News. Azúcar. almidón y levadura. Cómodo control de PH durante la purificación del jugo. Soluciones para la analítica de los líquidos de proceso

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1 Azúcar almidón y levadura Soluciones para la analítica de los líquidos de proceso 11 News INGOLD Leading Process Analytics Cómodo control de PH durante la purificación del jugo Con la implantación del sistema de limpieza EC 200 e, un importante fabricante de caña de azúcar de Tailandia eliminó todos los revestimientos del electrodo de ph mejorando el proceso de purificación y la fiabilidad de las mediciones de ph. Producción de azúcar en Tailandia Tailandia se ha consolidado como uno de los principales países exportadores de azúcar del mundo. En el período comprendido entre 1995 / 96 y 2005 / 06, las exportaciones de azúcar han oscilado entre 2,3 y 5,1 millones de toneladas, con una media de 3,80 millones de toneladas anuales. Por esta razón, la producción de azúcar es uno de los principales sectores económicos de Tailandia. El azúcar se cultiva en todo el país. Con una cuota de consumo doméstico del 27,8%, sólo se emplean alrededor de 2 millones de toneladas de azúcar para consumo doméstico. El resto, aproximadamente 5 millones de toneladas de azúcar, se exporta al mercado mundial, principalmente a Asia. Nuestro cliente es uno de los 5 fabricantes de azúcar más importantes del noreste de Tailandia, con una capacidad de producción de toneladas de caña / día. Sus principales productos son: azúcar crudo (azúcar moreno), azúcar refinado (azúcar blanco) y melaza. Requisitos de calidad en la purificación del jugo Cuando el jugo se extrae de la caña de azúcar, puede estar contaminado con suciedad y otras sustancias no deseadas. Los contaminantes se eliminan del jugo por medio de una combinación de filtración mecánica, calor y tratamiento químico (adición de lima). Para lograr la calidad requerida del producto final, tienen vital importancia la precipitación eficaz y la eliminación de los contaminantes.

2 Editor / Producción Mettler-Toledo AG Analítica de Procesos Im Hackacker Urdorf, Suiza Control de ph durante el proceso de purificación La medición y el control preciso y fiable del ph es un aspecto crítico para la etapa de purificación. El reto para esta aplicación había sido causado por las partículas de cal que cubrían el electrodo de ph y originaban medidas imprecisas y un control de proceso deficiente. La medición de ph empeoraba generalmente a los 7 días de la puesta en funcionamiento. Como consecuencia de este problema, la calidad de los jugos estaba por debajo de los valores de las especificaciones, mostrando un líquido turbio en lugar del jugo claro deseado. Por otra parte, se redujo significativamente la producción después de la etapa de evaporación. Como resultado de ello, la calidad del producto se encontraba por debajo de las expectativas y los gastos fueron mayores debido a menores rendimientos y a mayores costes de mantenimiento. Condiciones del proceso Temperatura del proceso: C ( F) Presión del proceso: 1 1,5 bar (14,5 21,75 psi) Periodo de serie: 2 horas Rango de medición del sensor: 7,5 7,8 ph Limpieza de electrodos con agua InPro Expectativas del cliente El cliente quería mejorar la fiabilidad de la medición del ph para aumentar la calidad del producto y el rendimiento de purificación, y para reducir también el mantenimiento requerido como soporte del bucle de medición del ph. Solución del problema por METTLER TOLEDO Tras estudiar la situación propusimos una solución total que consistía en una carcasa retráctil con un sistema automático de limpieza para prevenir cualquier recubrimiento del electrodo de ph. Adicionalmente, este sistema permitiría la limpieza del electrodo sin interrumpir el proceso. Nuestro sistema utilizó los siguientes componentes: Electrodo de ph: InPro 3250/225/Pt1000, Transmisor de ph: ph2100 e, Sistema de limpieza y calibración: EasyClean EC 200 e, Cubierta retráctil neumática: InTrac777 P Nuestra promesa Tras la instalación de este sistema, el cliente confirmó que nuestra solución ofrecía: valores de medida muy precisos mayor fiabilidad, pues no se produjo ningún cambio o modificación de valores considerable reducción del mantenimiento requerido InTrac 777 P. EC 200 e el secreto del éxito La clave de este éxito fue sin duda la implantación del EasyClean EC 200 e, el cual se suministra con un sistema de lavado y limpieza individual de sensores para procesos muy contaminados, e integra una bomba de diafragma que introduce el agente de limpieza en la cámara de lavado. El intervalo ajustable de impregnación del agente de limpieza garantiza un efecto óptimo de la misma. El ciclo de limpieza puede activarse por el contacto de lavado del transmisor o habilitarse manualmente en la unidad de control EasyClean. EasyClean 200 e permite una estricta separación entre la electrónica y todas las zonas mojadas. Algunas características de EasyClean 200 e: Limpieza automática del sensor con agua Limpieza adicional con una solución limpiadora Elección libre del agente de limpieza Componentes fiables para condiciones difíciles Satisfacción del cliente El cliente estaba muy satisfecho con nuestra solución e indicó que siempre que piense en soluciones analíticas de proceso se acordará de METTLER TOLEDO. El clien te confia en el EasyClean 200 e. Los electrodos duran ahora 4 veces más que en el sistema anterior, y la calibración del electrodo de ph se realiza una sola vez al mes. Illustraciones Archivo MarCom 8902 Urdorf, Suiza Archivo Midwesco Filter Resources Archivo Syngenta Archivo Symtec Transmisor ph 2100 e. EasyClean 200 e. Sujeto a modificaciones técnicas. Mettler-Toledo AG 12/07 Impreso en Suiza. 2 METTLER TOLEDO News Azúcar

3 Medición de ph y oxígeno disuelto Mejora de la calidad en la producción de levadura. La medición en línea de los valores de ph y oxígeno disuelto (OD) es una forma eficaz para supervisar dichas etapas, con la ventaja añadida de un mejor rendimiento y calidad. Producción de levadura para panaderías Un importante grupo francés de empresas especializabas en la producción de levadura para panaderías (levadura fresca / comprimida y seca) realizó recientemente una serie de pruebas orientadas a la optimización de las diferentes etapas de fermentación de la levadura. En estas pruebas se utilizó la cepa de levadura pura Saccharomyces cerevisiae junto con melaza (un subproducto de la fabricación del azúcar, rico en sacarosa). En una fermentadora experimental de 100 litros se estudió la influencia de parámetros críticos de proceso, como los valores de ph y OD, y los valores óptimos para estos parámetros en cada etapa de producción se determinaron de la forma más precisa posible. Valores de medida de ph y oxígeno disuelto Un requisito previo fundamental para el flujo correcto del proceso es garantizar valores de medida de ph y OD fiables y continuos (en tiempo real) que permitan la intervención rápida en el proceso de fermentación y el ajuste de parámetros externos a su debido tiempo. La solución proporcionada por METTLER TOLEDO consistía en: Sistema de medición de ph: Transmisor 2100 e, Electrodo InPro 3100 y Carcasa estática InFit 761 CIP para la inserción del electrodo en la fermentadora Sistema de medición de OD: Transmisor 4100 e, en combinación con Sensor InPro 6800 Gracias a sus características especiales de diseño que evitan con eficacia la obstrucción y suciedad, el electrodo de ph InPro 3100 es ideal para utilizarse en este proceso, pues la contaminación por bacterias constituye el mayor factor de riesgo en todas las etapas de fermentación. Sin embargo, es fundamental mantener un valor de ph ligeramente ácido y esterilizar el equipo de medida y el medio de cultivo (melaza) a fin de prevenir cualquier tipo de crecimiento bacteriano. El sensor InPro 6800 de OD también puede satisfacer por completo estos mismos requisitos, pues combina un diseño higiénico (esterilizable o sometible al autoclave, dureza superficial N5) con una medición muy precisa. El uso de estos dos sistemas de medición de METTLER TOLEOD garantiza unos valores de medida precisos y fiables así como la fiabilidad total del proceso. Resultados Se determinaron unos valores de medida precisos de ph y OD para lograr una mejora considerable de la eficacia de producción y calidad del producto. La prueba demostró que para conseguir resultados óptimos de proceso, los valores de ph debían oscilar entre 4,5 y 8,0 (entre 4,5 y 5 durante la preparación de la melaza, y entre 5 y 8 durante las diferentes etapas de fermentación). Fue posible determinar exactamente la cantidad de oxígeno disuelto requerido en relación con la cantidad de sustrato añadido durante el transcurso de la fase de reacción. Así se previene la formación de etanol (y de otras sustancias disueltas volátiles) durante la transición de la etapa de fermentación aeróbica a anaeróbica. METTLER TOLEDO News Azúcar 3

4 Previsión Resultó posible extrapolar los valores determinados en la fase experimental para la aplicación directa en fermentadoras de mayor volumen de producción ( y litros). Como resultado de ello, los sistemas de medida de ph y OD de METTLER TOLEDO se usan ahora para supervisar las diferentes etapas de fermentación a fin de lograr el perfecto desarrollo de los procesos. Gracias a las diversas opciones que ofrecen los transmisores de METTLER TOLEDO, ahora se prevé automatizar la alimentación de oxígeno disuelto de acuerdo con los valores establecidos durante las pruebas experimentales. Esto permitirá controlar el proceso de fermentación en tiempo real, y una dosificación más precisa de los sustratos aditivos. Ventajas básicas de InPro 6800 Reducción del límite de detección hasta 6 ppb Operaciones de servicio en segundos gracias al sistema Quick Disconnect (desconexión rápida) Medición de precisión Membranas de larga duración Acabado superficial pulido higiénicamente Esterilizable en autoclave y por vapor Materiales de construcción clasificados como aptos para FDA (Food and Drug Administration administración de alimentos y medicamentos) Certificación EHEDG y conforme con 3-A Las juntas tóricas húmedecidas se adaptan a las normas FDA y USP clase VI Ventajas básicas de InPro 3100 Totalmente esterilizable en autoclave o in-situ Menor mantenimiento gracias al electrólito en gel Resistente a sustancias tóxicas Resistente a presiones de hasta 6 bar (87 psig) Conector de proceso estanco al agua VarioPin (IP 68) para conexión sencilla y transmisión excelente de señal Compensación automática de temperatura gracias al sensor integral de temperatura Certifición EHEDG InPro Transmisor ph 2100 e. InPro Transmisor O e. METTLER TOLEDO News Azúcar 4

5 Limpieza automática de electrodos Una medición meticulosa del ph mejora el proceso de adición de cal Un sistema de medición de ph permite el control del proceso de adición de azufre y cal. El sistema de limpieza automática EC 150 es un elemento clave para ello, y garantiza un alto rendimiento del electrodo. La producción de azúcar es imposible sin analíticas de proceso Cuando la caña de azúcar llega al proceso, necesita lavarse para eliminar insectos y arena. Después de ello es necesaria la limpieza y el control del ph. Luego se extrae su jugo y se continúa con otros. En prácticamente todas las secuencias del proceso es necesario realizar una medición analítica. Proceso de sulfitación Eel azufre se añade al jugo de la caña para obtener su color blanco característico. La medición del ph es muy importante en este punto, pues define la cantidad de azufre que ha de añadirse al jugo. Tras la adición de azufre al jugo de la caña de azúcar, el valor del ph oscila entre 2 y 3. Proceso de encalado Para elevar el ph de la solución hasta el valor deseado, se añade cal. La medición es complicada, ya que la cal tiende a depositarse en el electrodo de ph, así como algunas partículas que aún se encuentran en el jugo de la caña de