josÉ francisco arizabaleta garcÍa

29
1 ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA CALIDAD DEL AZÚCAR OBTENIDA DEL SISTEMA DE TACHOS AUTOMÁTICOS Y MANUALES EN EL INGENIO DEL CAUCA S.A JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL MAYO, 2014

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Page 1: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

1

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA CALIDAD DEL AZÚCAR

OBTENIDA DEL SISTEMA DE TACHOS AUTOMÁTICOS Y

MANUALES EN EL INGENIO DEL CAUCA S.A

JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

MAYO, 2014

Page 2: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

2

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA CALIDAD DEL AZÚCAR

OBTENIDA DEL SISTEMA DE TACHOS AUTOMÁTICOS Y

MANUALES EN EL INGENIO DEL CAUCA S.A

JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

Trabajo de grado

Práctica Empresarial

Mg. Diana Paola Navia Porras

Tutor

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

MAYO, 2014

Page 3: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

3

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 7

1. OBJETIVOS 9

1.1 OBJETIVO GENERAL 9

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 9

2. METODOLOGÍA 10

2.1 ELABORACIÓN DE SUSPENSIÓN 10

2.2 MANTENIMIENTO DE MOLINOS 11

2.3 DETERMINACIÓN DE ABERTURA MEDIA 11

3. MARCO REFERENCIAL 12

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 15

5. CONCLUSIONES 25

BIBLIOGRAFÍA 26

ANEXOS 27

Page 4: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

4

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Diagrama de flujo de la refinería de azúcar de INCAUCA S.A 13

Figura 2. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la

Suspensión # 1 a partir de retenido de tamiz 50. 15

Figura 3. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo al

tamaño y porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión # 1 a

partir de retenido de tamiz 50. 16

Figura 4. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la

suspensión # 2 a partir de retenido de tamiz 50. 16

Figura 5. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo

al tamaño y porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión

# 2 a partir de retenido de tamiz 50. 17

Figura 6. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la

suspensión # 1 a partir de retenido de tamiz 45. 17

Figura 7. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo

al tamaño y porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión

# 1 a partir de retenido de tamiz 45. 18

Figura 8. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para

la suspensión # 2 a partir de retenido de tamiz 45. 18

Page 5: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

5

Figura 9. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo

al tamaño y porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión

# 2 a partir de retenido de tamiz 45. 19

Figura 10. Distribución de datos de abertura media del azúcar

del Tacho # 1 utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización. 20

Figura 11. Distribución de datos de abertura media del azúcar

del Tacho # 2 utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización. 20

Figura 12. Distribución de datos de abertura media del azúcar

del Tacho # 3 utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización. 21

Figura 13. Distribución de datos de abertura media del azúcar

del Tacho # 4 utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización. 21

Figura 14. Distribución de datos de abertura media del azúcar

del Tacho # 5 utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización. 22

Page 6: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

6

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Coeficiente de variación de largo y ancho de los núcleos de

cristal para las suspensiones alcohólicas a partir de retenido de tamiz 50 y 45. 16

Tabla 2. Tabla de porcentaje de datos de abertura media, del grano

de azúcar dentro de especificaciones para las templas hechas con

suspensión a partir de retenido de tamiz 45. 22

Tabla 3. Tabla de porcentaje de datos de abertura media, del grano

de azúcar dentro de especificaciones para las templas hechas con

suspensión a partir de retenido de tamiz 50. 23

Tabla 4. Tiempo en minutos para separación de 1kg de retenido de

tamiz 45 y 50 para 5 muestras. 23

Page 7: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

7

INTRODUCCIÓN

INGENIO DEL CAUCA S.A es una empresa comprometida con la calidad de sus

productos entre ellos está el azúcar extrafina, la cual debe cumplir con estándares

de calidad para ser aceptado por el consumidor, entre los cuales se mencionan:

Postobon S.A, Coca-Cola, Mr.-tea, Presentación para mercados minoristas, el

mercado de exportación, los cuales son exigentes principalmente para las

características de calidad del producto como color y turbidez del azúcar, potencial

de formación de flóculos en las bebidas, granulometría, pureza, entre otros.

