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SIMULACION Y CONTROL DE PROCESOS- GRUPO 10- 2007-I

FIQT-UNI

FACULTAD DE INGENIERIA QUMICA Y TEXTILAREA ACADMICA DE INGENIERA QUMICA

BSICAS

SIMULACION Y CONTROL DE PROCESOS

PROYECTO: EVAPORACION DE MELAZAS EN LA PRODUCCION DE AZUCAR

CONTROL:CONCENTRACION DE MELAZAS CONTROL EN EL ULTIMO EFECTO

PROFESOR: ING. CELSO MONTALVO

INTEGRANTES:

BARBARAN VILLANUEVA JUAN CRDENAS HUAMAN ALEX

CHVEZ YAURI CECLIA

LIMA - PERU

EVAPORACION DE MELAZAS EN LA PRODUCCION DE AZUCAR

1. DESCRIPCION DEL PROCESOPara la descripcin del proceso tendremos en cuenta una descripcin planar y una descripcin en 3D de tal manera que al lector le sea ms entendible la compresin del tema

1.1-Cuadro de Procesos de la Produccin del Azcar a partir de la RemolachaEn primer lugar detallaremos el proceso vista de un modo Tridimensional

(Vista 3D)

Donde:

1-Pesado y muestreo

2-Proceso de descarga

3-Difusin

4-Saturacin

5-Evaporacin

6-Proceso al Vaco7-Centrifugacin

Detallando cada parte del proceso:

I-Pesado y muestreo

Una vez dentro de la fbrica pone a tierra los camiones conducen sobre un puente basculante donde su peso bruto se mide automticamente. Al mismo tiempo una muestra de la carga particular se toma para determinar el porcentaje del azcar y la cantidad de vicia en la carga total. La vicia puede consistir en la arcilla, piedras, las tapas de remolacha, etc.

Se deduce del peso bruto de la carga para determinar el peso neto de la remolacha limpia entregado. Generalmente se paga por la tonelada de la remolacha limpia entregada basada en una escala que se relaciona con el contenido de azcar entregadoII-Proceso de descarga

Hay dos sistemas de descargar, el descargar seco y la descarga en hmedo (con adicin de agua) Cuando es seca, la remolacha es transportada del camin por una serie de bandas transportadoras a los silos al aire libre donde se almacena. Por el contrario la descarga hmeda se lava del camin por medio de una gran cantidad de agua. La remolacha se transfiere de los silos a la fbrica por medio del agua. En el camino al proceso de produccin, las piedras y la hierba se quitan en una serie de los colectores de piedra y de hierba. La remolacha se lava a fondo antes de procesarla para quitar todos los rastros de arcilla y arena.

III-Difusin

El azcar est dentro de la remolacha y tiene que ser extrada. Para extraer el azcar la remolacha primero se corta para arriba en rebanadas alargadas. El azcar entonces es extrada de la remolacha difundindola hacia fuera con la agua caliente. Esto se hace en un recipiente grande diseado especialmente para este propsito. Las rebanadas de la remolacha se alimentan adentro continuamente en un extremo y el agua caliente en el otro extremo. Una solucin del azcar emerge a partir de un extremo, y las rebanadas agotadas de la remolacha emergen del otro. Las rebanadas agotadas de la remolacha, o la pulpa, se mezclan con la melaza es secada y vendida. La solucin ahora dejada para continuar para el resto del proceso se refiere como el jugo crudo. Esto contiene el azcar del cerca de 14% y es negro en color

IV.-Saturacin

En la etapa de la difusin otras sustancias se extraen de la remolacha as como el azcar. Pero antes de que el azcar se pueda producir en una forma cristalina blanca es necesario quitar estos no azcares como sea posible.

Esta parte del proceso se refiere como purificacin del jugo. Las materias primas principales usadas en la purificacin son gas (CO2) que se extrae a partir de la cal que son conseguidas quemndose la piedra caliza en un horno. Estas sustancias se agregan al jugo que hace que los componentes que no son azucares precipiten fuera de la solucin, el material slido entonces se filtra. Despus de la purificacin del jugo el jugo tiene un color amarillo claro.

V-Evaporacin

El jugo purificado es una solucin del azcar que contiene aproximadamente 14% y no azcares del 5%. Es necesario ahora concentrar esta solucin. Esto es hace hirviendo el agua de la solucin en los recipientes grandes conocidos como evaporadores.

Al entrar en los evaporadores la solucin contiene azcar de aproximadamente 14%. En irse de estos el contenido de azcar es aproximadamente del 70%

VI-Proceso al Vaco

Para dar vuelta al azcar en una forma cristalina es necesario ahora todava evaporar ms agua. Esto se hace en una temperatura y una presin reducidas en los recipientes grandes conocidos como cacerolas de vaco. El jarabe se alimenta a las cacerolas y como se evapora el agua, los cristales del azcar comienzan a crecer. Cuando la cacerola esta llena contiene cerca de 50 toneladas de una mezcla de los cristales de azcar en jarabe. El contenido entonces se descarga en los recipientes que son muy conocidos como los cristalizadores

VII-Centrifugacin

El paso siguiente en la operacin es separar el azcar del jarabe. Esto se hace en las mquinas automticamente controladas conocidas como centrfugas.

