TEORIA UNIDAD 3 CLASE 1

Purificación de jugos.

Resumen:

Características de los coladores de jugo. El hidrato de cal, calidad y forma de preparación, instalaciones para la dosificación de la lechada de cal y del sacaráto monocálcico. Calentadores de jugo alcalizado, su instalación, operación y limpieza. Clarificadores de jugo , instalaciones básicas, operación y limpieza. Filtros de cachaza, su instalación, operación y limpieza. Principales problemas operacionales y sus causas. Aspectos de carácter general

La función principal de los procesos de purificación es la de eliminar impurezas y otros no azúcares presentes en el guarapo, al menor costo y con el mínimo de pérdidas en azúcar.

El área de purificación recibe el jugo crudo o mezclado, lo somete a procesos de alcalización y calentamiento para poder desechar de él aquellas sustancias indeseables tales como el bagacillo, la tierra y un conjunto de no azúcares, en forma de cachaza y poder entregar así un jugo clarificado caracterizado por :

Una pureza superior a la del jugo crudo o mezclado, de 0.5 a 1.5 unidades. Un PH estable en el rango de 6.5 a 7.1, con una variación de 0.4. Un contenido de bagacillo inferior a los 0.5 gr./l

En estas condiciones el jugo que se entrega a los evaporadores para su concentración estará apto para su procesamiento eficiente que conduzca a la producción de azúcar con calidad estable.

Para lograr este propósito se hace necesario que en el área de purificación se cumplan los objetivos siguientes:

Que las capacidades de los diferentes equipos del área estén balanceadas y ajustadas al régimen de molida horaria del ingenio.

Que el flujo de jugo mezclado al proceso esté debidamente regulado. Que la temperatura del jugo a la entrada de la estación de clarificación este bajo

estricto control. Que el PH del jugo clarificado se mantenga en el rango establecido para el ingenio. Que la extracción de la cachaza de los clarificadores garantice que se opere con

los niveles mínimos. Que el mantenimiento y la limpieza en zafra de los equipos aseguren un estado

técnico satisfactorio para una operación eficiente.

Por ser esta área la responsabilizada con la entrega de una materia prima de calidad al resto del proceso tecnológico, la función principal del jefe de área y de los técnicos especializados, si los hubiere es la de garantizar establemente el cumplimiento riguroso de los parámetros básicos de operación establecidos para las distintas operaciones que conforman esta área tan compleja.

Estructura del área.El área de purificación está estructurada de la forma siguiente:

Coladores de jugo crudo. Planta de preparación de lechada de cal. Instalaciones para la alcalización del jugo. Calentadores de jugo. Clarificadores. Filtros de cachaza. Coladores de jugo clarificado. Equipos complementarios. Colado del jugo crudo.

El tamizado del jugo mezclado constituye la primera de las operaciones de purificación. El jugo extraído por las diferentes unidades de molida es acompañado de determinadas cantidades de bagacillo que resulta necesario eliminar por medio de la operación de tamizado o colado. La cantidad de bagacillo que llegue al sistema de colado, cualquiera que este sea, debe ser tal que la eficiencia en su remoción permita que el jugo crudo a la fábrica tenga como máximo 5 gr./l de bagacillo en suspensión.

La tecnología tradicional dispone de un rastrillo de bagacillo provisto de telas perforadas. La tendencia de la tecnología actual es la de sustituir el sistema de rastrillo y tanques por bombas intupibles que envían directamente el jugo de cada bandeja al molino anterior sobre el colchón de bagazo. En esta tecnología el jugo mezclado se pasa por un colador rotatorio.

Una de las grandes ventajas de la tecnología moderna es la de conseguir muy bajas caídas de pureza entre la primera extracción y el jugo mezclado, debido a la considerable reducción en el tiempo de retención del jugo en la planta moledora y a la eliminación de las zonas muertas características de los tanques debajo de los rastrillos.

Requisitos tecnológicos mínimos de los coladores de jugo mezclado.Los requerimientos tecnológicos que deben cumplirse en los coladores de jugo crudo son los siguientes:

1.- En el rastrillo de bagacillo la tela a instalar en la sección de jugo a fábrica será de 225 perforaciones por plg² (35 perforaciones por cm² ). En el caso de que la proporción de bagacillo en el jugo sea muy elevada se debe buscar un área de colado mayor con la misma tela y no sustituirle por otra cuyas perforaciones sean mayores.

2.- En el colador rotatorio se utilizará una tela de barra de 0.75 mm de separación. Los primeros coladores instalados en Cuba responden a una relación de 21.74 pies² por cada 100 000 @ ( 2.0 m² por cada 1 000 ton. ) de caña molida .

3.- El contenido de bagacillo en el jugo colado, cualquiera que sea el sistema instalado, deberá ser inferior a 5 Grs. / l.

4.- Todos los coladores estarán dotadas de sistemas de limpieza con vapor .

Estación para la preparación de la lechada de cal.La calidad de la cal a emplear, así como su dosificación son aspectos importantes a considerar dentro de la purificación de jugos, pues el empleo de cal de bajo contenido de CaO introduce impurezas que se suman a las que naturalmente vienen con el jugo y producen los siguientes efectos: La mayoría de ellas se depositan en las superficies de transferencia de calor,

produciendo incrustaciones que en algunos casos requieren de tratamiento químico especial para su limpieza.

Se incrementan los índices de consumo por tonelada de caña para poder suplir el déficit de CaO y con ello se incrementan los costos de producción y de manipulación, pues obliga a una rotación y liquidación de los tanques de preparación más frecuente para evitar que el exceso de los insolubles obstruya las partes mecánicas del movimiento o tupa las líneas de flujo.

La dosificación al jugo se hace más compleja al manipular un flujo proporcionalmente mayor de la suspensión de cal con la presencia de material erosivo.

La cal hidratada es el principal alcalizante que se emplea, aunque se utiliza también la cal viva. Cualquiera de ellas se insume en proporciones que están en el orden de 500 a 650 gr. como CaO por ton. de caña molida y debe cumplir con un nivel de calidad en correspondencia con su uso en el proceso.

Las instalaciones de preparación de la lechada de cal se han ido estructurando de forma tal que su autonomía les permita la preparación prácticamente una vez al día y con un nivel de automatización que garantice que la densidad de la lechada se mantenga en los límites necesarios para el proceso de crudo y de refino en los casos en que el ingenio posea refinería anexa.

Especificaciones de calidad. Requerimientos para su conservación. La cal hidratada o hidrato de cal para ser empleada en el proceso de clarificación debe cumplir con las especificaciones de calidad siguientes:

En los ingenios que utilicen cal viva ha de exigirse el 85% de oxido de calcio aprovechable, como límite inferior de su calidad.

El contenido de CaO es el indicador básico de la calidad de la cal, aunque el resto de los componentes deben ser vigilados también ya que las impurezas contenidas en la cal pasan íntegramente al jugo y se suman a las ya existentes.

El hidrato de cal se recibe en bolsas de papel de 25 kg. y para su almacenamiento se deben seguir la reglas siguientes:

o Estíbense las bolsas de cal sobre plataforma de madera para evitar su contacto directo con el piso .

o Evítese toda entrada de agua hacia el almacén de cal por el techo o el piso.

o Ábranse de una vez sólo las bolsas que han de consumirse para la preparación.

La transportación y almacenamiento idóneos de la cal viva es en silos completamente cerrados, similares a los de transportar cemento.

Requisitos técnicos mínimos.Para que la estación de preparación opere adecuadamente y entregue una lechada de cal con el flujo y densidad requeridos por el proceso, debe cumplir con los requisitos siguientes:

1.- Capacidad adecuada en los tanques de preparación, para que la lechada al momento de su uso en el proceso tenga al menos 40 horas de preparada, distribuidos de la forma siguiente:

Tanque de preparación de lechada de cal concentrada: con capacidad suficiente para un tiempo de 24 horas de operación y habilitado con agitación para mantener la suspensión.

Tanques de lechada de cal diluida: dos tanques, como mínimo, con capacidad suficiente para suministrar lechada al proceso por 8 horas, habilitados con agitación para mantener la suspensión.

2.- Desarenador: para disolver el hidrato de cal y extraer el excedente de arena sílice y otros materiales indeseables.

3.- Sistema de abastecimiento de agua condensada contaminada .

Parámetros Valores (% )

Oxido de calcio aprovechable ( mínimo ) 70.0Oxido de magnesio ( máximo) 2.5Insolubles al ácido clorhídrico 1.5Humedad ( máximo ) 2.0Sílice en forma de oxido ( máximo ) 2.0Especificaciones de calidad del hidrato de cal.

4.- Bombas de lechada de cal concentrada y diluida.

5.- Coladores de malla en la succión de las bombas de lechada, para evitar que partículas de la suspensión puedan tupir la línea y dispositivos de dosificación.

6.- Líneas de suficiente diámetro para el suministro de agua de retorno para la preparación de la lechada de cal en los tanques de preparación.

7.- Líneas de agua cruda para la limpieza y el enjuague de los tanques en el momento de su liquidación.

8.- Conexiones para la liquidación a zanja.

9.- Sistema de movimiento en todos los tanques para mantener la suspensión de cal.

10.- Líneas de retorno de lechada de cal del proceso hacia los tanques de lechada de cal diluida.

11.- Línea de lechada de cal concentrada para la alcalización de la cachaza en el cachazón.

12.- Instrumentos para medir y comprobar la densidad de la lechada de cal.

Preparación de la lechada de cal.La preparación de la lechada de cal deberá llevarse a cabo para un tiempo mínimo de 40 horas.

De acuerdo con esta tecnología la densidad de la lechada de cal en los pasos de preparación será la siguiente:

Lechada de cal concentrada; 20 ºBé . Lechada de cal diluida; de 2 a 4 ºBé para alcalización tradicional . Lechada de cal diluida; de 12 a 15 ºBé para alcalización con sacarato

En función de lo anterior se calcularan los volúmenes de agua requeridos para la preparación de la lechada en cada tanque. Un mecanismo adecuado será el de marcar los niveles necesarios en cada uno de ellos para efectuar las mezclas de forma rápida y segura. Sígase la secuencia siguiente:

1.- Calcúlese la cantidad de hidrato de cal necesario para abastecer al ingenio en las siguientes 40 horas y sepárense las bolsas correspondientes a esa cantidad.

