principios basicos de la cocion del azucar.docx

8/17/2019 PRINCIPIOS BASICOS DE LA COCION DEL AZUCAR.docx

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Molinos: La caña se recibe en el patio y se conduce por medio de transportadores hacia

un desfibrador pesado de alimentación horizontal y facilitar así el proceso de extracción

de jugo en los molinos; en esta etapa, utilizando la presión ejercida por las mazas o

rodillos dentados, se logra la extracción del jugo de la caña. Para mejorar la eficiencia

de este proceso, se adiciona agua al bagazo ue !a hacia el "ltimo molino, este proceso

se conoce como imbibición; adicionalmente, el jugo extraído en cada molino, se

recircula al anterior, lo ue recibe el nombre de maceración.

#l bagazo ue sale del "ltimo molino se con!ierte en el primer subproducto

del proceso, ue se apro!echa como combustible en las calderas, para producir el !apor utilizado en la generación de energía mec$nica y en la

generación de energía el%ctrica a tra!%s de turbogeneradores; el !apor deescape producido en estos euipos, se apro!echa como energía t%rmica en el

proceso de elaboración de az"car para calentamientos y cocimientos. &e esta



manera el 'ngenio (isaralda se autoabastece de la energía necesaria para lle!ar

a cabo todas las operaciones fabriles de una manera sostenible y cuidando delmedio ambiente.

Clarificación: #l jugo extraído en los molinos se conduce por medio de bombas de tipo centrífugo hacia el proceso de purificación ue consta de las

etapas de calentamiento, sulfitación, alcalización, clarificación y filtración.Por medio de estas operaciones, los insumos tales como dióxido de azufre,

lechada de cal y floculante forman puentes con las sustancias extrañasdiferentes a la sacarosa presentes en el jugo ue transmiten color y bajan la

pureza del az"car final, form$ndose mol%culas m$s pesadas ue sedimentanen los clarificadores de corto tiempo de retención. #ste sedimento se en!ía

hacia los filtros rotatorios al !acío donde se recupera la sacarosa remanente yluego la torta resultante a la ue ya se le ha extraído la sacarosa recuperable,

se en!ía hacia el proceso de compostaje para la elaboración de mejoradores desuelos a los campos de culti!o de caña por su importante contenido de

minerales.

Evaporación: #l jugo ue ha sido purificado se somete a e!aporación en el

tandem de e!aporación en serie, en arreglo ue puede !ariar de cu$druple auíntuple. #n estas sucesi!as e!aporaciones, se elimina gran parte del agua

contenida en el jugo )alrededor del *+-, resultando un material m$s densollamado meladura.

ristalización/ La meladura se en!ía hacia los tachos al !acío, euipos dondese realiza la cristalización de la sacarosa. 0l tacho se introducen n"cleos de

sacarosa pre!iamente formados, de tamaño homog%neo para lograr uncrecimiento de los cristales de az"car de manera uniforme a expensas del

contenido de sacarosa ue se traslada de la meladura al cristal.

Centrifugación: 1na !ez formados los cristales del tamaño y pureza

deseados, el producto formado llamado masa cocida se lle!a hacia lascentrífugas, euipos ue giran a muy altas re!oluciones por minuto, pro!istos

de una malla de finos agujeros ue permiten sólo el trabajo de la miel mientrasue blouea el paso de los granos de az"car ue uedan atrapados en la parte

interna de la malla.

La miel separada en la masa cocida tercera de baja pureza, es llamada mielfinal o conocida com"nmente como miel de purga la cual es un subproductodel proceso fabril y no es retornada al proceso por su bajo contenido de

sacarosa; es comercializada para la posterior obtención de otros productoscomo alcohol, alimento para ganado, $cido ac%tico, y otros productos de

importancia industrial.



Secado:#l az"car libre de la miel se conduce hacia la secadora 2 enfriadora la

cual es un tambor giratorio horizontal con aspas, persianas o colmenasinteriores ue permiten el contacto del az"car con aire caliente desde un

extremo del tambor, para eliminar la humedad ligada al cristal y a su !ez permite el contacto con aire frío por el extremo opuesto para el

acondicionamiento t%rmico de los cristales, de modo ue la temperatura desalida de la secadora sea muy cercana a la del ambiente e!itando así

aterronamiento, debido al car$cter higroscópico del az"car.

Empaque:#l az"car es luego conducido por medio de bandas transportadoras

o tornillos sin fin hacia las m$uinas clasificadoras donde se selecciona el producto final seg"n la especificación reuerida y por "ltimo es almacenada

en silos o tol!as para ser empacada en las diferentes presentaciones ue ofreceel 'ngenio (isaralda 3.0.

Procesos Productivos:

Obtención del azúcar de la caña de azúcar en ingenio Sancarlos.

El ingenio Sancarlos tiene actualmente el certificado No. 118-1 de gestión de la

calidad NTC-ISO 9001 Versión 000 !ara las acti"idades de #a$ricación %

Comerciali&ación de '&(car.

)ara la o$tención del a&(car se re*uiere de un !roceso mu% largo+ desde *ue la

semilla de la ca,a germina asta *ue el a&(car se comerciali&a. ' continuación se

descri$e detalladamente el !roceso de fa$ricación.

