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NDICE
I - INTRODUO ------------------------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
II DESENVOLVIMENTO-------------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
A CANA--------------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.VARIEDADES DE CANA-DE-ACAR ----------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.CORTE DA CANA ----------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.TRANSPORTE -------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.RECEPO DE CANA ----------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.ESTOCAGEM --------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.PREPARO DE CANA ------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.ESMAGAMENTO E EXTRAO DO CALDO ----------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.MOAGEM-------------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.PENEIRAMENTO ----------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.EMBEBIO ---------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
Embebio Simples: ------------------------------Error! Bookmark not defined.Embebio Completa: ----------------------------Error! Bookmark not defined.Bagacilho: --------------------------------------------Error! Bookmark not defined.
SULFITAO---------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.Produo de SO2: ---------------------------------Error! Bookmark not defined.
CALAGEM: -----------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.Preparao do Leite de Cal: --------------------Error! Bookmark not defined.
GERAO DE VAPOR ----------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.GERAO DE ENERGIA ELTRICA--------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
FABRICAO DE ACAR ---------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
TRATAMENTO DE CALDO ------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.Tratamento primrio do caldo ------------------Error! Bookmark not defined.Pesagem do caldo ---------------------------------Error! Bookmark not defined.Tratamento qumico do caldo -------------------Error! Bookmark not defined.
AQUECIMENTO------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.DECANTAO ---------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.DECANTADORES----------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.FILTRAO ----------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.TRATAMENTO DO LODO PARA FILTRAO ----------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.Conservadores................................................................................ ..............35COZIMENTO ---------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
Massa Cozida de Primeira: ----------------------Error! Bookmark not defined.Massa Cozida de Segunda: ---------------------Error! Bookmark not defined.
CENTRIFUGAO DA MASSA A -----------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.CENTRIFUGAO DA MASSA B -----------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
SECAGEM: -----------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.Ensaque e Armazenagem................................................ .......................... 41
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MERCADO BRASILEIRO DE ACAR-----------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.DEMANDA DOMSTICA POR ACAR ----------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
FABRICAO DE LCOOL ---------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
TRATAMENTO DO CALDO -----------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.PR-EVAPORAO -------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.PREPARO DO MOSTO ----------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.PREPARO DO FERMENTO -----------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.TRATAMENTO DO FERMENTO-------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.FERMENTAO -----------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.CENTRIFUGAO DO VINHO --------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.DESTILAO --------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.DESIDRATAO-----------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
Destilao azeotrpica, utilizando Ciclohexano --------Error! Bookmark notdefined.
Destilao extrativa, utilizando Mono Etileno Glicol ---Error! Bookmark notdefined.Desidratao por adsoro, utilizando Peneira MolecularError! Bookmarknot defined.
QUALIDADE----------------------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.ARMAZENAMENTO DO LCOOL -----------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.MERCADO DO LCOOL---------------------------------ERROR!BOOKMARK NOT DEFINED.
III CONCLUSO -----------------------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
IV - REFERENCIAS ---------------------------ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
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I - INTRODUO
A partir da cana (Saccharum officinarum) que o lcool e o acar soproduzidos . para a produo do dos mesmo preciso escolher a cultivar
adequada para cada regio e para sua utilidade. Depois de cultivada e colhida
e transportada at as unidades beneficiadoras onde passam por processo de
limpeza e extrao do caldo sendo este o principio para a produo de cada
um destes produtos . aps a obteno dos caldo este passa por vrios
processos e maquinas diferentes para cada produto final respeitando a
seqncia e o tempo de durao de cada processo. Que sero discutidos nestetrabalho.
II - DESENVOLVIMENTO
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A Cana
A cana-de-acar uma planta que pertence ao gnero SaccharumL..H pelo menos seis espcies do gnero, sendo a cana-de-acar cultivada um
hbrido multiespecfico, recebendo a designao Saccharumspp. As espcies
de cana-de-acar so provenientes do Sudeste Asitico. A planta a principal
matria-prima para a fabricao do acar e lcool (etanol).
A origem provvel da cana-de-acar data de 6 mil anos AC em regies
prximas ndia. Durante a Antigidade, porm, o acar no passava de uma
especiaria extica, sendo utilizada apenas como tempero ou remdio. O
preparo de alimentos adocicados era feito com mel de abelhas
uma planta da famlia Poaceae, representada pelo milho, sorgo, arroz
e muitas outras gramas. As principais caractersticas dessa famlia so a forma
da inflorescncia (espiga), o crescimento do caule em colmos, e as folhas com
lminas de slica em suas bordas e bainha aberta.
uma das culturas agrcolas mais importantes do mundo
tropical[gerando centenas de milhares de empregos diretos. fonte de renda e
desenvolvimento, embora nitidamente concentradora de renda.
A principal caracterstica da indstria canavieira a expanso por meio
do latifndio, resultado da alta concentrao de terras nas mos de poucos
proprietrios, mormente conseguida atravs da incorporao de pequenas
propriedades, gerando por sua vez xodo rural.
A safra da cana-de-acar sazonal iniciando em maio e terminando em
novembro. Neste perodo ocorre o amadurecimento da cana devido a fatores
http://pt.wikipedia.org/wiki/Saccharumhttp://pt.wikipedia.org/wiki/L.http://pt.wikipedia.org/wiki/Sudeste_Asi%C3%A1ticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7%C3%BAcarhttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcoolhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Plantahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Poaceaehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Milhohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sorgohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Arrozhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Gramahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Infloresc%C3%AAnciahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Espigahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Caulehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Colmohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Folha_(bot%C3%A2nica)http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Bainhahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Latif%C3%BAndiohttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Axodo_ruralhttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Axodo_ruralhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Latif%C3%BAndiohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Bainhahttp://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Folha_(bot%C3%A2nica)http://pt.wikipedia.org/wiki/Colmohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Caulehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Espigahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Infloresc%C3%AAnciahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Gramahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Arrozhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sorgohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Milhohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Poaceaehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Plantahttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcoolhttp://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7%C3%BAcarhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sudeste_Asi%C3%A1ticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/L.http://pt.wikipedia.org/wiki/Saccharum8/3/2019 cana de aucar e alcool pronto
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climticos como falta de umidade, luminosidade e frio. Com o amadurecimento,
as canas passam a ser cortadas de forma planejada.
No Brasil, o acar produzido a partir da cana, enquanto na Europa
quase totalmente fabricado a partir da beterraba. Hoje, a cana tambm
utilizada para produo de lcool.
Basicamente, a sacarose o principal componente da cana-de-acar (slido).
Composio mdia da cana-de-acar
Composio Teor
gua 65 - 75
Acares 11 - 18
Fibras 8 - 14
Slidos solveis 12 - 23
Tabela 2
Principais constituintes da cana-de-acar
Constituintes Slidos solveis (%)
Acares 75 a 93
Sacarose 70 a 91
Glicose 2 a 4
Frutose 2 a 4
Sais 3,0 a 5,0
De cidos inorgnicos 1,5 a 4,5
De cidos orgnicos 1,0 a 3,0
Protenas 0,5 a 0,6
Amido 0,001 a 0,05
Gomas 0,3 a 0,6
Ceras e graxas 0,05 a 0,15
Corantes 3 a 5
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Variedades de Cana-de-Acar
SP89-1115 (CP73-1547)
conhecida tanto pela sua alta produtividade e tima brotao de
soqueira (inclusive sob a palha), como pela sua precocidade e alto teor de
sacarose. recomendada para colheita at o meio da safra, respondendo
positivamente melhoria dos ambientes de produo. Apresenta hbito semi-
ereto e baixa fibra, floresce freqentemente, porm com pouca isoporizao.
resistente ao carvo, mosaico, ferrugem e escaldadura, sendo suscetvel
broca.
SP90-3414 (SP80-1079 x SP82-3544)
Destaca-se pelo seu porte ereto, por no florescer, isoporizar pouco e
pela sua alta produo, sendo recomendada para colheita do meio para o final
da safra. Nos ambientes de alto potencial de produo, responde positivamente
melhoria deles e apresenta teor de sacarose e de fibra mdios. Com relao
s doenas e pragas, suscetvel escaldadura e intermediria ao carvo e
broca.
SP91-1049 (SP80-3328 x SP81-3250)
Seu diferencial a precocidade e alto teor de sacarose, sendo
recomendada para colheita no incio da safra. Foi mais produtiva que a
RB72454 nos ambientes de produo desfavorveis. Apresenta hbito semi-
ereto, mdio teor de fibra; floresce pouco, mas isoporiza. Caractersticas:
resistente s principais doenas e pragas, sendo considerada de
suscetibilidade intermediria ao carvo e cigarrinha.
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SP90-1638 (SP78-4601 x ?)
conhecida pelo timo perfilhamento e brotao de soqueira (inclusive
sob a palha), por no florescer, isoporizar pouco e pela sua alta produo,
sendo recomendada para colheita do meio para o final da safra, nos ambientes
com alto potencial de produo. Apresenta hbito semi-ereto e baixa fibra, teor
de sacarose e precocidade mdios. Nos testes de doenas e nas avaliaes s
pragas, apresentou suscetibilidade apenas escaldadura.
SP80-185
Destaca-se pela produtividade agrcola e sanidade, alm do porte ereto
que lhe confere boa adaptabilidade ao corte mecanizado; o teor de fibra alto,
com florescimento mdio e pouca isoporizao; responde bem maturadores
qumicos e reguladores de crescimento; a exigncia em fertilidade do solo
mdia e a brotao de soqueira tima; possui desenvolvimento inicial lento e
hbito foliar ereto que prejudicam o fechamento de entrelinha no incio do ciclo;
resistente ferrugem, mosaico e escaldadura, e tem reao intermediria ao
carvo; no apresenta sintomas de amarelecimento; possui reao
intermediria para suscetvel broca.
SP80-1816
Se diferencia pela brotao de soqueira, rpido desenvolvimento
vegetativo e porte ereto, sendo excelente opo para o corte mecanizado de
cana crua; apresenta boa resposta na aplicao de maturadores qumicos; operfilhamento excelente, assim como o fechamento de entrelinhas; no
floresce, o teor de fibra alto, no apresenta tombamento e a exigncia em
fertilidade do solo mdia; possui sensibilidade mdia a herbicidas; a
maturao semi-precoce na cana-planta e um pouco mais precoce na soca,
atingindo altos teores de sacarose; tem resistncia intermediria broca e boa
sanidade s outras principais doenas; no tem mostrado os sintomas de
amarelecimento.
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SP80-3280
reconhecida pelo alto teor de sacarose e produtividade em soqueira; o seu
perfilhamento intermedirio e o fechamento das entrelinhas bom, devido ao
crescimento inicial vigoroso; floresce, no entanto apresenta pouca
isoporizao; seu teor de fibra alto, o tombamento regular e a exigncia em
fertilidade do solo mdia; tem boa brotao de soqueira; apresenta
sensibilidade mdia a herbicidas e resistncia ao carvo, mosaico e ferrugem e
tolerante escaldadura; no tem mostrado sintomas da sndrome do
amarelecimento; apresenta suscetibilidade broca.
SP83-5073
Caracteriza-se principalmente pela alto teor de sacarose e precocidade;
apresenta boa brotao de soqueira com perfilhamento mdio, exigncia mdia
em fertilidade do solo, sendo que no floresce e no isoporiza; seu teor de fibra
alto; no apresenta sensibilidade a herbicidas; apresenta respostas
significativas em acrscimos de pol % cana aplicao de maturadores
qumicos; resistente broca dos colmos, ao mosaico e escaldadura, sendo
intermediria ao carvo e ferrugem; tem apresentado sintomas de
amarelecimento no incio e final do ciclo em condies de estresse hdrico.
Corte da cana
Atravs do controle e planejamento dos canaviais, montado um
programa de corte baseado na maturao da cana. Dessa forma, tem-se reas
com cana plantada que vo estar prprias para o corte em momentos
diferentes, o que permite seu manejo. O corte feito manualmente representa
50% da cana colhida. Os outros 50% so colhidos por colhedeiras .
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Transporte
O transporte da lavoura at a unidade industrial feito por caminhes.
Cada carga transportada pesa aproximadamente 16 toneladas. Hoje hcaminhes com capacidade de at trs ou quatro carrocerias em conjunto,
aumentando muito a capacidade do transporte. Depois de cortada e
transportada para a Usina, a cana-de-acar enviada para a moagem, onde
se inicia o processo de fabricao do acar e do lcool.
Recepo de Cana
A cana-de-acar recebida na balana, pesagem e controle de matria
prima na indstria.
cana-de-acar para retirada de impurezas.
Estocagem
A matria prima descarregada na mesa alimentadora, atravs de
descarregadores laterais, chamados Hillo, e tambm uma parte descarregada
pelo mesmo processo, no depsito, o qual serve para estocagem de cana que
ser processada durante o perodo da noite.
Esta cana transportada do depsito, para as mesas alimentadoras,
atravs de pontes rolantes, equipadas com garras hidrulicas.
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Preparo de Cana
A mesa alimentadora controla a quantidade de cana sobre uma esteirametlica que a transfere ao setor de preparo. O objetivo bsico do preparo da
cana aumentar a sua densidade e, conseqentemente, a capacidade de
moagem, bem como realizar o mximo rompimento das clulas para liberao
do caldo nelas contido, obtendo-se, portanto, uma maior extrao.
O sistema de preparo constitudo por um ou dois jogos de facas - dos
quais o primeiro apenas nivelador - que prepara a cana a ser enviada ao
desfibrador.
O jogo de facas um equipamento rotativo de facas fixas, que opera a
uma velocidade perifrica de 60m/s, e tem por finalidade aumentar a densidade
da cana, cortando-a em pedaos menores, preparando-a para o trabalho do
desfibrador.
O desfibrador, por sua vez, formado por um tambor alimentador que
compacta a cana sua entrada, precedendo um rotor constitudo por um
conjunto de martelos oscilantes que gira em sentido contrrio esteira,
forando a passagem da cana por uma pequena abertura (1 cm) ao longo de
uma placa desfibradora.
A velocidade perifrica dos desfibradores, de 60 a 90m/s, chega a
fornecer ndices de preparo de 80% a 92%. Este ndice seria uma relao entre
o acar das clulas que foram rompidas pelo desfibrador e o acar da cana.
Esmagamento e Extrao do Caldo
O processo de extrao do caldo feito por esmagamento, atravs de
um conjunto de rolos esmagadores, os quais extraem 98% do caldo contido
nas fibras da cana-de-acar. Esta eficincia possvel, desde que os
equipamentos estejam muito bem regulado.
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Moagem
A cana que chega unidade industrial processada o mais rpido
possvel. Este sincronismo entre o corte, transporte e moagem muitoimportante, pois a cana uma matria prima sujeita a contaminaes e
conseqentemente de fcil deteriorao..
Antes da moagem, a cana lavada nas mesas alimentadoras para
retirar a terra proveniente da lavoura. Aps a lavagem, a cana passa por
picadores que trituram os colmos, preparando-a para a moagem. Neste
processo as clulas da cana so abertas sem perda do caldo. Aps o preparo,
a cana desfibrada enviada moenda para ser moda e extrair o caldo. Namoenda, a cana desfibrada exposta entre rolos submetidos a uma presso de
aproximadamente 250 kg/cm, expulsando o caldo do interior das clulas. Este
processo repetido por seis vezes continuamente. Adiciona-se gua numa
proporo de 30%. A isto se chama embebio composta, cuja funo
embeber o interior das clulas da cana diluindo o acar ali existente e com
isso aumentando a eficincia da extrao, conseguindo-se assim extrair cerca
de 96% do acar contido na cana. O caldo extrado vai para o processo de
tratamento do caldo e o bagao para as caldeiras.
Cana desfibrada, pronta para a moagem.
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Peneiramento
Todo caldo de cana, aps o esmagamento e moagem , passa por umconjunto de peneiras, os quais extraem palhas, bagacilhos e parte das
impurezas grossas.
O caldo utilizado para a fabricao do acar obtido do primeiro
esmagamento, o qual equivale em princpios, a 70% de todo o caldo contido na
cana. Esta matria prima no passa pelo processo de embebio composto, o
qual utilizado para lavagem da fibra, para remover toda a sacarose contida na
cana.
Embebio
O bagao resultante da extrao pela ltima moenda contm ainda uma
certa quantidade de caldo constitudo de gua e slidos solveis. Apresenta no
geral uma umidade mnima de 40 a 45%.
Este caldo fica retido nas clulas que escapam ao esmagamento,entretanto adicionando-se certa quantidade de gua a esse bagao, o caldo
residual fica diludo.
Submetendo-se esse bagao assim tratado a uma nova moagem
consegue-se aumentar a extrao do caldo ou sacarose.
A umidade permanece a mesma, ocorrendo simplesmente a substituio
do caldo original por certa quantidade de gua que se adicionou.
Evidentemente o bagao torna-se menos aucarado. De uma extrao a seco,
de um modo geral, a umidade do bagao aps a 1 moenda de 60%, aps a
2 de 50%, podendo chegar a 40% no ultimo terno. A prtica de se adicionar
gua ou caldo diludo ao bagao entre uma moenda e outra com a finalidade
de diluir a sacarose remanescente chamada de embebio.
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Embebio Simples:
Entende-se por embebio simples a distribuio de H2O sobre o
bagao, aps cada moenda.
A embebio simples pode ser nica, dupla, tripla, etc.Se a adio de
gua for feita em um, dois, trs ou mais pontos entre as moendas.
Embebio Completa:
Entende-se por embebio composta a distribuio da gua em um ou
mais pontos da moenda e do caldo diludo obtido de uma nica moenda para
embeber o bagao no terno anterior.
Bagacilho:
Muitos pedaos de bagao caem debaixo das moendas, provenientes do
espao entre o chute e o rolo de entrada, ou sendo extrados dos pelos pentes
ou, ainda, caindo entre a bagaceira e o rolo de sada.
Esta quantidade de bagao fino muito varivel, porm, alcana em
geral, 1 a 10 g, calculados em matria seca por Kg de caldo, levando em
considerao os pedaos grandes, mas apenas os bagacilhos em suspenso.
O separador de bagacilho colocado aps as moenda que serve para
peneirar os caldos fornecidos pelas moendas e mandar novamente o bagao
retido para um condutor intermedirio.
O separador de bagacilho denominado de cush-cush, que se eleva e
arrasta consigo esse bagacilho e verte-o por um meio de uma rosca sem fim,
sobre o conduto de bagao de 1 moenda.O bagao final a medida que vai saindo da ltima moenda sendo
encaminhado para as caldeiras, servindo pois como combustvel
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Sulfitao
O caldo misto resultante da moagem tem um aspecto verde escuro e
viscoso; rico em gua, acar e impurezas, tais como: bagacilhos, areias,colides, gomas, protenas, clorofila e outras substncias corantes.
Seu pH varia entre 4,8 a 5,8.
O caldo aquecido de 50 a 70 C e bombeado para o sulfitador para ser
tratado com SO2.
O gs sulfurico tem a propriedade de flocular diversos colides dispersos
no caldo que so os corantes e formar com as impurezas do caldo produtos
insolveis.
O SO2 adicionado em uma corrente em sentido contrrio at que o pH
abaixe entre 3,4 a 6,8.
O gs sulfuroso age no caldo como purificador, neutralizador,
descorador e preservativo.
Produo de SO2:
O gs sulfuroso produzido por um queimador rotativo de enxofre que
consta de um cilindro giratrio no qual se faz a combusto do S.
S + O2 = SO2
Devido a energtica ao inversiva do H2SO4 preciso evitar a sua
formao, durante a sulfitao do caldo.