2.- Tómese agua de retorno contaminada con una temperatura no mayor de 40 ºC y llénese el tanque de lechada de cal concentrada hasta el 75 % de su volumen. Póngase en marcha el mecanismo agitador y comiéncese la adición del hidrato de cal hasta completar el total del mismo. La densidad de la lechada preparada debe estar cercana a los 20 ºBé.

3.- Manténgase en agitación el tanque por espacio de 24 horas antes de transferir algún volumen hacia el tanque de lechada de cal diluida o de uso del proceso.

4.- Transfiérase parte de la solución de lechada de cal concentrada hacia uno de los dos tanques de uso del proceso hasta el nivel que indica la proporción aproximada de ella y póngase en marcha el mecanismo agitador. A continuación adiciónese agua hasta ajustar la concentración de acuerdo a la tecnología empleada en el ingenio1.

Verifíquese con areómetro la concentración de la lechada y ajústese de ser necesario al valor requerido mediante la adición de agua de retorno o lechada de cal concentrada.

5.- Póngase en marcha la bomba y comiéncese el suministro de lechada de cal hacia el dosificador principal en el tanque flash, manteniendo las válvulas de succión y de descarga de la bomba abierta al 100 %.

En el caso de la alcalización fraccionada, el flujo de lechada irá del dosificador en el tanque flash hacia el de pre alcalización en el tanque de jugo mezclado y desde aquí retornará hacia los tanques de lechada de cal diluida.

En el caso de los ingenios que alcalicen en una sola etapa, el flujo retornará desde ese dosificador a los tanques de lechada de cal diluida.

6.- Manténgase el bombeo de lechada en un nivel superior al consumo del proceso para evitar con el retorno obstrucciones en las líneas de trasiego.

7.- Al vaciarse el primer tanque, cámbiese hacia el segundo y repítanse las operaciones descritas en los puntos 4, 5 y 6, para rellenar nuevamente el tanque.

8.- Después de preparar el último tanque de lechada de cal diluida reiníciese la secuencia correspondiente a la preparación de la lechada de cal concentrada.

En los ingenios que por las características de los esquemas de evaporación no sea necesario parar para limpiar se tendrá que organizar un programa para la limpieza y el mantenimiento de los tanques, en evitación de que los residuos del mismo puedan dañar el mecanismo agitador.

En las paradas prolongadas o en el mantenimiento liquídense los tanques y envíese la lechada de cal remanente hacia el enfriadero.

1 En los ingenios donde está automatizada la preparación, esta secuencia se desarrolla por el autómata.

Posteriormente límpiense con abundante agua fría los tanques hasta eliminar todos los residuos y circúlese agua por todo el sistema de dosificación.

En los ingenios que utilicen cal viva procédase a su apagado con agua de retorno contaminada a una temperatura del orden de los 60 ºC , hasta una concentración de 25 a 27 ºBé en el tanque para el apagado y manténgase en agitación por más de 3 horas .

Envíese la lechada de cal hacia el tanque de lechada de cal concentrada y ajústese la concentración a 20 ºBé con agua de retorno a 40 ºC. Síganse las instrucciones de los puntos que suceden al 2.

Con la tabla 5.2 y la ecuación de abajo se podrá calcular el CaO contenido en determinado volumen de lechada de cal.

Ccal = Contenido total de CaO .Ccal = Vt C Vt = Volumen del tanque de lechada de cal en litros.

C = Concentración de CaO en gr./l según la tabla 5.2

Ejemplo: se desea conocer la cantidad de CaO en un tanque de 10 m³ de lechada de cal diluida a 2 ºBé, cuya pureza inicial era del 70.0 %. Ccal = 10 000 25.26 = 252 600 gr. = 252.60 kg.

Si este tanque se consume en 8 horas, el rate de consumo será:

252.60/8 = 31.58 kg./hr de CaO. y de 31.58 /0.70 = 45.11 Kg / hr. de Cal física.

Alcalización del jugo.La alcalización se puede llevar a cabo mediante dos procedimientos que se definirán como:

Alcalización tradicional. Alcalización por sacarato.

º Bé Densidad Pureza de la cal ( % de CaO )45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0

2 1.011 16.24 18.04 19.85 21.65 23.46 25.26 27.06 28.874 1.026 33.05 36.73 40.40 44.07 47.75 51.42 55.09 58.766 1.042 50.45 56.05 61.66 67.27 72.87 78.48 84.08 89.698 1.057 68.35 75.94 83.53 91.13 98.72 106.32 113.91 121.51

10 1.073 86.91 96.57 106.22 115.88 125.54 135.19 144.85 154.5112 1.088 105.90 117.66 129.43 141.20 152.96 164.73 176.50 188.2614 1.1048 125.73 139.70 153.67 167.64 181.61 195.58 209.55 223.5216 1.1208 146.06 162.29 178.52 194.75 210.97 227.20 243.43 259.6618 1.1370 167.05 185.61 204.17 222.73 241.29 259.86 278.42 296.9920 1.1533 188.59 209.55 230.51 251.46 272.42 293.37 314.33 335.28

Grs. de CaO por litro de lechada de cal para diferentes purezas de la cal.

En la tecnología tradicional la alcalización se realiza de una sola vez (en frío o en caliente) o en dos etapas (fraccionada).

Actualmente existe cierta tendencia al empleo del sacarato debido a las ventajas de que el mismo es soluble en agua con lo que se evitan las conocidas obstrucciones en las tuberías de conducción de la lechada.

Con independencia del método a emplear la alcalización debe garantizar una estabilidad rigurosa del PH del jugo, en un rango de variación máximo de 0.4 unidades entre los valores de 6.5 a 7.1 .

El rango que se seleccione en un ingenio en particular debe ser aquél que propicie la clarificación mas completa del jugo .

Para la operación de todos los sistemas de alcalización se debe cumplir que las muestras tomadas sean realmente representativas de todo el flujo.

La aplicación del medio alcalizante deberá realizarse en condiciones que favorezcan un mezclado con el jugo lo más perfecto y vigoroso posible para evitar zonas locales de diferente PH, que inciden negativamente en la calidad de la alcalización.

La única garantía posible de que los aspectos anteriores se puedan cumplir en la práctica industrial es mediante el control automático del PH, acompañado de un sistema de muestreo del jugo alcalizado representativo y con el menor retardo posible.

Para la efectividad de cualquier sistema de alcalización empleado, así como para la estabilidad del resto del proceso, es requisito indispensable la regulación del flujo de jugo mezclado hacia los calentadores.

Alcalización en caliente.Es la que se realiza después que el jugo sobrepasó las etapas de calentamiento y se encuentra alrededor de los 103 ºC . El punto óptimo de aplicación es en el tanque flash, aprovechando la agitación vigorosa que se produce por el cambio de presión.

Para estos fines el tanque flash debe estar dotado de baffles y sistemas que ayuden a la mezcla adecuada lechada de cal - jugo mezclado caliente.

La dosificación de la lechada de cal se regula mediante el valor de PH a obtener en el jugo alcalizado inmediatamente a la salida del tanque flash.

A su vez este valor de PH se hace corresponder con el del jugo clarificado tomando en consideración la caída que se produce en el clarificador. Normalmente esta caída es alrededor de un entero, pero en cada ingenio se ajustará al valor característico para sus jugos y sus instalaciones.

01.- Requisitos técnicos mínimos.

Las instalaciones deben cumplir con los requisitos técnicos siguientes:

1.-Tanque flash dotado con baffles y sistemas interiores que ayuden al mezclado, y que garantice el tiempo de retención adecuado.

2.-Dosificador de lechada de cal, con su actuador ajustado a las necesidades tecnológicas del proceso y en buen estado técnico.

3.-Toma muestra continuo a la salida del tanque flash, hacia el sistema de medición de PH. El enfriamiento de la muestra dependerá de las características de los electrodos instalados.

4.-Lazo de regulación del PH, con indicación local y posibilidad de indicación remota.

5.-Tubería de diámetro ajustado al caudal del ingenio para el retorno de la lechada de cal hacia la planta de preparación.

02.- Operación de la alcalización en caliente.

1.- Verifíquese que el toma muestra, el sistema de enfriamiento de la muestra, si lo requiere, así como el electrodo de PH se encuentren en perfecto estado.

2.- En el dosificador, verifíquese que el actuador se encuentre en perfecto estado técnico.

3.- Al comenzar a moler póngase en marcha el bombeo de lechada de cal al dosificador y verifíquese el retorno del 100 % del flujo hacia los tanques de lechada de cal diluida, para comprobar el perfecto funcionamiento del sistema.

4.- Luego de estabilizado el flujo de jugo verifíquese, por la indicación de PH , el trabajo del dosificador y del sistema de control y regulación.

5.- Ajústese el PH si estuviese fuera del rango y manténgase vigilancia sobre el PH del jugo clarificado para comprobar que tanto la puesta en operación como los ajustes realizados han sido los adecuados.

Alcalización en frío.Es la que se realiza en frío antes del calentamiento. Con este proceder el jugo mezclado llega a los calentadores a un PH mayor y se reduce considerablemente la corrosión en estos equipos y posibles pérdidas por inversión en el jugo. Esta alcalización se puede llevar a cabo de dos formas distintas:

Alcalización continua. Alcalización discontinua.

01.- Requisitos técnicos mínimos.

Para que la alcalización en frío funcione de forma adecuada sus instalaciones deberán cumplimentar un grupo de requerimientos técnicos mínimos:

1.-Tanque con capacidad suficiente para que el jugo tenga un tiempo de residencia total en el rango de 8 a 10 min., dotado con mecanismo de agitación.

2.- Instalaciones de tuberías con sus respectivas válvulas para llevar al tanque los siguientes flujos:

Jugo mezclado Jugo de los filtros. Lechada de cal.

3.- Instalación para la limpieza con vapor y agua caliente.

4.- Instalación para la liquidación a la zanja.

5.- Bomba de jugo alcalizado a los calentadores, dotada de las instalaciones siguientes: Válvula de no retorno o cheque en la descarga Coladores de mallas dobles intercambiables instalados en la línea de succión. Línea de recirculación controlada hacia el tanque de jugo. Manómetro en la descarga.