En cuanto a la granulometría los clientes exigen tamaños específicos de abertura

media del grano para garantizar la estandarización de sus procesos, esto hace

referencia El tamaño promedio de las partículas (granos) cuantificado en micras.

De esta forma se determina el tamaño de grano en mayor proporción, ya que es

poco probable que todos los granos tengan el mismo tamaño, puesto que en

refinería se manejan materiales con alta pureza lo que hace que la formación de

los granos sea espontánea y rápida. El cliente exige un rango de tamaño de

azúcar para tener el control de algunos aspectos en sus industrias entre ellos

tiempo se solubilidad, comportamiento del azúcar en diversos equipos,

almacenamiento, aglomeración de partículas, entre otros. También se puede

analizar el comportamiento de granos gruesos y finos, para establecer el tamaño

promedio tanto de los granos gruesos como los granos finos.

Dentro de las características de calidad relacionadas con el tamaño del grano de

azúcar, se encuentra el coeficiente de variación, el cual manifiesta la uniformidad

en el tamaño de los granos y la dispersión de los mismos, respecto a la abertura

media. Los valores bajos de este parámetro indican alta uniformidad del tamaño

de grano de azúcar.

Las masas cocidas provenientes de los tachos son sometidas a centrifugación

para hacer la separación entre el azúcar y la miel, por ello las secadoras y

centrifugas exigen una distribución de tamaño que no supere cierta proporción de

finos para trabajar de manera óptima. Además de las exigencias del cliente en

cuanto al tamaño promedio de grano de azúcar, las secadoras de azúcar también

tienen un aporte significativo, ya que una distribución altamente fina de granos

provoca que estos equipos se disparen y detengan el proceso. Estos equipos

exigen niveles bajos de coeficiente de variación de grano para operar de la mejor

manera.

Lo anterior resume los parámetros de calidad del azúcar refinado en cuanto a

granulometría para garantizar al cliente un azúcar en donde el tamaño de

partícula sea el adecuado. Por lo tanto es objetivo de INCAUCA S.A obtener un

Page 8: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

8

azúcar con tamaño de grano dentro de especificaciones y un coeficiente de

variación bajo que refleje uniformidad en los granos de azúcar de las templas que

provienen de los tachos de refinería.

El objetivo de este trabajo fue realizar un análisis comparativo entre el azúcar

obtenido en los tachos manuales y automáticos, para identificar falencias y

ventajas de los tachos automáticos y mejorar su automatización a través de la

identificación y corrección de los fallos y errores.

Page 9: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

9

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Analizar y comparar la calidad del producto (azúcar) que se obtiene del sistema de

tachos automatizados respecto a los tachos manuales, identificando mejoras

granulometría del azúcar, coeficiente de variación, Abertura de granos gruesos y

finos.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Modificar el procedimiento para la elaboración de suspensión alcohólica o

(semilla), propiciando la uniformidad en la semilla de granos de azúcar que

se introduce a los tachos tanto automáticos como manuales para el proceso

de cristalización en los mismos.

Establecer y unificar el método de elaboración de suspensión alcohólica en

todos los turnos de trabajo.

Evaluar y cuantificar el efecto que tiene hacer una parada en la fábrica en

cuanto a la abertura media y al coeficiente de variación del azúcar refinado

en los tachos automáticos y manuales.

Page 10: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

10

2. METODOLOGÍA

2.1 ELABORACIÓN DE SUSPENSIÓN

Para la elaboración de suspensión alcohólica se siguieron los siguientes

procedimientos:

2.1.1 Extracción de los retenidos. Consiste en extraer los retenidos de

azúcar refinada de los tamices 45 y 50 que han sido pasados por el

tambor de tamices (20, 30, 40, 45, 50, 70 y fondo) y sacar el azúcar que

es retenido únicamente en el 45 y 50. Este proceso se repite las veces

que se requiera para sacar 1kg de cada uno de los retenidos. La

limpieza de las mallas se realiza, entre el proceso para garantizar una

buena separación y diferenciación de tamaños de partículas. Finalmente

los retenidos se empacan por separado, en bolsas libres de

contaminación.

