana por rea disponvel, para o comeo da safra.

PROCESSO COLHEITA-TRANSPORTEDecide as condies em que chegar a cana na Usina.

PROCESSO INDUSTRIALResume os resultados finais e resultados industriais dos trs processos.

AUCAR PRODUZIDO = AC - Pct - PF

Onde: AC = acar na canaPcT = perdas na colheita-transportePF = perdas na fbrica

1.18 - Processo industrial de produo do acar

GGEERRAAOODDEE EENNEERRGGIIAAEELLTTRRIICCAA

PPRREEPPAARROO EEMMOOAAGGEEMMDDAA CCAANNAA

EEVVAAPPOORRAAOODDOO

CCAALLDDOO

GGEERRAAOODDEE

VVAAPPOORR

RREECCEEPPOODDAA

CCAANNAA

CCLLAARRIIFFIICCAA OODDOO

CCAALLDDOO

CCOOZZIIMMEENNTTOO

SSEEPPAARRAAOODDOO

AACCAARR

SSEECCAAGGEEMMDDOO

AACCAARR

FFIILLTTRRAAGGEEMMDDOO

LLOODDOO

CCAANNAA

AAUUCCAARR

BAGAO

CAN CALDO

VAPOR

L DOCALDOTURVO

CALDO

XAROPE

MASSCOZIDA

A CAR

MEL

MEL FINALP/ DESTILARIA

TORT


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A Usina de Acar e sua Automao

Capitulo 2 - PREPARO E MOAGEM DE CANA

2.1 Recepo e Preparo da Cana

A cana que chega na Usina pesada para controle agrcola e industrial.A cana analisada no laboratrio de sacarose para sistema de pagamento aosfornecedores de cana.A cana descarregada e armazenada no ptio de cana. Muitas usinas noutilizam o ptio de cana para evitar inverses de sacarose.A cana lavada nas mesas alimentadoras para eliminao de matriasestranhas. Um ndice tolervel de matrias estranhas na cana de 3%.A mesa alimentada a esteira metlica que conduz a cana para o preparo da cana(picadores e desfibradores). A funo dos picadores e desfibradores apreparao da cana mediante o quebramento da estrutura dura e ruptura dasclulas para a moagem.A cana desfibrada conduzida pela esteira de borracha at as unidades demoagem. Esta esteira de borracha por que possui um eletroim paraeliminao das partes metlicas, para no danificar os rolos esmagadores.

O preparo de cana define a extrao e o trabalho das moendas.

Vista da Recepo e Preparo da Cana-de-acar para Moagem

PICADOR DESFIBRADOR ELETROIMMESAALIMENTADORA

ESTEIRARPIDA

CHUTEDONELLY

ESTEIRA METLICACANA


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2.2 Unidades de moagem e seus acionamentos

A extrao do caldo pode ser feita por Moagem ou Difuso.

Vista de uma Moenda

Vista de um Difusor


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A moenda geralmente possui de 4 7 unidades de moagem, que so chamadosde ternos.Cada terno possui 3 massas (rolos). Se incorpora uma quarta massa pararealizao da alimentao forada.

Os trs rolos de um terno de moenda convencional so montados em tringulotal que a cana desfibrada seja esmagada duas vezes: uma entre o rolo superior eo rolo de entrada, e outra entre o rolo superior e o rolo de sada. Ao passar pelorolo superior e de entrada a cana desfibrada conduzida por sobre umabagaceira at o rolo de sada. Os rolos so acionados por pinho do rolo superior,acionado por uma turbina e um sistema de engrenagens redutoras.Os rolos de entrada e de sada so fixos, enquanto o rolo superior levanta eabaixa por meio de um sistema de presso hidrulica.

A cana conduzida de um terno a outro atravs de esteiras intermedirias. Asesteiras geralmente so do tipo de taliscas de arraste, que conduzem a cana ato chute-donelly do prximo terno.Os ternos de moendas podem ser acionados por turbinas vapor, motoreseltricos e mais recentemente por motores hidrulicos.O acionamento dos ternos pode ser individual, duplo ou at um acionamentopara todos os ternos de moendas.

ESQUEMA DE UM TERNO DE MOENDA:

CABEOTEHIDRULICO

CASTELO

ROLOSUPERIOR

ROLODE

SADA

ROLODE

ENTRADA

ROLODE

PRESSO

AJUSTE DABAGACEIRA

BASEMANCAL

POSICIONADORDO

ROLO

EIXO DEACIONAMENTO

ENTRADADE CANA

SADADE CANA

PENTES

BAGACEIRA


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2.3 Embebio e macerao

A embebio pode ser simples, composta com reciclagem de gua ou mista. A

mais utilizada a composta, no qual se aplica gua ao bagao no ltimo terno, ocaldo extrado no ltimo terno aplicado no penltimo terno, e assimsucessivamente at o segundo terno.No primeiro terno extrado o caldo contido na cana. Por isso chamamos o caldodo primeiro terno de Caldo Rico ou Primrio e o caldo do segundo terno de CaldoPobre ou Secundrio.

A quantidade de gua de embebio que se aplica varia de acordo com a regioda usina, com a capacidade da moenda, com a caracterstica da cana (sobretudoseu contedo de fibra).O valor de fibra um parmetro difcil de ser medido, por isso geralmente aplica-

se de 25 30% de gua contra o peso total da cana.

A temperatura da gua de embebio um parmetro importante para aeficincia da moagem.