6.- Sistema de dosificación de lechada de cal.

7.- Sistema de medición y control del PH.

8.- Sistema de regulación del flujo de jugo mezclado al proceso.

02.- Operación del sistema de alcalización continua.

Se produce directamente en el tanque de jugo alcalizado tomando como referencia el PH de salida del mismo.

Límpiense regularmente los coladores situados en la succión de las bombas de jugo alcalizado. Cuando ocurran interrupciones en la molida por espacio de 2 o más horas, procédase a la liquidación y limpieza de:

Tanque de jugo alcalizado. Coladores en las tuberías de succión de las bombas de jugo alcalizado.

Liquídense, extráiganse los residuos y lávense con abundante agua caliente y vapor. En los casos en que las instalaciones estén conformados por dos tanques, procédase a limpiarlos diariamente.

Debe mantenerse estrecha vigilancia sobre la posible infección del tanque de jugo alcalizado. En tal sentido séase riguroso con el esquema de liquidación y limpieza sistemática con vapor. Sígase el procedimiento siguiente:

o Si la instalación consta de dos tanques, liquídese de inmediato el tanque contaminado y límpiese con agua caliente y vapor.

o Si la instalación consta de un solo tanque o tanques en paralelo que no puedan liquidarse entonces procédase a elevar la temperatura del jugo hasta 60 ºC .

03.- Operación del sistema de alcalización discontinua o volumétrica.El sistema de alcalización discontinua o volumétrica consta de: Dos tanques de igual volumen (1 y 2) que reciben alternativamente el jugo mezclado

y de los filtros. Dos tanques dosificadores de igual volumen (1 y 2), que reciben alternativamente la

lechada de cal diluida. Su volumen estará calculado para alcalizar el volumen contenido en el tanque de jugo correspondiente hasta el PH establecido.

1.- Al llegar el jugo al primer tanque, póngase en marcha el sistema automático de llenado del tanque de lechada de cal que garantizará la cantidad prefijada para el volumen del tanque de jugo.

2.- Al llenarse el primer tanque de jugo , se activa el mecanismo sincrónico que pasa el flujo hacia el segundo, a la vez que se inicia la secuencia de descarga del primero, así como la adición simultánea del tanque de lechada de cal.

3.- Al completarse el vaciado del primer tanque , se cierra la válvula de descarga y queda libre, en espera de que se reciba nuevamente el flujo cuando el segundo se llene.

4.- Al llenarse el segundo tanque de jugo, se repite la secuencia.

Alcalización fraccionada.Parte del principio de realizar una prealcalización en frío, con una rectificación posterior en caliente, donde se ajusta el PH final del alcalizado al valor requerido por el jugo clarificado. En la Fig. se indica el esquema de funcionamiento de la alcalización fraccionada.

Las características de esta alternativa son las siguientes : El jugo a los calentadores es previamente neutralizado, reduciéndose su agresividad.

Se completa la alcalización a una temperatura en que se logra la reacción de floculación de ciertos ácidos y otras sustancias, que hacen más completo el proceso.

La pre-alcalización en frío se puede controlar por :

Pre alcalización en frío hasta 6.5 a 6.8 de PH .

Calentamiento hasta 103 -106 ºC

Ajuste final del PH hasta el rango óptimo, en el tanque flash.Diagrama de funcionamiento de la alcalización fraccionada.

Flujo de jugo mezclado (flujómetro) PH a la salida del tanque. Dosificación volumétrica. Alcalización por sacarato.

La reacción entre la sacarosa y la lechada de cal, produce una sal muy activa y con alto grado de ionización, conocida como sacarato monocálcico. Los productos finales son los siguientes:

N C12 O11H22 + M Ca (OH) 2+ H 2O (C12 O11 H20 )Ca + Ca (OH) 2

Sacarato monocálcico

Se mezclan 7 partes de sacarosa en meladura con 1 de óxido de calcio, para producir una solución de sacarato en un medio fuertemente alcalino ( entre 11 y 11.5 de PH ). Las densidades de los productos a emplear son de 60 a 65 ºBrix para la meladura y de 12 a 15 ºBé para la lechada de cal.

La reacción se efectúa por encima de los 75ºC y requiere un tiempo de 5 min. Es requisito indispensable para la implementación de esta tecnología la utilización de hidrato de cal de óptima calidad, si se quieren obtener todas sus bondades .

Entre las ventajas más sobresalientes de la aplicación del sacarato se destacan las siguientes:

El sacarato monocálcico es una sal soluble en agua, por lo que su manipulación en fábrica no generará los problemas de tupiciones tanto en las tuberías como en los sistemas de dosificación.

El nivel de reactividad frente a los fosfatos presentes en el jugo, es substancialmente superior al de la lechada de cal y por ello su reacción es mucho más completa debido a que el sacarato monocálcico tiene un alto grado de ionización. De ahí que se reduzcan los consumos de cal y los riesgos de sobrealcalizaciones locales en comparación con los de la tecnología tradicional.

Produce jugos más claros que los obtenidos por los métodos tradicionales. Aumenta la capacidad de preparación en la planta de lechada de cal . Reduce la demanda de agua de retorno para su preparación.

01.- Requisitos técnicos mínimos.Para que la preparación del sacarato monocálcico sea la adecuada las instalaciones de preparación deben cumplir con los requisitos técnicos siguientes:

1.- Tanque habilitado con agitación para efectuar la mezcla de la meladura con la lechada de cal.

2.- Tanque habilitado con agitación para el almacenamiento del sacarato. Ambos tanques deben tener las capacidades requeridas para la molida del ingenio.

3.- Lazos de regulación y control para la realización de la mezcla.

4.- Tuberías para la alimentación al dosificador de lechada de cal y de retorno a la planta de cal.

5.- Dosificador de lechada de cal al tanque de reacción o mezclado.

6.- Tubería de meladura hacia el tanque de reacción o mezclado.

7.- Sistema de bombeo de la solución de sacarato hacia el proceso.

8.- Línea para la liquidación de los tanques y sistema de limpieza con agua .

02.- Preparación del sacarato monocálcio.

La preparación del sacarato se efectúa automáticamente de forma continua o discontinua.

Preparación discontinua o volumétrica.

El principio de operación del sistema es el siguiente :

1.- En el tanque de mezclado se vierte la proporción volumétrica de lechada de cal que equivalga a una parte en peso de CaO.

2.- Al completarse este volumen, se interrumpe la adición de lechada de cal y comienza la alimentación de la proporción volumétrica de meladura que equivalga a 7 partes en peso de sacarosa.

3.-Completada esta operación se interrumpe la alimentación de meladura y simultáneamente se descarga el contenido al tanque de almacenaje de sacarato.

4.- Se comienza de nuevo el ciclo con una frecuencia tal que garantice como mínimo 5 min. de tiempo de residencia en el tanque de almacenaje, para que la reacción se complete.

Preparación continua por PH.

El principio de operación es el siguiente:

1.- En el tanque de almacenaje se mantiene un volumen de sacarato en correspondencia con las necesidades del ingenio, para un tiempo de residencia mínimo de 5 min.. Este requisito se cumple con un control de nivel que regula la válvula de alimentación de meladura al tanque de reacción o mezclado.

2.- Mediante el dosificador de lechada de cal se añade continuamente en el tanque de mezclado la cantidad requerida para obtener a la salida un PH entre 11.0 y 11.5.

3.- La salida del tanque de mezclado se descarga de forma continua al tanque de almacenaje.

Calentamiento del jugo.

Es la operación que se lleva a cabo para suministrar el calor suficiente al jugo mezclado para elevar su temperatura hasta 103 -106 ºC y completar así la reacción entre la

lechada de cal y los fosfatos presentes en el jugo. Esta puede llevarse a cabo en etapas conocidas como calentamiento primario y rectificado.

Con independencia del diseño, el esquema de uso del vapor y el esquema de limpieza, la estación de calentadores debe operarse de forma tal que la superficie de transferencia en operación siempre esté limpia.

01.- Requisitos técnicos mínimos.La estación de calentamiento del jugo deberá contar con los requisitos técnicos siguientes:

1.- Área de transferencia de calor en concordancia con la capacidad del ingenio y con los niveles de presión del vapor para el calentamiento escalonado. Se dispondrá adicionalmente de una superficie para la rotación en la limpieza.

2.- Bomba de jugo alcalizado y sistema de tuberías de alimentación y trasiego de jugo a los calentadores, habilitadas con by pass para el esquema de limpieza a emplear.

3.-Tuberías de alimentación de vapor de extracción y vapor de escape, conectadas a un mismo cabezal con un arreglo de válvulas tal que permitan cambiar a los calentadores de una a otra línea en función de garantizar la temperatura del jugo a la salida de la estación de calentamiento.

4.- Sistemas de tuberías con sus respectivas válvulas para dar servicio de : Agua para enjuagues. Sosa cáustica para limpieza. Extracción de gases incondensables según la presión de operación. Aire comprimido para limpieza por tostado. Drenaje a la zanja. Válvula de seguridad en el cuerpo si éste se opera a presión.

5.- Sistemas de extracción de aguas de retorno por sifones invertidos, por patas barométricas o por trampas de vapor.

El cálculo de los sifónes invertidos( presión positiva en el cuerpo del calentador) se efectúa en base del requerimiento de 1m de altura en la pata ascendente por cada psi de diferencia de presión con el sistema hacia el cual se drena el condensado.

La pata barométrica (vacío en el cuerpo del calentador) se calcula en base del requerimiento de 0.50 m de altura por cada plg. de Hg de diferencia de presión con el sistema al cual se drena el condensado . Esta altura se mide entre el nivel inferior del cuerpo del calentador y el nivel máximo del agua en el tanque en el que se sella la pata.

Se expone un ejemplo en el cual se drenan los condensados a sistemas a presión atmosférica ( caso más frecuente ) :

Cálculo de la altura para la

Presión de vapor pata ascendente del sifón.

pata barométrica. Altura calculada.

Positiva 8 psig. 8 1 metro 8.0 metrosVacío 8 plg de Hg. 8 0.5 metro 4.0 metros

Para el primer caso instálese un sifón cuya pata ascendente tenga una altura mínima de 8.0 metros hasta el nivel inferior del cuerpo. ( Es muy probable que sea necesario enterrar el sifón en un hueco cuya profundidad posibilite la altura requerida) .