2.1.2 Molinos. Para el pulverizado del azúcar se utilizan 2 molinos que están

ubicados en la refinería el cual hace suspensión para los tachos de

elaboración y de refinería.

2.1.3 Molienda de retenidos. Para hacer la suspensión alcohólica se muele

1kg de retenido de azúcar con 2 litros de alcohol etílico proveniente de

la destilería de INCAUCA S.A y se muele él azúcar, se purga la salida

de los molinos de suspensión para garantizar que se muela todo el

azúcar.

2.1.4 Tiempo de molienda de retenidos. Se deja la molienda del azúcar por

un tiempo total de 3 horas que también es estimado de acuerdo a los

análisis de las suspensiones en cuanto a distribución de granos, esto se

hace en un programa el cual mediante fotografías cuenta los granos y

hace una distribución de tamaño de grano.

2.1.5 Descarga de la suspensión alcohólica. Antes de bajar la suspensión

se deposita 1litro de alcohol adicional el cual hace que la suspensión

sea más líquida y se pueda descargar en 3 minutos máximo. En

resumen la suspensión tiene 1kg de azúcar por 3 litros de alcohol etílico.

El alcohol etílico se utiliza porque no disuelve el grano de azúcar como

Page 11: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

11

lo haría el agua, conservando el núcleo o semilla para después hacer el

proceso de cristalización en los tachos, además el alcohol etílico es un

insumo de alta disponibilidad en la empresa puesto que Incauca S.A

cuenta con destilería.

2.2 MANTENIMIENTO DE MOLINOS

El mantenimiento de los molinos consiste en hacer una limpieza a los molinos, las

hélices y los balines que contiene los molinos donde se hace la suspensión.

Para hacer la cuantificación del desgaste de los balines, se hace un muestreo de

10 de ellos para su pesaje en una balanza analítica. Este procedimiento de

muestreo se realiza 5 veces para tomar una muestra representativa de la

población de todos los balines cuyo peso total es 2545 gramos. El pesaje de las

muestras se hace una vez estos son introducidos al molino semanalmente para

determinar cuál es la masa promedio que pierden los mismos debido al desgaste

del proceso.

Se procede a realizar una gráfica en el cual se observa el desgaste de los balines

frente al tiempo y de esta manera determinar cada cuánto es pertinente

cambiarlos.

2.3 DETERMINACIÓN DE LA ABERTURA MEDIA

Para hacer la distribución de abertura media se utilizan 100g de azúcar de cada

templa o lote en cada uno de los tachos y se realiza un tamizado de esta muestra

durante 5 minutos, los datos de las templas son registrados en un programa

estadístico llamado “POROX” con el que cuenta el laboratorio de la refinería y este

arroja el valor de coeficiente de variación y abertura media.

Page 12: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

12

3. MARCO REFERENCIAL

Productora de azúcar. Su función principal consiste en la fabricación, distribución y

venta del azúcar refinada extrafina natural. Esta empresa de la organización Ardila

lülle, fuente generadora de empleos para la región, entró en funcionamiento el 25

de noviembre de 1996. Produce inicialmente 600 toneladas métricas de azúcar por

día, capacidad que tiene proyectado un incremento gradual, hasta llegar a las

1.200 toneladas métricas diarias. (INCAUCA S.A., 2011)

Misión: Entregar soluciones energéticas y sucroquímicas de alto valor agregado,

a partir de fuentes renovables, siendo responsables de la sostenibilidad en lo

económico, ambiental y social.

Visión: En el 2016, las empresas del sector agroindustrial de la OAL serán

reconocidas por:

Mantener los más altos niveles de satisfacción en el mercado siendo líderes

y asegurando la lealtad del cliente y la recordación de la marca.

El dinámico crecimiento de las operaciones en el exterior con los mejores

estándares de competitividad.

La excelente reputación corporativa con responsabilidad social y ambiental.