Enfim, h vrios pontos importantes para definir o ndice de eficincia daextrao:

Aumento da presso hidrulica:- Aumenta o caldo expelido- Aumenta a potncia necessria

- Reduz a pega (capacidade de alimentao)Aumento na velocidade do rolo:- Reduz o caldo expelido- Aumenta a pega

Aumento na ruptura das clulas (preparo):- Aumenta o caldo expelido- Aumenta a pega

Aumento na vazo de gua de embebio:-

Aumenta a extrao- Reduz a pega

Aumento na temperatura da gua de embebio:- Aumenta a extrao- Reduz a pega

Reduo na abertura dos rolos e da bagaceira:- Requer aumento da velocidade para manter a moagem- Aumenta a ruptura das clulas- Aumenta a potncia necessria


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ESQUEMA DO CONJUNTO DE MOAGEM:

2.4 ndices de eficincia da moagem:

- Para cada 1% de matria estranha que entra na Usina, se perde 1,5 kg deacar por tonelada de cana moda.

- O ndice de rupturas de clulas define o resultado do preparo de cana. At90% aceitvel.

- A extrao no primeiro terno deve ser de 50 70%.

- A umidade do bagao dever ser de 48 50%.

- A pol do bagao na sada do ltimo terno dever ser o mais baixo possvel,sem afetar outros parmetros da fbrica. A pol do bagao at 1,5 aceitvel.

- A extrao do caldo deve ser a maior possvel. A mdia de extrao para umamoenda 96% e para um difusor 98%.

- Limpeza das moendas, mantendo um perfeito estado de assepsia da rea,

fazendo desinfeo com gua quente, vapor ou produtos qumicos.

CALDOPRIMRIO

CALDOSECUNDRIO

CALDOMISTO

EMBEBI OCOMPOSTA

GUA

BAGAO

CANADESFIBRADA

PENEIRAROTATIVA

CALDOPENEIRADO

BAGAO


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2.5 - Extrao do Conjunto de Moagem:

2.6 - Operao da Extrao de Caldo:

CANA

CALDOMISTO

BAGAO

GUA DEEMBEBIO

CONTEDO DE POL NA FIBRA

CONTEDO DE POL NO CALDO

PRIMEIROTERNO

LTIMOTERNO

80

70

60

50

40

30

20

10

0

%

EXTRAO

1 2 3 4 5 a 6

TERNOS


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2.7 - Automao da rea de Moagem:

AUTOMATIZAO DA ALIMENTAO DE CANA

Este controle consiste em medir e controlar o nvel de cana no chute-donelly doprimeiro terno da moenda, atuando na velocidade da esteira de borracha. Avelocidade da esteira metlica sincronizada com a velocidade da esteira deborracha, controlando assim as esteiras de alimentao de cana para a moenda.Tambm feita a proteo das turbinas dos picadores e desfibradores, paraevitar embuchamento nesses equipamentos, para isto necessrio a medio derotao das turbinas. A proteo atua na velocidade da esteira metlica at quea turbina recupere a sua velocidade normal de trabalho.O nvel do colcho de cana da esteira tambm pode ser medido e entrar nocontrole, atuando na velocidade das esteiras caso o nvel do colcho de canadiminua.

SINCRONISMO DA MESA ALIMENTADORAEste controle consiste em medir a potncia do motor da esteira metlica de canae manter uma carga de cana determinada na esteira metlica. A velocidade damesa alimentadora controlada pela potncia do motor da esteira e tambmpelo sincronismo com a velocidade das esteira de cana.

CONTROLE DE VELOCIDADE DAS TURBINAS DAS MOENDASEste controle consiste em medir e controlar o nvel de cana desfibrada no chute-donelly do segundo ao ltimo terno da moenda, atuando na velocidade daturbina de acionamento do respectivo terno. Tambm pode ser amarrado pelo

deslocamento do rolo superior, como um segundo elemento de controle.PAINEL INTELIGENTE PARA TURBINA A VAPORTrata-se de um painel inteligente para controle da turbina a vapor, contendo umControlador Lgico para segurana, trip da turbina, medio de presses devapor primrio, vapor de escape, leo de lubrificao e leo de regulagem daturbina, medies de temperatura dos mancais da turbina e redutores, medioda velocidade da turbina e comandos das bombas de lubrificao. Todos oscomandos so feitos atravs de uma IHM local no painel ou atravs do sistemade superviso.

CONTROLE DE VAZO DE GUA DE EMBEBIOEste controle consiste em medir e controlar a vazo de gua de embebio. Estecontrole pode ter um set-point local para manter uma vazo fixa ou ter umset-point remoto, atravs da rotao da turbina do primeiro terno ou da vazode caldo misto.

CONTROLE DE NVEL DA CAIXA DE CALDOEste controle consiste em medir e controlar o nvel da caixa de caldo, atuando navelocidade da turbina do primeiro terno da moenda.


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CONTROLE DE VAZO OU DIVISO DO CALDO PARA FBRICA EDESTILARIAEste controle consiste em medir e controlar a vazo de caldo para a fabrica e

para a destilaria.LIMPEZA AUTOMTICAEste controle permite efetuar a limpeza automtica da peneira de caldo e dosternos da moenda, atravs de vlvulas on/off de vapor ou gua quente. Ocontrole consiste em efetuar limpezas automticas temporariamente comintervalos programados.

COMANDO E INTERTRAVAMENTO DE MOTORESEste sistema permite uma operao segura no comando liga/desliga de motores,pois feita uma seqncia de partida e intertravamento para desarme da planta,caso ocorra algum problema de segurana ou desarme algum motor que ponhaem risco a operao da moenda. Para os motores com soft-start ou inversor,poder ser monitorado todos os dados de configurao, caso eles possuamcomunicao Modbus.