En el segundo caso séllese la pata barométrica en un depósito de condensado cuyo nivel de reboso esté al menos 4 metros por debajo del punto inferior del cuerpo del calentador.

Si el calentador tuviera que trabajar indistintamente con las dos presiones, instálese un sifón de las mismas dimensiones. A cualquier altura, a un nivel superior al de reboso del tanque de condensado, conéctese en la pata descendente un tubo que se hará sellar en el tanque. Instálese una válvula de pie en esta derivación y otra en la descarga del sifón para seleccionar la variante de retorno en cada caso.

En las bombas de retorno, donde existan, se deberá tener especial cuidado de que sean aptas para la manipulación de líquidos calientes, es decir, que dispongan del NPSH requerido para las condiciones de operación de la instalación.

Al igual que en el caso de los sifónes invertidos se tendrán que instalar donde sea necesario, en huecos, para cumplimentar este requerimiento.

6.- Aislamiento térmico ajustado a las normas en todas las líneas de vapor, agua de retorno, jugo caliente y el cuerpo de cada calentador.

7.- Indicaciones locales de los siguientes parámetros:

Presión ( o vacío), en la puntos siguientes:o Descarga de las bombas de guarapo a los calentadores.o Línea de suministro de vapor de extracción. o Línea de suministro de vapor de escape al cabezal de los calentadores.o Entrada del jugo a cada calentador y salida del calentador rectificador.o Entrada general de jugo a la batería de calentadores. De carátula lo mas amplia

posible y ubicado en un punto de fácil acceso visual.o Colector general de gases incondensables hacia sistema de vacío, antes de la

válvula de regulación.o Cuerpo de cada calentador (en la zona de vapor).

Temperatura, en los puntos siguientes:Entrada de jugo a la batería de calentadores.Salida de jugo de cada calentador.Línea de vapor de escape.Salida del calentador rectificador, con registro.

Salida del calentamiento primario, con registro8.- Lazo de regulación de la temperatura del guarapo a la salida del calentador

rectificador.

9.- Sistema de detección de trazas de azúcar en el retorno.

02.- Operación de calentadores.La secuencia de la puesta en marcha de los calentadores se describe a continuación.

1.- Ciérrense las válvulas de sosa cáustica, liquidación, agua de enjuague, aire comprimido y de extracción de gases.

2.- Ábranse las válvulas de extracción de condensados, dirigidos hacia el sistema de retorno contaminado. En el caso de los calentadores que operen a presión y al vacío, verifíquese que la salida de los retornos se conjugue con la presión a la que está operando.

3.- Póngase en marcha la bomba de jugo a los calentadores y cuando comience a indicar presión el manómetro de la línea de alimentación al primer calentador, ábranse gradualmente las válvulas de entrada y salida de jugo y a continuación la de vapor de calefacción.

Sí la puesta en marcha es de un solo calentador, o de un juego, (por rutina de limpieza o mantenimiento) ábranse gradualmente las válvulas de entrada y salida de jugo y a continuación la de vapor de calefacción de ese calentador o juego en específico.

4.- Regúlese la abertura de las válvulas de extracción de incondensables.

5.- Tómense muestras del sistema de retorno y compruébese si existe contaminación. En caso de presencia de trazas ligeras o de ser negativo cámbiese hacia el sistema de condensados puros.

En los calentadores donde se encuentre instalado el sistema de detección de azúcar en el agua de retorno, este determinará la presencia de trazas y tomará las decisiones pertinentes automáticamente.

Una vez en marcha los calentadores regúlese la extracción para que la temperatura en el calentamiento primario alcance la temperatura establecida según el esquema de operación del ingenio.

Manténgase la temperatura de salida de los calentadores en 103 a 106 ºC. Sobrepásese este límite solo en casos excepcionales de presencia de tierra y exceso de bagacillo.

Supervísese la presión en la tubería de jugo a la entrada de la batería de calentadores. En cada ingenio, según el arreglo de calentadores y el flujo correspondiente a la molida horaria, se obtendrá en este punto un valor particular, con el que el personal de operación debe familiarizarse. Las variaciones de este valor de presión brindarán

información de violaciones de la molida horaria, exceso de agua de imbibición, incrustaciones o tupiciones en los equipos etc., para actuar en consecuencia.

03.- Principales problemas operacionales y sus causas .A continuación exponemos los principales problemas que pueden presentarse en la estación de calentamiento en operación así como las posibles causas y sus respectivas soluciones.

1.- Insuficiente flujo de jugo, que se detecta por:

a) Reducción de la presión de bombeo de jugo y/o desbordamiento del tanque de jugo alcalizado. Las causas más comunes son :

Obstrucción de los coladores de malla en el lado de succión de las bombas . Examínense y límpiense si esa fuese la causa. Compruébese que se sigue rigurosamente el ciclo de limpieza establecido.

Deficiencia manifiesta en una de las unidades de bombeo de jugo. Póngase en marcha la unidad de repuesto y en los casos con mas de una bomba, verifíquese una a una las que están en operación y determínese la que está operando deficientemente.

b) Sobrepresión a la entrada de los calentadores y/o desbordamiento del tanque de jugo mezclado o alcalizado. Las causas más comunes son:

Exceso de molida o de aplicación de excesivo flujo de agua en el tandem. Regúlese la molida a los valores normados o disminúyase la aplicación de agua en el tandem.

Obstrucción en los tubos de los calentadores. Detéctese el o los calentadores incrustados o tupidos y procédase a su limpieza.

2.- Insuficiente calentamiento del jugo, que se apreciará por la imposibilidad de garantizar los 103 º C de temperatura a la salida de la estación de calentamiento. Las causas más comunes son:

Baja presión de vapor de escape. Revísese la operación integral del ingenio.

Disminución del flujo de vapor hacia los calentadores primarios que operan con extracciones procedentes de la estación de evaporación, manifestado en la reducción de la temperatura en el calentamiento primario. Revísese:

Extracción de gases incondensables. Apréciese al tacto en el colector hacia el sistema de vacío si no se están extrayendo debidamente los gases, revelado por la ausencia de temperatura. Revísese la abertura de la válvula de pie y verifíquese el valor del vacío en los cuerpos.

Extracciones de los condensados. Verifíquese que se está utilizando el esquema correcto de retorno y que no haya pérdida del sello barométrico por exceso de vacío u otra causa.

Deficiente operación de los evaporadores. Corríjanse los problemas detectados y restablézcanse la operación normal.

Estado de limpieza de los evaporadores. Si se detectan problemas graves en este aspecto, prepárense condiciones para la limpieza química en las próximas 30 horas.

Defectos en las juntas de los cabezales de los calentadores, ocasionando corto circuito entre los diferentes pases de circulación del jugo. Inspecciónese calentador a calentador hasta determinar la unidad defectuosa, corríjanse los problemas detectados y compruébense los resultados del trabajo por el sistema de pruebas parciales.

Válvulas defectuosas o mal cerradas, en el sistema de sosa cáustica o en los bloqueos de los equipos, pues motivan igualmente corto circuitos de jugo. Revísense y corríjanse.

Rotura del sello hidráulico por presión excesiva en el cuerpo del calentador, de aquellas instalaciones que operen con sifones invertidos. Regúlese la presión de operación en los calentadores con problemas y restablézcase la operación normal.

Mal funcionamiento de las trampas de vapor, ocasionando problemas con el drenaje del retorno o con el sellaje del vapor. Verifíquense los mecanismos de la trampa de vapor, corríjanse los defectos encontrados y a continuación restitúyase la operación normal.

Retención de condensados en los calentadores que operen con presión positiva. Revísense las válvulas de retornos, sus combinaciones y el trabajo de las bombas de extracción de condensados. Corríjanse los defectos encontrados.

Observación: siempre la primera acción será la restauración de la temperatura final acudiendo a más calentadores, pasando equipos primarios a trabajar con vapor de escape, etc. Una vez corregidos los problemas, restitúyase la operación normal.

04.- Procedimiento ante interrupciones de la molida.Al detenerse la planta moledora y en función del tiempo que se estime de parada se tomarán las siguientes medidas operativas, con el objetivo de mantener la eficiencia del área.

Parada hasta 1 hora: liquídese el tanque de jugo alcalizado e inmediatamente ciérrese la alimentación de vapor.

Parada por más de 1 hora: liquídense todos los calentadores hacia el tanque de jugo alcalizado y enjuáguense con abundante agua.

Limpieza de los calentadores de jugo.La limpieza de los calentadores se llevará a cabo por el método de tostado, por las ventajas prácticas del sistema, que se concentran en los aspectos siguientes:

La superficie del calentador queda con un nivel de limpieza superior al sistema tradicional con sosa cáustica. Ello permite prolongar el tiempo de limpieza desde 32 hasta 120 horas, sin reducción apreciable en su coeficiente de transferencia de calor.

En cada limpieza el calentador es inspeccionado y probado, lo que brinda un margen importante de seguridad para aprovechar los condensados para las calderas, y confianza en la operación por el conocimiento sistemático del estado de limpieza de la flusería.

Ahorros en el consumo de sosa cáustica.

01.- Requisitos técnicos mínimos.

Para poder implementar el sistema de tostado de los calentadores resulta imprescindible adecuar la estación a partir de la aplicación de las medidas siguientes:

1.- Todas las tapas de los calentadores deben tener sistema de bisagras para facilitar el trabajo de apertura y cierre.

2.- Todos los tornillos y tuercas de las tapas de los calentadores tienen que ser iguales para así facilitar las operaciones de apertura y cierre.

3.- Las tapas deben dotarse de juntas de goma u otro material de características similares que resista las manipulaciones frecuentes.

4.- Se habilitará una toma de aire comprimido en el área de los calentadores, así como manguera de suficiente longitud para la limpieza final de los tubos de los fluses. Además se construirá una boquilla para el soplado, ajustada al diámetro interior de los tubos.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

02.- Realización de la limpieza por el sistema de tostado.

El ciclo de limpieza por el método de tostado tiene una amplitud máxima de hasta 5 días. La cantidad de calentadores a limpiar diariamente será el resultado de dividir el número total de calentadores por 5.