1. Labores de Campo y Coseca:

El !roceso !roducti"o se inicia con la !re!aración del terreno+ eta!a !re"ia a la

siem$ra de la ca,a. na "e& la !lanta madura a los 1/ meses+ las !ersonas

encargadas del rea de coseca se dis!one a cortarla+ % recogerla a tra"s de alce

mecnico % lle"arla en e*ui!o de trans!orte adecuado asta el !atio de ca,a del

ingenio.

!. Patio de Caña:

2a ca,a *ue llega del cam!o se muestrea !ara determinar el contenido de materia

e3tra,a+ se !esa en las $sculas % se conduce al !atio de la ca,a en donde es

molida !re"io el descargue directo a las mesas !ara ca,a con el sistema de gr(a

ilo. El almacena4e ó a!ronte se ace en "agones % sólo se mane4a un m3imo de

150 toneladas !or d6a. El Ingenio Sancarlos no dis!one de mesas !ara el la"ado de

la ca,a % una "e& se descarga a stas+ se en"6a a tra"s de conductores de ta$lillas

metlicos acia las !icadoras de ca,a.

". Picado de Caña:

2a ca,a antes de ingresar al molino se !asa !or un 4uego de ni"eladora % dos

!icadoras con el o$4eto de !re!ararla adecuadamente !ara la eta!a siguiente ó de

e3tracción de 4ugo en los molinos.



#. $olienda:

2a ca,a !re!arada !or las !icadoras llega a un tandem de 7 molinos+ cada uno

com!uesto de tres ma&as % con su res!ecti"o rodillo alimentador. Cada molino tiene

conductor intermedio de ti!o onell%+ con el o$4eti"o de $uscar grados de li$ertad

en caso de fallas *ue se !resenten en alguno de los molinos+ !or un lado % !or el

otro !ara $uscar una alimentación al molino ms uniforme % me4orar e3tracción.

2os molinos son mo"idos !or tur$inas de "a!or de a dos molinos !or cada tur$ina.

Se utili&a el sistema de im$i$ición com!uesta utili&ando en el (ltimo molino agua

caliente o fr6a.

El $aga&o *ue sale de la (ltima unidad de molienda ó molino se3to+ se conduce a la

caldera !ara generación de "a!or % el so$rante se dis!one a la $agacera mediante

un sistema de recirculación *ue !ermita no sólo alimentar la caldera sino mane4ar

los so$rantes de una manera !rctica.

El "a!or se !roduce a 00 !sig % 580 o#+ el cual !asa directamente a lostur$ogeneradores+ en donde se autoa$astece la f$rica de energ6a elctrica. El

"a!or de esca!e de los tur$ogeneradores !asa directamente al e"a!orador ti!o

:estner en donde se inicia la e"a!oración del agua del 4ugo+ tal como se indica ms

adelante.

%. Pesa&e de 'ugo:

El 4ugo diluido se !asa !or filtros estticos ti!o S; ó en mo"imiento ti!o Tromel

cu%o o$4eto es el de retirar !art6culas de $agacillo+ !ara !osteriormente !asarlo a

una $scula electrónica % automtica+ montada so$re celdas de carga+ en donde se

registra el !eso del 4ugo % de esta forma iniciar el control de la f$rica en lo *ue asacarosa se refiere.

(. Clari)icación:

El 4ugo o$tenido en la molienda+ *ue es de carcter cido se trata con lecada de

cal entre 9 % 15 grados <aum+ !re"io al calentamiento !rimario a =5 oC % la

!re!aración de lecada de cal en una estación se!arada.

>eali&adas las o!eraciones anteriores se !rocede a sulfitar !ara el caso del a&(car

*ue no se o$tiene !or el !roceso de do$le cristali&ación ó >emelt % enseguida se

!asa a un calentamiento secundario en donde se incrementa la tem!eratura asta

10 - 10/ oC.

Cuando el a&(car se o$tiene !or el mtodo >emelt+ no se sulfita !ero el resto de

o!eraciones !ermanecen constantes. El 4ugo caliente !asa a una torre de

!refloculación+ en donde adems de agregar el !ol6mero ó floculante+ sir"e como

elemento amortiguador de entrada del 4ugo al clarificador.

El 4ugo as6 clarificado !asa al tandem de e"a!oración % los !roductos de la

sedimentación ó lodos se !rocesan en filtros al "ac6o !ara entregar una caca&a

mu% agotada en lo a sacarosa se refiere.



El 4ugo filtrado se retorna al inicio del !roceso ó al tan*ue de 4ugo !esado % la

caca&a *ue se me&cla con la ceni&a de la caldera se usa como aditi"o en los

cam!os.

*. +vaporación:

El 4ugo clarificado antes de !asar !or un sistema de *u6ntu!le efecto en donde seo$tiene una meladura de 75 a 7=? grados $ri3+ se !recalienta en un calentador de

!lacas asta una tem!eratura *ue !ermita *ue se !rodu&ca un flas inmediato a la

entrada del @estner.

El sistema est com!uesto !or un !rimer efecto ó e"a!orador ti!o @estner+ !asando

luego a una serie de e"a!oradores de ti!o >o$erts. El sistema o!era

automticamente tanto en la !arte de ni"el de 4ugo como en los "a!ores de los

cuer!os concentradores.