Mantener una cultura innovadora y de emprendimiento.

La contribución al mejoramiento de la competitividad del sector

sucroquímico y energético en Colombia y los países donde se tengan

operaciones… (INCAUCA S.A., 2011)

Productos

Azúcares y endulzantes:

Azúcar Incauca.

Incauca Light.

Incauca Zero Calorías.

Dulcería:

Bocadillos Doña Guayaba.

Dulce de Ajonjolí.

Productos de exportación:

Azúcar Incauca Orgánica.

Azúcar Incauca Turbinado.

Azúcar Incauca Turbinado Blend

Page 13: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

13

Abono orgánico

Alcoholes:

Alcohol carburante.

Alcohol rectificado. (INCAUCA S.A., 2011)

Figura 1. Diagrama de flujo de la refinería de azúcar de INCAUCA S.A

Lugar y operación del trabajo en interés.

Agua

Agua Caliente

Terrones al disolutor

Azúcar tamizado

Vapor

Decolorante

Acido fosfórico

Sacarato de Calcio

Vapor

Azúcar Húmedo

AYUDA FILTRANTE

Precapa ayuda filtrante

Slurry carbón activado

A TANQUE JUGO

ENCALADO

Enju

ague f

iltr

os

Lodos

Condensados

AZUCAR BLANCO

COLOR< 400 u.m.a

TURBIEDAD 80 u.m.a

Tolva de azúcar húmedo

Báscula de azúcar

húemdo

DOSIFICADOR

DISOLUTOR

FILTRO DSM

TANQUE DE LICOR

FUNDIDO 58-65° BRIX

Calentador 85-90°C

TANQUE

REACCION

Floculante

Aniónico

Clarificador de

Flotacion

TANQUE LICOR

CLARIFICADO

Tanque retorno lodos y

espumas RECIBIDOR

TANQUE REACCION

CARBON

Tanque alimentación

filtros

ALIMENT. FILTROS

FILTROS PRESION

PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

FILTROS DE MANGAS

TANQUE LICOR FINO

A EVAPORADORES

EVAPORADORES

TANQUE LICOR FINO

CONCENTRADO 65-70°

BRIX

TANQUES LICOR FINO

CONCENTRADO A

TACHOS.

TACHOS

RECIBIDORES DE

MASA

CENTRIFUGAS

MEZCLADOR

CENTRIFUGAS

Tanques

Siropes

Elevadores gusanos sin fin

de azúcar húmedo

RECIBIDOR

Tolvas de azúcar

húmedo

Secadoras enfriadora

MAUSA

ALIMENTADOR

Elevadores y gusanos

azúcar seco

Silos de

Almacenamiento

Bancos magnéticos

Básculas sacos 50 kg

Tolvas envasadoras familiares (

0.5,1.0,2.5 kg) y 5 gr

Envasadoras

Familiares

DESPACHOS AL

COMERCIO

calderines

Secador Lecho

Fluidizado BMA

Tamizadoras

Detector de

metales

Tolvas básculas 50 kg

Empaque

Big Bags 1

Ton.

Bodega producto

Terminado

Page 14: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

14

COEFICIENTE DE VARIACIÓN

Las estimaciones hechas a través de muestra tienen dos tipos de error, que son:

• Errores ajenos al muestreo: Se presentan por procedimientos de observación imperfectos, estos no dependen directamente del desarrollo matemático, esta clase de errores es inherente a toda investigación estadística. En el Censo General 2005 se minimizó cualquier error de este tipo.

• Errores de muestreo: Se presentan debido a que solo se estudia una fracción de la población total. Los errores de este tipo, se pueden estimar a partir de los resultados obtenidos y permite evaluar la calidad de la estimación, siempre y cuando el diseño muestral sea probabilístico.