1.- Una vez que se tenga la cantidad de calentadores a limpiar diariamente, prográmese una secuencia de limpieza diaria de calentadores, garantizando con los demás la superficie necesaria en operación para cada etapa de calentamiento.

2.- Liquídense y enjuáguense los calentadores a los que les corresponda su limpieza en función de la programación establecida.

3.- Destápense por ambas cabezas y a continuación comiéncese a aplicar el vapor normal de operación por espacio de 14 a 16 horas de forma ininterrumpida.

4.- Al cabo de ese tiempo ciérrese la válvula de alimentación de vapor y espérese unas 4 horas para que se produzca el enfriamiento.

5.- Una vez transcurrido ese tiempo, aplíquese aire comprimido a cada tubo de calentador, en sentido contrario a la dirección del flujo normal, utilizando la boquilla descrita en el epígrafe anterior.

Para evitar que el polvo de las incrustaciones se esparza innecesariamente por toda el área, es recomendable habilitar sacos, bolsas de lona u otro material similar para situarlas en la cabeza contraria al lado de aplicación del aire comprimido.

6.- Terminada la limpieza de los tubos, examínense detalladamente y verifíquese el resultado de la misma. En caso de ser satisfactoria procédase a realizar la prueba hidráulica de cada equipo que se haya limpiado.

7.- Ciérrese el(los) calentador(es) si la prueba resultó satisfactoria y pónganse en marcha para proceder a la limpieza de los calentadores del siguiente día. En caso contrario corríjanse los defectos encontrados y a continuación repítase la prueba hidráulica.

Clarificadores de jugo.En el clarificador se resumen todas las operaciones de calentamiento y alcalización, con la separación en dos corrientes: la de los lodos que serán reprocesados y tratados en la estación de filtros al vacío y la de jugo clarificado que se envía hacia la estación evaporadora para su concentración. Este proceso de sedimentación requiere de un tiempo de alrededor 2 a 3 horas,

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

para la tecnología en la que intervienen clarificadores convencionales de bandejas múltiples.

El desarrollo de coagulantes específicos, así como el surgimiento de nuevas concepciones en cuanto a la dinámica de estos procesos y el mejoramiento de la calidad de la caña han propiciado que el tiempo de retención necesario para completar la reacción de floculación se haya logrado reducir hasta 0.75 horas, concretado en la introducción en la industria azucarera de caña de un clarificador de una sola bandeja

En igual sentido se han venido aplicando ciertos arreglos y modificaciones con resultados probados, que han logrado reducir el tiempo de retención hasta 1.5 horas, utilizando equipos de bandejas múltiples existentes en los ingenios.

La búsqueda de tecnologías y soluciones para la reducción del tiempo requerido para la decantación del jugo constituye una de las preocupaciones más importantes para los tecnólogos en la industria azucarera de caña, por lo que representa en términos de eficiencia tecnológica para el ingenio.

01.- Requisitos técnicos mínimos.Para que los clarificadores operen de forma adecuada y puedan garantizar la calidad del jugo, sus instalaciones deben cumplir con los requisitos técnicos siguientes:

1.- Tanque flash con las condiciones siguientes: Capacidad adecuada a la molida del ingenio. Distribuidor interior de flujo para lograr la mezcla uniforme entre el jugo y la

lechada de cal o el sacarato. Ubicación preferentemente horizontal buscando un área de degasificación

mayor. Altura máxima de 1.5 a 2.0 m sobre el clarificador, para que la alimentación

sea en régimen francamente laminar. Tubo de flasheo diseñado para una velocidad máxima del vapor de 1

m/seg. para que no se produzcan arrastres. Basado en una temperatura de 106 ºC en el jugo. Se ha estimado un flasheo del orden de los 0.20 m³/ seg. por cada 1 000 ton. de caña por día de capacidad de molida.

2.- Válvulas testigos para determinar los niveles de cachaza, situadas en línea vertical a partir del fondo del clarificador y distanciadas entre sí a 6 plg (150 mm). Se ubicarán al menos 4 de estas válvulas de 1 plg (25 mm) de diámetro. Estas válvulas tendrán habilitada una línea de agua con suficiente presión para limpiarlas.

3.- Válvulas y tuberías de diámetro no inferior a las 3 plg (76 mm) para la liquidación individual de cada bandeja del clarificador.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

4.- Sistemas de tuberías con sus respectivas válvulas para dar servicio de:

Agua, con diámetro mínimo de 4 plg (100 mm), para limpieza y enjuagues de tuberías, válvulas y cuerpo del clarificador.

Lechada de cal y sosa cáustica a todas las bandejas de forma independiente.

Liquidación a la zanja. Liquidación del clarificador hacia el tanque de alcalizar, utilizando la

bomba de liquidación. Llenado del clarificador desde el fondo. Extracción de jugo claro hacia el colador.

5.- Nivelómetro para conocer el nivel de jugo en el clarificador.

6.- Sistema de extracción de jugo, con válvulas telescópicas de diámetro suficiente para operar a régimen máximo de flujo. Estas válvulas levantadas al 100 % deben alcanzar una altura de 2 plg (50 mm) por encima del nivel máximo de jugo en el clarificador. El recorrido vertical de las mismas desde esa posición hacia abajo será de 8 plg ( 200 mm) al menos.

7.- Sistema de extracción de cachaza por bombeo, habilitado con tomas de agua para operar en caso de necesidad de licuar la cachaza o para restituir el sello de la columna. Puede sustiuirse por el sistema de extracción controlada por gravedad, por medio de una válvula accionada por un temporizador que ajusta el tiempo de cada descarga y el tiempo entre ellas.

8.- Extracción de gases por medio de 4 tubos colectores verticales separados a 90 º cada uno y con diámetro mayor a las 4 plg. (100 mm ). Se situarán tomas en cada bandeja del clarificador a nivel rasante superior.

Estos tubos tendrán posibilidad de ser empleados como líneas de corrida adicional, en caso de que los jugos estén corriendo claros. Para ello se habilitarán sus conexiones a las cajas de corrida por medio de válvulas.

9.- Cajas de corrida con chimeneas para la extracción del vapor flasheado a la atmósfera. Estarán provistas además de iluminación suficiente como para poder examinar la corrida del jugo por cada bandeja. La solución más conveniente se obtiene con lámparas y dispositivos a prueba de explosión.

10.- Derramador de jugo desde el nivel máximo de operación hacia las cajas de corrida.

11.- Aislamiento térmico ajustado a la necesidad de mantener a 100 ºC el jugo en su interior.

12..- Instalación adecuada para la preparación y adición de floculante .

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

13.- Colador de jugo clarificado.

14.- Amperímetro en el motor del movimiento del clarificador para conocer la demanda de corriente del movimiento del eje.

15.- Probeta de cristal montada en un mango para la toma de muestras para la verificación de la claridad del jugo en cada bandeja.

02.- Procedimiento para la operación del clarificador.En los ingenios con más de un clarificador para la operación, la puesta en marcha se realizará secuencialmente uno a uno, hasta completar el número de unidades. En estos casos se deberán establecer los controles necesarios para que a todos los clarificadores llegue un flujo de jugo en proporción con su capacidad.

Se procurará la salida de jugo clarificado hacia el proceso mediante la liquidación de los dos primeras bandejas ( si estas corren como jugo claro ), para poner en marcha lo antes posible la estación de evaporación.

Sólo se pondrá en operación la capacidad en clarificadores correspondiente a un máximo de 35 000 gal. ( 132 m ³ ) por cada 100 000 @ / día ( 31 000 gal. ( 117 m³ ) por cada 1 000 ton. / día ) de capacidad de molida.

En ningún caso se correrá el jugo turbio o con exceso de materia en suspensión hacia los coladores.

Antes de proceder a la puesta en marcha del clarificador compruébense los aspectos siguientes:

Que todas las válvulas de liquidación a la zanja, de agua, de sosa cáustica o lechada, así como las de muestra de niveles de cachaza estén cerradas.

Que todos los registros estén cerrados herméticamente.

Que las tuberías de extracción de jugo, de gases, así como la de cachaza del fondo del clarificador estén libres de obstrucciones.

Que todas las válvulas telescópicas estén niveladas y que el accionamiento en su recorrido se produzca de forma continua y suave.

Que el sistema de extracción de cachaza opere adecuadamente.

Una vez comprobados estos aspectos continúese con la secuencia siguiente:

1.- Póngase en marcha el mecanismo motriz del eje y hágalo girar al menos durante 15 min. Compruébese que no existan anormalidades mecánicas. Verifíquese la indicación del amperímetro y compárese con el valor que debe alcanzar la demanda de corriente del movimiento en vacío.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

2.- Hágase un ajuste preliminar del nivel de operación, accionando los volantes de las válvulas de corrida y a continuación llénese el clarificador en forma inversa al flujo normal utilizando para ello la línea destinada a tales efectos. El proceso de llenado debe ejecutarse en flujo laminar para lograr la estabilidad de operación en el menor tiempo posible.

3.- Ajústese definitivamente el nivel hasta igualar los flujos de jugo por cada bandeja del clarificador tan pronto comience el derrame de jugo por las válvulas de corrida.

4.- Al comenzar el derrame de jugo por las válvulas de corrida, ciérrese la alimentación por el fondo y cámbiese hacia la operación normal .

5.- Muestréense las válvulas testigo para niveles de cachaza (llaves de prueba) y cuando se advierta la presencia de cachaza en el primer nivel póngase en marcha el sistema de extracción. Este proceso se producirá alrededor de unos 30 min. después de llenado el clarificador.

El nivel de cachaza en condiciones normales de operación no debe exceder de las 6 plg. (150 mm) por encima de la unión del cono inferior con el envolvente del clarificador, correspondiente al primer nivel de las válvulas testigo.

La extracción de cachaza debe mantener un equilibrio con el régimen de flujo por lo cual debe efectuarse de modo continuo.

6.- Compruébese que por los tubos de extracción de gases se produce un moderado desprendimiento de vapor, que evidenciará el correcto funcionamiento. A partir de lo anterior córrase jugo por los tubos de gases que tengan habilitada válvula de corrida. El desprendimiento de vapor cesará en cuanto se comience la corrida de jugo.