MONITORAO E ALARME DE VARIVEIS AUXILIARES- Medio de flutuao do rolo superior dos ternos de moenda- Medio de temperatura dos mancais das turbinas, redutores, moendas,

picadores, desfibradores, volandeiras e pinhes.- Medio de temperatura da gua de embebio- Medio de temperatura do vapor para as turbinas- Medio de presso do vapor para as turbinas- Medio de presso de leo de lubrificao das turbinas e moendas- Medio de rotao das mesas alimentadores, esteiras e turbinas- Medio de umidade do bagao

SISTEMA DE SUPERVISOSoftware de superviso para operao, arquivo de dados em histrico e emissode relatrios, e interligado a uma rede Ethernet para comunicao com os outrossetores da Usina.

Usina Cidade Gacha - Paran


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RESULTADOS OBTIDOS COM A AUTOMAO:

Estabilidade de moagem

Aumento da extrao de caldo

Proteo contra embuchamento

Diminuio das perdas no bagao (POL)

Diminuio das perdas de tempo por paradas

Diminuio das perdas por inverso de sacarose

Melhor embebio e umidade do bagao

Economia de energia e vapor

Facilidade e segurana na operao

Mesa de Comando da Moenda Controlador CD600


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Painel de Comando da Moenda Usina So Domingos CLP LC700 SMAR


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Painel Inteligente de Turbina dos ternos da Moenda Usina Moema CLP LC700 SMAR

Mesa alimentadora automatizada Usina Alcoazul CLP LC700 SMAR


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Tela do Preparo de Cana Usina So Domingos

Tela da Moenda Usina So Domingos


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Tela da Mesa Alimentadora

Tela do Preparo de Cana


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Tela do Difusor de Cana

Tela do Secador e Esmagador na sada do Difusor de Cana


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Tela das Temperaturas dos Mancais da Moenda Usina So Domingos

Tela de Partida dos Motores da Moenda Usina So Domingos


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FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DA MOENDA

VISTA EM PLANTA DA MOENDA


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Capitulo 3

TRATAMENTO DO CALDO,EVAPORAO E

FLOTADOR DE XAROPE


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Capitulo 3 - TRATAMENTO DO CALDO, Evaporaoe Flotador de Xarope

3.1 Tratamento do Caldo

O caldo extrado na moagem chega a etapa de cristalizao com uma misturacomplexa, contendo os componentes integrais da cana-de-acar e mais asmatrias estranhas incorporadas ao caldo acidentalmente, atravs do corte decana, da colheita, do transporte, das operaes na moagem. Por isso o caldodever passar por um processo de Clarificao Simples, que consiste em umtratamento com cal e calor antes da etapa de evaporao.

Os principais objetivos da Clarificao Simples so:

- Elevar o pH do caldo a um nvel onde as perdas de sacarose por inversopermaneam num nvel mnimo durante o processo subsequente derecuperao de acar

- Incremento da pureza- Eliminao de colides- Separao dos no-aucares- Separao de matrias estranhas como a terra, bagacinhos finos e outras

substncias solveis que sejam prejudiciais- Produzir um caldo limpo

Controlando o pH a um nvel timo, assegura-se uma remoo satisfatria dos

compostos indesejveis no caldo e fornece uma condio adequada para arecuperao de acar.

O pH ideal do caldo aquele que resulta num pH do xarope de 6,5. Trata-se dovalor mais ou menos timo para conduzir as etapas subsequentes decristalizao, fornecendo massas cozidas fceis de cristalizar, mnimodesenvolvimento de compostos e cor indesejveis, pequena decomposio dosacares redutores e perda de sacarose por inverso.

A clarificao Simples o mtodo mais antigo de purificao do caldo. Estetratamento a base de cal e calor forma um precipitado pesado de composio

complexa, no qual parte mais leve e parte mais pesada do que o caldo. Esseprecipitado floculante leva consigo a maior parte do material fino que est nocaldo e que no foi extrado pelas peneiras no setor de moagem.A separao deste precipitado feita por sedimentao e decantao.

Esse processo de Clarificao Simples utilizado para a fabricao do acardemerara ou VHP, porm para a fabricao do acar cristal (conhecido comobrando direto) necessrio melhorar a cor e o brilho do acar. Para produzir talacar necessrio recorrer a procedimentos mais complexos do que aClarificao Simples. Os procedimentos que usam SO2 ou CO2 com cal, processoschamados de Sulfitao e Carbonatao, respectivamente.


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O acar produzido pelo processo de Carbonatao de melhor qualidade e maisuniforme do que o produzido por Sulfitao, porm seu custo muito maior. Poreste motivo a Carbonatao no muito utilizado no hemisfrio ocidental, mas

muito utilizado no hemisfrio oriental (Java, Formosa, ndia, frica do Sul eoutros pases).A Sulfitao pode ser feita frio ou quente, antes ou depois do tratamentocom cal.A Sulfitao feita de forma contnua, j que o caldo e os gases de SO2 passamcontinua e simultaneamente em contracorrente atravs de uma torre (Coluna deSulfitao).

O gs dixido de enxofre (SO2) obtido pela combusto do enxofre em fornos. Ogs resfriado para evitar a formao de SO3, pois aumentaria o consumo deenxofre.

O Leite de Cal (hidrxido de clcio) obtido atravs da mistura de cal virgemcom gua. A cal virgem deve possuir cerca de 90% de xido de clcio. O leite decal dever ser preparada com 3 4 graus Baume, pois este valor garante acontrolabilidade do processo.A operao de Aquecimento consiste na elevao da temperatura do caldocaleado a uns graus acima de sua temperatura de ebulio (mais ou menos105oC).