El sistema est arreglado de forma tal *ue se !ermita clarificar meladura entre 55 -

70? grados $ri3 % luego !asa a otra serie concentradora en donde se o$tiene laconcentración final.

El 4ugo concentrado ó meladura se en"6a a los tan*ues de almacenamiento en la

estación de tacos.

,. Clari)icación de la meladura:

2a meladura sufre un nue"o !roceso de !urificación en un clarificador !or flotación

con el o$4eto de remo"er im!ure&as+ !ara asegurar *ue en el !roducto final no a%a

!resencia de sólidos e3tra,os.

-. +vapo Cristalización:

2a meladura concentrada inicia el !roceso de e"a!o - cristali&ación en la estación de

tacos+ los cuales estn automati&ados en su totalidad.

El sistema em!leado !ara el agotamiento de los materiales es el de tres tem!las

modificado de forma tal *ue la semilla cristal !ara masa cocida < % C es diferente %

el cristal !ara estas semillas se ace con slurr% ó !ol"illo de a&(car en alcool.

2a masa cocida ' se fa$rica con meladura "irgen % semilla ó magma <+ la masa <

en las !orciones adecuadas !ara me4orar agotamiento. 2a masa cocida C se fa$rica

con semilla cristal !ara masa C % miel <. Todo el a&(car de C ó magma C sedisuel"e con 4ugo clarificado % se retorna al tandem de e"a!oradores.

1/. Centri)ugación:

2as masas cocidas se en"6an a unos rece!tores o me&cladores % de all6 a las

centr6fugas+ !ara lle"ar a ca$o la se!aración de los cristales % el licor madre o miel.

urante el !roceso de centrifugación+ el a&(car se la"a !ara eliminar residuos de

miel % se descarga a unos sinfines *ue a su "e& trans!ortan el a&(car acia los

ele"adores.

El a&(car final cuando es sulfitado se !asa directamente a la secadora+ de all6 a una

tol"a !ara luego en"asarla en $ultos de 50 :ilos % trans!ortarla "6a conductores de



$anda+ asta la $odega de a&(car+ en donde la reci$en los o!erarios !ara acer las

esti$as de /0 a 50 $ultos !or esti$a % luego acer los arrumes en al $odega

corres!ondiente.

Cuando se est !roduciendo a&(car do$lemente cristali&ado+ el a&(car o$tenido en

las centr6fugas se disuel"e con agua caliente en un disolutor de a&(car+ !ara luegoser en"iado al !roceso de e"a!o-cristali&ación en los tacos C con el o$4eto de

remo"er color % o$tener un !roducto entre 10 % 150 I de color final con umedad

de 0.0= - 0.08?.

2as o!eraciones de secado+ !esa4e % arrume !ara el a&(car do$lemente cristali&ado

son iguales al !roceso de !roducción de a&(car sulfitado.

EL PROCESO DE LA COCCION

DE AZUCAR

Principio básicos:

En la cocción de azúcar, están

implicados los mismos principios yse encuentran los mismos

problemas cuando los tachos se

controlan a mano que cuándo se

controlan por medio deinstrumentos, de modo que cuando

se controlan por medio de

instrumentos, de modo que

comentaremos a la vez la

operación por estos dos métodos,



señalando los rasgos esenciales

desde ambos puntos de vista. Ya

que la mayor parte del trabao se

eecuta con tachos de calandria en

la actualidad, en ellos se basarán

estos comentarios! las condiciones

"undamentales son iguales a quelas que e#isten con el uso de

tachos de serpent$n.

El primer paso es la "abricación del

grano. En las re"iner$as de azúcarde caña y en las "ábricas de azúcar

de remolacha se "abrica grano para

cada templa. %in embargo, en la

industria de azúcar crudo no sehace granos más que para las

templas de baa calidad, que se

trans"ieren a un criztalizador de

depósito &semillero' situado en el



piso de tachos o cerca de él, del

cual se e#traen pies para comenzar

las templas de baa calidad. El

(olumen del pie no es más que la

tercera parte de la templa

terminada, y una templa de grano

produce material su"iciente paratres pies de templa de baa calidad.

%i se poseen dos cristalizadores de

depósito en vez de uno, se podrá

hacer esta operación en "ormacompuesta, lo que permitirá la

"abricación de grano su"iciente para

nueve templas. Este procedimiento

ahora mucho tiempo, al

proporcionar triple cantidad de

núcleos, cada uno de los cuales

adsorbe a la misma velocidad, con

lo que se aumenta el volumen a



una a una rapidez de tres a nueve

veces mayor.

En términos generales, es

pre"erible que la "abricación de

grano se haga a un vac$o que no

pase de )*' al nivel del mar. +o que

signi"ica que las temperaturas de

operación serán de *- a /- 0,

según la pureza. 1 estas

temperaturas la viscosidad será

menor y la velocidad de desarrollode los cristales, mayor.

El tacho se cierra, se hace vac$o, y

se aplica la cantidad plena de agua

de inyección al condensador, para

lograr la evaporación rápida del

licor, arabe o melaza antes del

cebado. %e aplica vapor a la

calandria después que ésta ha



quedado cubierta de l$quido. 2o se

debe cargar demasiado el tacho, ya

que esto "renará la velocidad de la

operación, debido al e"ecto de la

presión hidrostática. 3espués que

comience la "ormación del grano.