azúcar. El electrodo de ph necesita limpiarse regularmente debido al alto contenido de sólidos. Recomendaciones de METTLER TOLEDO Estos procesos son de máxima importancia en el proceso de fabricación de azúcar. METTLER TOLEDO se ha enfrentado al control de estos procesos en diversas ocasiones. Los siguientesl sistemas han demostrado ser consistentes en cada aplicación correspondiente: Para el proceso del sulfitación: Electrodo de ph InPro 3250 Gracias al sistema de referencia Argenthal, que ha sido patentado para METTLER TOLEDO, el electrodo posee una barrera iónica que evita cualquier deposición de sulfuro de plata y reduce la precipitación en el diafragma. Para el proceso de encalado: Electrodo InPro 4800 Carcasa InTrac 777 P Transmisor ph 2100 e EasyClean 150 para limpieza automática Limpieza automática con EC 150 Para mejorar el rendimiento del sistema METTLER TOLEDO desarrolló un sistema automático de limpieza del electrodo (EasyClean 150), que permite un mantenimiento sencillo y automatizado. El sistema de limpieza totalmente automatizado aumenta la vida útil del electrodo y permite simplificar los procedimientos de manipulación, lo cual reduce el riesgo de rotura de electrodos. La carcasa neumática InTrac 777 P El electrodo se limpia en la cámara de limpieza de la carcasa neumática InTrac 777 P. Se puede utilizar agua o agentes químicos de limpieza, como por ejemplo una solución de ácido nítrico al 5% (EC 200). El ciclo de limpieza así como la propia limpieza se programan con el transmisor de ph 2100 e. Electrodo robusto de ph InPro 4800 El sistema de referencia del electrodo de ph InPro 4800, se caracteriza por su gran longitud de difusión y su diafragma externo PTF. Como resultado la precisión permiten controlar correctamente la adición de cal. Por último este sistema está diseñado para ahorrar dinero, pues la adición química puede controlarse de una forma muy precisa. Claras ventajas para el cliente Mediciones fiables Precisión alta y estable Tiempos mínimos de parada Bajo mantenimiento Larga vida útil del electrodo InPro InPro EasyClean METTLER TOLEDO News Azúcar

6 INGOLD y THORNTON el líder global de los líquidos de proceso y del agua Estamos en todo! Con las dos líneas de producto THORNTON e INGOLD, METTLER TOLEDO completa la oferta de instrumentación de control analítico y físico para el control de su proceso productivo, desde la planta de purificación de agua, pasando por todo su proceso productivo, hasta el tratamiento de los efluentes. A diferencia de INGOLD, que está especializado en líquidos de proceso, THORNTON especializa en el tratamiento del agua. Su gran oferta de productos parte de transmisores multiparamétricos de 1, 2, 4 y 6 canales adaptables a sensores tales como: Sensores de conductividad y resistividad, hasta límites de 0,01µS Sensores de ph, oxígeno (medidas en ppb) y sensores de ozono TOC en línea y portátil Sensores de caudal y de nivel Medidores de presión Y lo más importante.con un solo transmisor, controla toda su agua! INGOLD es especialista en análisis en aplicaciones de síntesis química separaciones sólido-líquido cultivos celulares y bacteriológicos columnas de intercambio iónico procesos de mezclado y purificación torres de refrigeración, etc. THORNTON está especialmente diseñado para tratamientos donde se encuentren equipos de ósmosis inversa tales como en reutilización aguas de proceso y desalinización o bien en aguas potables también en procesos de desionización, aguas puras ultrafiltración y electrodiálisis inversa. aguas ultrapuras SERVICIO XXL para INGOLD y THORNTON Puestas en marcha y calibraciones para phmetros, conductivímetros, oxímetros y cauda límetros según las diversas normativas y cualificación del TOC según IQOQ. Regeneración y certificación de sensores independientes, certificación de equipos completos. Contratos de mantenimiento Estándar y Preventivos. Mettler-Toledo AG Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf, Switzerland Más información en: