sulfitaciÓn de jugo usando eyectores sallick industrial supplies, inc. mechanical,electrical,...

Morris Sallick Industrial Supplies, Inc.Mechanical, Electrical, Control/Automation & Instrumentation Process Engineering

SULFITACIÓN DE JUGO USANDO EYECTORES


OBJETIVO GENERAL

• Obtener azúcar por debajo de 140 de color Icumsa por medio de un sistema de sulfitación ultra eficiente, de baja complejidad (simple de operar) y a un costo muy económico.

• A la misma vez se busca como reducir a una mínima expresión la emanaciones de dióxido de azufre al medio ambiente.


INTRODUCCIÓN TEÓRICASulfatación de jugo:

• El objetivo de la sulfitación es promover el contacto gas-líquido entre el dióxido de azufre (SO2) y el jugo.

• La principal función del dióxido de azufre es la de inhibir muchas reacciones químicas que forman sustancias coloreadas.

• Reduce el pH y provoca la precipitación de algunas sustancias indeseadas.

• Forma complejos con los azúcares reductores impidiendo y controlando la formación de compuestos coloreados (Se combina con los azúcares reductores y bloquea la función carbonilo ( C=O ) que es la que interviene en la formación de caramelo y melanoidina ).

• Disminuye la viscosidad del jugo, meladura, mieles, masas cocidas, lo que ayuda en el proceso de cristalización.


ABSORCIÓN DE SO2

• La absorción de gases es una operación en la cual una mezcla gaseosa se pone en contacto con un líquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o más componentes del gas y de obtener una solución de éstos en el líquido.

• La absorción de un gas en un líquido es un fenómeno de área. Es decir, que depende del área interfacial gas-líquido.

• Además de depender del área, depende del grado de solubilidad del gas en el líquido.

• La solubilidad de un gas en un líquido es inversamente proporcional a la temperatura ( Ley de Van´t Hoff ).


COMBUSTIÓN DEL AZUFRE

S + O2 SO2

1kmol 1 kmol 1 kmol

32 kg 32 kg 64 kg

20 kg/hr 20 kg/hr (66.8 m3 aire/hr teóricos)

( 125 m3 aire /hr con 50 % exc de aire)

2 SO2 + O2 2 SO3


SOLUBILIDAD DEL SO2 EN AGUA

TEMPERATURA SOLUBILIDAD

( °C ) ( % w/w )

20 8.6

40 6.1

50 4.9

70 2.6

90 0.9

100 0.1


EQUIPOS USADOS EN LA SULFITACIÓN


Horno quemador de azufre fabricado en acero inoxidable capacidad: 100 kg/hr de azufre



Dosificador de azufre(manejado con variador de frecuencia)



Elementos externos del Venturi

Fluido motriz (jugo)

Fluido aspirado (gases combustión horno de azufre )

Mezcla Gas-líquido



Fuente: catálogo de Penberthy (Tyco Flow Control)


Eyectores Tipo Venturi


DESCRIPCION DEL PROCESO


BOQUILLA


RESULTADOS REALES OBTENIDOS


pH JUGO SULFITADO

0

1

2

3

4

5

6

7

9/12

/08

16/1

2/08

23/1

2/08

30/1

2/08

6/1/

09

13/1

/09

20/1

/09

27/1

/09

3/2/

09

10/2

/09

17/2

/09

24/2

/09

3/3/

09

10/3

/09

FECHA

pH

VARIABLES MEDIDAS


PROMEDIO 7.387

MINIMO 5.274

MAXIMO 11.042

PROMEDIO 7.387

MINIMO 5.274

MAXIMO 11.042

VARIABLES MEDIDAS


VARIABLES MEDIDAS


• El consumo promedio de azufre en las cinco zafras que lleva trabajando el sistema ha sido de 110 g/ton caña.

• La variable manipulada para regular el consumo de azufre es la frecuencia de la corriente del motor que maneja el dosificador de azufre.

• Se trata de mantener constante el vacío en el horno, el flujo de jugo de la bomba y la presión en el eyector.

CONSUMO DE AZUFRE


Fuente: E. Batule. La clarificación. Serie Azucarera


• La caída de pH promedio es de 0.7

• La concentración de sulfitos en jugo sulfitado es de 800 ppm ( g/ton jugo )

• El color promedio del jugo clarificado es de 7,400 U.I.

OTROS RESUTADOS OBTENIDOS


ANALISIS DE LOS GASES (zafra 2010)

EFICIENCIA DE ABSORCION DE SO2

SALIDA

SO3 ( mg/m3 ) SO2 ( mg/m

3 ) SO2 ( mg/m

3 )

A 21,714 ± 6,270 83,545 ± 24,300 57 ± 1 99

B 18,629 ± 5,379 72,306 ± 21,122 20 ± 1 99

SISTEMA DE SULFITACIÓN

ENTRADA

Eficiencia ( % )

Fuente: Reporte de análisis de gases del Laboratorio de Análisis Ambiental,

Universidad Nacional ( UNA )



Temperaturas y flujos de gases



ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA 1 SALIDA 2

LÍNEA A (180 ton/hr) LÍNEA B (130 ton/hr)

ANALISIS DE LOS GASES (ZAFREA 2012)


1.- La sulfitación de jugo usando un eyector tipo Venturi y tanque de absorción, dio resultados excelentes en cuanto a eficiencia de absorción de SO2 ( 99.9 % ).

2.- Se logró mejorar significativamente la calidad del jugo clarificado y del azúcar producido en cuanto a color.

3.- Se disminuyó el consumo de azufre en aproximadamente un 50 % con respecto al uso de torre de sulfitación.

4.- Además de los beneficios en cuanto a calidad y eficiencia, también se obtuvieron mejoras ambientales al disminuir y reducir las emanaciones de dióxido de azufre a la atmósfera.

CONCLUSIONES


5.- Otras dos ventajas de este sistema son la disminución de los niveles de ruido en la Fábrica y de la corrosión en las estructuras metálicas.

6.- El uso de un horno rotatorio construido en acero inoxidable, permitió disminuir la generación de SO3.

7.- Este horno se pudo construir con un ahorro del 50% comparado con los construidos en hierro fundido.

8.- Nuestro sistema de sulfitación se puede instalar con una inversión significativamente menor comparado con otros diseños que se encuentran en el mercado, debido al uso de menos eyectores, bomba de menor capacidad y la mayor simplicidad del sistema. Esto se logra con un diseño conceptual totalmente diferente y enfocado en el ahorro en la inversión, logrando una muy alta eficiencia del proceso.

CONCLUSIONES


• Se recomienda instalar un fundidor de azufre para dosificar el azufre en forma líquida a la entrada del horno y así evitar arrastres de azufre sólidos.

• Instalar un compresor, secador de aire y un medidor de flujo para regular la entrada de aire y permitir la entrada del flujo estequiométrico de aire más un 50% de exceso.

RECOMENDACIONES


MUCHAS GRACIAS POR SU GENTIL ATENCION

sulfitaciÓn de jugo usando eyectores sallick industrial supplies, inc. mechanical,electrical,...

Documents