Os cidos diludos no caldo sobre a sacarose sofre um efeito hidroltico,
pelo qual uma molcula de sacarose com outra de gua do uma de glicose e
uma de levulose.
C12H22O11 + H2O = C6H12O6 + C6H12O6
Esse um fenmeno de inverso e o acar, invertido.
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Calagem:
O caldo depois de sulfitado encaminhado para o tanque de calagem,
recebendo leite de cal, at pH 7,0 7,4. de mxima importncia adicionar a
cal, com maior exatido possvel, pois se a quantidade adicionada for
insuficiente o caldo permanecer cido, e consequentemente ser turvo,
mesmo depois de decantado, correndo ainda o perigo da perda de acar por
inverso.
Se a quantidade de cal adicionada for excessiva haver a decomposio
de aucares redutores, com a formao de produtos escuros, que dificultam a
decantao, a filtrao e a cristalizao, como tambm escurecem e depreciam
o acar fabricado.
Preparao do Leite de Cal:
Partindo-se da cal virgem, junta-se gua em quantidade suficiente para
no permitir a secagem da massa, deixa-se repousar durante 12 a 24 horas.
Em seguida, dilui-se essa massa com gua e mede-se a densidade do
caldo.
Os caldos com densidade superior a 14 Be, passam com dificuldade
nas bombas e nos encanamentos.
Deve se usar um cal virgem com 97 98% de xido de clcio e 1% de
xido de magnsio. Teores mais elevados de magnsio causam incrustaes
nos evaporadores.
Gerao de vapor
O bagao que sai da moenda com muito pouco acar e com umidade
de 50%, transportado para as caldeiras, onde queimado para gerar vapor,
que se destina a todas as necessidades que envolvem o acionamento das
mquinas pesadas, gerao de energia eltrica e o processo de fabricao de
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acar e lcool. A sobra de bagao vendida para outras indstrias. O bagao
muito importante na unidade industrial, porque o combustvel para todo o
processo produtivo. Um bom sistema trmico fundamental. Usamos processo
vapor direto, vapor de escape e vapor vegetal.
Gerao de energia eltrica
Parte do vapor gerado enviado aos turbogeradores que produziro
energia eltrica suficiente para movimentar todos os acionamentos eltricos e a
iluminao. O consumo de 4.500 kw
O acar no Brasil
Apesar de se ter notcia sobre culturas de cana-de-acar no Brasil
desde 1521 ou mesmo sobre a presena de espcies nativas, a implantao na
Colnia de uma empresa aucareira voltada exportao s ocorreu em 1533,
por obra de Martim Afonso de Souza.
O donatrio da Capitania de So Vicente trouxe sementes da Ilha da
Madeira - uma das maiores produtoras de ento - e criou em suas terras o
Engenho do Governador. Anos depois, a propriedade foi adquirida pelo belga
Jorge Erasmo Schetz, que a chamou de Engenho So Jorge dos Erasmos,
sendo este considerado o primeiro do engenho do Brasil.
Em 1550, Pernambuco tornou-se o maior produtor mundial de acar e,
em 1570, dos cerca de 60 engenhos existentes na costa brasileira, 41 estavam
entre os Estados de Pernambuco e da Bahia. O acar foi a base da economia
colonial e entre os sculos 16 e 19. Sua produo e comrcio renderam duas
vezes mais que o do ouro e cinco vezes mais do que todos os outros produtos
agrcolas juntos.
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FABRICAO DE ACAR
Tratamento de caldo
O caldo extrado na moenda, chamado de caldo misto, um caldo
impuro, sendo necessrio passar, por um processo de clarificao para retirada
de slidos em suspenso. O caldo sulfitado e caleado. Este processo
chamado de dosagem. A adio de enxofre e cal facilita a floculao das
substncias coloidais.
Aps a dosagem, o caldo aquecido a 107C em aquecedores verticais
e enviado aos clarificadores que retm o caldo por aproximadamente 3 horas
em regime contnuo. Neste tempo de reteno, ocorrem reaes de floculao
e precipitao do material em suspenso que so retirados na forma de lodo. O
caldo clarificado e limpo segue o processo para evaporao e o lodo ir para
filtrao vcuo onde recuperada a sacarose ainda existente.
Tratamento primrio do caldo
O caldo de cana obtido no processo de extrao apresenta uma
quantidade e qualidade varivel de impurezas, que podem ser solveis ou
insolveis. O tratamento primrio objetiva a mxima eliminao das impurezas
insolveis (areia, argila, bagacilho, etc.), cujos teores variam de 0,1% a 1%. A
eliminao deste material beneficia o processo e aumenta a eficincia e a vida
til dos equipamentos instalados, contribuindo tambm para a obteno de
produtos finais de melhor qualidade. O equipamento bsico utilizado neste
tratamento formado por:
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Cush-cush
O cush-cush constitudo por peneiras fixas com aberturas de 0,5 mm a 2 mm,
localizado bem prximo da moenda, e tem por objetivo eliminar o material mais
grosseiro em suspenso (bagacilho). O material retido, constitudo
principalmente de caldo e bagacilho, retorna por meio de raspas entre o
primeiro e o segundo terno da moenda, ou mesmo antes do primeiro terno.
Peneiras
Atualmente, o peneiramento do caldo realizado por diferentes tipos de
peneiras (DSM, rotativa, vibratria), que utilizam telas de vrios modelos e
aberturas (0,2mm a 0,7mm), com uma eficincia da ordem de 60% a
80%.Tambm retorna moenda o material retido.
Hidrociclones
O princpio de funcionamento deste equipamento baseia-se na diferena
de densidades slido/lquido: ao ser aplicada, a fora centrfuga separa a areia
e a argila do caldo. Em alguns casos, consegue-se obter uma eficincia de
separao acima de 90% para partculas de at 40.
Pesagem do caldo
Aps o tratamento primrio, a massa de caldo a ser enviada ao processo
quantificada atravs de medidores de vazo ou balanas de caldo, permitindoum melhor controle qumico do processo.
Tratamento qumico do caldo
Apesar do tratamento preliminar citado, o caldo de cana contm, ainda,
impurezas menores, que podem ser solveis, coloidais ou insolveis.
Assim, o tratamento qumico visa principalmente coagulao, floculao e precipitao destas impurezas, que so eliminadas por
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sedimentao. necessrio, ainda, fazer a correo do pH para evitar inverso
e decomposio da sacarose.
O caldo tratado pode ser enviado fabricao de acar ou de lcool.
No segundo caso, a etapa de sulfitao, descrita a seguir, no obrigatria.
Sulfitao do caldo
Consiste na absoro do SO2 (anidrido sulfuroso), pelo caldo, baixando
o seu pH original a 4,0-4,5. A sulfitao realizada usualmente em uma coluna
de absoro que possui, em seu interior, pratos perfurados. O caldo
bombeado na parte superior da torre e desce por gravidade atravs dos pratos
em contracorrente com o SO2 gasoso, aspirado por um exaustor ou ejetor
instalado no topo da coluna. Devido grande solubilidade do SO2 na gua,
pode se obter uma absoro de at 99,5% com este equipamento.
O SO2 gasoso produzido na usina atravs da queima do enxofre na
presena de ar, em fornos especiais, segundo a reao:
S + O2 -> SO2
A sulfitao tem como objetivos principais:
Inibir reaes que causam formao de cor;
A coagulao de colides solveis;
A formao de precipitado CaSO3 (sulfito de clcio);
Diminuir a viscosidade do caldo e, conseqentemente, do xarope, massascozidas e mis, facilitando as operaes de evaporao e cozimento.
O consumo mdio de enxofre pode ser estimado em 250 a 500 g/TC.
Calagem
Trata-se do processo de adio do leite de cal (Ca [OH]2) ao caldo,elevando seu pH a valores da ordem de 6,8 a 7,2. A calagem realizada em
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tanques, em processo contnuo ou descontnuo, objetivando o controle do pH
final.
O leite de cal tambm produzido na prpria usina atravs da "queima"
da cal virgem (CaO) em tanques apropriados (piscinas de cal) ou hidratadores
de cal segundo a reao:
CaO + H2O -> Ca (OH)2 + calor
O Ca(OH)2 produzido apresenta uma concentrao de 3 - 6 "Beaume"
antes de ser adicionado ao caldo.
Esta neutralizao tem por objetivo a eliminao de corantes do caldo, a
neutralizao de cidos orgnicos e a formao de sulfito e fosfato de clcio,
produtos que, ao sedimentar, arrastam consigo impurezas presentes no lquido.
O consumo da cal (CaO) varia de 500 a 1.000g/TC, segundo o rigor do
tratamento exigido.
Aquecimento
O caldo sulfitado e caleado segue para os aquecedores ( 04
aquecedores de cobre ), onde atinge temperatura mdia de 105 C.
Os principais objetivos do aquecimento do caldo so:
- Eliminar microorganismos por esterilizao;
- Completar reaes qumicas;
- Provocar floculao.
Os aquecedores so equipamentos nos quais tem a passagem de caldo
no interior dos tubos e a circulao do vapor pelo casco ( calandra ).
O vapor cede calor para o caldo e condensa-se.
Os aquecedores podem ser horizontais ou verticais, sendo os primeiros,
os mais utilizados.
Esses equipamentos constam de um cilindro fechado nas duas
extremidades por chapas perfuradas de cobre ou ferro fundido, chamadas de
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chapas tubulares ou espelhos, onde so mandriados ou soldados os tubos de
circulao do caldo.
Nas extremidades desse conjunto existem dois cabeotes que porsua
vez, apoiam suas bases sobre o espelho, sendo fixados neste por pinos. Na
outra extremidade dos cabeotes localizam-se as tampas com dobradias,
presas por meio de parafusos de borboletas. Os cabeotes so divididos
internamente por chicanas em vrios compartimentos, denominados ninhos ou
passe.
Os desenhos dos cabeotes superior e inferior so diferentes, a fim de
propiciar a circulao em vaivm do caldo, caracterizando o sistema de
passagens mltiplas. As perfuraes do espelho, seguem uma distribuio tal
que cada conjunto de tubos forma um feixe que conduz o caldo em sentido
ascendente e outro descendente. O nmero de tubos por feixe depende do
dimetro do tubo e da velocidade desejada.
A eliminao dos gases realizada quando se envia o caldo aquecido
para o balo de flash.
A temperatura do caldo deve ser superior 103 C. se o flasheamento
no ocorre, bolhas de gs aderidas aos flocos diminuiro a velocidade de
decantao.
O aquecimento do caldo pode ser prejudicado pela presena de
incrustao nos tubos dos aquecedores. Para isso so realizadas limpezas
peridicas nos mesmos.
A remoo dos gases incondensveis e a descarga dos condensadores
tambm so necessria para uma boa transferncia do calor do vapor para o
caldo em um aquecedor, por isso esses equipamentos possuem vlvulas no
seu corpo para retirada dos mesmos.
Temperatura do Caldo
A experincia tem demonstrado que a melhor prtica aquecer o caldo
temperatura de 103 105 C, sendo a temperatura de aquecimento muito
importante para a clarificao.
Temperaturas insuficientes de aquecimento podem causar:
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- Formao de flocos deficientes devido reaes qumicas que no se
completam;
- Coagulao incompleta, no permitindo a total remoo das impurezas;
- Incompleta eliminao dos gases, ar e vapor do caldo
Em caso de temperatura alta, podem ocorrer:
- Destruio e perda de acar;
- Formao de cor no caldo devido decomposio de substncias;
- Caramelizao do acar, causando aumento de substncias;
- Consumo excessivo e desnecessrio de vapor.
Logo, os termmetros existentes na linha de caldo de aquecedores
devem ser inspecionados periodicamente, evitando-se valores incorretos de
temperatura durante a operao.
Presso e Temperatura do Vapor Escape
O vapor utilizado nos aquecedores o vapor sangrado dos pr
evaporadores ( vapor vegetal ).
A presso do vapor vegetal em torno de 0,7 Kgf/cm2 com temperatura
de 115 C. Presses baixas incorrem em baixas temperaturas, afetando a
eficincia dos trocadores de calor.
A quantidade de calor necessrio para aquecer o caldo do seu calor
especfico, que por sua vez, varia em funo da concentrao da soluo,principalmente de sacarose. Os demais componentes que fazem parte da
composio do caldo se apresentam em pequenas concentraes ( glicose,
frutose, sais, etc ) e influem muito pouco em seu calor especfico.
A gua possui um calor especfico igual a 1 e o 0 da sacarose que entra
na soluo em maior quantidade igual a 0,301. Para o clculo do calor
especfico das solues de sacarose, Trom estabelece a seguinte frmula:
C = C a . C s ( 1 X )
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Onde:
C = calor especfico do caldo, em cal / C
C a = calor especfico da gua1cal / C
C s = calor especfico da sacarose0,301 cal / C
X = porcentagem de gua no caldo.
Pela interpretao desta frmula, pode-se concluir que quanto maior o
brix do caldo, menor ser o valor do caldo especfico. Um caldo com 15 Brix
apresenta calor especfico de aproximadamente 0,895 Kcal / 1 C e um xarope
de 60 Brix aproximadamente 0,580 Kcal / 1 C.
Hugot estabelece uma frmula prtica com resultado bastante
aproximado:
C = 1 - 0,006 B
Onde:
C = calor especfico em cal / C
B = brix da soluo
Velocidade e Circulao do Caldo
A velocidade adotada para a circulao do caldo importante, pois ela
aumenta o coeficiente de transmisso de calor por concepo. Essa velocidade
de circulao do caldo no deve ser inferior 1,0 m/s, pois quando isso ocorre,
h maior incrustao e a temperatura do caldo vai rapidamente com o passar
do tempo de uso.
Velocidade maiores que 2 m/s tambm so indesejveis, visto eu asperdas de cargas so grandes. As velocidades mdias mais recomendveis
esto entre os valores de 1,5 2,0 m/s quando a eficincia da transmisso de
calor e a economicidade da operao se equacionam.
DECANTAO
Dosagem de Polmero:
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Finalidades:
Promover formao de flocos mais densos nos processos de clarificao
do caldo, visando:
- Maior velocidade de sedimentao;
- Compactao e reduo do volume de lodo;
- Melhoria na turbidez do caldo clarificado;
- Produzir lodo com maior filtrabilidade, ocasionando um caldo filtrado mais
limpo;
- Menores perdas de sacarose na torta.
Caractersticas Floculantes / Quantidades Adicionadas:
As principais caractersticas dos floculantes so: peso molecular e grau
de hidrlise.
A seleo do polmero mais adequado feita por tentativa em testes
preliminares no laboratrio, testando-se polmeros de diferentes graus de
hidrlise e pesos moleculares.Outro fator importante a quantidade
adicionada. Normalmente a dosagem varia de 1 3 ppm em relao matria
prima. A adio de grandes quantidades pode provocar efeito contrrio, ou
seja, em vez de provocar atrao das partculas, acontece a repulso.
Floculao / Decantao:
Aps o aquecimento, o caldo passa pelos bales de flash e entram para
os decantadores, onde na cmara aquecedora, na entrada do decantador
aquecido e recebe o polmero.
Os principais objetivos da decantao, do ponto de vista prtico so:
- Precipitao e coagulao to completa quanto possvel dos colides;
- Rpida velocidade de assentamento;- Mximo volume de lodos;
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- Formao de lodos densos;
- Produo de caldo, o mais claro possvel.
Entretanto, esses objetivos podem no ser atingidos, se no houver uma
perfeita interao entre a qualidade do caldo a ser clarificado, a qualidade e a
quantidade dos agentes clarificantes, o pH e a temperatura do caldo para
decantao e o tempo de reteno nos decantadores, pois esses determinam o
carter fsico desse sistema slido lquido.
Segundo estudos realizados, resultados desfavorveis na clarificao do
caldo podem originar-se devido s seguintes causas:
1- Precipitao incompleta dos colides que podem ocorrer por:
- Pequeno tamanho das partculas;
- Ao coidal protetora;
- Densidade de algumas que pode ocorrer devido os seguintes fatores:
2- Precipitao lenta que pode ocorrer devido os seguintes fatores:
- Alta viscosidade;
- Excessiva rea superficial das partculas;
- Pequena diferena de densidade entre o precipitado e o lquido.
3- Grande volume de lodos, que pode advir da grande quantidade de
material precipitveis, principalmente fosfatos.
4- Baixa densidade dos lodos que pode ocorrer :
- Forma e tamanho das partculas precipitadas;
- Hidratao das partculas.
Como o processo de precipitao formado no lquido feito por
sedimentao, a produo de flculos bem formados muito importante. A
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velocidade de sedimentao das partculas depende de seu tamanho, forma e
densidade, bem como a densidade e viscosidade do caldo.
A lei que rege a sedimentao das partculas atravs da resistncia do
meio e sob a gravidade foi estabelecida por Stokes:
V = D2 ( d1 - d2 ) g/18u
Onde:
V = velocidade de sedimentao
D = dimetro das partculas
d1 = densidade das partculas
d2 = densidade do meio
g = acelerao da gravidade
u = viscosidade do lquido.
As partculas grandes de forma mais ou menos esfrica so as que
sedimentam mais rapidamente.
De incio, com a clarificao qumica h formao de flculos que
apresentam-se amorfos. Com o emprego da temperatura, ocorre maior
movimentao, pondo em contato umas partculas com as outras, o que faz
aumentar o tamanho e a densidade das mesmas. Alm do mais o calor
desidrata os colides e diminui a densidade e a velocidade do meio.
Decantadores
Os decantadores constituem-se basicamente de equipamentos nos
quais o caldo tratado entra continuamente, com sada simultnea de caldoclarificado, lodo e escumas. O melhor projeto aquele em que tem-se
velocidades mnimas ma entrada e nos pontos de sada, diminuindo as
correntes interferentes. Os decantadores com mltiplos pontos de alimentao
e sada de caldo so mais difceis de controlar.
O decantador fornece meios para obteno do caldo a partir da etapa de
alcalinizao com boas condies para recuperao do acar.
Isto significa um produto estril, relativamente livre de matria insolvel e um nvel de pH apto a fornecer um xarope com pH de aproximadamente 6,5.
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O equipamento, portanto provm as seguintes funes:
- Remoo de gases;
- Sedimentao;
- Remoo de escumas;
- Retirada de caldo clarificado;
- Espessamento e remoo do lodo.
O caldo clarificado passa pelas peneiras estticas, onde peneirado
para retirada de impurezas que ainda possam ter permanecido em suspenso.
Paradas do Decantador:
As perdas normais na clarificao, excluindo-se a filtrao, atingem 0,2%.
Este valor inclui perdas por inverso da sacarose, destruio e
manuseio. As perdas nas quais o caldo mantido no decantador, como em
paradas so maiores, principalmente as que ocorrem por inverso da sacarose.
Estas perdas tambm dependem da temperatura e do pH do caldo.
Para manter as perdas num nvel mnimo, a temperatura deve ser
mantida acima de 71 C, para impedir ou prevenir o crescimento de
microrganismos.
O pH tende a cair com as paradas, assim, a adio de leite de cal
realizada para impedir que desa abaixo de 6,0.
Normalmente, caldo parados nos decantadores por mais de 24 horas,
so bastante prejudicados, devido dificuldade em manter a temperatura. O
crescimento de microrganismo no pode ser tolerado, pois no apenasocorrem perdas de sacarose, como as operaes subsequentes de cozimento
de acar so afetados.
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Filtrao
A decantao separa o caldo tratado em duas partes:
- Caldo claro ( ou sobrenadante );
- Lodo, que se espessa no fundo do decantador;
O caldo claro aps peneirado estaticamente, segue para a Destilaria /
Fbrica, enquanto o lodo filtrado para que se separe o caldo do material
precipitado, contendo os sais insolveis e bagacilhos.