La forma de medir el error muestral se hace a través del coeficiente de variación estimado (cve), el cual mide la magnitud de la variabilidad de la distribución muestral del estimador, es decir, es el indicador del grado de aproximación con que se estiman las características del universo y está dado por:

Donde Vˆ(θˆ) es la varianza muestral de la estimación del parámetro y θˆ es el parámetro estimado, o, en otras palabras, se define como la variación porcentual del error estándar con respecto a su estimación, es decir es el cociente entre el error estándar del estimador y el estimador multiplicado por 100. (DANE, 2014)

Page 15: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

15

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para los análisis de los resultados de las suspensiones se trata de obtener el

mayor porcentaje de núcleos dentro de 5-15 micras para asegurar una distribución

homogénea de núcleos de azúcar en un tamaño de 10 micras, tamaño que es

ideal la cristalización en los tachos de refinería. En la figura 2 y 8 se puede

observar los histogramas de largo y ancho de los núcleos en los cuales se nota

una mayor cantidad de núcleos con tamaño inferior a 5 micras en el ancho de los

núcleos de la suspensión a partir de tamiz 50, se observa menor cantidad de estos

núcleos de tamaño indeseado en las suspensiones a partir de retenido de 45, lo

mismo se observa en las figuras 5 y 11 para las suspensiones realizadas a partir

de tamiz 50 y 45 respectivamente. En cuanto a coeficiente de variación para el

tamaño de cristales los valores son inferiores en las suspensiones a partir de tamiz

45, en la Tabla 1 se puede hacer la comparación de los coeficientes de variación.

Se presenta que en las suspensiones a partir de retenido de 45 aproximadamente

el 85% de los núcleos están dentro del rango de 5 a 15 micras lo que no sucede

con las suspensiones a partir de retenido de 50 que presenta 73% de núcleos

dentro de este rango, en las figuras 4 y 10 se observa este fenómeno. De acuerdo

al coeficiente de variación, porcentaje de núcleos dentro del rango de 5 a 15

micras e histogramas de largo y ancho de cristal, suspensiones a partir de retenido

de tamiz 45 y 50, se observan resultados más favorables en las suspensiones a

partir de retenido de 45.

Figura 2. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la suspensión #

1 a partir de retenido de tamiz 50.

Page 16: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

16

Tabla 1. Coeficiente de variación de largo y ancho de los núcleos de cristal para

las suspensiones alcohólicas a partir de retenido de tamiz 50 y 45.

Suspensiones alcohólicas Coeficiente de variación del (largo) de los núcleos de azúcar.

Coeficiente de variación del (ancho) de los núcleos de azúcar.

# 1 a partir de retenido de tamiz 50.

0,44 0,48

# 2 a partir de retenido de tamiz 50.

0,44 0,48

# 1 a partir de retenido de tamiz 45.

0,37 0,36

# 2 a partir de retenido de tamiz 45.

0,39 0,42

Figura 3. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo al tamaño y

porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión # 1 a partir de retenido de

tamiz 50.

Figura 4. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la suspensión #

2 a partir de retenido de tamiz 50.

Page 17: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

17

Figura 5. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo al tamaño y

porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión # 2 a partir de retenido de

tamiz 50.

Figura 6. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la suspensión #

1 a partir de retenido de tamiz 45.

Page 18: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

18

Figura 7. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo al tamaño y

porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión # 1 a partir de retenido de

tamiz 45.

Figura 8. Histogramas de largo y ancho de núcleos de cristal para la suspensión #

2 a partir de retenido de tamiz 45.

Page 19: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

19

Figura 9. Distribución de tamaño de nucleos de cristales de acuerdo al tamaño y

porcentaje dentro de 5 – 15 micras para la suspensión # 2 a partir de retenido de

tamiz 45.

Los coeficientes de variación para las suspensiones a partir de retenido de tamiz

45 son más bajos, están por el orden de 0.38 como promedio, a diferencia de los

coeficientes da variación de las suspensiones a partir de retenido de tamiz 50 que

están por el orden de 0.48. Lo que indica que los núcleos de las suspensiones a

partir de retenido de tamiz 45 son más homogéneos y parejos en tamaño que los

de las suspensiones a partir de retenido de tamiz 50, esto se muestra claramente

en la Tabla 1.