+a alimentación se suspende antesdel comienzo de la "ormación de

núcleos.

Fabricación de granos por el

!"odo an"ig#o:

%e comprueba el progreso de la

concentración que se está logrando

bao las condiciones "ias que

acabamos de mencionar, mediante

la e#tracción de una muestra con la

sonda, y la observación de su

viscosidad o sensación al tacto. Ya

que la viscosidad es inversamente



proporcional a la temperatura, se

logra más e#actitud en su

determinación si se lleva a cabo

este proceso al mismo vac$o. +a

muestra se toma entre entre el

$ndice y el pulgar, se separan estos

dedos, y se observa el largo al quellega el cordón de arabe antes de

quebrarse. 2o comenzará a

"ormarse grano con el método

antiguo hasta que este cordón seamás largo que la separación que se

puede lograr entre el $ndice y el

pulgar de la mano. 4on arabe a 56

de pureza y control por

instrumentos, el grano se "ormará a

un a.p.e. de apro#imadamente )7,

o una sobresaturación de ,7* en la

zona lábil, en la cual se "orma



determinan el progreso de la

"ormación de grano. El obetivo es

el regreso a la "ase metaestable, en

la cual se desarrollan los cristales

e#istentes, pero no se "orman

cristales nuevos. %i e#isten

instrumentos, se puede lograrprecisión. El a.p.e. se baa a

apro#imadamente 9, lo que

corresponde a una sobresaturación

de ,)*.El seillaien"o $cebado% porc&o'#e:

El semillamiento por choque "ue

introducido por :it;o<s;i en la

industria remolachera, sustituyó

rápidamente el método más antiguo

que consist$a en permitir que el

grano se "ormara



espontáneamente. El l$quido se

concentra hasta un punto superior

al de saturación, después de lo cual

se introduce al tacho una cantidad

pequeña =apro#imadamente >);g?

de polvo de azúcar. Este polvo no

sirve de núcleo al grano, sinoconstituye un choque a la solución

sobresaturada, mediante el cual se

induce la "ormación de grano nuevo

más pronto que con elprocedimiento antiguo. El choque

se debe aplicar tan pronto como se

haya pasado el punto de

saturación, lo que signi"ica que se

debe hacer cuando la solución esté

en la zona metaestable.

4on el control manual, el momento

de aplicar el choque s e determina



cubo de esta dimensión. Aor lo

tanto, la super"icie de un cristal a su

tamaño! esto quiere decir que, con

determinado peso de azúcar,

mientras menores sean los

cristales, mayor será la super"icie

de crecimiento, por lo que tambiénserá mayor el crecimiento. Esto

corrige las irregularidades iniciales

de los cristales, ya que los

pequeños crecen más rápidamenteque los grandes.

+a irregularidad del grano de la

templa "inal se puede deber a@ ? un

aumento repentino del vac$o, )? quese haya permitido una evaporación

demasiado rápida, 6? que haya

habido "iltración de aire por la

válvula de descarga, y 8? la



admisión de alimentación "r$a a un

tacho caliente mientras la templa

estaba subiendo.

2o aparecerá grano tan pronto

como se introduzca el azúcar

pulverizado. Bunto con el choque se

admite una cantidad m$nima de

aire, para evitar alteraciones del

equilibrio de temperatura. 4uando,

después de algunos minutos,

comience a "ormarse el grano,habrá que decidir cuando detener

dicha "ormación, lo que se hará por

e#amen de la muestra tomada por

sonda, como en el procedimientoantiguo.

El grano se debe haber terminado

de "ormar estando el e.p.e. a un

nivel de apro#imadamente 9



=sobresaturación de

apro#imadamente ,8-?, de modo

que no será grande el cambio

producido al volver a la zona

metaestable. Aarece que es meor

e"ectuar este cambio mediante

alimentación de arabe, y dear queel vac$o permanezca inalterado. En

Ca<ai se han obtenido e#celentes

resultados con el mantenimiento de

un vac$o constante toda laoperación de cocción.

Casta que el grano haya quedado

completamente desarrollado, la

sobresaturación no debe ser muyalta. 3e otra "orma, se producirá

conglomeración, aun antes de que

ocurra la "ormación de "also grano,

y si esto pasa no se podrá hacer



nada más que volver a "undir el

azúcar.

El seillaien"o de "ac&os:

El sistema meor para lograr una

buena "ormación de grano es el de

&semillamiento total' del tacho, quesigni"ica la inyección. En el

momento debido, de la cantidad

plena de grano de tamaño

predeterminado, en cantidadequivalente al número total de

cristales que se desea que

contenga la templa terminada. 2o

se "orma en el tacho en ningún

momento, y hay que mantener la

concentración en la zona

metaestable o de crecimiento de

cristales. +a semilla se introduce

tan pronto como los instrumentos



indican que se ha llegado al punto

de saturación. Aara determinado

tamaño que hay que introducir al

tacho para "ormar una templa de

cristales de azúcar de cierto

tamaño, s e procede como sigue@

determ$nese el peso del azúcar

que se espera obtener de la templa.

4uéntese unos *-- cristales de

cristales de azúcar de este tipo, ydeterm$nese su peso.