O lodo separado no decantador de carater gelatinoso, no podendo
ser submetido diretamente filtrao, sendo necessrio adicionar uma certa
quantidade de bagacilho. Est servir como elemento de filtrao, aumentando
a porosidade do bolo. Alm disso, as perfuraes da tela filtrante so muito
grande para reter os flocos, da tambm a necessidade do auxiliar de filtrao.
Adio de Bagacilho:
Das esteiras moendas / caldeiras retirado o bagacilho ( bagao fino )
que funciona como elemento coadjuvante da filtrao. O bagacilho misturado
ao lodo na caixa misturadora, tomando o mesmo passvel de filtrao, uma vez
que proporciona ao lodo consistncia e porosidade.
A quantidade e o tamanho do bagacilho a ser adicionado so muito
importante para a eficiente reteno do filtro. Estudos tericos demonstram que
o tamanho desejvel de bagacilho deve ser menor que 14 mesh.A quantidade de bagacilho a ser adicionado para a filtrao, no geral, est
entre 4 a 12 Kg de bagacilho por tonelada de cana.
Em seguida, a mistura filtrada em dois filtros rotativos vcuo e um
filtro prensa para a separao do caldo e da torta.
Funcionamento do Filtro Rotativo Vcuo:
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Essencialmente, uma estao de filtrao vcuo, consta das seguintes
partes:
- Filtros Rotativos;
- Acessrios dos filtros;
- Misturados de lodo;
- Instalao pneumtica para transporte de bagacilho.
O filtro rotativo um equipamento constitudo por um tambor rotativo que
gira ao redor de um eixo horizontal, sendo construdo na forma cilndrica, em
chapa de ao carbono ou inoxidvel.
A sua superfcie est dividida em 24 sees longitudinais independentes,
formando um ngulo de 15 com a circunferncia. Essas divises so
desmarcadas por barras colocadas no sentido do comprimento do
equipamento.
Nos filtros grandes, existe uma diviso no centro do tambor, feita para
que haja distribuio do vcuo de dois cabeotes. Externamente, o tambor
revestido por grades de polipropileno, que permitem a drenagem e circulao
do caldo filtrado.
Sobre essa base, sobrepem-se as telas, que podem ser de cobre, lato
ou ao inoxidvel.
Ao iniciar o movimento giratrio, uma seo de tambor entra em
comunicao com a tubulao de baixo vcuo. O lquido ento aspirado,
formando na superfcie do tambor uma fina camada proveniente dos materiais
em suspenso.
O lquido que atravessa esta seo turvo, pois arrasta parte do lodo.Em seguida, a seo passa pela tubulao de alto vcuo, aumentando a
espessura da torta, at sair do lquido em que estava parcialmente submersa,
obtendo-se, consequentemente, um lquido filtrado mais claro.
Jateia-se gua quente sobre a torta, deixando-se secar em
seguida.Antes da mesma seo entrar novamente em contato com o lquido a
ser filtrado, um raspador horizontal convenientemente regulado, retira a torta
que ficou impregnada na superfcie do tambor, sendo a mesma conduzida at osistema de armazenamento.
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Mecanismo de Funcionamento de Filtro Rotativo Vcuo:
Para iniciar a operao de filtrao, colocam-se em movimento os
agitadores da mistura, para logo a seguir, admitir-se a mistura de lodo e
bagacilho na calha, at a altura de transbordamento.
Nesse instante, ligam-se a bomba de vcuo e as de filtrado, dando-se
incio movimentao do filtro.
Aps o sistema entrar em regime normal de trabalho, observa-se logo
que uma seo de filtro mergulhada no lquido, e o baixo vcuo de 10 a 25
cm de Hg comea a agir, a fim que se forme uma camada filtrante uniforme.
Nesse momento o resultado da filtrao um caldo turvo, que sai atravs das
canalizaes e vai at o local correspondente, de onde retirado por bomba
centrifuga, sendo enviado fase de clarificao.
Da quantidade de caldo recuperado, 30 a 60% constituda pelo caldo
turvo. Logo que a torta se formou sobre a superfcie filtrante, o vcuo se eleva
ao redor de 20 a 25 cm de Hg, e o caldo obtido claro.
A elevao do vcuo necessria, pois a torta se espessa e a
resistncia filtrao aumenta. A quantidade de caldo claro obtido nesta fase
corresponde de 40 a 70% do volume. Quando a seo emerge do lquido,
recebe a seguir, em vrios pontos, gua quente, que vai arrastando o acar
da torta, enquanto o tambor continua em movimento.
Aps a ltima seo de bicos injetores de gua, a qual geralmente se
localiza na parte superior do filtro, inicia-se a fase de secagem da torta, ainda
pela ao do vcuo. A fase seguinte consiste em remover a torta formada da
superfcie de filtrao, que conseguido mediante o rompimento do vcuo esob a ao do raspador. A torta desprendida cai no sistema transportador,
sendo conduzida para o sistema de armazenamento, donde ser transportada
para o campo, para utilizao como adubo.
Tratamento do lodo para filtrao
Para melhorar a consistncia do lodo para filtrao, principalmente nofiltro prensa utilizada os polieletrlitos.
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Segundo observaes de Baikow, o lodo tratado com polieletrlito
mais difcil de desaucarar, porque uma floculao mais completa obtida.
Entretanto, as pequenas perdas de acar so compensadas pelos filtrados
mais claros e a torta que se desprende bem do cilindro, a qual no viscosa.
Temperatura para Filtrao:
A elevao da temperatura dos lodos tem um efeito positivo sobre a
filtrao, acelerando o processo. Esse fato ocorre porque a viscosidade do
caldo decrescem medida que a temperatura se eleva. Assim sendo,
prefervel filtrar a temperaturas elevadas, acima de 80 C.
Velocidade de Operao e Pol da Torta:
A velocidade de operao dos filtros depende da sua regulagem em
funo da obteno de pol da torta o menor possvel, mantendo o Brix do caldo
clarificado em valores aceitveis, pois caldos com alto Brix so de difcil
processamento posterior, em virtude da grande quantidade de gua contida no
mesmo.
gua de Lavagem:
Logo que a seo do filtro emerge no lquido, necessrio aplicar gua
para a lavagem da torta, visando a aumentar a extrao do caldo.Da gua utilizada a maior parte fica retida na torta, somente 20 a 30%
saem no caldo claro.
A quantidade de gua a ser aplicada fator determinante para a
eficincia do processo. Entretanto, o modo de aplic-la, bem como a sua
temperatura, so tambm fatores responsveis pelo bom resultado desta
operao.
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A temperatura da gua deve estar ente 75 a 80 C para melhorar a
extrao, pois a cera abaixo dessa temperatura impermeabiliza a torta,
dificultando a lavagem.
Devido a adio de gua na torta, existe uma diferena de 15 a 25%
entre o brix do caldo turvo e o do claro. O emprego de uma quantidade
excessiva de gua aumenta a concentrao de impurezas no caldo claro, o que
indesejvel. O importante no tanto a quantidade, mas sim a observncia
das recomendaes tcnicas.
Vrios so os fatores que concorrem para ineficincia da operao de
filtrao, prejudicam a conduo do processo de filtrao, os mais importantes
so:
- Lodo pouco consistente;
- pH do lodo inadequado;
- Excesso de terra no lodo;
- Quantidade inadequada de bagacilho;
- Quantidade e modo de aplicao de gua de lavagem de cana;
- Vcuo deficiente;
- Velocidade excessiva de rotao do filtro;
- Falta de resistncia da vlvula automtica;
- Vcuo deficiente devido a vazamento;
- Falta de limpeza da superfcie e filtrante.
Evaporao
Os evaporadores correspondem a 4 ou 5 corpos de evaporao defuncionamento contnuo
Com a finalidade principal de remoo da maior parte da gua existente
no caldo clarificado, que sado dos decantadores enviado para um
reservatrio e atravs de bombeamento chega ao 1 corpo de evaporao
numa temperatura de mais ou menos 120 125 C sob presso e por
intermdio de uma vlvula regulada para passar para o 2 corpo, at o ltimo
sucessivamente.
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Observa-se que o primeiro corpo de evaporadores aquecido por
intermdio de vapor vindo das caldeiras ou vapor de escape que j passou por
mquina a vapor ou turbina.
Ao sair da ltima caixa de evaporao o caldo j concentrado at 56 a
62 brix chamado de Xarope.
Para que o vapor vegetal fornecido para cada corpo de evaporao
possa aquecer o caldo da caixa seguinte necessrio trabalhar-se com
presso reduzida ( vcuo ) a fim de que o ponto de ebulio do lquido seja
mais baixo, assim por exemplo, a ltima caixa de evaporao trabalha com 23
a 24 polegadas de vcuo, reduzindo o ponto de ebulio do lquido at 60 C.
Sangria de Vapor:
Como os cozedores a vcuo so corpos de evaporao de simples
efeito, uma melhor eficincia quanto ao uso de vapor conseguida pelo
aquecimento do vapor de um dos efeitos da evaporao. A economia obtida
varia conforme a posio do efeito de onde sangrado, segundo a frmula:
Economia de Vapor = M / N
Onde:
M = posio do efeito
N = nmero de efeitos
Assim, a sangria do primeiro efeito de um quadruplo resultaria em uma
economia de um quarto do peso de vapor retirado.
Capacidade:
A capacidade de uma seo de evaporao em retirar gua
estabelecida pela taxa de evaporao por unidade de rea da superfcie de
aquecimento, pelo nmero de efeitos e pela localizao e quantidade de vapor
sangrado.
Sem o uso de sangria, a capacidade determinada pela performance doefeito menos positivo.
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O sistema auto-equilibrvel. Se um efeito seguinte no consegue usar todo o
vapor produzido pelo efeito precedente, a presso no efeito precedente
aumentar a e evaporao se reduzir at que o equilbrio seja estabelecido.
Operao:
Na operao da evaporao, o suprimento de vapor de escape para a
primeira caixa deve ser controlado de modo a produzir a evaporao total
requerida, mantendo-se o xarope numa faixa de 65 a 70 brix. No entanto, uma
alimentao uniforme de caldo essencial para uma boa performance da
evaporao.
Controle Automtico:
A eficincia da evaporao pode ser aumentada pelo uso de
instrumentao de controles automticos. Os elementos essenciais so:
- Presso absoluta ( vcuo );
- Brix do xarope;
- Nvel de lquido;
- Alimentao.
A presso absoluta controlada pela regulagem da quantidade de gua
que vai para o condensador, mantendo desse modo uma temperatura do
xarope no ltimo corpo ao redor de 55 C.
O valor de ajuste da presso absoluta depender tambm do brix do
xarope. Na faixa de 65 70 brix, a presso absoluta ser da ordem de 10 cm
de coluna de mercrio.O brix do xarope controlado pela regulagem da vlvula de sada do
xarope da ltima caixa, sendo 65 brix, para se prevenir a possibilidade de
cristalizao na evaporao.
A alimentao dever ser mantida uniforme, utilizando-se tanque de
caldo como controle pulmo. Acima de certo nvel, a alimentao sinalizada
de modo a reduzir a quantidade de caldo que chega. Abaixo de um certo nvel,
reduz-se o suprimento de vapor evaporao, a um nvel mnimo, uma vlvulade gua aberta para manter a evaporao em funcionamento.
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Condensadores
Condensadores e Sistema de Vcuo:
Com um condensador satisfatrio e adequado a capacidade da bomba
de vcuo, os pontos importantes na operao so a quantidade e temperatura
da gua e vazamentos de ar.
Um condensador bem projetado fornecer, na capacidade nominal, uma
diferena de 3 C entre a gua descarregada e o vapor sendo condensado. A
quantidade de gua necessria depende de sua temperatura, quanto maior a
temperatura, maior a quantidade requerida.
Os vazamentos de ar constituem usualmente a principal causa do mau
funcionamento do evaporador.
Todas as caixas e tubulaes devem ser revisadas periodicamente
quanto a vazamentos.
Outra dificuldade comem o ar contido no caldo alimentado, difcil de
ser detectado nos testes para se descobrir vazamento.
Remoo de Condensadores:
A remoo inadequada dos condensadores pode causar afogamento
parcial dos tubos no lado vapor da calndria, com reduo da superfcie efetiva
de aquecimento. Os condensados dos pr-aquecedores e evaporadores so
geralmente retirados por purgadores instalados nos seus corpos.
Os condensados so armazenados e analisados, de forma que havendocontaminao, a gua condensada no seja reutilizada para fins como o de
reposio em caldeiras, pois esses condensados contm geralmente matria
orgnica voltil, as quais so principalmente: lcool etlico, outros lcoois como
steres e cidos, sendo indesejveis como fonte de alimentao de caldeiras
de alta presso. Em contra partida, podem ser utilizados como fonte quente na
fbrica.
Gases Incondensveis:
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Uma quantidade considerada de gases incondensveis ( ar e dixido de
carbono ) podem entrar na calandra com vapor de aquecimento.
O ar entra tambm atravs de vazamentos nas caixas sob vcuo e o
dixido de carbono gerado no caldo. Caso no sejam removidos, estes gases
se acumularo, interferindo na condensao do vapor na superfcie do tubo.
Os gases incondensveis das calandras sob presso podem ser
soprados para a atmosfera. Os que estiverem sob vcuo devem ser soprados
para o sistema de vcuo.
Os gases saem geralmente por vlvulas de tiragem de gases
incondensveis, instaladas no corpo dos equipamentos.
Incrustaes:
O caldo torna-se saturado no que diz respeito a sulfato de clcio e slica
antes que a concentrao dos slidos dissolvidos atinja o nvel desejado de 65
brix para o xarope. A precipitao destes compostos, junto com pequenas
quantidades de outras substncias, causa o crescimento de incrustaes
duras, principalmente na ltima caixa. A transferncia de calor bastante
prejudicada.
A quantidade de incrustaes depositadas depende de concentrao
total de compostos precipitveis no caldo, mas maior constituinte o sulfato de
clcio.
Para evitar ou minimiz-las so utilizados produtos denominados anti-
incrustantes.
Arraste:
Arraste de caldo com vapor de um efeito para a calandra do efeito
seguinte ou para o condensador no efeito final resultam em perda de acar e,
alm disso, causam contaminaes dos condensados para alimentao de
caldeiras e poluio na descarga das guas dos condensadores.
O caldo expandido do topo dos tubos com uma velocidade suficientepara atomizar o lquido e projetar gotculas a uma altura considervel.
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A velocidade aumenta da primeira para a ltima caixa, atingindo no
ltimo corpo velocidades que podem chegar a 18 m/s, dependendo do dimetro
do tubo.
O problema mais srio no ltimo efeito, e um separador de arraste
eficiente essencial.
Irregularidades:
Os problemas com o mau funcionamento da evaporao poder ter
muitas causas, as principais so:
- Baixa presso do vapor;
- Vazamentos de ar no sistema;
- Suprimento de gua ao condensador;
- Bomba de vcuo;
- Remoo de condensados;
- Incrustaes;
- Sangria de vapor.
A dificuldade no suprimento de vapor e no sistema de vcuo e de
respeito remoo de gases e condensados e a incrustaes, so percebidos
com mais facilidade pela observao da queda de temperatura atravs das
caixas.
Assim, as medidas da temperatura e presso em caixa devem ser
registradas regularmente. Uma irregularidade pode ser visualizada pela
mudana dessas medidas. Por exemplo, se o gradiente de temperaturas em
uma caixa aumenta, enquanto a queda do conjunto de evaporao permanecea mesma, a que atravs das outras caixas ser menor. Isto significa uma
anormalidade na caixa que requer investigao, e talvez decorra de falhas na
remoo de condensados ou gases incondensveis.
O problema decrscimo na evaporao do conjunto todo pode ser
causado pela pouca retirada ( sangria ) do vapor para os aquecedores e
cozedores a vcuo.
Caso o vapor no seja retirado, a presso aumenta, o que pode serobservado pelas leituras de presso.
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Cozimento
O cozimento efetuado com presso reduzida, a fim de evitar a caramelizao
do acar e tambm a temperatura mais baixas para uma cristalizao melhor
mais fcil. O xarope lentamente concentrado at que se atinja a condio de
supersaturao, quando aparecem os primeiros cristais de sacarose.
Nesta operao ainda tem-se uma mistura de cristais da sacarose e mel,
conhecido como Massa Cozida.
Massa Cozida de Primeira:
Falta a cristalizao do xarope, os cristais ainda so muito pequenos, requer
ento proceder o seu conhecimento.
Tem-se uma certa quantidade de cristais j formados em um dos
aparelhos de cozimento e vai se alimentando os mesmos com xarope que est
depositado, estes cristais vo crescendo at um certo tamanho desejado, que o
operrio pode observar atravs de lunetas dispostas nos aparelhos e tambm
por meio de sonda.
Costuma-se alimentar os cristais de acar com xarope at certo ponto
do cozimento e depois continua adicionando-se mel rico. Os cozimentos devem
ser bem controlados, evitando a formao de falsos cristais que prejudicam a
posterior turbinagem das Massas Cozidas.
Massa Cozida de Segunda:
Utiliza-se em p de cozimento feito com xarope e alimenta-se estes
cristais com mel pobre. Tanto as massas de 1 como as de 2 so
descarregadas dos cozedores em caixas retangulares de fundo cilndrico
chamadas cristalizadores. A as massas ficam at o ponto de turbinagem.
Para a separao dos cristais e dos mis que os acompanham
necessrio proceder-se a turbinao das massas. Isto se faz em centrifugas
contnua e descontnuas, sendo que nas descontnuas turbinam-se acares
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da 1 e nas contnuas os acares da 2 que serviro como p de cozimento
para os de 1.
As turbinas constam de um cesto metlico perfurado e um motor para
acionamento. Pela centrifugao os meios atravessam os furos do cesto,
ficando retidos os cristais de acar. No incio da centrifugao a massa
levada com gua quente retirando-se o que chamamos de mel rico. O acar
retirado no fim da turbinagem pelo fundo do cesto.
Os mis rico e pobre so recolhidos em tanques separados, aguardando
o momento proveniente da massa de 2 e de cor amarelo-clara e diludo com
gua ou xarope nos d um produto denominado Magma, o qual servir como
p de cozimento para as massas de 1 , o mel separado das massas de 2 tem
o nome de mel final que ser transformado por fermentao em vinho
fermentado e este ser aps destilao em lcool hidratado ou anidro.
O acar retirado das turbinas descarregado em uma esteira e
conduzido atravs de um elevador de canecas para um cilindro rotativo com
passagem de ar com a finalidade de extrair a umidade presente a tal ponto que
no permita o desenvolvimento de microorganismos os quais causaria
deteriorao com perda de sacarose.
Centrifugao da massa A
A massa A um produto que contm cristais de aproximadamente
0,5mm envolvidos numa pelcula de mel. Na sada do secador, o acar
enviado por esteiras sanitrias at a moega de acar (reservatrio prprio
para acar), de onde feito o ensacamento.
Centrifugao da massa B
A massa B um produto que contm cristais de aproximadamente 0,2m
m e melao. Na centrifugao, os cristais so separados do mel B (ou
melao) onde o magma (cristais de acar B) ser utilizado como ncleo para o
cozimento A e o melao enviado para a fabricao do Na sada do secador, o
acar enviado por esteiras sanitrias at a moega de acar (reservatrioprprio para acar), de onde feito o ensacamento.
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Dornas para separao da gua e do xarope.
Centrfugas para separao do acar.
Secagem:
O acar secado em secador de tambor, o qual consiste de um grande
tambor provido internamente de telas. O tambor levemente inclinado em
relao ao plano horizontal, entrando o acar na parte superior e saindo namais baixa.
O ar quente penetra em contracorrente ao acar para secagem do
mesmo.