7.- Al normalizarse la operación compruébense el comportamiento del PH, la temperatura del jugo al tanque flash y la regulación de flujo a cada clarificador. En caso de detectarse situaciones anormales tómense las medidas pertinentes para solucionarlas y evitar perturbaciones que puedan producir revolturas.

Cada ingenio establecerá su variación permisible de PH dentro del rango indicado. El PH del jugo clarificado será regulado y registrado por el sistema de control instalado y comprobado por las determinaciones del laboratorio . En caso de que el ingenio no tenga lazo de regulación para el PH estas determinaciones se realizarán con una frecuencia de hasta dos veces por hora.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

8.- Tómense muestras de jugo con la probeta e todas las válvulas de corrida y, obsérvese a trasluz la apariencia del jugo. Córranse los jugos claros y ciérrense o redúzcase el flujo de aquellas válvulas cuya salida presente turbidez o partículas en suspensión, hasta que la bandeja correspondiente se comience a aclarar, momento en el cual se procederá a bajar lentamente la válvula. Siempre procédase a muestrear la salida total de la caja de corrida para tener un criterio de operación mas amplio.

04.- Principales problemas operacionales y sus causas.En el caso específico de los clarificadores el principal problema lo constituye la revoltura parcial o total en uno de sus equipos o en todos.

Es factible en el caso de las revolturas que se presentan en el clarificador y cuando estén fuera de control, recircular parte del jugo hacia el tanque de alcalizado por medio de las tuberías y sistemas dispuestas a tales efectos, pero de forma eventual y como alternativa última antes de proceder a la parada del ingenio. No se apelará a este recurso mientras algunas de las bandejas estén corriendo jugo claro y éste se pueda pasar al evaporador sin riesgo de que se afecte la calidad del azúcar, al costo de una reducción razonable de molida. Esta determinación debe ser valorada por el jefe de fabricación, tomando en cuenta el resto de las condiciones del ingenio.

Entre los principales problemas operacionales que se presentan en el área de clarificación de jugo se encuentran los siguientes:

1.- Presencia de bagacillo en el jugo clarificado. Las causas más comunes son:

Rotura de las telas del colador de jugo clarificado. Rotura de las telas del colador de jugo mezclado. Cambio del tipo de tela en el colador de jugo mezclado. Excesiva proporción de finos en el tandem por preparación de caña muy

fuerte o por características de la caña que se esté moliendo. No colado del 100 % de los jugos. Violación de la molida horaria que obligue a la operación del clarificador

por encima de su régimen normal de flujo. Disminución de la temperatura del jugo a la salida de los calentadores. Deficiente operación de los filtros de cachaza.

El análisis para la solución certera y ágil de este grave problema debe tomar en consideración un grupo de aspectos que permitan discriminar la causa única o combinada y proceder a su solución.

La tela normada para el colado del jugo mezclado, en los rastrillos de bagacillo, donde aún existan, es de 225 perforaciones / plg² (35 / cm ² ).

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

La tela normada para coladores rotatorios tiene una separación entre las barras de 0.75 mm.

No está autorizada la sustitución de estas telas por otras de perforaciones mayores.

No es admisible bombear sin colar (cortocircuitar) parte del jugo mezclado hacia la casa de calderas.

Está estipulado que el contenido máximo de bagacillo en el jugo mezclado es 5 gramos por litro.

Las temperaturas en el jugo entrando a clarificadores inferiores a 100 ºC provocan corrientes convectivas que impiden el trabajo eficiente del equipo.

La violación de la molida horaria atenta contra la disciplina tecnológica, pero en el caso de que se afecte la clarificación y, por consiguiente la calidad del azúcar, es totalmente inadmisible.

Aunque se dispone de coladores para el jugo clarificado, las capacidades normadas no incluyen la posibilidad de asimilar jugo clarificado con un contenido anormal de insolubles.

Como primera medida manténgase la temperatura final del jugo en 5 ó 6 ºC por encima del valor normado, para atenuar el problema. Simultáneamente revísense los aspectos señalados y corríjanse las anormalidades detectadas que puedan ser solucionadas moliendo, aunque se tenga que reducir la molida. Si la dificultad persiste deténgase la molida ya que no está permitido correr jugo de mala calidad, y procédase a realizar los trabajos necesarios que pueden incluir, por ejemplo, la disminución de la preparación de la caña o la sustitución de telas rotas o inadecuadas en los coladores.

2.- Revoltura del jugo clarificado, que se aprecia por la presencia de cachaza y abundante bagacillo en el jugo. Causas mas comunes:

Aumento del nivel de cachaza en el clarificador, provocando revolturas en una o más bandejas inferiores.

Verifíquese el funcionamiento de las bombas de cachaza y determínese la causa de la no extracción. Tómense las medidas adecuadas y restitúyase el bombeo hasta reducir el nivel a la primera llave de prueba.

Verifíquese si la extracción de cachaza en los filtros es suficiente. En caso negativo revísese la operación para conseguir la máxima capacidad de extracción posible. Utilícese, si fuere necesario, toda la capacidad disponible en el área de filtros.

Si la cachaza producida excede a la capacidad de filtros disponibles actúese del siguiente modo:

Disminúyase, mientras dure esta situación, el agua de lavado de la torta.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

Si la solución anterior no es suficiente y solamente como recurso extremo, procédase a hacer extracciones cortas y moderadas, desechando la cachaza a la zanja.

Esta operación se realizará únicamente bajo la autorización de la instancia facultada para ello y con la presencia personal de los Jefes de Fabricación y Laboratorio a fin de que se tomen muestras de la cachaza extraída, se analicen y se calculen las pérdidas.

Desajustes e irregularidades en el PH del jugo. Verifíquese en el registro del PH la estabilidad del mismo en las últimas 4 horas .Si se aprecia que los valores están fuera del rango de 7.5 a 8.1 2 , tómense las medidas adecuadas para corregirlos. Si hubiese problema en el equipo automático , auméntese la frecuencia de análisis del laboratorio a uno cada 15 min..

Viscosidad anormalmente elevada en los jugos, por problemas de calidad de la caña. La presencia de polisacáridos en el jugo alcalizado constituye un elemento retardador de la velocidad de sedimentación de los jugos de la caña. Este problema obedece en lo fundamental a:

Caña vieja. Caña deteriorada. Incumplimiento de las instrucciones y directivas en relación con la limpieza y desinfección de los equipos tecnológicos.

Actúese para erradicar las causas señaladas.

Cachaza de muy baja densidad (cachaza floja). Normalmente se trata de un problema específico del proceso de clarificación y puede tener origen en la calidad de los jugos o en la violación del régimen de trabajo del clarificador. Tómense las medidas siguientes:

Verifíquese el cumplimiento de lo establecido para la operación general del área de purificación. Soluciónese los problemas detectados.

Créense las condiciones para la aplicación de floculantes y determínese la dosificación requerida según las pruebas de velocidad de sedimentación de los jugos que se están procesando.

Alto brix del jugo mezclado. Cuando los sólidos disueltos en el jugo que llega al clarificador sobrepasan los 17 ºBrix, la velocidad de sedimentación se torna muy lenta y puede conducir a una revoltura no muy fácil de controlar.

2 Los ingenios deberán tener establecido el rango de PH que es necesario alcanzar en el jugo alcalizado para que el clarificado esté dentro de las especificaciones indicadas en la tabla 5.2.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

Adóptense las medidas siguientes:

Redúzcase el brix del jugo mezclado por el incremento del agua de imbibición .

Increméntese el flujo de agua de lavado de la torta de cachaza, en los filtros, hasta el límite de que no se afecte la capacidad de los mismos.

Si no es posible incrementar el agua de imbibición, aplíquese directamente agua en el tanque de jugo alcalizado hasta reducir la densidad a menos de 15 ºBrix.

Estas variantes se llevarán a cabo partiendo de la capacidad de la estación evaporadora y de la disponibilidad de combustible.

Déficit de fosfórico en el jugo. Entre las causas que más problemas crea en la clarificación se encuentra el déficit de fosfórico, pues produce un jugo descompensado químicamente muy difícil de tratar (véase aplicación de ácido fosfórico).

Procedimientos para la aplicación de floculantes.Se referirán en este epígrafe los aspectos relacionados con la preparación de floculantes y su dosificación al jugo para alcanzar altas velocidades de sedimentación o en algunos casos corregir problemas de cachaza floja y evitar revolturas.

En la industria azucarera de caña se emplean muchas marcas comerciales de floculantes para jugo, todos del tipo aniónico, cuyo alto costo determina no tan solo la evaluación del problema para decidir su empleo, sino también su correcta preparación y dosificación.

La aplicación del floculante es efectiva sí se hace en forma de solución diluida en el rango de 0.05 o 0.10 % en peso, aunque se recomienda el empleo de las soluciones más diluidas pues en esas concentraciones la acción del floculante es más efectiva.

La decisión de aplicar floculantes se tomará ante problemas de clarificación que comprobadamente obedezcan a bajas velocidades de sedimentación de los jugos y su objetivo es elevar la velocidad de sedimentación por encima de los 3 cm/min.

01.- Requisitos técnicos mínimos.La estación de preparación de floculante deberá cumplimentar los requisitos técnicos siguientes:

1.- Dos tanques de igual capacidad, uno de preparación solución concentrada y el otro de aplicación solución diluida, dispuestos de tal forma que el primero entregue por gravedad al segundo.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

2.- Eductor para humectar el floculante.

3.- Línea de suministro de agua de retorno a temperatura de 50 ºC.

4.- Mecanismo de agitación mecánica con no más de 50 a 60 r.p.m. o sistema de agitación por medio de aire.

5.- Rejillas de protección en el fondo, para evitar que los grumos pasen al jugo.

6.- Líneas de intercomunicación entre los tanques de suministro de la solución diluida a la bomba de dosificación (con diámetro mayor que 1 plg).

7.- Bomba dosificadora de caudal requerido con tubería de descarga al punto de aplicación de diámetro no mayor de 1 plg. (25 mm).

02.- Cálculo de la aplicación y dosificación de floculante.Las concentraciones a emplear en la preparación del floculante aparecen

reflejadas en:

1.- Cantidad de floculante a aplicar en 24 horas (Fs) en kg.