4uéntese el mismo número de

cristales del polvo de semilla que se

va a actualizar.

+a división de c? por b?, y

multiplicación del cociente por a?

indica el peso de semilla que hay

que utilizar.



3espués que esto ha quedado

determinado y probado, se pueden

e"ectuar correcciones menores para

compensar las variaciones que

puedan e#istir. Dna vez que se

haya establecido el procedimiento,

la "iación de normas eliminará el"actor personal, y la operación

podrá ser duplicada por cualquiera.

El (also grano ) los

congloerados:

%i no se practica el semillamiento

de tachos, es "ácil pasarse de

medida cuando se "rena la

"ormación de grano mediante el

aumento de la temperatura del

tacho, o por dilución, o por ambos

métodos ! la masa cocida cae a

puntó in"erior al de saturación y



todo el grano queda disuelto, por lo

que hay que comenzar de nuevo.

1unque no quede destruido todo el

grano, puede quedar destruido

parte de él, por lo que quedará una

cantidad insu"iciente y se

necesitarán que llevar laconcentración a la "ase metaestable

después que se ha logrado "ormar

grano, y en esta "ase debe

mantenerse durante el resto de latempla.

%i la concentración se lleva a un

punto demasiado alto, se "ormará

"also grano habrá que disolverlo por dilución, pre"eriblemente con agua.

1un antes que aparezca el "also

grano, puede ocurrir la "ormación

de conglomerados.



+a conglomeración signi"ica la

agrupación de cierto número de

cristales, que siguen creciendo

untos,. Dna vez "ormados, los

conglomerados seguirán as$ hasta

el "inal de la templa. Estas

agrupaciones de cristales soninconvenientes, porque se aloan

impurezas en las rendias, que

evitan el lavado debido y rinden un

producto malo, de elevadacoloración y baa "iltrabilidad. +os

conglomerados baan la calidad d el

azúcar re"inado y del de consumo

directo, hacen que sea más di"$cil

secar estos azúcares en los

granuladotes.

*acer '#e se +#n"e la asa:



3espués que se haya obtenido

gano por cualquier método, o

después de que se haya

introducido un pie de templa nuevo,

el paso más importante y di"$cil es

el de lograr que esta masa se unte.

2o e#isten su"icientes super"iciesde cristal para adsorber la sacarosa

tan pronto como la evaporación la

hace disponible, porque los granos

pequeños están muy separados@e#iste una situación cr$tica. El vac$o

se tiene que mantener sumamente

uni"orme, y hay que restringir la

evaporación de acuerdo con la

capacidad d e crecimiento de los

cristales. Es en este punto cuando

el au#ilio de los instrumentos

resulta más e"icaz, ya que indican

la sobresaturación o el a.p.e. se no



dispone de instrumentos, el

operados tendrás que depender del

sentido del tacto eercido en las

muestras de la sonda. %i la

velocidad de evaporación es

demasiado rápida, y la

sobresaturación o el a.p.e. seapro#imen al punto de peligro.

La concen"ración (inal:

4uando el volumen de la templa hallegado a ocupar la capacidad plena

del tacho, se e"ectúa la

concentración "inal, cerrando la

alimentación, y deando que

progrese la evaporación hasta que

se logre el ri# necesario. Esta se

determina tomando una muestra de

la sonda y "ormando un cono o una

bola de masa cocida en la palma o



pulgar de la mano, y observando la

rapidez con la cual la muestra de la

sonda y "ormando un cono o una

bola de masa cocida en la muestra

se achata. Dn puntista u operador

de tachos e#perimentado puede

determinar la concentracióne#istente con una e#actitud de -,*

ri#.

Esta determinación se puede

e"ectuar por instrumentos decontrol, cuando indica cierto a.p.e.

o cierta sobresaturación, que se

determina de acuerdo con la

e#periencia. 4on circulaciónmecánico, la lectura de la carga del

motor producirá resultados e#actos

después que se haya hecho la

calibración de su instrumento.



Lipie,a del "ac&o con -apor )con ag#a .barridos/ )

.en+#ag#es/:

+a masa cosida que queda

adherida en el interior del tacho

después de la descarga tiene que

ser eliminada completamente antes

del comienzo de la siguiente

templa! si no los cristales adheridos

pueden alterar las operaciones de

"ormación de grano que hemosdescrito.

1ntiguamente, se admit$a vapor al

tacho, para calentar y disolver este

grano, pero se ha encontrado que

las duchas de agua son más

deseables, ya que mantienen más

limpias las super"icies calóricas y

logran que haya menos coloración.



+as duchas deben alcanzar todas

las partes de la super"icie calórica y

el envolvente, y el agua debe estar

caliente y ser aplicada con bastante

"uerza

La "epera"#ra d#ran"e lacocción:

+a tendencia actual es hacia tachos

que trabaen a menos temperatura,

debido a que as$ se produce menosinversión y coloración. El

procedimiento antiguo era la

cocción del azúcar re"ino a unos

5- 0 =5) 4?, y el de sul"atación

era a temperatura algo in"erior. Coy

en d$a, casi todas las re"iner$as

hacen sus templas a temperaturas

de *- 0 =/ 4? o in"eriores, para

evitar incremento de la coloración.