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Ensaque e Armazenagem:
O acar, aps a secagem, pode ser armazenado a granel
temporariamente em silos e depois armazenados em sacos de 50Kg ou
Bigbags ou expedidos diretamente dos silos.
O acar acondicionado em sacos, ao mesmo tempo em que
pesado. As balanas podem ser comuns, mas j so utilizadas tambm
automticas e semi-automticas, por serem mais praticas.
O armazm deve ser impermevel, sendo o piso preferivelmente
asfaltado.As paredes devem ser impermebealizadas pelo menos at o nvel do
solo.No deve ter janelas e deve conter poucas portas.
A ventilao dever ser mnima, principalmente em lugares onde a
umidade relativa alta. Quando o ar exterior estiver mais mido, deve-se
manter as portas fechadas.
Convm que os sacos empilhados apresentem a menor superfcie de
exposio possvel, por isso, as pilhas altas e grandes so as melhores. O
acar armazenado sofre quebra de polarizao, e esta pode ser lenta ou
gradual ( normal ) e rpida ( anormal ). A quebra brusca pode ser causada por
excesso de umidade ( mais comum ) e pela presena de muitas impurezas,
como acares redutores e microorganismos.
Mercado brasileiro de acar
No Brasil, a produo de acar tem crescido bastante. Entre as safras
1993/1994 e 2003/2004 houve crescimento de aproximadamente 130%. Com
isso, as exportaes promovidas pela regio Centro-Sul tm aumentado
significativamente. Na safra 2007/2008, a regio respondeu por 85% da
produo de acar, enquanto a regio Norte-Nordeste representou 15%.
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Demanda domstica por acar
O consumo de acar no Brasil cresceu expressivamente nos ltimos 60
anos 1)impulsionado, sobretudo, por alteraes no padro de consumo e no
crescimento vegetativo da populao.Na dcada de 1930, o consumo mdio
anual de acar era de 15 quilos por habitante. J nos anos 1940, esse nmero
aumentou para 22. Na dcada de 1950, o consumo passou a ser de 30 quilos
por pessoa, passando para 32 nos anos 1960. Em 1970, a mdia era de 40
quilos e, em 1990, esse ndice estabilizou-se em 50 quilos por habitante.
Consumo brasileiro de acar - safras de 1929/30 a 2008/09.
Devido a esse aumento, o Brasil tornou-se um dos maiores
consumidores mundiais do produto per capita. Cada brasileiro consome entre
51 e 55 quilos de acar por ano, enquanto a mdia mundial por habitante
corresponde a 21 quilos por ano. Apesar do alto consumo per capita, o
mercado brasileiro de acar ainda pode se expandir com o aumento do
consumo pelo processo de industrializao de produtos alimentcios, que,
comparado ao de outros pases, ainda relativamente baixo. Na dcada de
2000, o Brasil exportou, em mdia, 30% da produo, destinou 42% ao
consumidor final interno e 28%, ao segmento industrial.
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FABRICAO DE LCOOL
A fabricao de lcool uma unidade anexa, portanto o processo de
moagem de cana o mesmo j descrito da produo do acar.
Tratamento do Caldo
Aps passar pelo tratamento primrio de peneiramento, o caldo
submetido a um tratamento mais completo que implica na adio de cal,
aquecimento e posterior decantao, tratamento semelhante quele utilizado
na fabricao de acar.
Em geral, o resfriamento do caldo realizado em duas etapas:
Fazendo-se passar o caldo quente (esterilizado) por um trocador de calor
(regenerativo) em contracorrente com o caldo misto frio, onde o caldo misto
aquecido e o caldo para destilaria resfriado (=60C).
Resfriamento final at aproximadamente 30C, normalmente realizado
em trocadores de placas utilizando gua em contracorrente, como fluido de
resfriamento.
Livre de impurezas (areia, bagacilhos etc.) e devidamente esterilizado, o
caldo est pronto para ser encaminhado para fermentao.
Pr-evaporao
O mosto nada mais que uma soluo de acar cuja concentrao foi
ajustada de forma a facilitar a sua fermentao.
Basicamente constitudo de uma mistura de mis e caldo, com uma
concentrao de slidos de aproximadamente 19-22 Brix. Caso haja
necessidade, usa-se gua para o ajuste do Brix.
Na pr-evaporao o caldo aquecido a 115C, evapora gua e
concentrado . Este aquecimento favorece a fermentao por fazer uma
"esterilizao" das bactrias e leveduras selvagens que concorreriam com a
levedura do processo de fermentao.
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Preparo do mosto
Mosto o material fermentescvel previamente preparado. O mosto na
Usina Ester composto de caldo clarificado, melao e gua. O caldo quente
que vem do pr-evaporador resfriado a 30C em trocadores de calor tipo
placas, e enviado s dornas de fermentao. No preparo do mosto define-se as
condies gerais de trabalho para a conduo da fermentao como,
regulagem da vazo, teor de acares e temperatura. Densmetros, medidores
de vazo e controlador de Brix automtico monitoram este processo.
Preparo do fermento
O processo de fermentao mais comumente utilizado nas destilarias do
Brasil o de Melle - Boinot, cuja caracterstica principal a recuperao da
levedura atravs da centrifugao do vinho.
Esta levedura recuperada, antes de retornar ao processo fermentativo,
recebe um tratamento severo, que consiste em diluio com gua e adio de
cido sulfrico at, normalmente, pH= 2,5, ou mais baixo (pH = 2) no caso de
haver infeco bacteriana.
Esta suspenso de fermento diludo e acidificado, conhecido na prtica
com o nome p-de-cuba, permanece em agitao de uma hora a trs horas,
antes de retornar dorna de fermentao.
Tratamento do fermento
A levedura aps passar pelo processo de fermentao se "desgasta",
por ficar exposta a teores alcolicos elevados. Aps a separao do fermentodo vinho, o fermento a 60% diludo a 25% com adio de gua. Regula-se o
pH em torno de 2,8 a 3,0 adicionando-se cido sulfrico que tambm tem efeito
desfloculante e bacteriosttico. O tratamento contnuo e tem um tempo de
reteno de aproximadamente uma hora. O fermento tratado volta ao primeiro
estgio para comear um novo ciclo fermentativo; eventualmente usado
bactericida para controle da populao contaminante. Nenhum nutriente
usado em condies normais.
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Fermentao
nesta fase que os acares so transformados em lcool. As reaes
ocorrem em tanques denominados dornas de fermentao, onde se misturam o
mosto e o p-de-cuba na proporo de 2:1, respectivamente.
Os acares (sacarose) so transformados em lcool, segundo a reao
simplificada de Gay Lussac:
C12H22O11 + H2O -> C6H12O6+ C6H12O6
C6H12O6 -> 2CH3CH2OH + 2CO2 + 23,5
A fermentao contnua e agitada, consistindo de 4 estgios em srie,
composto de trs dornas no primeiro estgio, duas dornas no segundo, uma
dorna no terceiro e uma dorna no quarto estgio. Com exceo do primeiro, o
restante tem agitador mecnico. As dornas tem capacidade volumtrica de
400.000 litros cada, todas fechadas com recuperao de lcool do gs
carbnico.
na fermentao que ocorre a transformao dos acares em etanol
ou seja, do acar em lcool. Utiliza-se uma levedura especial para
fermentao alcolica, a Saccharomyces uvarum. No processo de
transformao dos acares em etanol h desprendimento de gs carbnico e
calor, portanto, necessrio que as dornas sejam fechadas para recuperar o
lcool arrastado pelo gs carbnico e o uso de trocadores de calor para manter
a temperatura nas condies ideais para as leveduas. A fermentao
regulada para 28 a 3OC. O mosto fermentado chamado de vinho. Esse
vinho contm cerca de 9,5% de lcool. O tempo de fermentao de 6 a 8horas.
Durante a reao, ocorre intensa liberao de gs carbnico, a soluo
aquece-se e ocorre a formao de alguns produtos secundrios como: lcoois
superiores, glicerol, aldedos, etc.
Ao final deste perodo praticamente todo o acar j foi consumido, com
a conseqente reduo da liberao de gases.
Ao terminar a fermentao, o teor mdio de lcool nestas dornas de7% a 10%, e a mistura recebe o nome de vinho fermentado. Devido grande
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quantidade de calor liberado durante o processo de fermentao e
necessidade da temperatura ser mantida baixa (32C), necessrio realizar o
resfriamento do vinho, circulando gua em serpentinas internas s dornas, ou
em trocadores de calor, por onde o vinho bombeado continuamente com
gua em contracorrente.
Atualmente, este processo de fermentao realizado de forma
descontnua ou contnua, em dornas abertas ou fechadas. Nestas ltimas,
procede-se a lavagem dos gases de sada em uma torre de recheio para
recuperao do lcool evaporado, por absoro deste em gua, que
retornada ao processo.
Fermentao do caldo para produo de lcool.
Centrifugao do vinho
Aps a fermentao a levedura recuperada do processo por
centrifugao, em separadores que separam o fermento do vinho. O vinho
delevurado ir para os aparelhos de destilao onde o lcool separado,
concentrado e purificado. O fermento, com uma concentrao de
aproximadamente 60%, enviado s cubas de tratamento.
Destilao
O vinho que vem da fermentao possui, em sua composio, 7 a
10GL (% em volume) de lcool, alm de outros componentes de natureza
lquida, slida e gasosa. Dentro dos lquidos, alm do lcool, encontra-se a
gua com teores de 89% a 93%, glicerol, lcoois homlogos superiores,
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furfural, aldedo actico, cidos succnico e actico e etc., em quantidades bem
menores. J os slidos so representados por bagacilhos, leveduras e
bactrias, acares no-fermentescveis, sais minerais, matrias albuminides
e outros, e os gasosos, principalmente pelo CO2 e SO2.