En los resultados se puede observar el impacto que tiene hacer la suspensión

alcohólica con retenido de tamiz 50 y con retenido de tamiz 45 esto en cuanto a

los análisis que tienen las suspensiones de dichos retenidos y los resultados

granulométricos del azúcar resultante. En las figuras 14-18 se observa que para

los 5 tachos de refinería las curvas de distribución de datos son superiores para

las templas donde se cristalizó con suspensión a partir de retenido de tamiz 50, lo

que no sucede con las curvas de la distribución de datos de las templas a partir de

tamiz 45 que, en las cuales están más agrupadas dentro los límites de abertura

media del grano de azúcar deseado (0,65 – 0,80).

Page 20: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

20

Figura 10. Distribución de datos de abertura media del azúcar del Tacho # 1

utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la elaboración de suspensiones

alcohólicas, para el proceso de cristalización.

Figura 11. Distribución de datos de abertura media del azúcar del Tacho # 2

utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la elaboración de suspensiones

alcohólicas, para el proceso de cristalización.

-5,00%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000

% A

BSO

LUTO

ABERTURA MEDIA

TACHO # 1 consuspensión deretenido de 45

tacho # 1 consuspensión deretenido de 50

límite superior

límite inferior

-5,00%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000

% A

BSO

LUTO

ABERTURA MEDIA

TACHO # 2 consuspensión deretenido de 45

TACHO # 2 consuspensión deretenido de 50

límite superior

límite inferior

Page 21: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

21

Figura 12. Distribución de datos de abertura media del azúcar del Tacho # 3

utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la elaboración de suspensiones

alcohólicas, para el proceso de cristalización.

Figura 13. Distribución de datos de abertura media del azúcar del Tacho # 4

utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la elaboración de suspensiones

alcohólicas, para el proceso de cristalización.

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,600 0,700 0,800 0,900 1,000

% A

BSO

LUTO

ABERTURA MEDIA

TACHO #3 consuspensión deretenidode 45

TACHO #3 consuspensión deretenidode 50

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000

% A

BSO

LUTO

ABERTURA MEDIA

TACHO # 4 consuspensión deretenido de 45

TACHO # 4 consuspensión deretenido de 50

límite superior

límite inferior

Page 22: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

22

Figura 14. Distribución de datos de abertura media del azúcar del Tacho # 5

utilizando retenido de tamiz 45 y 50 para la elaboración de suspensiones

alcohólicas, para el proceso de cristalización.

Tabla 2. Tabla de porcentaje de datos de abertura media, del grano de azúcar

dentro de especificaciones para las templas hechas con suspensión a partir de

retenido de tamiz 45

ABERTURA MEDIA

TACHO

1 2 3 4 5

TOTAL TEMPLAS 42 39 43 45 42

TEMPLAS DENTRO DEL RANGO 40 38 39 40 30

% TEMPLAS DENTRO DEL RANGO 95% 97% 91% 89% 71%

TEMPLAS CON GRANO GRUESO 1 0 3 1 6

% TEMPLAS CON GRANO GRUESO 2% 0% 7% 2% 14%

TEMPLAS CON GRANO FINO 1 1 1 4 6

% TEMPLAS CON GRANO FINO 2% 3% 2% 9% 14%

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000

% A

BSO

LUTO

ABERTURA MEDIA

TACHO # 5consuspensión deretenidode 45

TACHO # 5consuspensión deretenidode 50

Page 23: JOSÉ FRANCISCO ARIZABALETA GARCÍA

23

Tabla 3. Tabla de porcentaje de datos de abertura media, del grano de azúcar

dentro de especificaciones para las templas hechas con suspensión a partir de

retenido de tamiz 50.