+os rudos también se cuecen a

temperaturas in"eriores a las

épocas anteriores. 1 altas

temperaturas, la viscosidad es

menor y la cristalización es

relativamente más sencilla, pero

con el semillamiento total para elestablecimiento del grano estas

ventaas desaparecen. +as templas

de baa calidad siempre se cuecen

a vac$os altos, que signi"icantemperaturas baas para evitar el

peligro de la "ermentación de

espumas y "acilitar el trabao

subsiguiente de los cristalizadores,

cuya capacidad de en"riamiento

suele ser limitada.

0ri1:



En el pasado, se segu$an ellos

conseos de los puntistas sobre la

concentración del arabe o las

melazas con que se alimentaban

los tachos. En épocas recientes,

predomina densidades de

apro#imadamente 7- ri# o más.El ri# aparentemente de las

templas de un ingenio de crudos

es, apro#imadamente, el siguiente@

Femplas de grano 9-, -

Femplas 1 96,-

Femplas 98,-

Femplas 4 9/,- hasta --

2aa3os de cris"ales:



1s$, en la operación de tacho, se

producen cristales de los siguientes

tamaños@

4ristales para pies de templas 4

-,)86 mm

4ristales de azúcar 4 y magma-,6*- mm

Aies primarios -,*-/ mm

Aies secundarios -,76- mm

1zúcar comercial ,-*- mm

LA CRIS2ALIZACI4N EN 2AC*OS

El Depar"aen"o de 2ac&os:

+a "unción del tacho es la

producción y desarrollo de cristales

satis"actorios de azúcar a partir del

arabe del que se alimenta. +as



cualidades deseables del azúcar

crudo, están suetas a la in"luencia

de los tachos y de la "orma en que

se operan. +a concentración inicial

de los productos que se usan en

tachos suele ser de /- a /* ri#, y

puede llegar a 78 ri# en el trabaode re"iner$a. +as altas densidades

disminuyen el consumo de vapor y

la duración del ciclo, pero hacen

que el control satis"actorio de lasoperaciones sea cuestión delicada

que implica el peligro de la

producción de conglomerados y

"also grano.

2ipos de 2ac&os:

En general, predominan dos tipos

de tachos@ los de serpent$n, que

trabaan satis"actoriamente con



vapor directo! y los de calandria,

que trabaan con vapor de escape a

baa presión o con vapores

e#tra$dos del primer cuerpo de un

múltiple e"ecto, o de un preG

evaporador. +a desventaa del

tacho de serpent$n es que restringela econom$a de vapor que se puede

lograr, ya que tiene que trabaar con

vapor directo.

+os tachos de calandria de diseñomoderno son muchos más rápidos

que los de serpent$n, y trabaan

meor. En el Cemis"erio Hccidental,

hace muchos años que nos e"abrican Fachos de %erpent$n para

ingenios azucareros, y en la

actualidad muchas personas los

consideran anacrónicos



2ac&os de serpen"5n:

+os Fachos de serpent$n sonevaporadores verticales de simple

e"ecto operados al vac$o. %u

super"icie calórica se compone de /

ó 7 serpentines de cobre a los

cuales se admite vapor de *- a 9-

lbs.=6,* G 6,/ ;g>cm)? de presión.

Estos serpentines son

independientes, y se suelen

construir de tuber$a de cobre de 8pulgadas de diámetro, enrollada en

"orma de espiral cónico alto en la

peri"eria e#terior y bao en el centro,

con lo que se austa a lo "orma del"ondo del tacho y permite un buen

drenae del vapor condensado. +os

serpentines se apoyan y "ian sobre

unos soportes, con piezas



apropiadas en "orma de silletas

paras que el cobre no sea dañado

por la vibración, e#pansión y

contracción.

Accesorios para "ac&os6 "an"o deCalandria coo de Serpen"5n:

Dna gran válvula de descarga

situada al "ondo, con un diámetro

del octava a la se#ta parte del

diámetro del tacho.

Dn %eparador en el e#tremo

superior del tacho, situado en el

domo o cúpula, o entre el domo y el

condensador. Este separador "renala velocidad de los vapores, y

disminuye el arrastre de gotas de

arabe.



Dn condensador de algunos de

los diversos tipos apropiados,

abastecidos de agua "r$a para

condensar los vapores y mantener

el vac$o.

Dna bomba de vac$o conectada

al condensador por tuber$a de / a

5' de diámetro. Esta bomba crea

vac$o para comenzar la templa y

elimina los gases incon"ensables

durante la cocción.

Dna válvula para sacar el vac$o

conectada al cuerpo del tacho por

un tramo corto de tuber$a, o

montada sobre el tacho mismo. El

vac$o se saca precisamente antes

de descargar el tacho.



Iirillas de observación, a través

de las cuales se podrá observar el

progreso de la templa! una sonda

para tomar muestra de la masa

cocida! un manómetro de vac$o, un

termómetro y un manómetro de

presión de vapor. El operador deltacho puede variar la temperatura

de la masa en ebullición mediante

el aumento o disminución de la

inyección de agua que la produce.El uso de tubos de sección el$ptica

con ee largo en posición vertical,

es una meora de los tachos de

serpent$n que "ue desarrollada en 1ustralia.

