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UTILIZACION EFICIENTE DEL VAPOR DE AGUA EN EL PROCESO DE

PRODUCCION DE AZUCAR EN EL INGENIO RIOPAILA S,A,

JOSE ANTONIO VALDERRANA

DIE6O JOSE LLANOS LOPEZ

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CALI

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CORPORACION UNI VERSITARIA AUTONOIIA DE OCCIDENTE

DI VISION DE INGENIERIAS

PROGRMA I NGENI ERI A IIECANI CA

t.991

UTILIZACION EFICIENTE DEL VAPOR DE AOUA EN EL PROCESO DE

PRODUCCION DE AZUCAR EN EL INGENIO RIOPAILA S,A.

JOSE ANTONIO VALDERRAHAIt

DIEGO JOSE LLANOS LOPEZ

Proyecto de grado presentadoen cumplimiento de los niqui-sitos exigidos por la materiapr'oyecto de gnado,

Director: 6ERARD0 CABRERAIng, llecánico (U.V),

CALI

CORPORACION UNI VERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE

DI VISION DE INGENIERIAS

PROGRANA I N6ENI ERI A IIECANI CA

r,99r

r6/l tgVI+S U

I,t, I

Nota de Aceptación:

Aprovado pon el comité de tnabajode proyecto de grado en cumplimien-to de los nequisitos exigidos por laCorporación Universitaria Autónomade Occidente para optar el título deIngeniero flecánico.

sidente de

Cali, 0ctubre 24 de 1 .99 I

AoRADECINIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a aquellas personas que

intenvinieron en el pnoceso de planeación y desarnollo del proyecto que

hoy se ofrece a la sociedad Colombiana al otorgarnos el titulo de

I ngenienos llecánicos:

A GERARDO CABRERA, 1.f1. Profeson de la Corponación Universitaria Autó-

noma de Occidente, prognama Ingeniería llecánica y Dinector del Pro-

yecto, por sus invaluables apontes y dedicación dunante el desannollo de

la carrena y del pnoyecto.

A lNGENl0 RIOPAILA S.A. Empnesa en la que ha sido desanrollado el pno-

yecto, por la disponibiladad e intenés prestado par'a su ejecución.

A DARI0 VALENCIA S, l.l. Gerente de Producción del Ingenio Riopaila 5.A.

que por su confianza en el ingeniero Colombiano, nos permitió reali-

zar el proyecto en las instalaciones de la empresa.

iii

A FEDERIC0 LUNA R, l.Q. Superintendente de la División Industrial del

Ingenio Riopaila 5.A, por pnestar desinteresada e incondicionalmente

todos los servicios utilizados para el desanrollo técnico y de pnesen-

tación del pnoyecto,

Al siguiente personal técnico del Ingenio Riopaila S,A.

ALFONSO VILLEGAS Jefe Dpto. Control Industrial.

CARLOS VALENCIA KAFURI Jefe Dpto, Eléctrico.

ALVARO WHITE DEL CARPIO Jefe Sección llicros,

ALBERTO ESCOBAR N Dibujante Dpto. Planeación flantenimiento.

HARDANNY CASTRO V

OSCAR AoUDELO

Por los aportes y apoyo ofrecido,

la nealización de éste proyecto.

Jefe Dpto. Proyectos.

Jefe Sección Diseñ0.

iV

sin los cuales no hubiese sido posible

A Señores Supervisores,Openarios y personal obrero de la División Indus-

trial, por la colabonación para el conocimiento pr'áctico del proceso de

elaboración de azúcar.

A la Corporación Universitaria Autónoma de Occidente, por ser el ente f Í-

sico en cuyas aulas se nos impartieron los conocimientos, que hoy con-

f irmamos con nuestro proyecto de grado que comienza como un sueño y

tenmina en realidad.

A los profesores que en el transcurso de nuestra carrera nos compartie-

rón sus conocimientos técnicos.

A todas aquellas personas que de una u otna forma colaboraron en el de-

sarrollo del pnoyecto.

V

DEDICATORIA

Todo el esfuerzo conjugado en éste proyecto lo dedicamos a:

Nuestnos padres:

Eduardo Valderrama

llaria Ruth tsenitez

Luis Hennando Llanos L, (q.e.p.d).

Nancy Alicia López 11,

Por sen ellos pensonas que nunca pendieron la fé, ra espenanza y laconf ianza en el logro alcanzado, para lo cual en todo momento estuvieron

a la espectativa pana ofrecernos su ap0y0 incondicional.

con gran amor y afecto a mi esposa y amiga Esperanza, que entendiendo

el pnopósito de mis estudios sopor'tó con paciencia, resignación y coraje

todas las situaciones buenas o advendsas. La que en momentos de cnisis

no vaciló en dar la voz de aliento y espefanzaparc un futuno mejor.

VI

A nuestras amistades:

Fieles testigos de nuestros propósitos y penunias:

Esperanza

0nlando

Jhon Fredy

Claudia Patricia

Angélica llaria

Ricardo

Ale jandro

Ruth t1ary

Jaime.

vii

t.(

oTABLA DE CONTENIDO

t

X(.

(

v |NTRODUCC|oN .,,....,. ......,.I

:)

'ü

\t)i-\ I. CONSUIIO Y PRODUCCION DE VAPOR EN LA PLANTA ...,....,.........,5

\f-\--s

2. BALANCE DE MASA EN EL PROCESO DE FABRICACION DE AZUCAR

t CRUD0 . 10

L. i

"ü̂.i

S z.t BALANCE DE rlASA EN EL pRocESo DE TRATAIITENTo ..,...,,,18\'

vj\j

C\. 2.1 .l Balance de masa en molinos ...... ... ..,...,................. I IN\\t 2.1.2 Balance de masa en la estación de purif icación .............,.21

\¡

\N 2.1.2.1 Balance de masa en el tanque de jugo encalado ,.,.,,..,.......................23\i\

2.1.2.2 Balance de masa en los clanif icadores de jugo encalado .....,......,.24

2.1 .2.3 Balance de masa en los f iltros de cachaza ................ ......26

pá9,

-\

viii

pág

2.1,2.4 Balance de masa en los clarificadones de jugo filtrado ................27

2.1.3 Balance masa en evaponadones ,........29

2,1.4 Balance masa en los clarif icadores de meladura ..........,..35

2.2 BALANCE DE MASA EN EL PROCESO HTII . ,. . ,..,36

2.3 BALANCE DE NASA EN EL PROCESO DE COCIIIIENTO . 40

2.3.1 Balance de masa en tachos de masa A.,.,.....,,.,,,, ...................42

2.3.2 Balance de masa en tachos de masa B .......,......,. ...................46

2.3.3 Balance de masa en tachos de masa C ..........,..... ...................49

2.3:4 Balance de masa en tacho de cnistal ..................52

3 BALANCE DE MASA EN EL PROCESO DE FBRICACION DE AZUCARREFINADA . , ,...55

3 I tsALANCE DE I1ASA EN TANOUES DE DERRETIDO. ..57

3.2 BALANCE DE MASA EN CLARIFICADORES DE LICOR DERRETIDO...,., .58

3.3 BALANCE DE NASA EN TANQUES DE TRATAIIIENTO ......,... ..,. 59

Universiriud iuirrr¡onio dú Oddoffh

0¡0ru iill;¡'teio

ix

' pág

3.4 BALANCE DE MASA EN LOS AUTOFILTROS .............59

3.5 BALANCE DE IIASA EN TACHOS DE REFINO .. ...,. ., . . 6 I

3.5.1 Balance de masa en tachos de masa la .,,.,,,.....,, ,.....,...,...,..,.64

3.5.2 Balance de masa en tachos de masa 2a .............. ...................73

3,5.3 Balance de masa en tachos de masa 3s ............. ...................75

3.5.4 Balance de masa en tachos de masa 4e .............. ...................77

3 6 BALANCE DE MASA EN CENTRIFUGAS DE REFINO..... . .,....79

4. BALANCE DE VAPOR EN EL PROCESO DE ELABORACION DE AZUCAR ....90

4.1 ANALISIS DE ENERGIA EN DISPOSITIVOS OUE CONSUIIEN VAPOR

DTRECTo ...,,,......96

4.1.1 Anállsls de energla en tunblnas de vapor ........,97

4.1.1.1 Análisis de energía en trubinas de molinos .......... ..,....105

4.1,l. l.l Verif icación del pequeño aporte que cr"ea el cambio de

enengÍa cinética en la generación de potencia en una turbina

de vapor ,..,,1 l0

pag

4.1.1.2 Análisis de energÍa en turbinas de generadones eléctnicos ......112

4.1.1.3 Análisis de energÍa en turbina de bomba agua alimentacióncalderas ........125

4.1.2 Anállsls de energfa en válvula reductora de prestón ,.,tjl

4.1.3 Análisis de energÍa en dispositivos de calentamiento ...................132

4.1.3.1 Análisis de energia en calentadores de cnudo de castilla ..........136

4.1.3.2 Análisis de energia en calentador de agua......... ..........146

4.1.3.3 Análisis de energia en tanques de derretido........,.,......... , ......149

4.1.3.4 Análisis de energÍa en tanques jarabe a Colombina,......,.,.....,.,."15J

4.1.4 Consumo de vapor en los eyectores pana vacio .............,. 157

4.1.5 Análisis de energia en secadoras de azúcar .........,..........164

4.1.6 Consumo de vapor directo en varios ......,..,,,.,,. 16g

' 4.2 ANALISIS DE ENRGIA EN DISPOSITIVOS OUE CONSUIIEN VAPOR DEESCAPE , ..,..,. .. .169

4.2.1 Balance de vapor de escape en el departamento gener^ación devapor .........,.,.,...170

XI

pag.

4.2.1.1 Análisis de energÍa en el desaireador ......,..172

4.2.2 Balance de vapor de escape en el departamento de elaboración .176

4.2.2.1 Análisis de energÍa en los evaporadores............ .............178

4.2.2.2 Análisis de energia en el calentador de meladura ...,...,........,..,...,,212

4.2.2.3 Análisis de enengia en la estacion HTM ....,...., .......,.......,2lrs

4.2.2.4Análisis de ener'gia en los clarlf tcadores de nef lneria ................22g

4.2.2.5 Análisis de enengia en los tanques de tratamiento ..,231

4.2,2.6 Consumo de vapor en los autof iltros

4.2.2.7 Análisis de energia en tanque de precalentamiento de crudo245

4.2.3 Consumo de vapon de escape en la sección de Destileria ..,............247

4,5 ANALISIS DE ENERGIA EN DISPOSITIVOS OUE CONSUIIEN GASES ..,..247

4.3.I Análisis de enengía en calentadones de jugo ....................249

4,3.2 Análisis de energÍa en tachos de crudo .,,....,...250

4.3.3 Análisis de energía en tachos de nef ino ...,....253

5 PRODUCCION DE VAPOR EN CALDERAS ..,..,..,. ,,.,,,..,.255

xii

pá9,

5,I EFICIENCIA REAL IN EL SISTEI1A GENERACION DE VAPOR ...,,,..,..,..,..,,.257

5.1. I Poder calonf f lco de un combustlble .......... .... ...258

5.1.1.I Poder calorÍf ico del bagazo ,,.............. ..............259

5.1.1.2 Poder calorÍf ico del cnudo de Castilla ............. ................265

5 2 OBTENCION DE LA EFICIENCIA REAL DEL SISTEIIA GENERACION DE

VAPoR ..................267

tI

5 3 GENERACIONDE VAPOR PROMEDIO EN EL AÑO I,989 .... .,,. ...280

5 4 CICLO DE POTENCIA DEL VAPOR DE AGUA EN LA PLANTA DEL

IN6ENIO 284

6. PERDIDAS DE CALOR EN LA TUBERIA DE DISTRUIBUCION DE VAPOR ,..294

6.I FLUJO DE CALOR COI1EINADO UNIDINENSIONAL Y UNIFORIIE ATRAVES DE PAREDES DE CILINDROS CONCENTRICOS ... .........,.............294

6.1.1 Coef iciente combinado de transferencia de calor porconvección y radiación ........... ......,....298

xiii

pag.

6.1.2 Coeficiente de convección fonzada intenna a la tuberiaconductora de vapor ..........303

6 2 ECUACION DE PERDIDAS DE CALOR APLICADA PARA EL IÑGENIO

EN PARTICULAR 304

6.3 EJEIIPLO DE CALCULO DE PERDIDAS DE CALOR EN TUBERIACONDUCTORA DE VAPOR ,..305

6 4 PERDIDAS DE CALOR EN TUBERIAS CONDUCTORAS DE VAPOR EN

LA PLANTA DEL INGENIO 3I9

6,5 BALANCE ENRGETICO EN LA DISTRIBUCION DEL VAPOR DE AGUAPARA CONDICIONES PROMEDIO DEL AÑO I 989 ,316

7. CoNCLUSToNES .....320

7,1 TURBINAS DE VAPOR DE LOS MOLINOS . . .. .320

7.1.1 Velocidad del f lujo de vapor ...,.......322

7.1.2 Pér'didas de presión y temperatura desde las caldenas .,,..,.....,,......523

7.1.3 Eficiencia térmica de las turbinas

xiv

pag.

7.2 TURBINAS DE LOS GENERADORES ELECTRICOS ........ .........325

7.2.1 Velocidad del flujo de vapor ..,...,..,.525

7.2.2 Pérdidas de presión y temperatuna desde las calderas ................,326

7.2.3 Eficiencia térmica de las turbinas ..,......,........327

7.2.4 Calidad o titulación del vapor a la salida de la turbina ..............,..327

7.2.5 Eficiencia en la tnansmisión de potencia desde la turbinahasta el genenador eléctrico ............., ................328

7 3 TURBINA DE VAPOR DE LA BOMBA AGUA ALIMENTACION

CALDERAS ...........328

7.3.1 Velocidad del f lujo de vapor ....,......328

7,3,2 Pérdidas de presión y tempenatuna desde las calderas ..................329

7.3,3 Eficiencia ténmica de las turbinas ..................329

7,4 EYIPLEO DEL VAPOR DIRECTO CONO MEDIO DE CALENTAMIENTO...,..,.33O

7 5 EYECTORES DE VAPOR . ,.332

XV

pág

7 6 SISTEMA DE EVAPORACION CUADREPLE EFECTO ...,.........,334

7.6.1 Tempenatura del jugo en el sistema................ ..........,.........554

7,6.2 Funcionamiento en paralelo del primer efecto ....,,...,,....336

7.6.3 Comportamiento del sistema cuádnuple efecto de evaporación ..337

7.6.4 Distribución de temperatura entre el vapor de calentamientoen el primen efecto y los gases genenados en el sistema ..,..,.,.,,..,538

7.6.5 Area de transferencia de calor necesaria .....341

7.6.6 Evacuación de condensados ..............342

7.6.7 Agua disponible en el condensadon de los gases del últimoevaporador (NsS) .............344

7.7 PRECALENTAMIENTO DE CRUDO DE CASTILLA. .. . .344

7.8 INCONDENSABLES DE LAS CALANDRIAS DE LOS TACHOS DE CRUDO .345

7 9 EFICIENCIAN REAL EN EL SISTEI'1A GENERACION DE VAPOR .....,,,......348

XVI

pág

7.IO CICLO DE POTENCIA DEL VAPOR DE AGUA ... ..356

7.11 PERDIDAS DE CALOR ,..,,,358

8, RECOMENDACIONES 359

8 I SISTEIIA REDUCTOR DE VELOCIDAD EN LOS TURBOGENERADORES .359

8.2 TURBINA DE VAPOR DE LA BOMBA AGUA ALIMENTACION ACALDERAS .,....,,,..360

8 3 ENPLEO DEL VAPOR DIRECTO COIIO NEDIO DE CALENTAIIIENTO ..,.^362

8 4 SISTEIIA DE EVAPORACION CUADRUPLE EFECTO ....,.. .... 363

8.4.1 Venificaciones ..................,365

8.4.2 Instalación adecuadapara la recolección de condensados en unsistema múltiple de evaporación .......,...,.........365

8.4.3 Condiciones adecuadas de operación ...............371

8.4.4 Reducción de incrustaciones ...........377

xvi i

pag.

8.4.4.1 El aparato inonizador ...,..,..,.. ..........377

8,4.4.2 Adición de mateniales ,..,,...., ........,.379

8 5 INCONDENSABLES DE LAS CALANDRIAS DE LOS TACHOS DE CRUDO 380

8.6 EFICIENCIA TERMICA DEL SISTEMA GENERACION DE VAPOR ..,,.,........382

-¡- 8.6.l.l Inf luencia de la humedad del bagazo sobre la combustión en

ó,-)o las caldenas del ingenio

8.6.2a Temperatura agua de alimentación .....,..........391

8.6.2b Exceso de aine ..................393

8.6.2c Combustión incompleta............ .......394

8.6.2d Temperatura de gases en la chimenea ..........397

8.6.2e Purgas en la caldera ........i.....,..... .....398

8.6.2f Combustible no quemado ........... ......398

8.6.29 Transferencia de calor al exteri0n..........,..,.. ..................,.399

8.6.3 Llmpleza de los tubos ....400

,.

xviii

pag.

8] PERDIDAS DE CALOR ,......,...400

8.7.1 Espeson económico del aislante térmic0,............. .....,.......401

8.7.2 Péndidas de calor en la red de distnibución en el ingenio conaislante económico.,.............. .............416

8.7,3 Recuperación del capital invertido 418

8,8 BALANCE GENERAL DE VAPOR ..,..,,,...,..420^

8.9 TRA|IPAS DE VAPOR ............422

8.9.I Condensado f onmado en tubenía que transporta vapor dlrecto ....431

8.9.2 Condensado formado en tubería que transponta vapor de escape 433

8.9,2.1 Fórmulas para calcular la fonmación de condensado en tubosy recipientes cilindnicos de hasta 24" 6l cms) inclusive de

diámetno exterior (carga en régimen) ...,......,... ..............433

8.9,2.2 Fómulas para calculo de formación de condensado en tubosy reciplentes cllf ndricos con dlámetno mayor de 24" , tantoen instalaciones bajo techo como a la intemperie(canga en régimen) .........,... .........,...434

8.9.3 Ejemplo de cálculo de la formación de condensado en unatubenÍa que tnansponta vapor .........437

:=s-r,úÉ

xix

pag.

8.9.4 Mantenimiento e inspección de trampas de vapor .........441

8 IO INSTRUMENTOS DE I1EDICION DETERIORADOS .,.. . ,. . . 44I

8.I 1 INSTALACION DE MEDIDORES DE FLWO, TERI4OI"IETROS Y

TIANoMETRoS .......... .............442

NOIIENCALTURA

GLOSRIO

9 BIBLIOGRAFIA

XX

LSITA DE TABLAS

pá9,

Tabla 1: Balance de masa promedio del año 1.989 .....,,...............1 I

Fabla2: Factor de correción para el grado Brix ,.,,.,,,.,,,.,,....,.:,,.,......,,.,.,,....,,.,66

Tabla 3: Peso especÍf ico de soluciones de azúcar .....,........,...,,...68

Tabla 4'. Condiciones promedio de operación en el sistema de

evaporación cuádruple efecto del ingenio ...,............ ...179

Tabal 5: Area calórica necesaria en el sistema de evaporación .,,.,,,,....213

Tabla 6: Facton de fricción en tubería conductora de vapor .....................237

Tabla 7: Coef iciente de resistencia para válvulas y accesorios ............238

xxi

pag.

Tabla E: Poder calorÍf ico de de los componentes del bagazo .....'.'.".'... ".260

Tabla 9: Caracteristicas tÍpicas del crudo de Castilla ......,.....,............"...266

Tabla l0: Análisis de eficiencia en las calderas .........,..., .'.,268

Tabla I l: Estados que confonman el ciclo Rankine con

sobrecalentamiento de la planta del ingenio ,............,................289

Tabla 12: Parámetros de cálculo para el coef iciente convectivo libreexterno ""'3o l

Tabla l3: Pérdidas de calor en tuberÍas de vapor directo ,,...310

Tabla 14: Pérdidas de calor en tuberÍas de vapor de escape ...............,....31 3

Tabla 15: Velocidades recomendadas para el flujo de vapor.,,.,...,..........321

XXI I

pá9,

Tabla l6: Tolenancia penmisible del área calÓrica empleada con el

aumento del grado de incrustaciÓn en el CASO A

recomendado para el sistema de evaporaciÓn ........373

Tabla l7: Tolerancia permisible del área calórica empleada con el

aumento del gr^ado de incrustación en el CASO B

recomendado para el sistema de evaporaciÓn ........374

Tabla l8: Tolerancia permisible del área calórica empleada con el

aumento del grado de incrustación en el CA50 C

recomendado para el sistema de evaporación ....,...375

Tabla l9: Tolerancia permisible del área calorica empleada con el

aumento del grado de incrustación en el CASO D

recomendado pana el sistema de evaporación .,,.'376

Tabla 20: Espeson económico del aislamiento en la tuberias delingenio 417

Tabla2l: Diagnóstico de trampas para vapor del ingeni0....,,..,..,..,..........425

XXIII

pag.

Tabla 22: Dimensionamiento de trampas para vapor ,..,,.............................'426

Tabla23: Instrumentos deteriorados .....443

XXIV

LISTA DE FI6URAS

pag.

Figura I : Diagrama flolliere ,.,, I 0J

Figura 2: Factor de compresibilidad del vapon de agua "7 ......................119

Figura 3: Onavedad especif ica de hidrocarburos .,.140

Figura 4: Calor especif ico de hidrocarburos ...........144

Figuna 5: Desairead0r,..,....,.....

Figura 6: Aumento de punto de ebullición pana las soluciones deazúcar ........180

XXV

pag,

Figura 7: Exponente iso-entrópico para el vapor de agua ,..,240

Figura 8: Factor de expansión para f luÍdos compnesibles ...........,.............242

Figura 9: Sistema Generación-Vapor quemando bagazo (Referidoal Poder Caloríf ico Superior; PCS) ...,,..,. ,274

Figura l0: Sistema Generación-Vapor quemando bagazo (Referidoal Poder CalonÍf ico Neto; PCN) ....,.... ........276

Figuna I l: Sistema Generación-Vapor quemando bagazo y cnudo de

Castilla (Referido al Poder Caloníf ico Superion; PCS) ,,,..,..278

Figuna l2: Diagnama T-S ideal del ciclo Rankine consobrecalentam iento 286

Figura l3: Flujo de calor combinado unidimensional y unifonme a

través de panedes de clllndros concéntrlc0s .,,...,..,..,................295

Flguna I4: Relaclón entre 76VCOz base seca vs. %Exceso de alre ,....,....,.,,....551

xxvi

pag,

Figura l5: T' gases chimenea vs. %Ef ic.térmica para diferentes%vC,Oz . .. . .. ..,355

Figura l6: Determinación del espesor económico del aislante ...,....,..,'.403

xxvi i

LISTA DE ESOUEIIAS

pag.

Esquema l: Pnoceso de producción del azúcar 6

Esquema 2: Estación de tratamiento ........,13

Esquema 4: Sistema de extracción de ju90 ,.....,... .......20

Esquema 5: Estación de purificación .........22

Esquema 6: Evaporación en cuádnuple efecto ............,32

Esquema 7: Sistema de evaporación triple efecto viejo ..........37

xxvi i i

pag.

Esquema 8: Sistema de cocimiento de tres templas .,,...,..... ......41

Esquema 9: Proceso de ref inación del azúcar ........,..,56

Esquema l0: Balance de masa en tachos de ref ino .........,............62

Esquema I l: Estación desde clarificación refino hasta autoflltrado ,,,.84

Esquema 12: Balance de masa general .,.,,.87

Esquema l3: Distribución de vapor en deptos.Gen.vapor, llolinos, Gen,

Electricidad y Destileria ,.....,., .,..,,...,,,.,,,91

Esquema I 4: llustración de vapor de Escape y 6ases en eldepartamento de Elaboración ................ .........,...........92

Esquema l5: llustración de condensados en la planta ..,..,,,...,...94

llaivrnid*d lrt4nrrrno de tkci{clt¡0.rrrr fih¡i*1C

xxix

pag.

Esquema l6: Eyector condensante de dos etapas ..........,..... ......158

Esquema I 7: Vapor de esacape en el departamento GeneraciÓn de

vapor ,.,,..,.,..,,...,,,.,. I 7l

Esquema l8: Vapor de Escape en el departamento de ElaboraciÓn ......... 177

Esquema l9: CASOI; sist, de evaponación cuádruple efecto sinpre-evapoprador ....,...............182

Esquema 20: CASO 2; sist. de evaporación cuádnuple efecto conpne-evaporadon .. I 83

Esquema 2l: CASO lA de evaporación cuádruple ef ecto ,,'204

Esquema 22: CASO lB de evaponación cuádruple efecto .........205

Esquema 23: CASO lC de evaponación cuádruple efecto .........206

XXX

pag.

Esquema 24: CASO 2A de evaporación cuádruple efecto ........207

Esquema 25: CASO 28 de evaporación cuádruple efecto .,,.,208

Esquema 26: CASO 2C de evaporación cuádruple efecto ,.,,209

Esquema 27: Balance de energia en el sistema triple efecto deevaponación .............. 227

Esquema 28: Equipo para un ciclo Rankine con sobrecalentamiento .....285

Esquema 29: Balance de vapor general 317

Esquema 30: Distribución adecuada de temperatura en un sistemamúltiple de evaporación ....340

Esquema 3l: Evacuación de condensados en el sistema deevaporación actual del ingenio ................ ...............343

XXXI

pá9.

Esquema 52: Evacuación de incondensables en las calandrias delos tachos de crudo ..............346

Esquema 33: Sistema llarais parala evacuación de condensados en

un múltiple efecto ...,.....,......367

Esquema 34: Balance en el sistema de evaporación CASO Arecomendado ........... ...............,,378

Esquema 35: Evacuación de incondensables en calandrias a presión .,,381

xxxi i

LISTA DE DIAGRAI1AS DE FLWO

pag.

Diagrama de f lujo l: Balance de energÍa en sistema cuádrupleefecto de evaporación .....,.....185

Diagrama de f lujo 2: Balance de energÍa en sistema tnipleefecto de evaporación

Diagrama de f lujo 3: Análisis económico del aislamiento térmico ,.A07

218

xxxl I I

RESUIlEN

En síntesis, éste proyecto demuestra una vez más la poca importancia

técnica gue se le ha prestado a la generación y en especial a la

distribución del vapor de agua en nuestro medio industrial como medio

genenador de potencia y de calefacción. Pon lo cual se busca gestan una

nueva generación en la universidad Colombiana, en la que estudiantes

tengan un vínculo directo con la industnia paru el desarrollo de

soluciones o propuestas a problemas técnicos reales.

La solución a la poca importancia prestada a la genenación y distribución

del vapor de agua en nustras industnias, es la comprobación racional de

los costos económicos que implican las pérdidas de calor ya sea, en

ténminos de energÍa (por tnansferencia de calor), o en términos de masa

(condensados no recuperados).

Es esto pues lo que el presente proyecto busca, a través de lognan el

diagnóstico neal de la eficiencia de consumo de vapon en los dispositivos

XXXIV

consumidores mediante balance de masa y energía en el proceso de

producción de azúcan en el Ingenio Riopaila 5.A. fledida de eficiencia que

sená comparada ya sea, con la establecida por' el fabricante del

dispositivo, o en su defecto, por léctura técnica, para asi establecen las

diferentes conclusiones y recomendaciones necesarias.

XXXV

INTRODUCCION

El vapor es el medio ideal para transportar una gran cantidad de calor a

un punto de operación donde será utilizado. El uso eficiente del vapor,

comienza en la caldera y no tenmina hasta que el condensado caliente

retorna a la misma. La genenación y el tr'ansponte del vapor desde el

punto de vista económico, es uno de los factores más importantes de la

Industria azucaner'a. Hecho pon el cual es de vital importancia conocen

factores como:

- Condiciones del balance energético en el proceso de producción;

aquellos dispositivos que consumen vapor.

- Pérdidas de presión debido al mal dimensionamiento de la tubería.

- Pérdidas de calor pof un mal aislamiento térmico de la tuberÍa.

- Condiciones como se lleva a cabo la recuperaciÓn de condensados.

El presente proyecto constituye un anállsls térmico en la generaciÓn y

distribución del vapor de agua en el Ingenio Riopaila 5. A. Los parámetnos

desarrollados en las diferentes ecuaciones fueron extraidos

directamente de las condiciones de operaciÓn del lngenio.

En el capftulo I se anallzan los procesos principales, con los cuales es

posible la obtención del cristal de sacanosa (azúcar) a partir de la caña

de azúcar.