Forno de enxofre para Sulfitao do Caldo


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DECANTADORES PARA A CLARIFICAO CONTNUA

Depois que o caldo sulfitado, caleado e aquecido, ele enviado para os

decantadores para que seja feita a separao das impurezas (lodo). O tempo dereteno do caldo nos decantadores varia de 2 a 4 horas. Atualmente estutilizando Decantadores Rpidos que trabalham com um tempo de retenomenor do caldo, em mdia de 40 minutos.

ESQUEMA DE UM DECANTADOR:

CAIXA DELODOCAIXA DECALDOCLARO

ACIONAMENTODOS

RASPADORES

RASPADORES BANDEJAS

LODO

TANQUE FLASHCALDO

AQUECIDO


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3.2 - Automao da rea de Tratamento do Caldo:

CONTROLE DE pH DO CALDO SULFITADO

Esse controle consiste em medir o pH do caldo aps a sulfitao e controlar avelocidade do inversor de freqncia da rosca sem fim que alimenta a vazo deenxofre para forno rotativo.

CONTROLE DE pH DO CALDO CALEADOEsse controle consiste em medir o pH do caldo caleado e controlar a vazo deleite de cal para correo do pH do caldo. A dosagem de leite de cal pode serfeita atravs de vlvula de controle ou de bomba dosadora com inversor defreqncia, sendo este ltimo a mais recomendada.O controle de pH pode ser fracionrio, com duas dosagens de leite de cal, umadosagem na caleao em funo da vazo de caldo e outra dosagem fina no

balo flash, medindo o pH e controlando a dosagem de leite de cal.

CONTROLE DE TEMPERATURA DO CALDOEsse controle consiste em medir a temperatura na sada dos aquecedores decaldo e controlar a vazo de vapor para os aquecedores, mantendo atemperatura ideal para a decantao.

CONTROLE DE VAZO E DIVISO DO CALDO PARA OS DECANTADORESEsse controle consiste em medir e controlar a vazo de caldo para osdecantadores. Caso a Usina possua vrios decantadores recomendado fazer adiviso do caldo, medindo a vazo geral de caldo e distribuindo o caldo

proporcionalmente para cada decantador. O nvel da caixa de caldo caleado podefazer parte do controle, alterando a vazo nos casos de nveis crticos (alto emuito baixo).

CONTROLE DE DOSAGEM DE POLMERO PARA OS DECANTADORESEsse controle consiste em controlar a dosagem de polmero para cadadecantador, em funo da vazo de caldo, mantendo uma relao caldo xpolmero.

CONTROLE DE RETIRADA DE LODO DOS DECANTADORESEsse controle consiste em medir a densidade do lodo na sada do decantador e

controlar a vazo de sada do lodo atravs de uma bomba dosadora ou vlvularotativa.

RESULTADOS OBTIDOS COM A AUTOMAO:Contedo de SO2 do caldo (ppm) dentro dos parmetros estabelecidosEstabilidade do pH do caldoTemperatura tima para decantaoMaior remoo do lodoMenor afetao na corDiminuio das perdas por inversoMelhor recuperao dos filtros (pol da torta)Menor quantidade de mel na fbrica


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Tela do Tratamento do Caldo

Tela dos Decantadores


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3.3 - FILTRAGEM DO LODO

O material sedimentado nos decantadores (lodo) enviado para a filtragem,

para ser feita a recuperao da sacarose presente no lodo.

A filtragem feita atravs de Filtro Rotativo Vcuo. O filtro um tamborrotativo, onde a parte inferior est imersa no cocho de lodo. O tambor possuitrs zonas de filtragens independentes (Zona de baixo vcuo, zona de alto vcuoe zona de descarga), cobertas por um tela perfurada.

O lodo misturado com bagacinhos finos, criando uma mistura porosa (torta)que permite a pega no tambor do filtro e a filtrabilidade da torta.

A zona de baixo vcuo serve para efetuar a pega da torta.

Na zona de alto vcuo feita a aplicao da gua na superfcie da torta porasperso. A gua passa atravs da torta, retirando o caldo.Na zona de descarga feita a raspagem da tela para a retirada da torta filtrada.

O caldo turvo e claro so retornados para caixa de caldo misto e a torta rejeitada enviada para a lavoura. A pol da torta rejeitada no deve ser superior a 1,5%.

ESQUEMA DE UM FILTRO ROTATIVO:

L DO + BAGACILHO

LAVAGEMDA TORTA

TORTA

TELA

C MARADE

FILTRAGEM

V CUOALTO

V CUO

BAIXO

V LVULADISTRIBUIDORA

CAMADA DE BAGACILHO

(ELEMENTO FILTRANTE)

CALDOCLARO

CALDOTURVO


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3.4 - Automao da rea de Filtragem do Lodo:

CONTROLE DE NVEL DA CAIXA DE LODO

Esse controle consiste em medir o nvel da caixa de lodo e controlar a velocidadedo inversor de freqncia do Filtro Rotativo, com um limite mximo e mnimo.

CONTROLE DE NVEL DO COCHO DE LODOEsse controle consiste em medir e controlar o nvel do cocho de lodo.

CONTROLE DE PREPARO DA TORTAEsse controle consiste em medir a densidade da torta e dosar a vazo debagacinho para a mistura com o lodo.


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Tela dos Filtros Rotativos Vcuo

FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DO TRATAMENTO DO CALDO:


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3.5 - EVAPORAO

O tratamento do Caldo fornece um caldo clarificado. Este caldo acar

dissolvido na gua, com certas impurezas. Como j se eliminou parte dasimpurezas, preciso evaporar a gua. Esta a finalidade da Evaporao.

Porm, medida que a gua extrada do caldo, o acar fica concentrado, ataproximar do seu ponto de saturao, isto , do ponto em que os cristaiscomeam a aparecer na massa.