2ac&os de calandria:



Dn tacho de calandria es un

evaporador de simple e"ecto, de

diseño especial, dotado de tubos

cortos de gran diámetro y un tubo

central grade, para "acilitar la

circulación de la masa cocida

pesada y viscosa que se elabora encochuras llamadas &templas'.

E+ arabe y las melazas, en ciertas

proporciones, desarrollan cristales

de azúcar. %e comienza por lacobertura de la super"icie calórica a

un nivel apenas su"iciente para

lograr que haya circulación, y se

termina con la carga completa queconstituye la templa, cuyo volumen

es el triple del volumen con que se

comienza.



a) Fondos: El "ondo tiene "orma

cónica, con la válvula de descarga

situada en el centro. El ángulo que

"orman los lados con la horizontal

no debe ser menor de )-J. Entre el

cono y la calandria, que está

colocada inmediatamente arriba,debe haber una sección cil$ndrica

corta, de no menos de 5 pulgadas d

e altura, que permita espacio

su"iciente para hacer la "iación delos tubos mediante e#pansión de

sus e#tremos.

b) Alimentación: %i el tacho está

provisto de circulación mecánica, laalimentación tiene que llegar hasta

la válvula de descarga o cerca de

esta válvula, para que sea



proyectada hacia el centro, debao

del impelente.

%i el tacho no tiene circulador, hay

que poner cuidado especial en el

logro de una distribución uni"orme

en el "ondo, debao de la calandria

y leos del tubo central. Dn método

satis"actorio de lograr esto es el

que describimos a continuación.

+a alimentación entra en el tachopor encima de la calandria, y la

tuber$a de alimentación penetra en

el tacho hasta el centro del tubo

central, donde hay un codo y una

tuber$a vertical que llevan la boca

hasta más debao de la placa

in"erior. +a tuber$a termina en

cone#ión con la salida lateral de

una cruceta. +as cuatro ramas



horizontales de la cruceta tienen la

mitad del diámetro de la tuber$a de

alimentación, y se apoyan en

abrazaderas soldadas a la parte

in"erior del tubo central. +os brazos

llegan casi al envolvente, y sus

e#tremos se cierran. 4ada brazotiene cuatro huecos de diámetro

igual a la mitad del diámetro del

brazo, situados del mismo lado, y

dispuestos en "orma tal queimpartirán una rotación en el mismo

sentido que las manecillas del relo

a la cocida en el "ondo del tacho.

%e logra una meora considerable si

se inyecta vapor de escape a la

tuber$a de alimentación, entre la

válvula de control de alimentación y

el tacho! esta instalación constituye

una adaptación de la asperadota



con la alimentación se dea siempre

abierta, pero no tanto que inter"iera

con la alimentación del tacho.

4uando se cierra la alimentación

para hacer la concentración "inal de

la templa, la válvula de vapor se

dea abierta, y no se cierra mas quecuando la templa está terminada.

4uando el tacho se vac$a, la

limpieza a vapor del "ondo &escoba'

puede ser au#iliada por estacone#ión.

7a"eriales de cons"r#cción delos "ac&os:

1ntiguamente, el material común

para la "abricación de cuerpos de

tachos era el hierro "undido, pero

hoy en d$a se usa casi

e#clusivamente la lámina de hierro



dulce. +os serpentines y tubos de

cobre proporcionan la meor

super"icie calórica, pero se siguen

usando mucho los tubos de hierro.

+os tubos de hierro se o#idan por el

lado e#puesto al vapor, los que

disminuye notablemente latransmisión de calor.

El procedimiento reciente en la

construcción de tachos para azúcar

re"inado ha sido uso de materialesanticorrosivos, para evitar que

dicho azúcar lleve manchas de

ó#ido, especialmente después de

las paradas. Aatterson hizo une#amen de los tachos de las

re"iner$as norteamericanas, y

encontró que apro#imadamente la

tercera parte de ellos estaban



"abricados con láminas de hierro

dulce y que de éstos, muchos

llevaban tubos de acero. %i a esta

cantidad se sumaban los cuerpos

de hierro "undido e#istentes, el total

ascend$a a más de la mitad de

todos los tachos e#aminados. 3elazúcar blanco, eran de materiales

anticorrosivos@ lámina de hierro

dulce con "orro de acero ino#idable,

la misma lámina con "orro den$quel, lámina totalmente

ino#idable, lámina de acero con alto

contenido de cobre, u otros caeros

especiales.

Aara evitar la "ormación de ó#ido

durante las paradas, es

procedimiento bastante común en

las re"iner$as el dear las super"icies



calórica con la capa de arabe de

azúcar que queda si no se aplica

vapor de barrido después de la

última templa. El barrido =que

"recuentemente se sustituye por

una ebullición con agua? se hace

precisamente antes de recomenzarel trabao.

2!rinos #"ili,ados en el área de"ac&os:

Jarabe: Es el ugo concentrado que

sale de los evaporadores.

Masa Cocida: %e le llama a si a la

mezcla de azúcar y licor madre quedescarga el tacho.

Melaza: este no es más que el licor

madre.



La Magma: consiste de azúcar de

baa calidad mezclada con arabe o

melaza y depositada y depositada

en cristalizadores, de los cuales se

e#trae hacia los tachos para

comenzar con ella una templa de

alta calidad =a menudo se le llamatambién Iingler?