En el capitulo 2 y 3 se presenta el balance de masa en el proceso de

producción de azúcar crudo y refinada nespectivamente. Donde se

establece, para una molienda de caña, las cantidades aproximadas de las

diferentes materias (estados del jugo extraido de la caña) que

confonman el proceso. Balance que permitirá establecer un adecuado

balance de energia en cada dispositiv0 que consume vapor.

En el capítulo 4 se presenta el balance de energía parc cada uno de los

dispositivos que consumen vapor, análisis que permitirá establecer el

grado de eficiencia de comportamiento de cada dispositivo, siendo asÍ

posible establen companación ya sea; con la infonmación suministrada por

3

el fabricante o según la léctura técnica, para determinar las diferentes

conclusiones y recomendaciones indicadas en los capÍtulos 7 y Irespect ivamente,

En el capÍtulo 5 se presenta el análisis en la generaciÓn del vapor de

agua, basado en condiciones de eficiencia ténmica promedio en el año

1.989 en el sistema de generación de vapor y condiciones promedio de

producción de azúcar en el mismo añ0.

En el capÍtulo 6 se presenta la evaluación de pérdidas de calor en la red

de distribución del vapor en la planta que, permitirá determinar qué

cantidad de calon se piende nepecto al generado en el sistema generación

de vapor, pana determinar asi el grado de eficiencia de transporte del

vap0r.

Se recomienda que dunante la lectuna del proyecto, se consulten la

nomenclatura, los esquemas, las tablas, las f iguras y el glosario anexado

que aparecen durante el desarrollo del mismo, lo que permitirá enfocar

de una manera práctica el proceso de elaboración del cristal de azúcar.

Es de importancla conslderar que, pese al esfuerzo entregado al

desarrollo del proyecto, éste queda sometido a análisis más profundos

4

que harán de é1, en forma gradual, un modelo matemático para generar

balances de masa y energÍa en la inustria azucarera.

I, CONSUIIO Y PRODUCCION DE VAPOR EN LA PLANTA

El crlstal de azucar se obtlene cle la caña dulce, a través cle un proceso

que comprende los slgulentes procesos prlnclpales:

- Extracclón del jugo

- Purificación del jugo

- Evaporaclón clel Jugo

- Purlf lcaclón de la meladura

- Crlstallzaclón de la meladura

- Centrlfugaclón de la masa

- Secado del azúcar

Para efecto del proceso secuenclal se presenta el Esguema L

En las anteriores estaciones principales, es indlspensable dlsponer de

grandes cantldades de energia en forma cle calor. Aclemás hay gue

utillzar energia mecánica para la extracción del jugo y la

6

uülF WS'I¡V

¡D l¡lH)

3 phl

0v

Y(Irm4{el¡l

=|!l¡llz

{e=otrlJ{F

Loor=N@

oEÉ{tttIJ

=tttft

croE'c'ooIJoLo-

oEo5e,ol¡¡

7

necesldad cle utlllzar energla eléctricapara actlvar dlferentes equlpos en

la fábrica. Las anteriores formas de energia se hacen poslbles graclas al

vapor de agua generado medlante la combustlÓn del bagazo en un equlpo

aproplado cle calcleras, En el lngenlo se obtlene vapor sobrecalentado a

condlclones Intermedlas cle 170 pslg, y 465 " F, denomlnado vapor

dlrecto, La energia mecánlca y eléctrlca se obtleRe con turblnas de vapor

de contrapreslón, Destacando que el ingenlo no es autosuflclente en la

generaclón de energla eléctrlca , para lo cual eS necesarlo comprar

aproxlmadamente el 20 14 del total cle la energla eléctrlca consumlda,

El vapor de escape producido por las turblnas con una preslón medla de l6

pslg., es utlllzado como fuente de caloren los procesos de calentamlento

y evaporación. Parte del condensado formado es recuperaclo para sen

envlado a las calderas como agua de allmentaclón. Para establecer

cantldades de vapor que lntervlenen en el proceso cle elaboraclón del

azucar, es necesarlo efectuar balances de energla en toclas las estaclones

del proceso como son:

- 0eneraclón vapor,

- Operaclón turblnas,

- Estaclones de calentamlento,

- Estaclón de evaporación.

- Estaclones de crlstalizaclón.

- Estaclón de vaclo,

I- Otras

Para encontrar la proclucclón 0 consumo de vapor en cada estaclÓn

anterlor, se hace necesarlo establecer balance de masa en toda la planta.

Siendo el balance de masa, el que determina las cantidades de bagazo,

Jugo, meladura y agua en cada una de las estaclones del proceso cle

elaboración del azúcar, haciendo énfasls en los procesos que a r'

continuación se describen:

flollnos: permlte encontrar la cantldad cle Jugo y bagazo producldos en

función de una rata de molienda. de caña.

Clarlficadores de Jugo: permlte encontrar la cantlclacl de lmpurezas

presentes en el Jugo (cachaza ).

Flltros de Cachaza: permlte encontrar la cantldad de Jugo recuperado de

la cachaza (Jugo filtrado).

Evaporación: permite encontrar el agua necesarla a evaporar para logran

concentrar el jugo libre de impurezas. A este Jugo concentrado se le

conoce como meladura,

9

Clariflcaclón de lleladura: permlte encontrar la cantldad de meladura

libre de impurezas ( lleladura clarif icada ).

Tachos de Crudo: permlte encontrar la cantldad de agua evaporada para

lograr la formactón de las masas A, B Y, C, la cantlclad de azúcar crudo

que se obtlene y la cantldad de mlel flnal (mlel de purga) que resulta.

Uai'asithd lrlonomo d¡ 0ctidcat¡

rltpt¡ 8ibliil?r¡

2, BALANCE DE I1A5A EN EL PROCESO DE FABRICACION DE AZUCAR CRUDO

El slgulente balance máslco se ha reallzaclo conslderando las condlclones

promedio de elaboraclón en el año 1.989. Para lo cual se han empleado

los dlferentes contenldos porcentuales de las dlversas sustanclas con

respecto a la caña molida según el balance de masa que presenta el

departamento de control Industrlal. Balance Indlcado en la tablal,

A continuación se definirá cada una de las tres estaciones mencionadas

en la tabla l:

ESTACION DE TRATAMIENTO

A través de la cual se logra extraer del Jugo las lmpurezas ( no azucares)

y llevarlo a una concentraclón de sólidos azúcares adecuada para luego

someterlo a los procesos HTll y de cocimlento, La concentraclÓn de

sólldos azucares está determlnada por el grado Brlx ('Bx), que representa

en porcentaJe la canttdaO de sólidos azucares y no-azucanes presentes en

una soluclón azucarada. La representaclón general se muestra en el

Esquema 2.

llTabla l: Balance de masa promedlo año 1.989

Caña mollda (tons,)Dlas hábllesTCD

ESTACION DE TRATAI.II ET{TO:

TCD = 4.691,45

Materlal

1.334.897,002E455E,00

4,691,45

Materla % moltenOa

TCD

Af1

B6ZO

JDBTtaF :

JCL -'.,,.. ,- /..: -,r .;:;r,'

f1 I1'r. '

RR ,j"--j

100,0029,1329,02

100,1 I

9,927692,1924,37

3,969427,33

ESTACION HTt'|. (Hlgt Test l'lolasses):TCD = 73,2' (equlvalente cle la meladura empleada para lnvertlr)

Material Materla fr mollenda

TCDHTM | :,. ¿.., r .. <

100,0016,72

' El cómo ss obtlene 73,2 se expllco al flnal & la tabla,

l2Tabla I (cont): Balance de masa promedlo añoL989

ESTACION DE COCI}IIENTO:TCD = 4.619,27' (equlvalente de la meladuna empleada para elaborarazúcar).

f'laterlal llaterla % mollenda

MCTO

flsaAllsaBMsaCCntalLAVAZAMielAMielBMielCAZA (ti¡car crudo + Azúcar Blanco + Azúcar lrvado)

AZBAZC

AZLAVAD

LD

ARef

27,3828,9210,965,1 I1,766,70

10,035,072,88

15,557,122,978,286,32

| 4,616,34

' Ef 6mo se obtiene 4,618,27 se explica en la sigulente pfuino al Equemo 2.

l3

Esquema 2: Estaclón de tratamiento

cocnltENTo

EVAPORACION

PURIFICACION

l4

Expllcación de la tabla l: La mollenda correspondlente al materlal

empleado para elaborar H.T,f1 y azúcar:

A través de la relaclón de sólldos azúcares, según el departamento de

Control lndustrial, en 1.989 se registrÓ:

Caña mollda: l'554.897 tons.

Jugo Dlluldo Neto: l'334,897 x 0,9861 = l'316.208,4 tons.

Sóllclos en Jugo Dlluido: l'316.208 ,4x 0,14f,92 = 185,453,76 tons,

Sólldos en cachaza: l'334,897 x 0,08083 * ( 1,744 /89,78s ) = 2,090,4

tons.

Sólldos en Jugo Claro: 5ólldos en Jugo Dlluido - 5Ólldos en cachaza

= 183.563,36 tons.

Jugo Claro: 183,365,36/0,1496 = l'230,626,5 tons,

Sólirlos en Meladura = Sólldos en Jugo Claro,

Producclón H.T.t1 = Stock f ln 1,989 * despachos 1,989 - Stock f ln 1,988

= 3,482,Q6 tons,

5ólidos en H.T.l1 = 3,482,06 x 0,82187 = 2,861,56 tons,

I Ju@ Dllufrh Neto I cona = 98,6 I2 'Brlx dal JuS Dlluldo = 14,095 Cacham t cana = 8,08 S4 Pol en cmhaza = 1,74 85 Purezo en cachaza = 89,78 I6 'Brlx tbl Jup Claro = 14,9 I7'Brlx H.T.H = 82,18I

t5

Sóltdos en fleladura para azucar = 5ólidos en lleladura - Sólldos en H,T,f1,

= 180,501,8 tons.

Entonces la proporclón de sÓlltlos dlsponlbles en la meladura para

elaborar H.T,f1 y azúcar es:

Para H.T,l1 = (2.861,56 x 100)/ 183,365,36 = | ,56 70.

Para azúcar = ( 180,501,8 * 100)/ 183.565,36 = 98,4414,

Entonces:

Caña para H.T.N = l'334.897 x 0,0156 = 20,824,4 tons,

Caña para azúcar = l'334.897 x 0,9844 = l'31'4.072,6 tons.

Los dlas háblles cle mollenda durante 1.989 fueron 284,538, entonces las

ratas cle mollenda para elaborar H,T,l1 y azúcar son:

T.C.D para H.T,f1 = 73,2 y

T.C,D para azúcar = 4.618,27.

t6

ESTAClON H.T.I1.

Aqul, parte de la meladura clarlflcacla Se le somete a procesg de

Inversión, el cual consiste en transformar la sacarosa contenida en la

meladura clarlflcada a glucosa y fructuosa; esto clebldo a la acclÓn del

ácldo clorhldrlco y levadura añadldos, clurante aproxlmadamente doce

(lD horas. El resultado flnal es una meladura clarlflcada lnvertlda cle

una pureza del l5 % (clesde 90% que contiene la meladura clariflcada sln

fnvertin), La pureza en una solución azucarada, representa la canticlad

porcentual de sólidos azucares contenidos en el 'Bx.

Una vez se obtenga la meladura invertida, se somete a un proceso

concentraclón mecllante la apllcación de calor, al flnal se obtlene

meladura Invertida concentrada llamada "High Test l.lolasses (HTl1) .

ESTAClON DE COCII1IENTO

En la cual la meladura clarlflcacla no empleada en el proceso de HTM se

somete a la acción de calor con el fin de lograr la cristallzaclón de la

Sacarosa contenida en ella (obtención cle masas A, B y C a través de los

tachos). Estación que en conjunto con la centrifugaclÓn, producen el

azúcar y las mieles, entre ellas el azúcar crudo. La representaciÓn

general se muestra en el Esquema 3,

de

la

{c=oclJ{F

J{Eu,fJ

¡wus ¿¡qry

e tcll.|)

3l3ll.l

ol

EI¡-l3=A

.g{

oEoEC'c'fJottc

rE¡

CJottl¡tl¡l

rtoEo=Eol¡l

t8

2.1. BALANCE DE IIASA EN EL PROCESO DE TRATAT1IENTO

Proceso que comprende en su orden las slgulentes estacl0nes:

l, llollnos

2, Purlflcacfon

3, Evaporaclón y

4, Talodura

2.1 .l , Balance de masa en mollnos

La caña se prepara para la mollenda hacléndola pasar baJo cuchlllas

glratorlas que cortan los tallos y la convlerten en astillas, después de

este proceso es entregada a los mollnos a través de conductores,

Los mollnos son unldades múltlples de comblnaclones cle tres mazas

entre las cuales pasa sucesivamente la caña para ser exprlmlda y obtener

el Jugo dlluldo bruto y el bagazo, que se emplea como combustlble

prlnclpal en las calderas. Para ayudar a la extracclón de la sacarosa, 5e

r9

rocla el bagazo con agua; éste proceso es llamatlo maceraclÓn 0

lmblblclón, El cual se ilustra en el Esquema 4.

El balance cle masa en mollnos se establece como:

TCD

+8020

TCD*Al{ = JDB+8020

los

Afl

I

lJDB

Unirniri¡d 'lulr:rrmo ft ftcill+ttl[)coh liNrrrrxo

Según reglstros promedlos del año 1.989 (ver tabla l) se tlene:

tsE

l"r?8

$aroR

("oH

c¡ctl=oEg{¡uoettxooE€EooaüoEo=E(,,l¡¡

2l

TCD = 4.691,45 Ton Caña / Dia

JDB = 1,001 | Ton, jugo /Ton. caña

BOZ0 = 0,2902 Ton bagazo / Ton. caña

Al1 = 0,2915 Ton. agua / Ton. caña

Entonces:

Ton, AM / Dia = 0,2915 x 469t,45 = 1,366,62

Ton.JDB / Dla= 1,001 | x 4691,45 = 4.696,61

Ton. BOZ0 lDia = 0,2902 x 4ó91 ,45 = | .16 | ,46

5e observa que exlste condlción de balance.

2.1 .2. Balance de masa en la estación de purif lcación

Esta estaclón está representada en el Esquema 5.

N0TA: En el proceso cle puriflcaclón algunas cantidades presentan

dlf icultad de meclln cuantitatlvamente, hecho por el cual el Departamento

de Control Industrial presenta la cantidad referlda a caña mollda de las

sustanclas resultantes de la estaclón (TtaF y JCL) sln Indicar la

cantidad de las demás sustancias dentro cle cllcho proceso.

22Esquema 5: Estaclón de purlf lcaclón

TAM¡UE JUGO

CLARIFICADO TALOFILTMDO

232.1,2.1, Balance de masa en el tanque de Jugo encalado

En esta estaclón se controla el nlvel del PH descle aproxlmadamente 5,5

que trae el Jugo diluirlo bruto hasta un PH de 7 a g que toma el Jugo

encalado, a través de la adiclón de cal' ,

El balance de masa en el tanque de Jugo encalado se establece como:

Según balance de masa se tlene:

JDB+Cal = JE

Según promedlo de 1.989 (tabla l) se ilene:

' Lo dlclón ft ml &mft fr mntrolar sl nlvel PH con fln & wltar la Inverslón ü la smrm(mrm m transformo sn glum no sfen6 pmlble lo crlstollmlón), permlte úmfuffintar partlculm no-azúcarm suspendl{hs en el JuS,

24

Cal = l,133 kg/T,C.fl

Entonces:

Cal adlclonada al Jugo dlluldo = l,l13 x 4,691,45 = 5,3l5 tons./dla,

De ecuaclón cle balance de masa:

JE = 4.696,6 | * 5,5l5 = 4,701 ,925 tons/df a,

2,1,2.2, Balance de masa en los clarlf lcadores de Jugo encalaclo

Una vez se tlene el Jugo encalado es necesarlo extraer de él en lo poslble

materlales no-azucares c0m0; tlerra, arena y roca mollda entre otras,

Los clarlflcadores cle Jugo encalado del Ingenlo utlllzan el prlnclplo de

decantaclón para separar dlchos materlales, conocldos c0m0 'cachaza

clel jugo encalaclo, Son clarlflcadores en los que llega cle manera

contlnua el Jugo encalado a decantar y que es lo suficlentemente grande

para que la velocidad de escurrlmiento y de clrculación del Jugo sea de un

valor tan baJo gue no lmplcla que la clecantaclón se reallze, El Jugo claro

25

alobtenldo sale por la parte superlor del clarlflcador contlnuamente

igual que la cachaza a través de bombas respectlvas.

El balance de masa en los clariflcadores de jugo encalado se establece

com0:

La ecuaclón de balance de masa es:

JE = JCL la clarlf, * CZA

La cachaza obtenlda es sometlcla a flltraclón, donde se extrae la mayor

cantidad posible de jugo que se encuentre mezclado con ella. Por lo que

se hace necesario establecer un anállsls que relacione la clariflcaclón

con la flltraclón del Jugo (según los dos slgulentes ltems).

la clarlf.

26

2.1,2.3, Balance de masa en los f lltros de cachaza

Estaclón comprendlda por cuerpos cllfndrlcos cuya perlferla la conforma

un cedazo metálico, en el cual a través del vacfo producido por eyectores

a vapor o por bombas de vacio se separa el Jugo de la cachaza. La cachaza

está suJeta a la periferla como efecto del vaclo, a la vez que se le extrae

el Jugo que contlene. El Jugo asf obtenldo reclbe el nombre cle Jugo

flltrado (JF), y la cachaza seca torta cle flltros (TtaF).

El balance de masa en los f lltros se establece como:

FILTROS DE

cA0-tAzA

27

Según balance de masa se tlene:

CZA * Bgcllo * Agua = TtaF + JF

NOTA: se suspenden cálculos de acuerdo a la nota de aclaración hecha al

comenzar el análisls cle la estaclón de purlf lcación (ltem 2,1,D,

2,1,2,4, Balance de masa en los clarlf lcaclores de Jugo f lltraclo

Esta estaclón tlene c0m0 obJetlvo, al lgual que en la clarlflcaclón de

Jugo encalado, la extracclón de lmpurezas o materla no azúcar del Jugo,

La dlf erencla cle esta clarlf lcaclón radlca en el prlnclplo de

funclonamlento del clartflcador, aqul es por flotaclón que se retlran las

lmpurezas y n0 por decantaclón como en la clarlflcaclón del Jugo

encalado. Este proceso se conoce "taloflltrado".

El balance de masa en los clarlflcadores del Jugo flltrado se establece

com0:

28

Según balance masa se tlene:

ETalod * JF = JFCL * ETalof

N0TA: JCL la calrlf. * JFCL = JCL.

Las ecuaclones anallzadas en las estaclones del proceso de purlflcaclón

presentan algunas cantldades que crean clerto grado de Incertldumbre en

su medida directa en el ingenlo, sltuaclón que se enmienda graclas a que

según el balance de materla clel año 1,989 se presentan los porcentaJes

de las materlas que se obtlenen del proceso de purlflcaclón (Jugo

clarlficado, y torta de flltros, tabla | ), obtenléndose:

ETalof

29

JCL = 0,9219 x 4.691,45 - 4325 Ton,/ Dia

TtaF = 0,089276 x 4,691,45 = 418,833 Ton,/Dla

2.1.3, Balance de masa en los evaporadores

EL Jugo procedente de la estaclón de clarlflcaclón contlene agua natural

que se extrae cle la caña Junto con el Jugo, además del agua de lmblblclón

0 maceraclón, en una proporclon cle 858 de agua y un 15 ts de sólldos

azúcares y no-azucares, Es necesarlo entonces ellmlnar la mayor

cantldad de agua para obtener un Jugo concentrado con un contenldo de

sólidos promedlo de 60 %, Jugo concentrado conocido como meladura.

A través de la evaporaclón se conslgue concentrar el Jugo, al hacer que

parte clel agua contenlcla en él sea evaporada debldo a la acclón clel calor.

El evaporador consta de dos reclntos cerrados que están separados entre

sl. Uno, que contlene los tubos donde se produce el Intercamblo de calor,

llamado calandrla, el otro, el cuerpo del evaporador, que reclbe el agua

evaporada del Jugo . El vapon trabaja por el lado externo de la calandria

mlentras clentro cle los tubos clrcula el Jugo a evaporar, la preslón y

temperaturas clel vapor son constantes, el vapor al reallzar el

Llnbnld,nl l|ul0n0m0 Ce ktidsato

il*ttrt tsihl;ttxo

30

lntercamblo cle calor llbera su calor latente y se conclensa transflrlenclo

su calor al Jugo.

Para evaporar una llbra de agua, es necesarlo sumlnlstrar el eguivalente

de su calor latente a la preslón a la que se lleva a cabo la evaporaciÓn,

esto slempre y cuando el Jugo esté a temperatura de ebulllclón (sl no lo

está, hay que proporclonar el calor senslble adlclonal necesarlo para

llevarlo a dlcho punto cle ebulllclón). 5l por el contrarlo, la soluclón entra

al evaporador a una temperatura mayor que el punto de ebulllclÓn se

producirá un flash o autoevaporaclón y la cantldad de calor requerido

para evaporar una llbra de agua será menor.

Un tánclem de evaporadores se pueden conectar en conJunto de tal forma

que la evaporaclón produclcla en uno de ellos se le utlllza c0m0 vapor de

calefacción en el slgulente, 5ólo es necesarlo dlsmlnulr la preslón al

evaporador slgulente para asl lograr la temperatura adecuacla cle

ebulltclón. Esto se conoce con el nombre de "evaporaclÓn cle multlple

efecto". En el ingenio se trabaja el sistema cuádruple ef ecto

(conformado por clnco evaporadores; de los cuales los dos prlmeros

conforman el prlmer efecto), donde el Jugo clarlflcaclo a evaporar entra

al prfmer evaporador, para luego pasar al 2',3o,4o y, 5' evaporador, 0 sea

que el Jugo clarlflcado a concentrar hace clrcculaclón en serle a través

clel tánclem de evaporadores.

3l

El vapor de escape provenlente de las turblnas se utlllza en el prlmer

efecto; parte de los gases genenados aqui se emplean c0m0 medlo

calefactor en el segundo efecto, y asi suceslvamente, hasta que los gases

producidos en el cuarto efecto son condensados en un conJunto

condensador-eyector que mantlene el vaclo necesarlo en los tres últlmos

efectos.

para encontrar el consumo de un múltlple efecto, es necesarlo establecer

un balance de masa en el slstema y un balance de energla en cada uno de

los efectos. con el fln de llustrar el slstema completo de evaporación se

presenta el Esquema 6.

Según balance de masa, en el slstema de evaporaclón, se tlene:

SISTEIIA

EVAPORACION

32

til{

B

E

ÍT

iI

rBÉ:ETÉ

sLEEA

IfEt{

Ég

T

ITü€t€o;

ho.EgÍI

oP,'l BfJ!_o5|E¡otE{=LE€=fJEoErOIJEoCTo>l¡l

üoE@

=Eol¡¡

33

Al slstema entra Jugo clarlflcado con una concentraclón ó'Bx =l4,9tly

sale meladura con un 'Bx = 56,3716 y gases generados (evaporaclón del

agua presente en el Jugo).

Según balance de masa se tlene:

Conslderando los sól ldos:

S¡cr- = JCL x ('Bx ¡ct/ 100) = f1 x ('Bx m/t00 ) = CONSTANTE

Donde:

Slcl: cantidarl cle 5óllclos presentes en el Jugo clariflcado (lguales a los

sólldos presentes en la meladura, pues en el slstema de evaporación sólo

se extrae agua al Jugo, mas no se le crlstallza),

Conslderando la materla:

O¡v¡p = JCL-f1

34

Donde:

6ev¡n evaporaclón de agua generada en el slstema de evaporadores, a ésta

evaporaclón se le ldentlflca como vapor de Jugo 0 vapor vegetal , 0

simplemente como 6ASES.

Al despeJar " M " de la ecuaclón de sólldos " $JcL " y remplazarla en la

ecuaclón cle gases " 6EVAe ", se tlene:

O¡vnp = JCLx( |-('BxJcL/'Bxtt))

De las anterlores ecuaclones se tlene; en acuerdo a la tabla l:

SJcL = 4.325 x 0,1 49 = 644,425 f on / Dla

11= 644,425 / 0,5637 = 1j43,206 Ton / Dfa

Oev¡p = 4,325 x ( | - (0,149/0,5637) ) = 3.181,794 Ton / Dla

La cantldad de vapor necesarla para lograr estas condlclones en la

35

evaporación, se calculará en el análisis de energia en los evaporadores

(item 4,2.2,1).

2,1,4 Balance de masa en los clarlf lcadores de meladura

Al lgual que en las anterlores estaclones de clarlflcacfón, aqul se busca

en lo máxlmo extraer cle la meladura las lmpurezas no-azúcares que aun

contenga ésta, Esta clarlflcaclón se reallza por prlnclplo de flotaclón, al

lgual que en la clarlflcaclón del Jugo flltrado, solo que en este caso al

proceso cle clarlflcaclón se llama "talodura".

El balance de masa en los calrlf lcaclores de meladura establece"

CLARIF. DE

IlELADURA

Según balance de masa se tlene:

36

RR*|1 = l'lCL*ETalod

Según el promedlo del año 1.989 (tabla I ):

flCL = 0,2733 x 4.691,45 = 1.282,2 Ton/Dla

RR = 0,039694x 4,691,45 = 186,222 Ton/Dla

Entonces, al reemplazar en la ecuaclón anterlor se tlene:

ETalod = 47,222 Ton/Dfa (a mezclarse con el Jugo flltrado en la

estación cle purif icación).

2.2. BALANCE DE MASA EN EL PROCESO HTM

El proceso HTI1 se lleva a cabo en tres evaporadores formando un slstema

múltlple tnlple, conocldo en la planta clel lngenlo como "trlple efecto

vleJo" , mostrado en el esquema 7.

37

ioigNIEt€E{

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I,l¡oolL(\|

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38

Análogo a evaporadores, el balance de masa en el "trlple efeCto VleJO" eS:

Conslderando los sólldos:

SnrN = fllNV x ("Bxmnv/ 100) = HTll x ('Bx¡tnl/ 100) = C0NSTANTE

Conslderando la materla:

6nrN = lllNV x( | - ('BxNr.¡v¡'BxHTN)) = PIINV - HTI'1

Del promecllo obtenlclo durante el año de 1.989 se tlene:

HTN .im0llenda = 16,72%. De una mollenda c0rresp0ndlente a 73,2

T.C,D, de la mollenda total lnlclal (aclaraclón en tabla l), o sea:

HTll = Q,1672x73,2= 12,24 Ton / Dfa

La cantldad de melaclura clarlflcada sometlda al proceso HTf1, está

representada por la diferencia entre la meladura clarificada total y la

39

meladura que se le emplea en los tachos de crudo con el fln de

crlstallzarla, que según promedlo de 1.989 se tlene:

MCTO = Q,2738x 4.618,27 =1.264,5 Ton/Dfa

Entonces la meladura sometlda al proceso HTM ffilNV) es:

NINV = 1.282,2 - 1.264,5 = 17,7 Ton/Dla

Que en la ecuaclón de sólldos se tlene (slendo 'Bxt'tcL = 57,15 S)"

Snrm = l0,ll Ton/Dla

'BxHTtl = 82,60 %

En ecuaclón conslderando la materla se tlene:

ll¡iw¡síd,rd dr¡tnnrr¡¡g d¡ 0ccidortr

Dres lih¡{rrfñ

Onrtt - 5,46 Ton/Dla

La cantldad de vapor escape

evaporaclón, se calculará en el

(item 4.2.2.3).

4necesarla para lograr las condlclones de

anállsls energétlco del trlple efecto vleJo

2.3. BALANCE DE IIASA EN EL PROCESO DE COCII"IIENTO

La meladura provenlente del cuádruple efecto de evaporaclón Junto con

soluclones azucaradas llamadas mleles (sepanaclas cle la masa generada

en la estaclón de coclmlento a través del proceso de centrlfugaclón) se

le aumenta el grado de concentraclón hasta la formaclón cle cnlstales

azúcares, obtenléndose la llamada "Masa Coclcla , A contlnuaclón se

presenta el proceso que se slgue para la obtenclón del azúcar crudo, el

cual comprende los tachos, crlstallzadores y centrffugas, segrin el

esquema 8.

N0TA: según el esquema 8, para el Inlclo de las templas es necesarlo

tener almacenadas l'1CT0, lllel A, Mlel B y Crtal,

En vlrtud a que la masa coclda "C u es de baja purezay alta vlscocldad,

no es poslble crlstallzarla adecuadamente en el tacho, lo que hace

necesarlo someterla a "crlstallzaclón en movlmlento", donde la masa

coclda es agltada lentamente (= | rev,/6':07" ) mlentras plerde

Btr'c¡{NJ{F|nElJ

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üoEo=E'ol¡l

0l0.tf tl t|n8

42

temperatura a la que abandonó el tacho y se aproxlma a la temperatura

amblente, conslguiendo asf aumentar el tamaño del grano, lo que en el

argot azucarero se conoce como "agotamiento"' . La agitaclón de la masa

cocida se conslgue a través cle elementos mecánlcos (paletas) provlstos

de un slstema Interno por agua, ya sea para enfrlamlento durante el

agotamlento o calentamlento para la preparaclón a la centrlfugaclón.

El proceso de elaboraclón de una masa, se conoce con el nombre de

TENPLA (elaborada a través del coclmlento de 600 ples cúblcos de

semllla o azúcary 1,200 ples cúblcos de mlel), La masa coclcla una vez

elaborada, se descarga a tanques mezcladores (masas A y B, mlentras

que para la masa C el crlstallzador a su vez, actúa como mezclador)

provlstos de agltadores los cuales garantlzan la conservación de las

caracterlstlcas de la masa coclda, evltando el "empanelamlento" de ella.

Por últlmo se somete la masa coclda a la acclón de las centrlfugas, donde

se separan el azúcar y la mlel que conforman dlcha masa P,eJ. la masa A

al someterla a centrlfugaclón se obtlene mlel A y azúcar A,

2.3.1. Balance de masa en los tachos de masa A

' Aptamlento: en térmlnm pneralm el sstamlento mnslste en obsrber la sacarmmntenldo en la miel quo, on mnJunto mn lm rlstoles formffis en el tmho formon lo maoocml& C, Lm crlstolm formffi slrvsn mmo núclm paro quo lo smarm mntenl6 en lo mlelseo absorvlü por mtos,

43

- Tachos empleados = 2,E

El hecho de que los tachos empleados no reglstre en número entero, se

atrlbuye a que en la elaboraclón de templas de masa A, exlste un tacho en

el que se elabora la mayor parte de tlempo masa A y en el resto del

tfempo masa B, esto según la dlsponlbllldad de materlal para la

elaboración de estas masas,

- Volumen de cada templa = 1,800 fts

- Tlempo tachos masa A = 2,8 x 24 = 67,2 hrs / Dla

- Tiempo cada templa masa A = 3,25 hrs.

- Templas de masa A/Df a = 67,2/3,25 = 21

Nota: Como se observa en el Esquema 3, clerta cantldad de meladura de

coclmiento Junto con clerta cantldad de mlel B se le emplean en la

templa del crlstal, Según el departamento de control lnclustrlal, la

canttdad promedlo en 1.989 de meladura de coclmlento empleada para

elaborar crlstal fué del 4,8 % molienda de caña. Slendo asi, la cantidad

de meladura dlsponlble para elaborar masa A es:

flCT0tparamasaA) = 1,264,5x((100-4,ü/ 100) = 1.203,8 Ton/Dfa

44

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

llCTO + LAVAZA * AZB = MsaA, + 6HsaA

Donde segun promedlo de 1.989 (tabla l):

LAVAZA = 0,0670 x 4,618,27 = 309,42 Ton/Df a

AZB = 0,0712x 4.618,27 = 328,82 Ton/Dla

45

l"lsaA = 0,2892 x 4.618,27 = 1.335,60 Ton/Df a

Entonces:

6msaA: Oases generados en la obtenclón de masa A = 506,44 Ton/Df a

CENTRIFU6ACION DE IIASA A

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

CENTRIFUGA

llsaA * AOUAmsan = lllelA * AZA * LAVAZA

4Donde, según promedlo 1.989 (tabla I ):

lllel A = 0,1003 x 4.618,27 = 463,21 Ton/Dla

AZA = 0, 1335 x 4,618,27 = 616,54 Ton/Dia

Entonces:

AGUAmsan = 53,57 Ton/Dla

2.3,2, Balance de masa en tachos de masa B

- Tachos empleados = 1,2 (ver ltem 2,3, I tachos empleaclos)

- Volumen de cada Templa = 1.800 ft5

- Tlempo Tachos Masa B = 1,2 x 24 = 28,8 hrs/df a

- Tlempo de cada Templa llasa B = 4 hrs

- Número Templas/Dla=29,8/ 4 = 7

47

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlenel

MlelA+AZC = MsaB+6NsaB

Donde , según promedlo 1.989 (tabla l):

AZC = 0,0297 x 4.618,27 = 137,16 Ton/Df a

MsaB = 0,1096 x 4.618,27 = 506,l6 Ton/Dfa

4lltefA = 463,21 Ton/Dla (de centrlfugaclón masa A)

Entonces:

6NsaB = 94,21 Ton/Dfa

CENTRIFUOACION DE I1ASA B

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

CENTRIFUGA

MsaB + AGUAfisas = MlelB * AZB.

49

Donde, según promedlo de 1.989 (tabla l):

MlelB = 0,0507 x 4,618,27 = 234,15 Ton/Dla

AZB = 328,82 Ton/Dfa (de anállsls de masa A)

Entonces:

AGUAmsaa = 56,81 Ton/Dla

2.3.3. Balance de masa en tachos de masa C

- Tachos empleados = |

?- Volumen Templa = 1.800 ft"

Nota: Como se observa en el Esquema 3, la elaboraclón cle la Masa C

neceslta de crlstal, El cual se elabora una vez en el dla, cuya cantldad

es 1,800 ft5; de los cuales Junto con la Mlel B se orlglnan tres templas de

Masa C.

Univtrsid¡rl lUi-rrrr:nlt) Ío $CCidoe¡

!! lt'o'" 9ihl;+¡¡10E----_-..=:=;r

50

De acuerdo al material necesanlo para elaborar una templa (según ltem

2.3),para la elaboración de una templa de llasa C, particlpan 600 fts de

cristal, y l,2OO ft3 de miel B.

El balance de masa establece:

Segrin balance de masa se tlene:

MlelB + Crtal = MsaC + Gttsac

Donde, según promedlo cle 1,989 (tabla | ):

5l

Crtal = 0,07 | 6 x 46 18,27 = 8l ,5 Ton/Df a

MsaC = 0,05| | x 4.618,27 = 236 Ton/Dfa

Nota: Como se muestra en el Esquema 3, la fllel B obtenlda al centrlfugar

la llasa B, se emplea en la elaboraclón del crlstal y flasa C, Según el

departamento. de control lndustrlal, el promedlo en 1.989 de fllel B para

elaborar crlstal fué del 18,30fr mollenda rle caña. Asf que la fllel B

empleada para elaborar llasa C, es:

flf elB parahacert"tsaC = 234,15x( (100-18,3)/ 100 ) = 191,3 Ton/Dla

Entonces:

Omsac = 36,6 Ton/Dla

CENTRIFU6ACION DE IIASA C

El balance de masa establece:

CENTRIFUM

52

$egún balance de masa se tlene:

flsaC + AGUAttsac = lllelC, AZC

Donde, según promecllo 1.989 (tabla l):

llielC = 0,0288 x 4.618,27 = 133 Ton/Df a

AZC = 137,16 Ton/Df a (anállsis de tachos masa B)

Entonces:

A6UAttsac = 34,16 Ton/Df a

2,3.4, Balance de masa en tacho de mlstal

Como observó en el anállsls anterlor, en el dia se realiza una templa de

mlstal que clá orlgen Junto con la mlel B a tres templas de masa C.

53

La duraclón de la templa de crlstal es de 3,5 horas,

El balance de masa establece;

segrln balance de masa se ilene:

N0TA: la cantldad de azúcar pulverlzada es clespreclable al campararséle

con las demás cantlclades partf clpantes en la formaclón del crf stal.

l'lCLcrt¿l +fllelBcrt¿l = Crtal +Gcrtal

54

Donde:

flCLcrrar = |,264,5 x 4,8/ 100 = 60,7 Ton/Dia (de anállsls tachos masa A),

lllelBcrtar = 234, | 5x | 8,3/ | 00 = 42,85 Ton/Df a (anállsls tachos masa C)

Crtal = I1,3 Ton/Df a (cle anállsls tachos masa C).

Entonces:

Gcrtat - 22,25 Ton/Dfa,

5, BALANCE DE 1'1A5A EN PROCESO DE FABRICACION DE AZUCAR REFINADA

A contlnuaclón se anallzará el Proceso cle Coclmlento en la elaboraclÓn

de azúcar ref lnacla, el cual comprende las slgulentes estaclones:

Derretlclo, Clarlflcaclón, Tratamlento, Autoflltros, Tachos, Mezcladores y

CentrÍfugas. llustradas en el Esquema 9,

El azúcar A, obtenldo en la centrifugaclón de la masa coclcla A, conforma

tres ttpos de azúcar produclda en el lngenlo: Azúcar Crudo, Azúcar

Blanco y Azucar Reflnacla. Slendo el azúcar crudo, aquella gue se obtlene

dlrectamente de la centrlfugación, En la obtenclón de azúcar blanco es

necesario antes de someter la meladura a clariflcaclón, mezclarla con

Hldrosulflto de Sodlo. En la obtenclón de azúcar ref Inada, en el momento

de la centrlfugaclón de la masa coclda A, se Inyecta agua suflclente

hasta que el crlstal o azúcar presente color blanco, l0 que se le llama

"Aztlcar Lavado (AZLAV)" gue será sometldo al proceso de ref InaclóU el

cual según promedlo de 1.969 (tabla l):

AZLAV. = 0,0828 x 4.618,27 = 382,4 Ton/Dla

56

s=u.R.

3t

É ñ É'¡t d¡S

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Lot¡r3NoottC

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üoEo=Eol¡¡

37

Canticlad que Se somete al proceso de elaboraciÓn de azÚcar reflnada.

3.I BALANCE DE I"IASA EN TANOUES DE DERRETIDO

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

AD+AZLAV = LD

Donde, según promedlo 1,989 (tabla | ):

AD = 0,0632x 4,618,27 = 292 Ton/Dla

AZLAV = 0,0828 x 4,618,27 = 385 Ton/Dla

LD = 0, f 46l x 4,618,27 = 675 Ton/Df a

Como se observa, existe balance segÚn ecuaciÓn anterior.

58

3.2 BALANCE DE I1A5A EN CLARIFICADORES DE LICOR DERRETIDO

Aquí, el prlnclplo de clarlflcaclón es por flotaclÓn, al lgual que la

clarlf icación del Jugo f lltrado y la meladura,

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

LD = LDCL + Eclarlf LD

Donde:

Ecrarrf ru: Espuma generada al clarlf lcar el llcor derretldo,

59

NgTA: de acuerdo al reglstro del balance de masa establecldo por el

departamento de control industrlal, no se presenta cantlclad medlda cle la

Ectartfl LD y clel LDCL. Razón por la cual se cleja suspendldo el desarrollo

cle la ecuaclón,

3.3 BALANCE DE MASA EN TANOUES DE TRATA}IIENTO

En esta estaclón por medlo clel carbón vegetal, se controla el nlvel de

color para obtener el Azúcar Tlpo Reflnado y con la acllclón de tierra

Infusorla se prepara el llcor para que el flltrado en la slgulente estaclón

(autoflltros) sea efectlvo,

En esta estaclón se consldera no hay adlclÓn nl remoclÓn de fluJos

conslderables al fluJo princlpal clel Llcor Derretldo Clarlflcado, por lo

que ésta estaclón es considerada como estación de transición, Hecho que

permlte establecer cuantltatlvamente que el llcor clerretldo clarlflcado

tratado (LDCLT) es lgual al Llcor Derretldo Clarlf lcado (LDCL),

3.4 BALANCE DE MASA EN AUTOFILTROS

Aqul se pretencle dar una últlma extnacclón de lmpurezas presentes en el

Llcor Demetldo Clarlf lcaclo Trataclo, según el paso de éste a través de una

60

serle de lonas ublcadas en la parte Interna de cuerpos clllndrlcos

(autoflltros). La materla resultante de esta filtraclÓn, es extralda por la

acción de vapor de escape al dlrlglrse un chorro cle éste hacla aquella,

materla llamada "Lavado de Autoflltros (LAVAUT0F,),

El balance de masa establece:

según balance de masa se tlene:

LDCLT * AGUAautor + V,Eautof = LF * LAVAUTOF

NOTA: Las anterlores ecuaclones (de los ltems 3,2, 3,3 y 3,4 serán

resueltas una vez determlnado el anállsls slgulente , anállsls de masa en

AUTOFILTROS

los tachos de reflno. Esto debldo a que de

se conoce un elemento; el llcor derretido

6l

las ecuaclones anterlores sólo

(LD).

3,5 BALANCE DE MASA EN TACHOS DE REFINO

En estos tachos se busca crlstallzar el llcor flnal, segÚn el esquema 10.

Para establecer el balance máslco en el coclmlento de las masas lQ,2?,

3a y 4 reflnadas, se ha conslderado; tenlendo la proclucclón de azÚcar

ref inada promedlo del año 1.989, determlnar la cantldad total de masa

coclda en reflno, la cual se cllstrlbuye de acuerdo a porcentaJes

establecldos por el departamento de control Industrlal.

El Azúcar Ref lnada Total Produclda en 1.989 fué (tabla I ):

Ton, Az.Ref.seca/Dfa = 0,0634 x 4,618,27 = 292,8

Para determlnar la cantldad de masa coclda en reflno necesarla para

generar esta cantldad de azúcar, el departamento de control industrlal

encontró el slguiente parámetro: la producclón de azúcar reflnada seca

por cada ple cúblco de masa coclda en reflno fué en promedlo clel año

1.989: 14,175 Kg azúcar ref Inada seca/ft3 masa total ref Inacla.

62

I

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9

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eot(toGoo+,CooooEoEootroo@

ooEo:'E(l'l¡J

6J

Slendo asl, la cantldad de masa coclda en ref Ino es:

ftr masa coclcla total Ref,/Dfa = (292,8 x 1,000)/ 14,175 = 20,656,

De éste total de masa coclda , el departamento de control tndustrlal ha

parametrlzado la slgulente clistrlbuclón porcentual para cada una de las

masas reflnadas ¡e,Za,3a y 4a):

tlasa % rt5¡Df a

fs 4,84 |0,088,4

2a 31, t6 6,436,4

30 14, 00 2.891,8

4e 6,00 1.239,4

A contlnuaclón se anallzará el balance máslco en la elaboraclón de cada

una de las masas. Anállsls en el que se despreclará el efecto que tlenen

los rlos (2) kllogramos de Azúcar reflnada de la pulverlzada, comparada

con fa cantldacl de matenlal que entra al tacho. Esta azúcar pulverlzada

se emplea con el f In de lograr la crlstallzaclón de la masa,

64

3.5, I Balance de rnasa en tachos de masa le

El balance de masa establece:

Según balance de masa se tlene:

LF = Msalo + $¡3¿¡c (según materla)

LF x ('Bxtr/100) = llsala x ('BxNsatc/100) (según sólldos)

Donde, según pnomedlo 1.989 (tabla l):

65

'BxLF = 61,21%

"Bxmsaf o = 84,0716 (medldo a o 20'C, realmente está a 64"C)'

flsala = 10,088 ,4 f ts/Dla

Según Tablas 2y 3 (de Cane Sugar Handbook - Made & Chen):

Para la flsa I a:

De Tabla No.2: Factor Correcclón 'Bx = 3,6744. Cantldad que será

restada al grado brlx obtenldo a temperatura = 20'C, para luego entrar a

la tabla 3 con un grado brix equlvalente,

En Tabla No.3: Con 'Bx = 84,Q7 - 3,674 = 80,4%, se tlene:

ürsale=88,2331b/ftg

' En rmliffi se nmlta conocer la &nsiffi ó lo mmo o temperaturo de obtención ( 64'C),pero lm tablm ü ftnsi&d de lm mluclones de uúmr mtón referlfts o 20'C, por lo quo 0s

necmarlo trenar un 9ro6 Brlx qulvolente e lr a dlchm tablos ( para lo qus $ empleon lctablm 2V 3\.

f aüa 2: Factor de correcciÓn pana el grado Brlx

Tomperotura Correcfion¡ to Reodirrgr of Brir Hydromalert lSlondord ot 20 C I .

{Thir tnbto i¡ calculated uain¡ llio tl¡tn on the¡m¡l oxplnsion of arignr aolution¡ by Ptnto,l aaruminf tlre iu¡tn¡ment to be of Jeno l0llr d¡sa, Tbeiablo ¡hould ho umd rvit,h cnution aud only for n¡rproriin¡to rccultg ivhcn tlro torn¡ioroturó'di[o¡c nüoh im¡¡ Uóitan¿¡¡ü ¡opc¡¿turo o:i ió-iiiátobpe¡8tu¡o of tho rurrountling oir.)

Ol¡scrverl Per Cent of Sugor

Temperstu¡eC

Hrrlrtrrt:t lr0l¡r Ollncrvo¡l Prlr (:cnt

6

IOtlt2t3t1

I6l6l7l8l9

0.30

.36

.32

.3t

.2ll

.2A-24

.20

.17

. t3

.00

.05

.38

hz.20.26

o.4d

.47

.22

.18

.l4

.10

.05

0.0t

.50

.,t3

.40

.30

.32

.29

.2.1

.20

.15

.t0

.05

o.77

.05

.48

.44

.{0..35.31

.20

.22

.t0

.tl

.00

0. 80

.73

ñt.48.43.38.34

.28

.23

. t8

.t2

.00

0. 00

.80

, ¡n7

..5t

.40

.41

.30

.3r)

.25

. ¡0

..1 3

.00

r .08

.86

.60

.55

.50

.4,1

.38

1"

.ztl

.20

.13

.07

l. t0

.0t

.04

.58

.52

.{0

.40

. t;l

.27

.2Q

. t4

.Q7

|.24

.97

.a7

.00

.54

.48

.{1

.34

.28

.21

. t{

.07

l.3t

r .0t

.36

.28

.21

. t,t

.07

r.37

I .06

l.{{

l. ¡0

l.{0

l. l{

.71

.70

.62,65.17

I ,08

.1r,60.69.62,16

.48

.31

.23,tó.08

Tabla 2 (cont): Factor de correcciÓn para el grado Brix

D'23

26

20

282030

36

40 _.

15

50

6lt

60

05

70

76

80

0.0.1.t0.16.21.27

0.05. t0.10

.28

,34.41.47.55.42

L0lL451.04

2.48

3.07

.3.721

4.1

6.1

0.0

7.0

0 .00.tI.t7.23.30

' .30.42.40.56.03

|,1 2

|.47I .00

2. t>o

3 .00

3 .73

4.1

5.t

0. 00,12.t¡.21.3ta1

.44

.51,60.00

1.00

I .5r

2.00

2.63

3 ,12

3.73

4.1

6.0

5.0

0.0

0 .00.t2.10.211.32

.40

.40

. lt4

.01

.68

I,l0t.542.O3

2.Í¡6

3. l2

3.72

4.4

6.0

6.8

0.8

0 .07. ¡3.2tl.27.:t4

,40.48.50.03.70

I. t31.57

2.O5

2.67

3. 12

3.70

4.4

6.O

6.8

0.7

o.07.14.21.28

.42

.lf)

.58

.6ri

.73

l.l0l.G2

2.O7

2.6f1

3.12

3.67

4.3

4 ,tl

l, .7

6.0

0 .07.14.?l.?fl.30

.44, l¡2.00.08.70

I.l81.62

2 .09

2 .50

3.tl3.05

4.2

4.8

6.6

0.4

0 .07.14

.30

.3tl

.48

.54

.61

.70

.74

t .20

I .04

2.to2.60

3.lo3 .0:¿

4..2

4.8

6.6

0.3

.33

.40

.46'.54.01

.ofl

| .42

r.9¡2.44

.3 .06

3 .00

4.4

6.1

0.1

7.1

0.0

7.0

0 .09.10,21.42.30

.{8

.60

.04,72,8t

1,22

1.66

2,08

2.62

2.07

3.,t3

3.9tl.4

6.0

6.6

0 .08.r0.24.32.39

,47,66.03.71.70

1.2,I .06

2. l02.68

3.07

3.67

.t,I1.7

6..[

0.1

0 ,08.16.23.31.38

.^7

.54,t2.70.78

|,21

I .66

2. t0

2. 68

3 .08

3.60

4,1

4,7

5.4

4.2

I l'rom IVBS--C440, 1042, p. 024.t fÍi¡¡. ,{ül¡. ila Koiaalichcn Norwl-Eíchunga-Kommínion,2, p. Itl0, 1000.

^rlrl t.0 Ol,nr:f re(l I'cr ( lr:rtt

0.08.r0,21.42.39

.{8

.60

.64

.72,80

|,2'I .05

2.to2,67

3 .06

3 .64

{.0.t.0

6.8

0.0

0 .08.10,2+,32,{o.48.60,04.72.80

t.t31.00

2. l02,69

s.03

3. 60

il.O

tl.0

6.2

6.0

Tabla 3: Peso especifico de soluclones de azÚcar

i Wcight per Unif Volume ond lVcight of Solid¡ (Brixf per Unit Volumc

of Sugor Solution¡ of 20 C

(Expanded, 1943, by l\{eode from table of Sn¡'der a.nd llarnmond,NBS-C4.10, 1942, p. 644)

Weighr (Pounds)in Air of

Pounds Solids(B¡ir) perDe-

greeBdr

D*E¡EEIJrh

lo.0.2.4.6.8

o.0-2.4.0.8

s.09.{.6.8

4.0

.4

.6

.8

6.0-2.,1

.8

6.0

.4

.6

.8

7.0.2.,1.6.8

8.0,',|.6.8

0.0,2.{.6.8

..t 59

.4t-6

.49.{

.5r I

.529

.546,561.5EI

66.59266.6 4460.?0460.7 f¡666.809

(i6.868(ir;.92 I6ri.07307.03307.085

.77 6

.7{t4

.¿il2

.829

. a48

o.oo0.0¡ 7,0:J:i.o50.007

.084

. lo0

.l l7

.134

.lf¡l

.r08

. I llÍr

.202?lo

.236

.253-2 t-0.28i.30.1.321

I 1.0.2.4.o.8

12.0

.4

.0

.6

I S.0.2

.6

.8

64.7 4464.7 0604.1¡.1061.89464.9{6

05.00665.0s r6t.1036.'i. r.5565.208

05.?6065.3 l26 5.30565.4t765.470

05. Í¡7 465. (i2 7ri.5.68665.73 9

8.6fi58.002g.gri08.07,58.082

8.6898.6068.7038.7104.7 t7

8.7248,7 318.738E.74 58.7 52

8.7598.7 008.77 36.7 8r8.788

8.7 958.6028.6Ct96.8r68.823

o.800.883.002.820.938

,956.974.992

1.0 t0¡.o2I1.o.171.0051.0 831.102l. r20

r.¡30l. 157l.l7 6l.1041.2t3

t.23r1.250t.268t.2471.306

1.3251.343I .362t.381l.rt00

1.4r91.4371.4561.47 5t..[94

1.5¡ 31.5321.55r1.57r1.590

t.609t.6281.6471.6671,680

1.7051,725t.714r.7031.78:t

.33 8- óirü.3?2.390.447

.599

.0 l6

.034

.652

.669

8.8308. ti378.s15E. f{ i2[t. EÍ¡9

8.866ó.óró8.86 r6.8888.895

65.7 9l65. E4 465.89605.94 860.00r

66.O5366. l 0i66. r 65(;0.:.: I ti66.2;0

fiñ.32266.37566.4 3460.{ 8766.539

r {.0()

.,t

.6

.8

I 6.0.2

.0

.6

16.0

.6

.8

I ?.0.2.4.6.8

18.0

.{

.o

.8

19.0

.1

.0

.8

8.9028.9098.9178.9248.93 r

8.9398.9468.9538.9618.008

8.9758.9838.OOO8.0070.005

Wei.sbt (Pounds) | Pounds Solidsin Al¡ of | (tsrir) Pe¡

r Cu- Ft.l r cal. lr cu. F¿.l I Csl.

62.25318,3221 0.00002.208 lE.328 l .r2t,02.3..,0 18.33$ I .24s62.3S518.3{rl .37462.tr,{7 18.3{8 1 .500

62.4921E.3541 .62562.5{518.3611 .75162.5?016.3071 .076$2.C-r2l E.3741 r.oo262.65718.3801 1.128

62.73918.3871 t.25s62.78{18.3031 1.3616::.S3618.4001 r.50862.ÉSrl8.406l t.63502.93418.4131 r.702

62.97618.4191 1.88963.03r 18.126 12.0r703.07618.{321 2.r{563.r?81ti.4391 2.27363.15018.4461 2.4t01

63.22i18.452 12.52963.2;818.a[r9l 2.65863.32318.4651 2.7S063.3;518.4721 2.9r563.4?718.4701 3.O4{

63.472 18.485 1 3.r7,163.s2518.4921 3.30363.¡,7?l8.1fr9l 3.43303.62? 16.í).5 | 3..',0:.163.6r,118.5121 3.003

63.72i | 8.5r963.779 | 6.52663.834 | 8.532

63.929 | 8.546

63.073 | 8.55264.026 | 8.5596.1.0t8 18.566ü.¡30 | E.57364.r83 1.8.580

64.228 18.560 15.13864.2eDl8.5rr3 16.27164.33218.60U1 5.{0364.38s18.6071 5.53764.43718.6141 6.6?0

64.,r82 18.63064.5ír4 | 8.C2764.5a7 | 8.G34

5.8035.93 E0.0716.2050.340

I Cu. Ft.

6.4740.000o.7 440.87 07.014

7.1517.2 867.422t. ¡it67.695

7.83 I7.9688. t058.2 438.380

6.5188.6568.7948.9339.072

9.21r9.3509.4 890.02 80,768

9.90810.048¡0.18910.330r0.471

I 0.6 r210.75310.89 5I r.03 7I 1.179

r 1.321¡ r.463I 1.6001 L749I r.892

t 2.03612.r80t2.323r 2.,t68t2.612

12.7 5612.002¡3.04 7t3.l0l13.338

No¡¡¡Coluou I ¡ad 2 e¡p¡nded frcm oririual table,Column 3 - wt poicu f t and w! per gal re¡prctiveLy (Column 2) lioes Column l

Tabla 3 (cont): Peso especiflco de soluciones de azÚcar

Weight pcr Unit Volumc ond Weighr of Sotidr (grix) per Unit Volumcof Sugor Solution¡ ot 20 C

(3) (l) (2t €)

De-grec

IWeiglrt (I'ounds) | Pounds Solids

in Ai¡ of | (tsri¡) per De-greeUrlr

Weight (Pounü)¡n Alr of

Pound¡ Solid¡(Brt) per

I Cu. Fr.l l Gal. ll Cu. Ft.l r CBI I Cu. Ft, t Gsl. I Cu. Ft I Gs¡.¡0.0 I 67.414

.2 | 67.471

.4 | 6i.527

.6 | 67.579

.8 | 67.030I,r.0 | 67.601

.2 | Íti .7 5l

.4 I 67.803

.0 I 67.863

.8 | 07.et6

rz.o I e;.szs.2 | 66.02 8.4 I 68 088.61,1 68.1{0.8 | 68.200

I:¡3.0 | 68.260

.3 | 06.3t2

.4 | 6E.372

.G | 0E.42.1

.6 | 68.18.1I

l{.0 | 68.51{.2 | 06.r,00.4 | 68.056.6 | 6E.70e.8 | 68.766

I25.0 | 6S.828

.2 | 0E.881

.4 | 66.fr40

.0 | 69.000

.8 | 69.060

9.0r2113.4831t.8029.020113.6301r.82?LO27 113.776 1r.8429.0341r3.02t1t.861o.o42lr4.o6clr.68l

tlo.o1olt4.2r5lt.ooo0.052I14.303I¡.0r09.0641r{.5101¡.9409.0721t4.6s81r.9599.0971r4.80611.079

tl9.0871I{.9551r.e999.094 ll5.r02 12.0r09.102115.2521?.03e9.¡09115.{0012.o599.rr71r5.55012.079

t 5.7oo I 2.099r5.848 | 2.¡19¡5.999 | 2.t30t6.r48 | 3.t5016.290 | 2.179

I16.45r I 2.190t0.000 | 2.219r6.752 | 2.?3910.902 | 2.259r7.054 | 2.280

9.zolllz.2o7l2.3oo9.308117.35812.3209.216 ll7.5ll 12.3.1t0.2241r7.66412.3619.z32lrz.Blzl2.382

tl9.2391r7.96912.4029.2'17 ll8.t?3 12.4.J39.'.r55 | tft.277 | 2..t439.103 | t6.432.1 2.t04t¡.270 I r8.5ti.l | 2.4E4tl9.2781¡8.?3ol2.so59.2801¡8.89412.5269.294119.o5012.5479.302119.20512.5679.3091¡9.35912.588

l9.srs | 2.60919.07r I 2.630¡9.828 | 2.65rt9.985 | 2.07220.14r | 2.602

I20.2s9 | 2.7t420.456 | 2.73520.61 r I 2.75520.769 | 2.77620.928 | 2.758

9.1 259. l3?0. l.t09.t470.1 55

9.r630.t70s.t789. r 8.50.r93

16.0.2

.U,8

21.O

.4

.0

.E

69.I t369. 1 726 $.33 209.29269.344

69.40469.46469.5246 9.58460.036

s8.0 | 69.6A6.2 | 6fi.7.56.4 | 09.810.6 | 60.870.8 | 69.035

It9.0 | 00-f)95

.2 | 70.055

.4 | 70.¡07

.6 I 70.167,a | 70.227

9.3t79.3259.3339.34 I9.349

9.3579.3059.3729.3 800.388

33.0.2.4.6.8

36.O

.0

.6

3 9.0.2.4.6.8

90.0.2.4.6.8

s 1.0.2.,1.o.8

33.0t.4.0n

3?.0.2.4.6.8

38.0

,4.6.ti

9{.0,.4.6.8

35.0.z.,1.0.8

7 1.r927 r.1],527 t.3r271 .3 t-27 t.439

7O.28t'70.34770.40770.40670.526

70.58670.64 670.70670.76670.a26

70.89370.9537 r.0r 37l.O t'27 t .t32

7t.4097 1.55971.6 t 871.6867 t.7 46

7 r.8067 r .6057 t 0'rt71.90372.O52

t'2.l 1272. r E0? :¿.:13 I72.29tJ, z.óv t

72.4267?-49472.55+?2.6¡372.08r

72.7 4r72.808 I72.808 |

72.928 |

72.5<¿5 |I

73.055 |73.122 |73.r82 |73.249 |73.3t7 |

9.3 069.4Q{g-4129.4 200.4?8

0.4369.41 49.{529.4 60Lt¡68

9.4;79.4 859.4939.5019.509

9.51 79.52 59. S339.5{ I9.550

9.5 589.5069.5749.5639.59r

9.5990.6079.0169.6249.632

9.6{0t¡.0{99.05 79.66 59.674

9.6620.6 9l0.60 I9.7070.716

9.7249.7339.7 4l9.7490.758

9.7069.?759.7&l9.7929-80r

3t.0862t.24421.4Q4?1.5632r.722

2r.88222.O4222.20222.36222.523

2 2.68622.84723.00623. | 6923.33r

33.49323.65623.61 823.98124.t16

2{.3 r024.47324.63724.8032{.968

25. r 32?5.?9625.{6425.6302s.795

25.960!6. I 202(r.29520..r6126.63 r

26.79826.A6827.t3527.30227.173

27-U22 7.8¡ 32 7.98126.15028.322

28.{9128.6642 8.63420.00729. r80

2.81 I2.8402.8612.88i12.90{

2.0252.9472.9082.9893.01I

3.0333.0í{3.0703.0973.r r9

3.¡{r3.t623.r8{3.2063.226

3.1?03. {s33.5r 53.5373.560

3.6953.7t83.7413.7633.780

3.8093.&¡23.8553.8783.90¡

3.zfi3.2723.2933.3r 63.338

3.3683.3 823.40{3.4263.448

3.5823.0053.6273.6503.673

Tabla 3 (cont): Peso especffico de soluciones de azúcar

Wcight per Unit Volume ond Weighl of Solid¡ f Brixl pcr Unil Yolumc

I of Sugo,r Solution¡ ot 20 C

(r) Q' (3) (l) (2' (3)

lWelgbt (Pounds)De- I lq Air ofEree I

Pounds Solids(Brir) per De-

lJrtx

Welgbt (Pounde)in Alr of

Pounds Sollds(Brix) per

tJrlrI Cu. Ft.l I (;sl. Cu. Ft I Gal. cu. rt.l t Gsl. I Cu. Ft. I Gal.

rl.ol 73.698 | 0.852,2 173.76b | 0.rJ6l.4 173.825 | 9.869.61 73.893 | 9.878.8¡ 73.960 | 9.887

ro.0l 73.376 I 9.80$.zl is.444 | s.818.41 73.504 | 9.826.61 73.57r I e.835.81 73.63r'l 9.843

.¡.ol 74.020 | 9.8s5.2 174.067 | 0.904.4 l. 7.1.1ír.l | 9.fll3.6 ll 74.214 | {t,921.81 7{.232 | 9.930

{3.0 |.2

1

.4 I

.6 1

.81

| 4.0

..1

.o

.8

46.0

.1

.6

.8

48.0.2.4.6.8

l7.o.2.4.0.8

18,0

.4

.6

.E

{9.0

.4

74.3{9 | 9.93$74.4t6 I $.f¡1S74.476 | 9.r5674.5'13 | 9.90fi7,r.01r I 9.074

I7.{.6;8 | 9.9837{.7r5 | 9.90271.S05 | t0.000?4.E73 | r0.o09?4.94O I r0.018

I

75.007 | r0.02775.0?{ | r0.03675.r42 | r0.0{575.209 ll0.Ol,475.276 | r0.003

75.336 | 10.07175.404 | I0.0Bo75..r71 ll0.0s$75.Í'38 110.0(¡.$7r,.bo0 | ro.r0t

I

75.673 | r0.rr675.740 | t0.12575.8O8 | lO.t3475.8?fi I lo.l4375.942 | to.r52

?6.0r7 | 10.16276.077 | lo.r?076.144 | lO.t7976.219 | 10.18976.280r I rO.t98

I

76.354 | 1o.2O770.421 | r0.2r676.488 110.22.576.556 | 10.23476.623 | 10.243

2 9.35029.52429.69629.87030.04 r

30.2 I 630.39130.56430.73930.9 r 5

3 ¡.9;032.14832.323

3 2.680

3 2.858

aa o r a

33.39333.57 3

óó./có33.93334.I143.r.2963 4.4 76

3 r.0883 ¡.2653 r.41 I3r.6r53 1.793

3 4.65534.83 735.0lfl3i.20 I3,''.3l¡ t

35.f¡6635.7403f.93336.rt736.300

36.4 8836.66936.8543i.04237.228

37.4 l 33;.5993 7.7853i.97238.158

3.9243.9473.9703.9934.016

4.03941.0634.0864.t094.¡33

4.1564.1804.2034.!264.250

5.0015.0265.01¡l5.0705. t0l

1.27 44.2 984.3214.3454.3f'9

4.3 924 .4164.4 404.4fr44.488

4.5t24.5364.5004.5854.609

4.63 34.0574.0E14.7004.730

1.7 Í44.7itl4.8(t44.8284.853

4.8784.9024.927'4.91¡24.977

50.0.2.1.o.8

6LO.2

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66.0.2.4.6.8

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76.09076.76576.43276.9007 6.975

7i.o427 7.10977.t7777.24177.3 t 9

77.386i7 .4tt377.5297 7.5957 7.063

7 7.80577 .8 ¡'2

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78.08978. t5678.2317 E.2997 8.366

7 8.44178.50878.58378.65878.72s

78.800i ó.óu /7 8.04 279.0097 9.084

70.15175.2267 0.30 t7 0.36879.,r4 3

70.51879.59370.06079.73 579.8r0

7 s.87779.95280.02780.¡0180. l 76

10.252,o.26210.27 r10.280r0.290

10.29010.30810.3 r7r0.326r0.336

10.345I 0.3 Ír410.36410.373t 0.3 82

I 0.39?10.4 0 I10.4 l0I 0.4 ?010.4?9

10.13910.4 4 810.,r.58t 0.4 67¡ 0.47 6

l 0. {86r0.405I 0.505t 0.51510.524

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l 0.63010.0{010.649¡o.65910.669

10.67810.68810.698I 0.708t 0.718

38.34538.53638.? 2338.91 r39. r03

39.29139.48039.66939.85840.051

4Q.24140.{ 3040.02540.8154 r.006

42. t 0842.3614 2.5ó842.;5 t42.945

43.t434 3.336,13.53543.73443.925

44.12844.32344.52344.7 t I44.920

.t5,I t 645.3t745.$10,r5.710rl5.9l8

46.r20,{6.32346.52146.725¿t0.928

17.r2717.3324 7.53017.740{7.945

4t.20r4 1.3924l .5834l .7804t.972

5.r265.1 525.1775.2025.225

5.5085.5335.5595.s855.61I

5.2526.2785.3035.3285.354

5.3796.,r055..r315.,r565.482

6.1 656.1926.2r96.2169.278

6.3006.3276.3556.3826.409

5.8995.9255.9525.9780.005

6.O310.o580.0856.ttl6.138

5.6375.6035.6896.7r56.741

5.7 875.7930.8206.8{66.872

Tabla 3 (cont): Peso especÍf ico de soluciones de azúcar

Weighl per Unit Volume ond Weight of Solidc lBrixt per Unit Volumeof Sugor Solution¡ ot 20 C

(2' (3) (t) (2) (3)

Weiqht (Pounds)in Air of

I l Gsl.

Pounds Solids(llrir) pe¡De-

Itrix

600.2

.6

.8

61.0.2

.6

.tr

6 2.0.2.1

.8

6 3.0.2

.li

80.{i l680.6S i80. ?6080. s3 480.9(tf,

I ()u. Ft.

802.r {80.31860.3 9380.4 6 680.ú43

E0. ft8.l8'.{rí!¡rit.ll.i

| 61.?(,f¡' 8l.rs3

Sl.3..rS6.r ..1{3tit.50sAl.:,s:l¡jl.lj.-,;

R l.;3!¡i I . E(t;sr.ssl8t.f¡5;83.03 0

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I 0. R20I O.836|0.t.10| 0.ti56l0.8ti6

I t).fi8(iI o.¡i1)6I (t. !r()610.91 6

r 0.9?010,03liI r). $.1 6t 0.9.50r0.fr67

58.8255 9.0.io59.27259.4 9350.?20

59.94260. r 6900.3 9760.6 t I60.8{ 8

7.8647.8947.5247.0537.083

I 0138,04 38.07 48.ro{8.t34

8.t6{L 19."8.2r58. ?558.286

6.3106.:r{;8.3;68.4088.{39

8..t708.5008..53 r8.5638.59{

8.62{8.6.'i68.68;6.7¡88.?50

8.78t8.8r 28.8{ 2ft.6;56.907

8.9388.0709.0029.0339.065

9.0969.r269.1609.r929.22r

¡ 0.7 86I 0.71¡0I 0.806r0.8r6

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ft--eiBht (Por¡nds)ilr Ai¡ of

84.03 684.1 l 88 r.19384.26884.350

84.42584.507¡i 4 ..i 908.r.6648.r.7{ 7

8.t.8224.1.0()lE4.97fJfi.i.()6 I85. r .r3

85.9 1 66.'1.3006.'¡.383tt ír.4 5 7E.5.540

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63.209(i2.4.tO6:l. (i; ¡63. t{9603. I 29

03.360trJ..f ü ¡

63.8206{.0526{.286

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7 5.0.2',|.6.8

7 6.0.2

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Il.l30¡ t.140Il.t5tI l.l6tdt.t72

8I¡.6228í.69 785.77965.86 r8ó.944

80.0 r 880. | 0ttt0. t 8386.2{i586.34 8

86.4 30n(i.5().i

Rr.i.6 6986.?52

s 6.83 4{16.016I 6. fr088;. (rti I87. I 03

4i.238I 7.32087.40287.4 8 587.567

8i.64ic? ?ao87.82187.90.187.086

I 1.49f)ll.l¡10I I.52tI t.i,32I 1.543

61.514(;{.7{80{.9826fi.2l 065.452

6I¡.68 705.9 t 760. r.r066.36866.62G

06.8626;.00067.336U¿.J¡J6t.6t3

68.04 66E.28466.5236E.76369.003

69.2.t36S.18460.;3069.97270.2 t3

6 7.0

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6 6.0

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69.O,.1.6.8

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R2.01¡ Itl:t.01t(i83. t o(lE3. I 83

83.2.'rR83.33 383.4 r .5

83.4 009il.5 t-2

83.61 783.72 283.8().183. S;983.96 l

I l.663I 1.0;3¡ 1.68.1t r.605I t .706

I t.?17I t.7?8I t.7{0I t.?."1I r.7 62

9.2569.?800.3239.3ir{9.386

Pou nds Solids(Ilrix) frer

48.146 | 0.43648.351 | 0.46446.557 16.4€¡t46.763 10.51948.970 | 6.540

4lt.lt'7 | 6.i¡7449.379 16.00149.587 | G.62949.;94 | (;.6a)650.u02 | 0.6E.1

50.?¡0 | 6.?r250.110 | 6.?4(,50.ti28 ifi.?ti85('.837 | 0.7965r.040 | 6.624

5r.2i6 | 6.S5?ór.472 | 0.88r51.6t6 | 6.$08fil.887 | 6.030.52.t)07 l0.0ti.i52.3085 3.5?0i,2.;32ir?.t!4453.t61

5s.3 ;4

53. A(1054.() I 4lr4.227

54.442.54 .66154.S;(;.5r'r.0 !125l-¡. itOñ

55.5?S | 7.4235.5.7.r3 l;.4525.5.flfi(, l7.,tAl50.1 82 | 7.5 t r)56.3 98 | ? ..r,3 0

56.0r5 | 7.56856.833 17.ír9757.O!'fi | i.6o757.274 | ;.t5657.498 | 7.686

57.i16 | 7.7r057.93G I 7.74f)58.r60 | 7.77.558.380 | 7.8345ft.60.5 l;.834

Tabla 3 (cont): Peso especffico de soluclones de azúcar

Wcight pcr Unil Volumc ond Weight ol Solid¡ [Brix) pcr Unil Volumc

of Sugor Solution¡ ol 20 C

(3) (l) (2)(l)

Weight (Pounde)ln Air of

Poun<Ls Solids(Brir) per

WelBht (I'ound¡)ln Alr of

Póunds Solld¡(tsrir) perDe-

RreeBrix

Do-gre6B ¡lx

10..58610.62 ¡10.65f¡I 0. ri0(l1O.72lt

E0.0,.1.0.8

81.O.2.tL.6.8

8 ¡.0

.4

.(t,8

88.00888.15088.23388-3 r 588.307

88.{808 8,50288.0.rt288.73288.8¡ 6

88.89 888.0816t.0 7 I8!. I Í¡3I rJ.235

89.3r7tt 9.40 78 0.1 898 9.5726 $.66 ?

80.7 4.189.62689.910I9. f¡989rJ.080

00.1 70\to.25290.34 290.4 2Ít90.507

00.5a70().67 f,00.76090.85 |90.941

01.0230r.ll3sl.l0f,0¡.28.5ot.375

70.4 5470.69670.9397¡.t817 t.125

7l.0007 L.$ t272.16372.40572.65r

72.9gft73.t1273.3 0573.0,r073.8E7

74.r337.1.3tt774.63 4i 4.8827 5.r37

75.38575.0337 5.88976.r367 6.388

76.64 5/ o.óvo77.r527 7.40{77.655

? 7.91 378.1657 8..r247 6.07 77 8.s37

79.190?c.451?9.7047 s.00080.227

I Gal.

s4r I9.4519.{830.5r69. Í¡{ 8

0.58 r0.0 t30.64 79.6799.7 12

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I0.0 ¡ 010.044

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10.2,t6¡o.279t0.311I0.34710.38 r

lo.'t t.5¡o,449I {,.4 R.flo.5l¡J¡0.552

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f, t.Eet0t.0fJo02.00392.15392.242

02.3250?.4 l402.5()4(t!. Í¡t|{92.070

92.76602.8569?.94593.03 593. r 18

93.20793.20793.38793.47793.55 0

93.6,t I93.73893.82803.flt894.008

9 {.09?0.t. t 87$4.27 79.r.3 079{.4 57

0{.546

80.4 8280.7.t48¡.0098r.263I t .520

8¡.7E382.O.r 682.30,182.56982.833

83.002E3.3 Ír783.62 {83.8fio84. r ¡0

84.1t7E4.08584.95285.2 2085.482

85,75080.02086.289I 6.50086.823

87.09487.36{87.63587.90788. r 80

t0.759t0.794t0.829¡0.E63ro.898

t 0.033t0.088¡ L002I t.038I1.073

I l.l08I t.r 13tl.l79I l.2r 1I 1.249

I 1.285l r.321I t.356t 1.392tr.427

I1.463I t.499l r.536I 1.57 II r.607

r l.643t 1.679t 1.7¡5I 1.7501 r.788

| 1.821lt.tJ6l¡ 1.805I 1.93,1r 1.97 ¡

r 2.o07

l2.34212."t54I 2.30013.3 7 8r 2.389

t2.401t2.413t2.4?ttr2.43712.4.r8

l2.1fiO12.47212.48412.,t9612.507

12.5191 2.53 tI 2.51 3¡ 2.55512.567

1t (?ol ?.1¡9 1

I ?. t;0ll1 2.61 5t2.627

l2.63fl

12.226t2.zil812.249t2.26112.273

12.281I 2.2 00t2.307r 2.31 Ir 2.33 r

I L828I 1.839ll.8f¡lI 1.862I 1.873

I l.fr{0I l .952¡ I .963I 1.97.1I r.986

83.0

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.D

.E

81.0.!.4.0.8

Et.0

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.l

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.8

E?.0

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.6

.E

¡ 2.0.54¡ 2.065

r 2.08E¡ ?.099

lz.lrtl:t.I ?2t?.¡3.1t:t.t{5t2.157

t 2.1 6812.t8üt2.¡01t2.2r.t312.2l5

88.4.5188.7?{88.90789.27 I89.5{5

89.8r 9

73

Entonces:

Ton. l'lsa ftlDla = ( üttsa t¡ x Cantldad Msa $ )/2200 = 404,604

Según la ecuación cle sólldos:

LF = 531,452 Ton/Dia

Y según la ecuación de materia:

Ottsal e = 126,848 Ton/Df a

3.5.2 Balance de masa en tachos de masa 2a

El balance de masa establece"

74

La ecuaclón del balance es:

Srpla = HSa2o*6ttsl.za

Srp¡a, x ('Bx srpt¡/100) = l'lsa2a x ('Bxttsa2¡/100)

Donde según promedlo 1.989 (tabla l):

'Bx Srplr = 71,4551' ?d

'Bxmsa2¡ = 84,43 ?B (meclldo a ^, 20'C, realmente está a 64'C)

l1sa2s = 6.436,4 ftszDia

Según Tablas 2y 3,paramasa2a:

De Tabla 2: Factor Correcclón 'Bx = 3,6704

En Tabla 3: Con 'Bx = 84,43 - 3,6704 = 80,8 Í6, se tlene:

' ACLARACION: la rozón por lo quo s monor este grodo brlx respeto alpromdio @ 1.9E9 esque ha sido nmrio considerar que lo rcuperación ó solitbs en lm cantrífup @ reflno es

lgual para cffi una 6 lm mm crclffi on flnes 6 balance. Al atablecer el balanco ó momeñ losmntrffu$ & reflno s explfm la recupermlón ü Sll&s ( ltem 3.6),

75

Omsa 2¡ = 88,397 Lb/ft5

Entonces:

Ton.flsa2e lDla = 254,617

Según ecuación de sólltlos se tlene:

Srpf a =292,439 Ton/Dla

Y según la ecuación de materia se tiene:

6msa 2¡ = 33,822 Ton/df a

3.5,1 Balance de masa en tachos de masa 3a

76

La ecuación del balance es:

Srp2a = HsaS!+Gttsag¡

Srp2a x ('Bxsrp2¡/ 100) = llsa3! x ('Bxmsas¡/ 100)

Donde, según promedio 1.989 (tabla | ):

'Bxsrp2c = 69,5142Í¿ (ver nota ple de páglna en el anállsls de Masa 2a),

'Bxmsas¡ = 84,73 Í8 (medldo a É 20"C, realmente está a 64'C)

Hsa3a = 2.891,8 ft5/Dia

Según Tablas 2y 3, para llsaie:

De Tabla 2: Factor Corrección 'Bx = 3,6675

En Tabla 3: Con 'Bx = 84,73 - 3,6675 = 81,08, se tlene:

dmsa 5¡ = gg,48 Lb/ft5

77

Entonces:

Ton.Msaie /Dla = I 16,303

Según ecuaclón de sólldos se tlene:

Srp2a = 135,520 Ton/Dla

Y según ecuación de materla se tlene:

Gilsasc = 19,217 Ton/Dla

3.5.4 Balance de masa en tachos de masa 4¿

El balance de masa establece:

78

La ecuaclón del balance es:

5rp5a = Hsa4a +GHsa4¡

Srp3a x ('BXsrpS¡/ 100) = llsa4a x ('Bxnsa4¡/ 100)

Donde según promedio 1.989 (tabla l):

'Bxsrpsr = 64,2318 % (ver nota ple de páglna en el anállsls de Masa 2a),

'Bx''rsa4¡ = 85,l2fB (medldo a o 20'C, realmente está a 64'C).

Msa4E = 1.239,4ft3lDf a

Según Tablas 2y 3, para la masa 4a:

De Tabla 2: Factor Correcclón 'Bx = J,6639

En Tabla 3: Con oBx

= 85,l2 - 4.6979 = I1,5 %, se tlene:

lnsa 4¡ = 88,692 Lb/ft5

79

Entonces:

Ton.llsa4a lDla = 49,966

Según balance de sólldos se tlene:

Srp3a = 63,399 Ton/Dla

Y según balance de materla se tlene:

0msa4¡ = 13,435 Ton/Dla

3,6 BALANCE DE MASA EN LAS CENTRIFUGAS DE REFINO

En esta estaclón se sepanan los crlstales de azúcar reflnacla de cada una

de las masas cocldas !a,2a,Ja y 4a, La cantldad de crlstales extrafdos

de la masa, está determinado por el porcentaJe de recuperaclÓn de

sólidos (X) en la centrifuga. Se ha establecido como parámetro que ésta

recuperación sea lgual en cada centrlfuga para cada masa.

80

Según el Esguema 10, el balance de sólldos azÚcares establece:

(recordando que los sólldos azúcares están contenldos en el grado Brlx cle

la soluclón azucarada) la cantldad de sólldos azúcares contenldos en los

azúcares refinadas de 10, 2a,3a y 4e, deben ser lguales a los sóllclos

presentes en el azúcar producldo; slendo su 'Bx (grado Brlx) = 99,96 %,

Ton,Sóf ldos azúcares Producldos/Dfa = 292,8 x 0,9996 = 292,673

Los sólldos en el azúcar refinada húmeda (Sn¡r), calculados segÚn la

suma de sóllclos contenldos en cada unas de las cuatro azúcares

proclucldas: está dado por:

Sner = SREFT.+ SREF2o+ SREFJc+ 5RfF4¡

Donde:

Snerro = (f1sa la x o$¡6al¡) x (X)

Sn¡rz¡ = (f1sa2s x'Bx.Hsa2¡) x (X)

= (SrplE x 'BXSrp¡o) x (X)

= ( flsafe x'Bxmsatc x (l-X) ) x (X)

6l

SR¡rs¡ = (llsaia x'Bxmsag¡) x (X)

= (Srp2a x 'BXSrp2¡) x (X)

= ( l1Sa2a x'Bxmsa2¡ x (l-X) ) x (X)

= ( Msal0 x'Bxtlmls x (l-x) x (l-x) ) x (x)

SRrrq¡ = (f1sa4a x'Bxmsa4c) x (X)

= (Srpja x 'BXSrpS¡) x (X)

= ( flsaja x'Bx¡1sag¡ x (l-X) ) x (X)

= ( Srp20 x'BXSrpZ¡ x (l-X) ) x (X)

= (Y1sa2e x'Bx¡sazc x ( l -X) x ( | -X) ) x (X)

= ( Srplt x .BXSrprr x fi -X) x fi -X) ) x (X)

= ( Msal0 x'Bxmsal¡ * (l-X) x (l-X) x (l-X) ) x (X)

Que sumando y slmpllflcando los cuatro tlpos de sólltlos azúcares, se

tlene:

SREF = (llsal0 x ('Bxr{satc/100)) x ( X * Xx(l-X) + Xx(l-x)2 + Xx(l-X)J )

Ecuaclón que permlte encontrar la recuperaclón cle sóllclos en las

centrffugas " X ", al establecer, por medlo lteratlvo satlsfacer los

sóliclos producidos en promeclio del año 1.989, según:

82

292,673 = (404,604x 0,804) x IX + Xx(l-X) + Xx(l-x)2 * Xx(l-X)5 ]

La que se cumple poffi: X * 0,43723.

0 sea, que la centrlfugaclón de las masas cocldas de reflno presenta una

recuperaclón de sólldos del 43,723 %, valor que comparado con el

obtenldo por el departamento de elaboraclón (43,4ÍEl, ofrece buena

aproximaclón,

Slendo asf; la cantldad de sólldos azúcares de cada uno de los cuatro

tlpos de azúcar reflnada fué:

Tlpo Ton.sólldos/Df a xt6 Ton,sóls,Az.Ref /Dla

la,

24.

33

4e

325,302

208,963

94,205

4,722

43,723

43,723

43,723

43,723

142,232

91,365

41,189

17,805

Al hacer sumatorla cle cacla uno de los sóllclos azticares de cada tlpo de

azúcar se tiene:

Ton.sól idos.azúcar Ref./DÍa = 292,591

EJ

Que comparados con los sóltdos producldos en promecllo 1,989 cle 292,673

Ton/Dia, relatlvamente se garantiza el balance de masa en tachos de

refino $2kgldia de desvlaclón).

Ya elaborado el balance de masa en los tachos de reflno, es poslble

establecer el balance en las estaclones de autoflltros y clarlflcadores de

ref Ino. En el esquema I I se llustra el proceso cle reflno desde los

clarlf icadores hasta los autof I ltros.

Donde:

Eclarif to + LAVAUTOF = LD - LF

Se sabe: RR = Ecrartrp' LAVAUTOF * 5rp4a

Se ha deducldo:

LD = 675 Ton/Dfa @ oBx = 62,95 7o

LF = 551,452 Ton/Dia @ oBx = 6l,21%

E4

É=oIÉ3:gt

eLú,

o

I

nclrF-JEoI¡:J{

l¡¡

E=HHF

sEs=-LÉr{

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oEoLa-,

Itsot,5ooJtttocogtsL-b

tro?IJottooE(rtotr

rC¡

oor,(,'l¡l

oEofC'l,ll¡J

65

Entonces:

Ecrarff LD + LAVAUTOF = 143,548 Ton/Dfa

De anállsls f1sa4e (para hallar la cantldad de slrope 4e:

Ton,Srp4a/Dfa = [ Ton.sól.5rp4a/('Bxsrp4a/ 1 00) ]

= [ Ton,llsa4ax('Bxttsa4c/ 100)x( l-X) )/('Bxsrp4¡/ 100) ]

Según promedio 1.9E9 (tabla I ):

'Bxsrp4¡ = 53,70 % (ver nota ple de páglna en el anállsls de llasa 2a),

Entonces:

Ton,Srp4a lDla = 42,676,

Que al reemplazar en la ecuación Inlcial de éste anállsls, se tlene:

RR = 186,224T0n/D1a,

E6

Oue según promedlo 1.989, éste valor garantlza el balance de masa.

En el esquema 12, se llustra el balance de masa general, segun el año

1.989. En el que las unldades de las dlferentes materlas se refleren a

toneladas/dla, cuyo valor del grado Brlx se muestra en paréntesls.

NOTA: la cantldad de agua empleada en las centrffugas de reflno está

determinada de la slgulente forma:

- Tlempo de Inyecclón de agua en cada centrlfuga ^, 20 mlnutos,

- Descarga de la boquilla, según fabrlcante = 1,5 litros/seg,

Entonces, en cada centrlfuga se lnyecta; slendo la operaclón en cada una

de l8 ciclos/hr:

(f ,5 lt/seg) x (20 seg/ciclo)x (18 clclos/hr) x (l ton/1.000 lts) x (24

hrs/dla) ^, lSton/dÍa.

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