O lcool presente neste vinho recuperado por destilao, processo
este que se utiliza dos diferentes pontos de ebulio das diversas substncias
volteis presentes, separando-as. A operao realizada com auxlio de sete
colunas distribudas em quatro troncos:
Destilao propriamente dita
Retificao
Desidratao
Recuperao do desidratante
Destilao propriamente dita
A destilao processada em trs colunas superpostas: A, A1 e D. Nestas, o
etanol separado do vinho (inicialmente com 7 a 10GL) e sai com a flegma
(vapores com 40 a 50GL). O tronco de destilao elimina ainda impurezas
(steres e aldedos).
O vinho alimentado no topo da coluna A1, descendo pelas bandejas e
sofrendo a epurao, sendo a flegma retirada no fundo desta (bandeja A16) e
enviada coluna B. Os volteis, principalmente steres e aldedos, so
concentrados na coluna D e retirados no seu topo, sendo condensados em dois
condensadores R e R1, onde uma frao deste lquido (90% a 95%) retorna aotopo da coluna D e a outra retirada como lcool de 2, com graduao de
aproximadamente 92GL, ou retornado dorna volante.
Uma coluna tem por finalidade esgotar a maior quantidade possvel de
lcool do seu produto de fundo, que denominado vinhaa. A vinhaa, retirada
em uma proporo aproximada de 13 litros para cada litro de lcool produzido,
e constituda principalmente de gua, sais slidos em suspenso e solveis e
utilizada na lavoura como fertilizante, sendo seu calor parcialmente
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recuperado pelo vinho em um trocador de calor. A sua graduao alcolica no
deve ser superior a 0,03GL.
O aquecimento da segunda coluna (coluna B) realizado pela injeo
de vapor (escape ou vegetal) no fundo dessa coluna, ou indiretamente atravs
do trocador-evaporador. A finalidade da coluna B concentrar a flegma a uma
graduao de aproximadamente 96GL e proceder a sua purificao com a
retirada das impurezas que a acompanham, como lcoois homlogos
superiores, aldedos, steres, aminas, cidos e bases. A flegma alimentada
nessa coluna, onde concentrada e purificada, sendo retirada, sob a forma de
lcool hidratado, duas bandejas abaixo do topo da coluna.
Os volteis retirados no topo da segunda coluna passam por uma
seqncia de condensadores onde parte do calor recuperado pelo vinho,
uma frao do condensado reciclada e outra retirada como lcool de 2. Do
fundo da coluna B retirada uma soluo aquosa chamada flegmaa, que foi
esgotada e que pode ser reciclada no processo ou eliminada. Os lcoois
homlogos superiores, denominados leos fsel e alto, so retirados de
bandejas prximas entrada da flegma.
O leo alto retorna dorna volante e o leo fsel resfriado, lavado,
decantado e armazenado para posterior comercializao. O aquecimento da
coluna realizado pela injeo de vapor, como na epurao.
Desidratao
O lcool hidratado, produto final dos processos de epurao (destilao)
e retificao, uma mistura binria lcool-gua que atinge um teor da ordem
de 96GL. Isto ocorre devido formao de uma mistura azeotrpica,fenmeno fsico no qual os componentes no so separados pelo processo de
destilao.
Este lcool hidratado pode ser comercializado desta forma ou passar por
um dos trs processos de desidratao descritos a seguir.
Destilao azeotrpica, utilizando Ciclohexano
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Este processo utiliza uma coluna de desidratao, sendo o ciclohexano
alimentado no topo da coluna e o lcool a ser desidratado alimentado a um
tero abaixo do topo da coluna. Neste processo, o ciclohexano tem a
caracterstica de formar com o lcool e a gua uma mistura ternria (azetropo)
com um ponto de ebulio de 63C.
Este menor ponto de ebulio da mistura em relao ao do lcool
(78C), faz com que a gua seja retirada no topo da coluna. Por condensao,
esta mistura azeotrpica ir se separar em duas fases, sendo a fase inferior,
mais rica em gua, enviada para uma outra coluna onde ocorre a recuperao
do ciclohexano, que retorna ao processo de desidratao. O lcool anidro
obtido, com um teor alcolico em torno de 99,3% p/p, retirado na parte
inferior da coluna de desidratao, de onde condensado e encaminhado para
armazenamento.
Destilao extrativa, utilizando Mono Etileno Glicol
Similarmente ao processo anterior, utiliza-se uma coluna de
desidratao, onde o mono etileno glicol (MEG) alimentado no topo desta
coluna e o lcool a ser desidratado tambm a um tero abaixo do topo da
coluna. Inversamente ao processo do ciclohexano, o MEG absorve e arrasta a
gua para o fundo da coluna e os vapores de lcool anidro saem pelo topo da
coluna, de onde o lcool condensado e enviado para armazenamento nos
tanques. A mistura contendo gua, MEG e uma pequena quantidade de lcool,
enviada para uma coluna de recuperao do MEG, o qual retorna ao
processo de desidratao. Como o MEG concentra as impurezas retiradas do
lcool e se torna mais corrosivo, necessria a sua purificao pela passagematravs de uma coluna de resinas de troca inica, que retm os sais e reduz a
acidez.
Desidratao por adsoro, utilizando Peneira Molecular
O lcool a ser desidratado inicialmente vaporizado e superaquecido antes de
ser enviado para as colunas de desidratao, que contm em seu interior ummaterial constitudo basicamente por hidrosilicato de alumnio contendo micro-
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poros, denominado zeolita, mais popularmente conhecido como peneira
molecular. Esta rede de micro-poros absorve a gua e deixa passar os vapores
de lcool que so posteriormente condensados na forma de lcool anidro.
Periodicamente realizada a regenerao da zeolita pela passagem sob vcuo
de vapores alcolicos que so posteriormente destilados para recuperao do
lcool neles contido
Qualidade
Todas as etapas do processo so monitoradas atravs de anlises
laboratoriais de modo a assegurar a qualidade final dos produtos. As pessoas
envolvidas passam por treinamentos especficos capacitando-as a conduzir o
processo de forma segura e responsvel, garantindo a qualidade final de cada
etapa que envolve a fabricao de acar e lcool.
Armazenamento do lcool
Os lcoois produzidos, hidratado e anidro, so quantificados atravs de
medidores de vazo ou tanques calibrados e enviados para armazenagem em
tanques de grande volume, situados em parques de tanques, onde aguardam
sua comercializao e posterior remoo por caminhes.
Mercado do lcool
O segmento sucroalcooleiro tem participado ativamente da atividade
agrcola brasileira. Na safra 2007/2008, o Brasil produziu, aproximadamente,22,5 bilhes de litros de lcool, dos quais grande parte foi destinada ao
mercado interno, que vem ganhando destaque no segmento agroindustrial
brasileiro, devido retomada do aumento do consumo domstico em
decorrncia do preo competitivo do combustvel em relao gasolina.
H, ainda, um potencial de crescimento na exportao do lcool
brasileiro, que, possivelmente, ser utilizado para atender parte da demanda
mundial por etanol. A produo de lcool est em fase de expanso, j que oproduto barato, renovvel e til como alternativa para a matriz energtica
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mundial. A tendncia de aumento de sua produo no Brasil ocorre por vrios
fatores, como: aumento da frota de carros bicombustvel (demanda interna),
Protocolo de Kyoto (demanda externa) e aumento do preo do petrleo.
Com a entrada em operao de mais 16 novas usinas no Centro-Sul do
Brasil na safra 2007/2008, a oferta do combustvel limpo aumentar, garantindo
o abastecimento interno. A prioridade das usinas deve ser o mercado
domstico, enquanto o excedente da produo deve ser destinado ao
crescente mercado externo.
Entre 2003 e 2006, incio da introduo do carro bicombustvel no Brasil,
o consumo interno de lcool hidratado aumentou, em mdia, cerca de 700
milhes de litros a cada ano. A previso que o consumo interno fique em
torno de 14,8 bilhes de litros, em 2009. A expectativa que, a cada ano, esse
acrscimo no consumo seja de cerca de 1,1 bilho de litros, devido ao aumento
das vendas e produo de carros bicombustvel, que chega a 90,5% da
produo de automveis. A Figura 1 mostra a tendncia de crescimento da
produo brasileira de lcool a uma taxa anual mdia de 7,4%.
Projeo de produo de lcool no Brasil entre as safras 2003 a 2017.
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III CONCLUSO
Tanto na produo do lcool como do acar , o inicio se d na
obteno do caldo sendo que deve ser proveniente de uma cana de uma
cultivar com caractersticas ideais pra cada tipo de produto a ser produzido .
Todo processo produtivo de ambos deve respeitar rigorosamente os processos
e o tempo de cada ciclo sendo um dos principais a fermentao .
O mercado de acar e lcool est muito aquecido ,e a rea plantas com
cana de acar vem aumentando a cada dia, fazendo com que as usinastenham que se adaptar a a cada dia mais e aumentando a sua eficincia no
ciclo produtivo .
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IV - REFERENCIAS
BRASIL. Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento. Balano nacional
da cana-de-acar e agroenergia. Braslia, DF, 2007. 140 p.
BRASIL.Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento. Anurio
estatstico da Agroenergia. 2009. Disponvel em:
. Acesso em 14 abril. de 2010.
BIODIESELBr. Futuro para o mercado do lcool e acar .
Disponvel em : . Acesso em 15
abril.2010.
USINA AGRE . caucar e alcool . Disponvel em :
http://www.usinagre.com.br/v3/pt/?act=products&prod=au . Acesso em 15
abril 2010.
USINA ESTER . O Processo de fabricao de Acar e lcool na Usina Ester.
Disponvel em : http://www.usinaester.com.br/Produtos/produtos.html. Acesso
em 15 abril 2010.
Etanol e Acar: produtos da indstria da sacarose . Disponvel em :
http://www.trabalhoflama.kit.net/. Acesso em 15 abril 2010.
http://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/http://www.usinaester.com.br/Produtos/produtos.htmlhttp://www.trabalhoflama.kit.net/http://www.trabalhoflama.kit.net/http://www.usinaester.com.br/Produtos/produtos.htmlhttp://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/http://www.agricultura.gov.br/