Pie de Templa: La cantidad de

magma que se utiliza para cada

templa.

Templa: Esta es la cantidad de

masa cocida que se descarga en

un tacho.

Corte: %e le llama de ese modo a la

trans"erencia de masa cocida de un

tacho a otro.



EL CON2ROL DE 2AC*OS 8 ELUSO DE INS2RU7EN2OS:

In"rod#cción:

Casta hace 6* años, era incompleto

y poco satis"actorio el conocimiento

que se ten$a de la operación detachos al vac$o, y se depend$a de la

e#periencia y del método emp$rico

del operador de tacho =llamado

&puntitas' o &tachero'?. El 3r.4laassen sugirió el uso de la

sobresaturación como elemento de

control, y lo comenzó a practicar en

Europa. %u trabao "ue seguido por

el de Fhieme, quien lo desarrolló

para la industria de azúcar de caña

de Bava. +as meoras que se han

logrado después se derivan de la

obra pionera de estos dos hombres.



Consideraciones "eóricas:

+a investigación e"ectuada en%uecia estableció los principios

siguientes@

En una solución no se "orman,

crecen, ni depositan cristales amenos que está sobresaturada, es

decir, que la solución contenga más

sólido que los que el agua podr$a

disolver a determinadatemperatura. El grado de

sobresaturación se puede dividir en

tres "ases@

La priera: =meta estable?,comprende una zona de

concentración en la cual los

cristales que e#isten aumentan su



tamaño, pero no se "orman

cristales, nuevos.

La Seg#nda Fase: ustamente

arriba d6e la metaestable es la

intermedia, dentro de la cual crecen

los cristales e#istentes y se "orman

cristales nuevos.

Fase Final: Iás allá de la

intermedia, se entra en la zona

lábil, en la cual se "orman cristalesespontáneamente, sin presencia de

otros.

En algunos materiales estas zonas

son estrechas, lo que di"iculta elcontrol e#acto. En las soluciones de

azúcar, las zonas son de ancho

su"iciente para permitir el uso

práctico de estos principios. En



soluciones de azúcar, ha quedado

establecido que la zona

metaestable se e#tiende desde

saturación de ,-- hasta

apro#imadamente ,8- pero para el

uso práctico el control se opera

entre ,)* y ,8- y los grá"icos sebasan en esta gama. El método

utilizado para determinar los l$mites

de las diversas zonas en la

industria azucarera es más omenos de lo que describimos a

constitución.

De"erinación de los p#n"os

cr5"icos:Aara determinar los puntos de

saturación del arabe que ese está

concentrando en un tacho, se

colocan cristales de azúcar, con



aristas agudas, en la sonda, y se

someten a la acción del arabe. Fan

pronto como se determine por uso

del microscopio que la acción del

arabe ha deado de redondear las

aristas de los cristales, se ha

logrado el punto de saturación.

Proporciones de ela,as ) +arabes en asacocidas:

+os diversos sistemas de cocciónque describimos anteriormente

requieren que las masacocidas

sean a cocción a ciertas purezas,

para que rindan arabes o melazas

de las purezas deseadas. En las

"órmulas para calcular mezclas, se

aume que las densidades de la

meladura y del a miel o melaza son

iguales.



%ea --K el peso total de

masacocida de la templa

A K la pureza del arabe.

p K la pureza de la melaza que se

va a cocer en la templa.

IK pureza de la masacocida que s

e quiere "ormar con melaza.

#K porcentae =en peso? de la

templa que se quiere "romar conmelaza.

--G#K porcentae =en peso? de la

templa que se quiere deducir del

arabe.

Entonces,

-- =AGI?

LK



AG p

3ebido a las di"erentes de ri#,esta "órmula logra resultados

menos precisos cuando A

representa la pureza del pie o

núcleo de templa con cuya base se

va a completar la templa.

Diagraa de Coben,e:

Este cálculo se puede practicar con

"acilidad utilizando el método de

4obenze para mezclas, que

muestra el diagrama de la "igura

siguiente y el eemplo.

%upongamos que 5* es elcoe"iciente de pureza de un arabe,

y ** el de una melaza, y que se

requiere cocer con estos dos

materiales una templaron pureza de



de /*. 3ispóngase las ci"ras según

muestra el diagrama. Méstese el

número e pureza de la masacocida

del arabe, y el número de pureza el

de la masacocida.

Y arréglense los residuos en la

"orma que muestra el diagrama! el

residuo - es el número de partes

de arabe que se requiere. Y el

residuo )- el número de partes

melaza. %i lo que se requiere es elporcentae de cada cual por el

número total de partes, y

multipl$quese por --. como ocurre

en el método anterior, al usar sólopureza en el cálculo de mezclas

hay que suponer que las

densidades de las soluciones son

iguales.



Este método se puede usar para

todas las mezclas, y "acilita la

solución de muchos problemas que

otra "orma resultar$an complicados.

%i se saben cualesquiera tres de

los números necesarios para el

diagrama, es muy "ácil determinarlos otros dos.

Can sido recomendados otros

métodos de naturaleza más

complea, pero la sencillez deldiagrama de 4obenze es "actor

importante en su amplia utilización.

5* -

/*

** )-

principios basicos de la cocion del azucar.docx

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