Fs = Cantidad de floculante sólido = ( CM DF) /1000CM = Caña a Moler en 24 horas en ton. = 480 000 0.0115 = 5 520 ton D F = Dosificación requerida en ppm

Fs = ( 5 520 4 ) / 1 000 = 22.08 Kg. de floculante

2.- Volumen de la solución concentrada a preparar en 24 horas (Vs) en litros.

Vs = Volumen de solución = ( F s 100 ) / CO

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

% en peso de floculanteSolución Alternativa No. 1 Alternativa No. 2Concentrada 0.18 0.36Diluida 0.06 0.12Concentraciones a emplear en la preparación.

Como que las soluciones a emplear son de baja concentración, se asume que la densidad de las mismas es la del agua.

CO = Concentración de la solución concentrada en %, por la tabla 5.3, Co = 0.18 %

Vs = (22.08 100) / 0.18 = 12 267 litros.

Evidentemente la capacidad de los tanques es holgada, lo que permitiría preparar la solución mas diluida, como se explicará a continuación.

Se toma el 90 % del volumen de los tanques. Entonces

Vs = 0.9 18 000 = 16 200 litros.

Por la ecuación:

Co = ( Fs 100 ) / Vs = ( 22.08 100 ) / 16 200 = 0.136 %

Como la solución de aplicación (diluida) tendrá la tercera parte de esta concentración , el ingenio de este ejemplo trabajará con una concentración de 0.045 % que le daría mas efectividad al floculante.

3.- Flujo de aplicación de la dosificación del floculante (QS) en litros por minuto.Considerando los dos valores de Vs obtenidos en el ejemplo y teniendo en cuenta que el volumen de solución diluida a aplicar en 8 horas será igual a VS .

QS = ( VS / 480 )

Para el primer caso; VS = 12 267 litros y QS = ( 12 267 / 480 ) = 25.6 litros / min.Para el segundo caso; VS = 16 000 litros y QS = ( 16 000 / 480 ) = 33.3 litros / min.

03.- Procedimiento para la preparación y dosificación del floculante.La preparación del floculante se llevará a cabo de la forma siguiente:

1.- Introdúzcase en el tanque de preparación de la solución concentrada un volumen de agua hasta completar el 75 % de su nivel de operación.

2.- Póngase en marcha el mecanismo de agitación del tanque y a continuación comiéncese la adición del floculante desde el embudo del eductor. Esta adición debe ejecutarse lentamente en la medida que se va incrementando la concentración en el tanque.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

En caso de no poseerse eductor, hágase de forma manual esparciendo sobre una superficie lo más amplia posible, de forma que con la agitación se logre disolver todo el polvo en el agua sin la formación de los grumos.

3.- Cuando se haya adicionado el 40 % aproximadamente del floculante a emplear complétese el nivel del tanque, hasta el volumen operacional. Continúese entonces la adición del floculante en la misma forma indicada anteriormente.

4.- Completada la adición del floculante manténgase la agitación hasta que se haya disuelto todo el polvo sólido y a continuación deténgase.

5.- Introdúzcase en el tanque de aplicación de la solución diluida un volumen de agua hasta completar 2/3 del volumen de operación.

6.- Póngase en marcha el sistema de agitación y descárguese del tanque de solución concentrada la cantidad que complete el volumen de operación.

7.- Arránquese la bomba dosificadora, ajustada al régimen de flujo calculado, hasta vaciar el contenido del tanque de aplicación.

8.- Repítase el ciclo las veces que sea necesario mientras se mantenga el requerimiento de aplicación de coagulante.

Dosificación:

La dosificación con la bomba se ajustará de acuerdo a las instrucciones específicas del fabricante.

El punto de dosificación pudiera ser en el propio tanque flash, si la temperatura del jugo alcalizado a la salida de los calentadores no sobrepasa los 103 ºC. Para mayor seguridad introdúzcase a la salida del tanque flash y antes de la entrada al clarificador. (Pudiera implementarse un sistema de mezclado en línea, buscando una difusión efectiva y rápida).

Aplicación de ácido fosfórico.

El ácido fosfórico, en su forma de anión ( PO4 )3 - está presente en el jugo crudo o mezclado formando diferentes sales, mayoritariamente inorgánicas, en un equilibrio tal que al añadir la lechada de cal en proporción adecuada se logra una reacción en la que se precipita en forma de fosfato tricálcico , según se describe en la ecuación siguiente:

2 ( PO4 )3 - + 3 Ca 2+ Ca 3 ( PO4 ) 2

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

arrastrando consigo a las impurezas presentes en el seno del jugo. Si por alguna razón de origen natural esta composición se altera, entonces se acostumbra a definir a estos jugos como desbalanceados químicamente y se hace necesario adoptar una serie de medidas en el sentido de amortiguar el desbalance, a fín de que el proceso de defecación se altere lo menos posible y no se presenten problemas de revolturas en la clarificación. El punto de balance se encuentra en el rango de 250 a 350 ppm de fosfórico en jugo expresado como

P2O5 .

El análisis de P2O5 realizado con sistematicidad ofrece una base estadística fuerte para conocer cuando los jugos están fuera de ese rango, es decir, cuando están dentro de la categoría de desbalanceados y con ello se podrá actuar en consecuencia y de forma anticipada, evitando así la ocurrencia de problemas en la clarificación.

Pueden presentarse dos situaciones prácticas en cuanto al contenido en el jugo, avalados por análisis del laboratorio, estas son:

1.- Que se determine un déficit de P2O5 en el jugo. Entonces se deberá adicionar ácido fosfórico hasta completar el contenido mínimo. 2.- Que se determine un exceso de P2O5 en el jugo. Entonces se procederá por el orden siguiente:

Bájese el PH del jugo alcalizado hasta el límite inferior permisible en el clarificado ( 6.5 ).

Si el problema persiste o el contenido de P2O5 sobrepasara las 600 ppm; comiéncese a sustituir hidrato de cal por carbonato de sodio hasta un máximo de un 40 % .

Otra alternativa pudiera ser la preparación de una lechada neutralizada con el ácido remanente de la limpieza química. El PH de esta lechada no deberá exceder de 11.

En ambos casos se deberá partir de pruebas de laboratorio para determinar las concentraciones adecuadas. El ácido fosfórico no suple al floculante pues tienen propósitos totalmente distintos.

Pruebas para determinar la calidad de los jugos.Se describirán dos pruebas empleadas para determinar la calidad del jugo: la de sedimentación para el caso del jugo mezclado y la prueba cualitativa para el clarificado.

01.- Pruebas de sedimentación.

Se emplean para determinar la dosificación de floculante más eficiente. En Cuba los jugos muestran una velocidad natural de 1.5 a 5 cm/min. y aportan un volumen de sedimentos del orden del 20 al 35%.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

Estas pruebas se efectúan sobre el jugo alcalizado y calentado hasta 100 ºC, condición que se logra al tomar las muestras a la salida del tanque flash . Es posible también simular este proceso en el laboratorio a partir del jugo mezclado y de los filtros para así reproducir las operaciones de alcalización y calentamiento.

Se utilizarán probetas de 1 litro de capacidad, preferiblemente aforadas. En caso de no existir se podrá emplear una regla graduada para sustituir la escala.

Prepárese previamente una solución de floculante a una concentración de 0.1 %.

Para efectuar las pruebas de sedimentación síganse las instrucciones siguientes:

1.- Tómense muestras de jugo alcalizado y calentado, preferiblemente a la entrada del clarificador.

2.- Prepárense 4 probetas, a tres de ellas agrégueles a cada una 2 , 3 y 5 ml. de la solución de floculante, que para la concentración de 0.1 % corresponderán a 2 , 3 y 5 ppm respectivamente. Déjese la última de testigo.

3.- Añádase en cada una de las probetas 1 litro de la muestra del jugo alcalizado y verifíquese el tiempo.

4.- Transcurridos los 5 primeros minutos, mídanse en cada probeta la altura en cm del jugo claro, divídase por 5 y obtendrá la velocidad de sedimentación en cm/min.

5.- Déjense en reposo y al cabo de los 30 minutos, mídase la altura de los sedimentos. Divida por la altura de la probeta hasta el enrase, multiplíquela por 100 y obtendrá el % de sedimentos en volumen.

Coladores de jugo clarificado.Con el propósito de garantizar un contenido máximo de insolubles en el jugo clarificado de hasta 0.5 Grs./litro, se ha establecido el requisito de instalación del colador de jugo clarificado.

En nuestra industria existen hasta el momento tres tipos de coladores :

Colador plano ( el más generalizado ). Colador parabólico (algunos equipos ). Colador rotatorio (en fase introductoria)

Los dos primeros tipos que trabajan completamente abiertos presentan la desventaja de una pérdida significativa de temperatura (hasta 10ºC).

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

El colador rotatorio al estar constituido por un tambor cerrado, ofrece ventajas en ese aspecto, planteándose una pérdida no mayor de 2 ºC.

01.- Requisitos tecnológicos mínimos.Los requerimientos tecnológicos que deben cumplirse en los coladores de jugo clarificado son los siguientes:

1.- Los coladores de planos deben utilizar mallas tejidas muy finas de acero inoxidables o de metal monel de 100 x 100 perforaciones / plg ² (10 000 perforaciones /plg ² ). La superficie de colado debe ser 27 pies ² por cada 100 000 @ ( 24 m² por cada 1 000 ton. ) de caña a moler por día . Deben diseñarse de forma que la tela se coloque en paños intercambiables para la sustitución en caso de rotura de la tela.

Para mejor aprovechamiento del área de colado, se deberán instalar de forma que el jugo corra por la tela por su lado estrecho.

2.- Los coladores parabólicos, utilizan telas de barra de acero inoxidable, de 0.35 mm de separación. Se requiere un área de colado de 24 pies ² por cada 100 000 @ ( 21 m² por cada 1 000 ton. ) de caña a moler por día.

3.- Los coladores rotatorios, son semejantes a los de jugo mezclado , pero con telas de dimensiones y características diferentes. Las más comunes son de metal monel de 100 x 100 perforaciones / plg ² (10 000 perforaciones / plg ² ) o las de barras de 0.35 mm de separación.