A concentrao levada at seu ponto mximo, quando o licor-me fica apenasnos espaos livres entres os cristais (massa cozida). Evidentemente uma massaassim no pode ser manipulada como um caldo ou um xarope lquido. Por isso aconcentrao separada em duas fases:

- A evaporao, que concentra o caldo clarificado at formar o xarope,trabalhando apenas com um produto lquido.- O cozimento, que comea justamente antes do momento em que os cristais

comeam a aparecer no xarope e vai at a concentrao mxima.

O ponto de cristalizao do caldo de cana fica nas proximidades de 78o a 80obrix. Teoricamente possvel obter a evaporao at 75o brix, porm nocozimento preciso de um xarope ainda capaz de dissolver cristais falsos, que seformam no incio do cozimento. Por isso o xarope tem em mdia 65o brix.

Um evaporador de Usina constitudo principalmente por uma calandra tubular,

a qual serve como aparelho de intercmbio da temperatura: o vapor deaquecimento envolve os tubos externamente e o caldo a ser evaporado est nointerior do tubo.

O vapor entra na calandra com uma temperatura e presso fixa, no qualcondensa, liberando assim seu calor latente. No interior dos tubos est o caldocom uma temperatura e presso menor que absorve o calor liberado pelacondensao do vapor.

A remoo inadequada dos condensados pode causar afogamento parcial dostubos no lado da calandra, com reduo da superfcie efetiva de aquecimento. Os

condensados contaminados so encaminhados para a fbrica, como gua dediluio e o condensado bom retornado para a gerao de vapor (caldeiras)para o seu reaproveitamento.

O vapor utilizado na Pr-Evaporao o Vapor de Escape das turbinas vapordo setor de moagem e da casa de fora. O Vapor de Escape possui uma pressomdia de 1,5 kgf/cm.

Em mdia a evaporao consome entre 200 a 300 quilos de vapor para evaporar1000 quilos de gua. Enquanto o cozimento consome em mdia 1100 quilos devapor para evaporar at 1000 quilos de gua.


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A evaporao dividida em duas partes: Pr-evaporao e Evaporao.

O caldo primeiro concentrado em um vaso de presso (pr-evaporador), que

trabalha com Vapor de Escape com presso de 1,5 kgf/cm na calandra. A guaevaporada extrada do corpo do pr-evaporador em forma de vapor a 0,7kgf/cm (Vapor Vegetal).

O Vapor Vegetal gerado nos pr-evaporadores so utilizadas na Evaporao emMltiplos Efeitos, nos Cozedores Vcuo e nos aquecedores de caldo.O caldo pr-evaporado contm uma concentrao em mdia de 20o brix. Essecaldo enviado para a evaporao em mltiplos efeitos, que dever serconcentrado at formar o xarope, que dever conter uma concentrao emmdia de 65o brix.

Na evaporao em mltiplos efeitos, o vapor da ebulio do caldo de um corpo usado como fonte de calor para o corpo seguinte. Isto pode ser realizado pelareduo da presso no corpo seguinte. Em um arranjo em srie, ou mltiplosefeitos, o princpio de Rillieux estabelece que uma unidade de vapor evaporartantas unidades de gua quantos forem os corpos ou efeitos. Assim, em umconjunto de 4 efeitos em srie ou qudruplo efeito como conhecido, umaunidade de vapor capaz de evaporar quatro unidades de gua.

No corpo do ltimo efeito feito vcuo para garantir a queda de presso etemperatura de cada efeito.

Esquema de Mltiplos Efeitos

1EFEITO

2EFEITO

3EFEITO

XAROPE

GUA V CUO

4EFEITO

103

94 78 55


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Para obter um Vcuo, os vapores liberados pela evaporao devem sercondensados.

O condensador um recipiente cilndrico e fechado, que entra gua fria na partesuperior, que entra em contato com os vapores quentes, que condensamaumentando sua prpria temperatura. A mistura da gua fria e o condensado dosvapores, saem pela parte inferior do condensador, por uma tubulao at o pooquente, que est no piso zero. Esta gua enviada para a torre de resfriamentoe voltar novamente para o condensador, em um circuito fechado.

Os condensadores mais utilizados so:- condensador em contracorrente, onde o vapor entra na lateral, perto do

fundo.- condensador de corrente paralela, onde o vapor entra por cima.- condensador ejetor (Multijato), que uma modificao do condensador

de corrente paralela, onde a gua fria entra em forma de spray, atravs dosbicos do multijato.

CONJUNTO DE EVAPORAO:

VAPOR VEGETA

PR

1 EFEITO

2 EFEITO

3 EFEITO

CALDOCLARIFICADO XAROPE

VAPOR DEESCAPE

GUAV CUO

CALANDRA

SEPARADORDE ARRASTE

CORPO

15Bx

20Bx

4 EFEITO

CONDENSADO

65Bx


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Conjunto de Evaporao Convencional tipo Roberts

Existe vrios tipos de evaporadores:- Evaporador Roberts que o convencional e mais utilizados pelas usinas.- Evaporador Kestner, que muito utilizado na frica do Sul.- Evaporador de filme descendente, que est sendo introduzido nas usinas.- Evaporador placas, que mais utilizado nas refinarias de acar para

concentrao da calda.

Evaporador placas


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Evaporador de Filme Descendente

FLUXOGRAMA DO VAPOR VEGETAL:

A rea de evaporao centro do balano energtico da Usina, pois ela recebevapores de escape de alta presso e entrega vapores vegetais com baixa pressoaos aquecedores, aos cozedores vcuo e em alguns casos aos aparelhos dedestilao.Em alguns mltiplos efeitos possvel a sangria de vapor vegetal do 1o e 2oefeitos, utilizados para os aquecedores primrios.