En ellas el jarabe se hace girar apagado y los cristales del azcar permanecen. El azcar mojado despus se seca, se refresca y se enva a los silos grandes del almacenamiento en montn que pueden contener hasta 50.000 toneladas. El jarabe de las centrfugas todava contiene mucho de azcar disuelta. Este jarabe se pasa a travs de dos etapas que hierven ms, para todava extraer ms azcar. El jarabe final de el cual es no ms prctico o econmico extraer ms azcar se conoce como melaza. Contiene un poco de azcar junto con los no azcares que no fueron quitados en la etapa de la purificacin del jugo. El tiempo total de la remolacha que se convierta en azcar blanca es cerca de doce horas. Dependiendo del contenido del azcar de la remolacha, 100 toneladas de la remolacha darn aproximadamente 12-14 toneladas de azcar y 3-4 toneladas de melaza

Diagrama de Flujo Planar del Proceso de Produccin del Azcar a partir de la Remolacha Azucarera

Observacin:

Para este presente trabajo se considerara tres efectos, en este caso prctico el diagrama de flujo muestra 4 efectos La materia prima utilizada es remolacha de azcar , a continuacin se detallara como seria al utilizar caa de azcar

1.2-Cuadro de Procesos de la Produccin del Azcar a partir de la Caa de AzcarTomando como base la industria para la produccin de azcar a partir de la caa de azcar tenemos el siguiente Diagrama de bloques:

Descripcin fotogrfica del Proceso:1-Preparacin de tierras

2-Cultivo

3-Cosecha

4-Trasporte a la planta

5-Molienda

6_ Clarificacin

7-Evaporacin

8-Cocimiento

9-Enfriamiento

10-Centrifugacin

11-Secado

12-Almacenamiento y envasado

13-Productos terminados y despacho 1.3-Descripcin de la Materia Prima: Remolacha:La remolacha se conoce botnicamente como Beta Vulgaris, planta rica en azcar. Raz de color blanca, mide entre 30 y 40 cms y pesa entre 500 y 800 grs.

Aprovechamiento y Exigencias del cultivoSe cultiva por su gran valor en la rotacin del suelo, por el azcar y productos derivados; coseta (forraje) y melaza (alcohol).

La remolacha es bienal, su ciclo de vida es cada 2 aos. Pero para su industrializacin se cosecha al primer ao (mayor concentracin de azcar en la raz).En promedio, una tonelada de remolacha provee 135 kilos de azcar blanca. Estas cifras varan de acuerdo a diversos factores: variedad cultivada, condiciones climticas, tiempo de almacenamiento.

Caa de Azcar:Pertenece a la familia de las gramneas, gnero Saccharum. Las variedades cultidas son hbridos de la especie officinarum y otras afines (spontaneum, ...)procede del Extremo Oriente, de donde lleg a Espaa en el siglo IX. Espaa la llev a Amrica en el siglo XV.

Es un cultivo plurianual. Se corta cada 12 meses, y la plantacin dura aproximadamente 5 aos.

Tiene un tallo macizo de 2 a 5 metros de altura con 5 6 cm de dimetro. El sistema radicular lo compone un robusto rizoma subterrneo; puede propagarse por estos rizomas y por trozos de tallo.

La caa tiene una riqueza de sacarosa del 14% aproximadamente, aunque vara a lo largo de toda la recoleccin.

Aprovechamiento y Exigencias del cultivo.La caa de azcar suministra, en primer lugar, sacarosa para azcar blanco o moreno. Tambin tiene aproximadamente 60 kg/tm de melaza (materia prima para la fabricacin del ron. Tambin se pueden sacar unos 150 Kg./tm de bagazo. Asi como otros aprovechamientos de mucha menor importancia como los compost agrcolas, vinazas, ceras, fibra absorbente, etc.

La caa de azcar no soporta temperaturas inferiores a 0 C.

Para crecer exige un mnimo de temperaturas de 14 a 16 C. La temperatura ptima de crecimiento parece situarse en torno a los 30 C., con humedad relativa alta y buen aporte de agua.

Se adapta a casi todos los tipos de suelos, vegetando mejor y dando ms azcar en los ligeros, si el agua y el abonado es el adecuado. En los pesados y de difcil manejo constituye muchas veces el nico aprovechamiento rentable.

1.4-Descripcin de Equipos Usados: Evaporadorste proceso se d en evaporadores de mltiples efectos, que consisten en una solucin de varios efectos puestos en serie. En la industria azucarera, el azcar contenido en la materia prima es extrado con agua. Posteriormente el agua es eliminada en evaporadores que permiten obtener el azcar.

Estos tipos de evaporadores son los ms difundidos en la industria alimenticia, por las ventajas operacionales y econmicas que los mismos poseen. Estas ventajas se pueden resumir de la siguiente forma: