Incremento de eficiencia en una refinería back boiling mediante la optimización del tratamiento de jarabe y recuperación de sacarosa

Transcripción

1 Incremento de eficiencia en una refinería back boiling mediante la optimización del tratamiento de jarabe y recuperación de sacarosa

2 Introducción

3 Introducción Inicio operaciones en la zafra Recuperación de sacarosa se ha reportado valores cercanos al 88.0%, base para generar planes de acción que incrementen la eficiencia de recuperación de sacarosa. Disminuir el retorno de sacarosa y Perdidas por inversión que la estancia de materiales representa. Generando metodologías Disminuir la afectación que la materia prima Incrementan las remociones de color para con ello aumentar el reciclo de jarabe dentro de los subprocesos de refinación Incrementar los tiempos de operación de equipos Mantener una secuencia en la casa de cocimiento

4 Metodología

5 % recuperación Eficiencia La eficiencia conceptualizada de la escuela clásica se define como: Eficiencia (%) = productos/insumos X 100 Eficiencia aplicada a la refinación de azúcar VHP: Eficiencia Azúcar refino (qq) x Pol refino Azúcar VHP (qq) x Pol VHP x 100 Representa que de cada 100 quintales-pol de azúcar VHP a refinar se recuperan 87.5 quintales-pol de azúcar como refino Zafra Z Z Z Z 15-16

6 Análisis Fisicoquímicos Proceso de refinación Medición Real (1) Pesado y disolución ALTA DISPERSION Asegure el refinado de azúcar Clarificación 15% Exponerlo Tratamiento de licor Maximizar Cristalización 40% Centrifugación Secado, enfriado y (2) Pesado

7

8 Solución propuesta

9 Soluciones propuestas Se propone resolver el inconveniente de la variación del color del azúcar VHP mediante la implementación de un medidor de color en línea del azúcar VHP al cual tenga acceso 100% del tiempo el operador de pesado y disolución En zafras anteriores la preparación de lechada de cal para el proceso de clarificación, era realizada utilizando cal en bolsas, aumentando los factores variables del proceso, para lo cual se propone habilitar un sistema de bombeo de cal desde el silo del ingenio hasta la refinería, trayecto de 362 m de largo, de diseño, lo que uniformiza la preparación de la lechada de cal y asegura una materia prima manufacturada para ingenios. Se propone que el color del licor final sea igual o menor a 250 UI, manteniendo un reciclo de jarabe dentro de los procesos de refinación que será tratado con super adsorbente de base carbón activo Se propone aumentar la presión en filtros de 45 psi a 75 psi y realizar un calentamiento previo al ingreso de la filtración para disminuir su viscosidad y lograr aumentar el tiempo de operación de cada filtro y por ende aumentar el tiempo de contacto con el adsorbente. En la operación de recuperación de sacarosa se diseña el proceso bajo las siguientes características: 1. Alimentación de material a los tachos con colores menores a 250 UI. 2. Se conjetura que el color del jarabe que produce centrifugas será el doble del color de la masa cocida. 3. Se diseña el proceso con color licor tratado de 250, color objetivo de masa cocida de 800 y color del jarabe del doble de la masa cocida de 1600, en base a esto y según cruz de covenze se supone una utilización del jarabe del 40% en el back boiling. 4. Se estandariza la secuencia operativa de la casa de cocimiento que maximiza la utilización del jarabe producido.

10 Resultados

11 Disolución Se logra disminuir el color promedio en 17.5% respecto a zafra anterior en tanto que disminuyo también su variación en 46.3%, tal como se muestra en la figura 1: Figura 1 Gráfico de control del color de azúcar VHP a refinar Cuadro 1 Colores promedio y desviaciones estándar del azúcar VHP a refinar en las últimas tres zafras Zafra Promedio Desviación

12 Clarificación El cambio de preparar sacarato con cal en bolsas a realizar su preparación con cal del silo arrojo resultados satisfactorios en la remoción de color en la clarificación de licor tal como se muestra en la figura 2: Figura 2 Gráfico de remoción de color en clarificación Aumento en promedio del 66.1 % en la remoción de color Cuadro 2 Remociones de color promedio y desviaciones estándar en clarificación, del azúcar VHP disuelta a refinar en las últimas tres zafras Zafra Promedio Desviación Disminución del rango de variación en 33.3%

13 Tratamiento de licor Con el hecho de elevar la presión de saturación y temperatura se observo un aumento significativo duración en filtro de 10 hrs pasaron a durar 27 horas en promedio en 1ra. Filtración aumentando el contacto del adsorbente. Figura 3 Gráfico de remoción de color en licor tratado Cuadro 3 Remociones de color promedio y desviaciones estándar en el tratamiento de licor con super adsorbentes, de la mezcla de azúcar VHP disuelta y jarabe como in boiling en las últimas tres zafras Zafra Promedio Desviación Figura 4 Gráfico del porcentaje de jarabe reciclado como in boiling, en el proceso de tratamiento de licor

14 Recuperación de sacarosa En la figura 5 reporta la correspondencia en la presente zafra que el color del jarabe tiene respecto al color de la masa cocida para el proceso de back boiling, confirmando la conjetura realizada en el diseño del proceso planteado, indicando que el color del jarabe es 1.9 veces el color de la masa cocida más 40 unidades adicionales Figura 5 Gráfico de correspondencia del color de jarabe en función del color de la masa cocida.

15 SECUENCIA EN LA CASA DE COCIMIENTO SISTEMA MODULAR AUTOMATIZADO DE RETORNO DE JARABE PRE FABRICA VHP CALIDAD CANTIDAD CONTINUIDAD CASA DE COCIMIENTO MATERIAL TRATADO QUE MAXIMICE EL USO DE JARABE POS CONTROL EN CENTRIFUGAS REMOCIÓN DE COLOR LABORATORIO TENER EN TIEMPO LOS DATOS DE COLOR DEL PROCESO LAVADO DE MASA MANTENER INBOILING DE JARABE UTILIZAR LA CRUZ DE COBENZE USO DE MAQUINAS DE ACUERDO A EXISTENCIA

16 La figura 6 reporta los resultados de recuperación de azúcar en refinería producto de implementar las acciones propuestas, después del diseño del proceso y puesta en marcha la recuperación se eleva hasta un promedio de 94.2%, lográndose una recuperación de hasta 96.3%, dándole seguimiento al promedio de recuperación por zafra al termino de la misma la recuperación cerró en 90.1%, se denotan recuperaciones en días específicos de zafra que la misma cae pocas veces por debajo del 88% el cual era el promedio en zafras anteriores, aunque también se reportan días de recuperación en los que escasamente se alcanza un 90% de eficiencia. Figura 6 Gráfico de control de la recuperación de sacarosa a lo largo de la zafra

17 Sustentabilidad de eficiencia alcanzada Figura 8 Gráfico comparativo de la recuperación de sacarosa respecto al contenido de almidón del azucar VHP a refinar.

18 U ICUMSA GRAFICA 9. Comparativo de color en unidades icumsa

19 Conclusiones

20 Conclusiones Se alcanza una recuperación de hasta 94% La habilitación del dato del color del VHP en pantalla de refinería pone bajo control el color de la existencia de material a procesar, lo cual disminuye el color de la materia prima en 17.5% y mejora su estabilidad al disminuir su variabilidad en 46.3%. La utilización de cal para ingenios en el proceso de clarificación aumento la remoción de color del 15 hasta un 30%, aumentando la remoción en un 66% en promedio para la presente zafra. Las mejoras realizadas en el ingreso de azúcar y clarificación, permiten tratar mayor cantidad de jarabe mediante el uso de adsorbentes, para la presente zafra se trató en promedio el 6.4% de jarabe. Para el proceso de back boiling con color de licor de 250 UI, masas de 800 UI y jarabe de 1600UI, y en ausencia del efecto del almidón, se alcanza recuperar hasta un 94 % de azúcar refino. La recuperación durante la presente zafra fue en promedio de 90.1% con mejor calidad de azúcar refino que en zafra anteriores.