1,5 kgf/cm

0,7 kgf/cm

40 t/h

95 t/h

30 t/h

COZEDORES

AQUECEDORES

EVAPORADOR M LTIPLOS EFEITOS

PR -EVAPORADOR

40 C104oC

25t/h

100t/h

CALDO


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3.6 - Automao da rea de Evaporao:

CONTROLE DE NVEL DA CAIXA DE CALDO CLARIFICADO

Esse controle consiste em medir o nvel da caixa de caldo clarificado, abrindouma vlvula on/off de gua quente, se caso o nvel chegar a um nvel crticomuito baixo. Esse controle importante para no faltar lquido para osevaporadores, o que poderia aquecer os tubos da calandra e parar a gerao doVapor Vegetal, que causaria falta de vapor para os cozedores e aquecedores.

CONTROLE DE TEMPERATURA DO CALDOEsse controle consiste em medir a temperatura do caldo antes da entrado nopr-evaporador, e controlar a vazo de vapor para o aquecedor de caldo. Essecontrole importante, pois o caldo ir entrar no pr-evaporador perto de suatemperatura de ebulio, no prejudicando a eficincia do pr-evaporador.

CONTROLE DE NVEL DOS PR-EVAPORADORESEsse controle consiste em medir e controlar o nvel de caldo para garantir amxima eficincia do pr-evaporador. Nvel alto no pr-evaporador podecontaminar o Vapor Vegetal.

CONTROLE DE VAZO E DIVISO DO CALDO PARA VRIOS PR-EVAPORADORESEsse controle consiste em medir a vazo de caldo para cada pr-evaporador, edistribuir a vazo proporcional para cada um, de modo que no falte caldo paranenhum pr-evaporador. A vazo geral de caldo medida e feita uma relao

para o controle individual de vazo para cada pr-evaporador.CONTROLE DE NVEL DAS CAIXAS DA EVAPORAO MLTIPLOS EFEITOSEsse controle consiste em medir o nvel de caixa da evaporao, e controlar avazo de entrada de caldo. Esse controle permite trabalhar com o nvel timopara evaporao. Se o nvel estiver muito baixo, a superfcie de aquecimento dostubos no ser usada integralmente, e os tubos podem secar na parte superior.Se o nvel estiver muito alto, a parte inferior do tubo fica afogada com caldo quese move a baixa velocidade, no obtendo por conseqncia, a mximaevaporao.O nvel timo aquele em que o lquido comea a ser arrastado para o topo dos

tubos atravs das bolhas de vapor, com somente um pequeno fluxo na partesuperior do espelho. Este nvel varia com o tamanho dos tubos, temperatura,taxa de transferncia de calor, incrustaes e viscosidade do caldo. O nvel timoest cerca de 25 a 40% da calandra.

CONTROLE DE VAZO DE CALDO PARA A EVAPORAO MLTIPLOSEFEITOSEsse controle consiste em medir e controlar a vazo de caldo na entrada do 1oefeito da evaporao. Esse controle pode trabalhar em cascata com o controle denvel do 1o efeito.


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CONTROLE DE BRIX DO XAROPEEsse controle consiste em medir o brix do xarope e controlar a vazo de xaropena sada do ltimo efeito da evaporao.

CONTROLE DE VCUO DO LTIMO EFEITO DA EVAPORAOEsse controle consiste em medir a presso do corpo do ltimo efeito, e controlara vazo de gua fria para o condensador baromtrico ou multijato.

CONTROLE DE RETIRADA DOS GASES INCONDENSVEIS DO 3O E 4OEFEITOSEsse controle consiste em medir a temperatura do vapor na calandra e atemperatura na sada dos gases, mantendo um diferencial de temperatura,controlando a vazo de sada dos gases.

CONTROLE DE NVEL DAS CAIXAS DE CONDENSADOEsse controle consiste em medir o nvel da caixa de condensado, e controlando avazo de condensado na sada da caixa. Esse controle garante a extrao decondensado da calandra, permitindo que o evaporador trabalhe com sua mximaeficincia.

MONITORAO E ALARME DE VARIVEIS AUXILIARES- Temperatura do caldo clarificado- Temperatura do corpo das caixas de evaporao- Temperatura da calandra das caixas de evaporao- Temperatura da gua fria na entrada do multijato- Temperatura da gua quente na sada do multijato- Presso do corpo das caixa de evaporao- Presso do Vapor de Escape- Presso do Vapor Vegetal- Condutividade do condensado

COMANDO E INTERTRAVAMENTO DE MOTORESEste sistema permite uma operao segura no comando liga/desliga de motores,pois feita uma seqncia de partida e intertravamento para desarme da planta,caso ocorra algum problema de segurana ou desarme algum motor que ponhaem risco a operao da evaporao.

SISTEMA DE SUPERVISOSoftware de superviso para operao, arquivo de dados em histrico e emissode relatrios, e interligado a uma rede Ethernet para comunicao com os outrossetores da Usina.