ABERTURA MEDIA

TACHO

1 2 3 4 5

TOTAL TEMPLAS 43 40 44 45 43

TEMPLAS DENTRO DEL RANGO 37 35 38 39 31

% TEMPLAS DENTRO DEL RANGO 86% 88% 86% 87% 72%

TEMPLAS CON GRANO GRUESO 4 2 5 4 7

% TEMPLAS CON GRANO GRUESO 9% 5% 11% 9% 16%

TEMPLAS CON GRANO FINO 2 3 1 2 5

% TEMPLAS CON GRANO FINO 5% 8% 2% 4% 12%

En la tabla 1 y 2 se puede observar que para las templas donde se realizó el

proceso de cristalización con suspensión a partir de retenido de tamiz 45 tienen un

porcentaje mayor dentro de especificaciones de calidad para abertura media. Lo

cual refleja el impacto que tiene los núcleos de azúcar en las suspensiones sobre

el proceso de cristalización en los tachos de refinería.

Para obtener los retenidos tanto de tamiz 45 como de tamiz 50 se debe hacer un

tamizado de azúcar refinada obteniendo la separación de tamaño de partícula que

se desea. Lo importante de la obtención de estos retenidos es el tiempo que

dedica un operario para tener 1 kg de retenido y producir 1 galón de suspensión. A

continuación se puede observar tiempos en minutos para la separación de 1 kg de

retenido tanto de tamiz 50 como de tamiz 45, para 5 muestras realizadas.

Tabla 4. Tiempo en minutos para separación de 1kg de retenido de tamiz 45 y 50

para 5 muestras.

Tiempo en min/kg

Tamiz Retenido #

1 Retenido #

2 Retenido #

3 Retenido #

4 Retenido #

5 Tiempo

promedio

45 50 58 52 55 53 53,6

50 90 85 93 82 85 87

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Para la separación de retenido del tamiz 45 los tiempos son menores que los de

retenido de tamiz 50, lo que quiere decir que para la separación de 1 kg de azúcar

retenido se invierte menos tiempo de operario, lo cual brinda una ventaja enorme

en el manejo del recurso humano en la fábrica, estos tiempos se pueden observar

en la tabla 3.

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CONLCUSIONES

Para la elaboración de suspensión alcohólica de refinería, es más favorable

implementar el retenido de azúcar del tamiz 45 ya que se puede hacer la

separación de este tamaño de partícula en un tiempo más corto, de

aproximadamente 30 minutos. Para hacer la separación de 1kg de retenido

de azúcar de tamiz 50 se emplean 87 minutos aproximadamente, lo que no

sucede con el retenido de tamiz 45 que para hacer la separación de 1 kg se

emplea 54 minutos aproximadamente, lo que mejora la eficiencia en la

elaboración de suspensiones alcohólicas, para el proceso de cristalización

en los tachos de refinería.

En el proceso de cristalización, las suspensiones realizadas a partir de

retenido de tamiz 45 aseguran una disminución en el coeficiente de

variación del producto final (azúcar refinada) en un rango de 3 a 4 puntos,

lo que deja como resultado la disminución de promedios de CV=31 a

promedios de CV=27. Esto asegura que la distribución de tamaño de

granos sea más homogénea y cercana a los valores promedios de abertura

media.

En cuanto a abertura media el rango establecido y trazado por los

estándares de calidad es: (0.65 – 0.80). Al hacer la experimentación se

logró incrementar el porcentaje de templas dentro del rango de la abertura

media desde 85.5 ±0.5% hasta 90.5±0.5% con suspensiones realizadas a

partir de retenido de 50 y 45 respectivamente.

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BIBLIOGRAFÍA

NTC 1486: 2008, Documentación. Presentación de tesis, Trabajos de grado y

otros trabajos de investigación.

REIN, Peter. Ingeniería de la caña de azúcar. Luisiana: LSU AgCenter, Bartens,

2012

DANE, Departamento Administrativo Nacional de Estadística, Bogotá, Colombia,

Estimación e interpretación del coeficiente de variación de la encuesta cocensal,

2005, página 4.

http://www.dane.gov.co/files/investigaciones/boletines/censo/est_interp_coefvariaci

on.pdf

INCAUCA, Misión visión y valores, 2011, http://www.incauca.com/content/Misi-n-

Visi-n-y-Valores

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ANEXOS

Anexo A. Instrucciones de uso para MACRO en Excel que permite cuantificar

CONSUMO vs PRESUPUESTOS de insumos en dirección de elaboración.

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