En todos los tipos los tanques donde se recoge el jugo colado deberá estar térmicamente aislado. Además estará dotado de indicaciones de nivel mínimo y máximo.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

Filtración de la cachaza.

En la estación de filtros de cachaza se lleva a cabo el tratamiento de los lodos del clarificador con el objetivo de extraerles la mayor proporción de la sacarosa que contienen y completar así la purificación de jugos de caña. Esta operación de filtración sí no se lleva a cabo en un ambiente de disciplina tecnológica puede dar lugar a grandes pérdidas directas por el elevado contenido de azúcar en la torta y por las que se producen al reciclar al proceso grandes proporciones de no azúcares que son causantes de elevados volúmenes de miel.

01.- Requisitos tecnológicos mínimos.La estación de filtros de cachaza deberá cumplimentar los requisitos técnicos siguientes:

1.- La superficie instalada en los filtros deberá tener capacidad suficiente para, en la velocidad más lenta, poder extraer continua y eficientemente la cachaza producida por el clarificador, en términos de 300 pies² por cada 100 000 @ ( 265 pies ² por 1 000 ton. ) de caña de capacidad efectiva por día de zafra.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

La capacidad efectiva de filtración se estima en 150 Kg. de torta de cachaza / día-pie² de superficie instalada.

El tambor tiene que estar habilitado con un sistema de movimiento que permita la variación de la velocidad de su operación y provisto de un raspador capaz de limpiar eficientemente toda la superficie del tambor.

Se están introduciendo en nuestra industria los raspadores rotatorios. Consisten en un eje con cuatro cuchillas (cintas) de goma, desplegadas a 90 º entre si, que gira a una velocidad entre 20 y 30 r.p.m.. Este se aproxima al tambor a un separación tal que permite que las 4 cuchillas (cintas) hagan contacto suave y repetido con el tambor del filtro hasta eliminar toda la torta.

2.- Tanques para la recolección independiente del jugo turbio (bajo vacío) y jugo claro (alto vacío) con un sistema de drenaje efectivo.

3.- Válvula auto operada y regulable (normalmente de contrapeso) para restringir la conexión del tanque de bajo vacío hacia el separador y así crear una diferencia de presión necesaria para el trabajo del filtro.

4.- Tuberías de drenaje del jugo claro y turbio desde el cabezal del filtro hasta cada tanque, con diámetro suficiente para que se operen al 50 % de su área de flujo y con pendientes lo más pronunciadas posible hacia los tanques de jugo.

5.- Sistema de alimentación de cachaza al filtro por el fondo de la bandeja, protegido con un deflector que amortigüe el efecto del flujo sobre la torta en el tambor. Reboso de cachaza hacia el mezclador ubicado a tal altura que se garantice que el bajo vacío se alcance a unas 2 plg ( 50 mm ) de inmersión.

6.- Bombas para la manipulación de jugo con capacidad suficiente para el flujo de jugo claro y turbio en proporción máxima de un 25 % en peso de la caña . En caso de que se mantengan los sistemas independientes de jugo claro y turbio tanto las bombas como las tuberías de descarga hacia el tanque de alcalizar deben tener capacidad suficiente para el flujo total.

Las bombas estarán habilitadas con válvulas de no retorno (cheque) en la descarga.

7.- Separador de arrastres de jugo (instalado a una altura sobre el eje del cabezal del filtro del orden de los 2.5 a 3.0 m) y situado antes del condensador, con diámetro suficiente en la tubería de cola para garantizar el drenaje total de cualquier cantidad de jugo arrastrado. Este equipo estará instalado a una altura suficiente para sellar el vacío existente en el condensador.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

El bache de sellaje puede constituirlo el tanque de jugo alcalizado, para recuperar el arrastre. Si por la ubicación de la instalación esta solución no fuera posible, debe sellarse a un bache cargado con agua cuyo reboso a zanja sea visible. De este modo se detectará la presencia de arrastres y se podrá actuar rápidamente para evitar la pérdida de jugo.

8.- Condensador (instalado a una altura sobre el eje del cabezal del filtro del orden de los 2.5 a 3.0 m), cuyo diámetro y diseño debe responder a las necesidades de vacío de la instalación en base a 0.4 pies ² ( 0.13 m² ) por cada 100 pies ² ( 10 m² ) de superficie efectiva de filtración instalada.

El tubo de cola del condensador tendrá una altura mínima de 27.5 pies ( 8.4 m ) con relación al bache de rechazo.

9.- Bomba de vacío independiente, para el servicio de los filtros con capacidad de 180 a 210 pies³ / min. por cada 100 000 @ ( 158 a 185 pies³ / min por cada 1000 ton ) de caña por día.

10.- Conjunto de premezclador y mezclador de cachaza con bagacillo (cachazón), con capacidad máxima admisible de 4 m³ por cada 100 000 @ (3.5 m³ por cada 1000 ton) de caña. Habilitado con bombas para la alimentación de los filtros y tubería para recibir la recirculación de las bandejas de aquellos.

11.- Cernidor de bagacillo situado en el conductor de bagazo hacia las calderas El área establecida (2.0 m² por cada 100 pies² de superficie filtrante instalada en filtros) debe garantizar el flujo de bagacillo. Se utilizan planchas perforadas con diámetros que oscilan entre 4 y 6 mm. El área instalada debe dar suficiente bagacillo (en razón de 8 a 10 Kg. por ton. de caña) para la máxima capacidad instalada.

12.- Sistema de ventilador para conducir el bagacillo hacia el premezclador, tubería de conducción y ciclón para separar el bagacillo y descargarlo.

13.- Sistema de extracción de la torta de cachaza y tolvas con capacidad de 29 m³ por cada 100 000 @ (26 m³ por cada 1000 t) de caña por día para amortiguar la transportación hacia fuera del ingenio.

14.- Instalación para el suministro del agua de retorno caliente (60 a 65 ºC) con presión suficiente para el lavado de la torta de cachaza. Este sistema estará diseñado de modo que se pueda atomizar agua al menos en tres zonas de agotamiento finalizando con un ligero goteo sobre el tambor.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

Las bombas de agua caliente tendrán suficiente caudal y presión para que se garantice la atomización sobre la torta de cachaza, en las tres zonas indicadas en el párrafo anterior.

En la acometida de agua cada filtro o a la estación en general se instalarán parejas de coladores intercambiables provistos de mallas de un mesh apropiado para atrapar partículas de bagacillo u otro material que puedan tupir los atomizadores.

15.- Sistema de vapor, para la limpieza de la tela por la cara externa. Lo más práctico es un soplete montado en una corredera móvil que recorra toda la longitud del tambor.

Es conveniente establecer escobas de vapor en las tuberías de conducción de jugo de los filtros con drenajes habilitados hacia el tanque mezclador de cachaza-bagacillo. Estas se utilizarán en la limpieza y para destupirlas en las paradas por mantenimiento.

16.- Sistema de recirculación de solución de sosa cáustica para la limpieza química, utilizando la bomba y el tanque del sistema de jugo turbio (bajo vacío).

17.- Sistema de lubricación centralizada para las partes móviles del filtro. En caso de que el ajuste del cabezal sea deficiente es posible la habilitación de una vena adicional de lubricación que servirá como sello adicional.

18.- Aislamiento térmico de todo el sistema de trasiego de cachaza, cachazón, así como de la bandeja de los filtros para que los materiales se mantengan sobre los 70 a 75 º C.

19.- Línea de lechada de cal concentrada para la alcalización de la cachaza en el cachazón.

Limpieza de los filtros de cachaza.Para su correcta explotación y en evitación de problemas que lleven a roturas o pérdidas en azúcar elevadas se debe establecer un riguroso sistema de limpieza de los filtros de cachaza, conforme a los aspectos siguientes:

01.- Limpieza diaria.

En los casos de ingenios que, por su capacidad, posean un solo filtro se llevará a cabo a la misma hora, para mantener siempre un esquema de operación que no afecte a la eficiencia. Si el ingenio posee más de una unidad entonces se llevarán a cabo de forma cíclica repartidas en los tres turnos.

Esta limpieza se realiza de la forma siguiente:

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.

1.- Deténgase el ventilador de bagacillo y liquídese la cachaza contenida en la bandeja de alimentación.

2.- Ciérrense las válvulas de vacío en los cabezales y a continuación ábranse las de limpieza con agua caliente hasta lograr que la superficie del tambor quede totalmente limpia.

3.- A continuación ábrase la válvula de vapor y sopletéense todos los paños del filtro con vapor.

4.- Límpiese con abundante agua caliente toda la bandeja del filtro y liquídese hacia la zanja.

Una vez concluida la limpieza examínense todos sus sistemas y si no se detectan problemas, continúese para la puesta en operación.

02.- Limpiezas cíclicas.

Son aquellas que se llevan a cabo el día del mantenimiento del ingenio, alcanzan a todos los filtros y tienen una profundidad mayor. El procedimiento a seguir es el siguiente:

1.- Deténgase el ventilador de bagacillo en cuanto se detenga la molida del ingenio y a continuación liquídense todas las bandejas y el premezcaldor hacia el cachazón.

2.- Ábrase la válvula de liquidación a la zanja y a continuación aplíquese abundante agua caliente sobre el tambor en movimiento hasta limpiarlo totalmente, cerciórese que la bandeja de los filtros quedó también limpia y sin presencia de vestigios de cachaza.

3.- Tómese en la bandeja de los filtros una solución de sosa cáustica de concentración del orden de 8 a 10 º Bé, hágase hervir moderadamente y manténgala en recirculación por el sistema de jugo turbio por espacio de unas dos horas, manteniendo el tambor en rotación lenta.

4.- Desalójese la solución de sosa hacia la zanja y aplíquese agua caliente a todo el tambor y la bandeja. A continuación aplíquese vapor a las telas usando el mismo sistema que para la limpieza diaria.

5.- Revísense todos los mecanismos móviles así como el sistema de lubricación, en concordancia con lo que establece la norma correspondiente a filtros de cachaza.

6.- Límpiense todos los cernidores de bagacillo y destúpanse de las piedras u otros objetos.

Una vez concluidas las operaciones de limpieza y mantenimiento, prepárense los filtros de cachaza para su puesta en marcha.

FABRICACION DE AZUCAR I UNEFA.Prof. Julio Cesar Ulacio.