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RESULTADOS OBTIDOS COM A AUTOMAO DA EVAPORAO:

Estabilidade do brix do xarope

Garantia da gerao de vapor vegetal na falta de caldo

Melhora na eficincia da evaporao

Diminuio da incrustao

Menor afetao na cor

Melhor aproveitamento da energia

Trabalho de cada efeito dentro dos parmetros estabelecidos de pressoe temperatura

FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DA PR-EVAPORAO


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FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DA EVAPORAO MLTIPLOSEFEITOS COM CONTROLE DE NVEL DAS CAIXAS

FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DA EVAPORAO MLTIPLOSEFEITOS COM CONTROLE DE VAZO DE CALDO


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A filosofia deste modo de controle da evaporao manter a vazo da entradade caldo e o brix do xarope. Conhecendo a taxa de evaporao do mltiploefeito, podemos calcular a vazo ideal de caldo para um brix desejvel do

xarope, teoricamente com a evaporao limpa. Ento fixamos este valor comoset-point para a vazo de caldo e set-point desejvel para o brix do xarope(exemplo: se a evaporao estiver limpa, a evaporao deve evaporar 100m/hora de caldo, resultando um xarope com 65o brix). Ento colocamos aevaporao em funcionamento. Com o passar do tempo, as caixas iro perdereficincia, devido as incrustaes, ento o controle de brix dever segurar mais oxarope no ltimo efeito para assegurar o valor desejvel de brix,consequentemente ir subir o nvel de caldo, como as caixas esto interligadas, onvel do 1o efeito tambm ir subir, como o controle de vazo est em cascatacom o nvel do 1o efeito, esse controle ir reduzir a vazo de caldo. Portanto aevaporao ir se ajustar para manter o brix desejvel. Caso a nova vazo idealde caldo for baixa, devido a caixa pulmo de caldo clarificado estiver alta, ooperador poder baixar o brix desejvel do xarope.

Medidor de vazo com vlvula de controle de caldo


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Telas de Sinptico da Evaporao

Telas de Sinptico do Evaporador Falling Film


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3.7 - FLOTADOR DE XAROPE

Querendo produzir um acar de melhor qualidade, se fazer uma Clarificao doXarope atravs de uma operao unitria baseada na Flotao.

Neste processo tecnolgico se aplica um acondicionamento fsico-qumico dasimpurezas de forma que elas mesmas se agrupem em flculos, e pela diferenade densidade com respeito ao lquido no qual se encontram em suspenso,flotem e finalmente sejam separadas do xarope.

Neste processo se produz ainda uma forte descolorao do xarope.

Por meio deste processo so eliminados grandes partes das gomas,polissacardeos, almidons. Alm de diminuir a viscosidade e ganhar umincremento de pureza.

Este processo consiste em aumentar a acidez do xarope, de maneira que setorne necessrio utilizar mais leite de cal para atingir a neutralizao novamente.

O xarope recebe uma dosagem de cido fosfrico e aquecido com vapor, paradepois receber o leite de cal para neutralizao do pH. Ento o xarope passa porum sistema de aerao e recebe a dosagem do polmero e do descolorante, paradepois ser submetido ao Flotador. O polmero de flotao reage com o ar, com ossais e as impurezas, formando um flculo menos denso que o xarope, subindopara a superfcie superior do flotador, formando uma espuma que separada

atravs de um raspador, que depois diluda retornada para a caixa de caldomisto.

Clarificador da Refinadora Catarinese (Acar Portobelo) - Ilhota / SC


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3.8 - Automao da rea de Flotao de Xarope:

CONTROLE DE VAZO DE XAROPE EM CASCATA COM CONTROLE DE

NVEL DA CAIXA DE XAROPEEsse controle consiste em medir e controlar a vazo de xarope para o Flotador,em cascata com controle de nvel da caixa pulmo de xarope. Se o nvel estiverdentro de uma faixa pr estabelecida, a vazo de xarope ter um set-point localcom a vazo desejada de trabalho. Caso ocorra um nvel crtico (muito baixo oumuito alto), o controle de nvel atuar na vazo de xarope.Esse controle muito importante para estabilizar a vazo, pois as oscilaes devazo interferem na formao dos flculos e no processo de flotao.

DOSAGEM AUTOMTICA DE CIDO FOSFRICOEsse controle consiste em dosar automaticamente o cido fosfrico, em funo

da vazo de xarope, atravs de uma relao, garantindo ento a dosagemcorreta de cido fosfrico, evitando danos ao processo e economia de cido.

DOSAGEM AUTOMTICA DE POLMEROEsse controle consiste em dosar automaticamente o polmero, em funo davazo de xarope, atravs de uma relao, garantindo ento a dosagem corretade polmero, evitando danos ao processo e economia de polmero.

DOSAGEM AUTOMTICA DE DESCOLORANTEEsse controle consiste em dosar automaticamente o descolorante, em funo davazo de xarope, atravs de uma relao, garantindo ento a dosagem correta

de descolorante, evitando danos ao processo e economia de descolorante.CONTROLE DE TEMPERATURA DO XAROPEEsse controle consiste em medir a temperatura do xarope, e controlar a vazo devapor para o aquecedor, garantindo a temperatura ideal para a Flotao.

CONTROLE DE PH DO XAROPEEsse controle consiste em medir o pH do xarope, e controlar a vazo de leite decal, garantindo a neutralizao do xarope e evitando danos ao processo decristalizao.

CONTROLE DE NVEL DO AERADOREsse controle consiste em medir o nvel de xarope no aerador, atravs de umavlvula na sada de xarope do aerador.

COMANDO E INTERTRAVAMENTO DE MOTORESEste sistema permite uma operao segura no comando liga/desliga de motores,pois feita uma seqncia de partida e intertravamento para desarme da planta,caso ocorra algum problema de segurana ou desarme algum motor que ponhaem risco a operao do flotador.


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SISTEMA DE SUPERVISOSoftware de superviso para operao, arquivo de dados em histrico e emissode relatrios e interligado a uma rede Ethernet para comunicao com os outros

setores da Usina.

RESULTADOS OBTIDOS COM A AUTOMAO DO FLOTADOR DE XAROPE:

Estabilidade e eficincia do flotador

Dosagem exata de produtos qumicos

Economia de produtos qumicos

Melhora na qualidade do xarope

Melhora na cor do xarope

Maior remoo de impurezas

FLUXOGRAMA DE INSTRUMENTAO DO FLOTADOR DE XAROPE:


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Tela de Sintico do Flotador de Xarope


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Capitulo 4

COZIMENTO e SECAGEM DOACAR


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Capitulo 4 COZIMENTO e SECAGEM DO ACAR

4.1 CozimentoQuando o caldo de cana concentrado, sua viscosidade aumenta rapidamentecom o brix e quando este alcana 78 80o, os cristais comeam a aparecer e aconstituio da massa transforma-se: passa progressivamente do estado lquidoa um estado meio slido, meio lquido, perdendo cada vez mais sua fluidez, econsequentemente, sua manipulao se modifica-se completamente, torna-semassa cozida.A consistncia da massa cozida no mais permite ferv-la em tubos estreitos enem faz-la circular facilmente de um corpo para ao outro. Por isso utiliza-se oCozedor Vcuo, que um evaporador de simples efeito, desenhado para

manipular materiais densos e viscosos. O cozedor essencialmente umcristalizador evaporativo, isto , um equipamento para realizar e controlar acristalizao do acar por meio da evaporao da gua.Existem vrios tipos de Cozedores:- Batelada ou Contnuo- Verticais ou Horizontais- Com calandra ou serpentinas- Com calandra fixa ou flutuante- Com calandra plana ou inclinada- Com circulao natural ou forada (agitao mecnica)

Cozedor batelada, vertical com calandra fixa Vista interna do Cozedor (calandra fixa e plana, com tubose plana, para massas de baixas pureza maiores para melhor circulao da massa).


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Vcuo Contnuo Langreney

Vcuo Contnuo FCB - Acar Guarani Unidade Cruz Alta


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CONJUNTO DE UM COZEDOR VCUO "CONVENCIONAL"

CRISTALIZAO

A cristalizao uma operao unitria do tipo de transferncia de massa. Atransferncia de massa ocorre quando ultrapassa-se um ponto crtico na atraomolecular da sacarose. Para que os cristais formem-se na massa, indispensvelque haja uma supersaturao acentuada.A medida que os cristais se formam e crescem, a supersaturao do licor-me

diminui. Para manter a supersaturao, preciso haver evaporao de gua ealimentao de produto aucarado.

A velocidade de cristalizao de uma massa cozida depende:- da Viscosidade- da Temperatura- da Supersaturao- da Pureza do licor-me

A velocidade de cristalizao cai muito, quando a pureza do licor-me diminui.Por este motivo, explica-se as diferenas considerveis entre os tempos de

cozimento necessrios para os cozimentos de Massa A, B e C.

XAROPE

MEL

GUA

VAPOR

TOMADADE

PROVA

CALANDRA

CONDENSADO

CONDENSADO

GUA

MULTI-JATOV CUO

SEPARADORDE

ARRASTE

TUBOCENTRAL

DESCARGADE

MASSA

QUEBRAVCUO

LUNETAS


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SUPERSATURAO

Em uma soluo aucarada, no h formao e crescimento de cristais se a

soluo no estiver Supersaturada, isto , a soluo tem que possuir maisslidos do que a gua possa dissolver em uma determina temperatura.A supersaturao possui trs zonas:

Zona MetestvelNesta zona, os cristais existentes na soluo crescem e no h formao denovos cristais.

Zona IntermediriaEsta zona est acima da Metestvel. Nesta zona h formao de cristais novosna presena dos cristais existentes. Os cristais novos e existentes crescem

juntos.

Zona LbilFinalmente, mais acima da zona intermediria, est a zona lbil, onde h ocrescimento dos cristais existentes e h formao de cristais novos,independente da presena de cristais.

Durante o cozimento, conveniente manter a supersaturao do licor-me omais prximo possvel do limite superior da Zona Metestvel.


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ESGOTAMENTO

a proporo de sacarose extrada de uma massa cozida.

O esgotamento da sacarose realizada em vrias etapas dentro de uma fbricade acar. O processo empregado com mais freqncia o de trs massas, queconsiste em trs tipos de cozimentos:

Cozimento A:Tambm conhecido como cozimento de primeira, consiste em esgotar asacarose do xarope, que contm uma pureza mdia de 80 a 90. Este cozimentotem incio com o magma do cozimento C, que so cristais com tamanho mdiode 0.3 milmetros, que ao crescerem, esgotam a sacarose do licor-me. Ao finaldo cozimento, o acar A deve ter um tamanho de 0.8 a 1 milmetro que estmisturado com o seu licor-me, que deve estar com uma pureza menor, cerca de68 a 72. Essa massa cozida A ser centrifugada para separao do acar e seulicor-me (mel rico).

O esgotamento deste cozimento muito eficiente, esgotando em mdia de 50 a60% da sacarose do xarope, portanto o acar produzido o de melhorqualidade possvel na planta (quanto a pureza, polarizao, cor, cinzas, etc.)

Cozimento B:Tambm conhecido como cozimento de segunda, consiste em esgotar asacarose do mel rico extrado do cozimento A, que contm uma pureza mdia de68 a 72. Este cozimento tem incio com o magma do cozimento C e o processo igual ao cozimento A, porm ao final do cozimento, o acar B deve ter umtamanho mdio de 0.7 milmetros que est misturado com o seu licor-me, quedeve estar com uma pureza menor, cerca de 56 a 60. Essa massa cozida B sercentrifugada para separao do acar e seu licor-me (mel pobre).

O esgotamento deste cozimento menor, devido a maior viscosidade da massaB, esgotando em mdia de 40 a 50% da sacarose do mel rico.

O acar B mais pobre, por isso normalmente no comercializado.Normalmente refundido para ser misturado ao xarope (aumentar a pureza) oupara fabricao do acar refino granulado.

Cozimento C:Tambm

A usina de açucar e sua automação

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