TECNOLOGÍA DE AZÚCAR TEMA 08: CENTRIFUGACIÓN Y SECADO 17/06/2013 CENTRIFUGACIÓN

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA E.A.P DE AGROINDUSTRIA TECNOLOGÍA DE AZÚCAR TEMA 08: CENTRIFUGACIÓN Y SECADO CENTRIFUGACIÓN La masa cocida resultante de la cocción y cristalización del jarabe está formada por cristales de azúcar y por las mieles que no cristalizan. La separación de los cristales de azúcar de las mieles, se realiza en equipos denominados centrífugas o turbinas, por la acción combinada de la fuerza centrífuga y la fuerza de gravedad. En la práctica se acostumbra turbinar en caliente (70-75 C) las masas cocidas de primera y segunda, tal como salen de las tachas. Las masas de tercera se turbinan después de que salen de los cristalizadores a una temperatura menor (50 a 60 C). La duración de la turbinación depende de la uniformidad y tamaño de los cristales, de la viscosidad y pureza de la masa, de la temperatura, de la velocidad de arranque, de la rapidez de frenado y vaciado de la centrífuga, y de la duración de los lavados con agua y con vapor. El tiempo de turbinación para las masas de primera (masas A) es de 1 a 5 minutos, 4 a 10 minutos para las de segunda (masas B) y de 10 a 45 minutos para las de tercera (masas C). Como resultado de la turbinación de la masas cocidas de tercera o de agotamiento, se obtiene la miel final, miel que no cristaliza, denominada comúnmente melaza, con una pureza del 35 %. La melaza se pesa, envasa y se almacena en espera de ser despachada al comercio en donde se puede utilizar como alimento de ganado, en la producción de alcohol y en la industria sucroquímica. Fig. Sistemas de Centrifugación para la separación de la miel Turbinas centrífugas: Las más importantes son las turbinas cuyo eje oscila, entre las que figuran: 1

2 Turbina Weston: Es una turbina de eje dotado de oscilación, compuesta por un órgano motor colocado en la parte superior que acciona un eje vertical, que está provisto de una canasta perforada para permitir el paso de la miel. La canasta está cubierta por unas telas metálicas que retienen los cristales de azúcar, formada por hilos de cobre, arrollados en espiral y unidos uno junto al otro. Se carga por la parte superior, y se descarga al finalizar la turbinación de las masas por una abertura ubicada en la parte inferior del equipo. Las perforaciones de la canasta tienen un diámetro aproximado de 7 mm y están separadas 22 mm. El accionamiento de las turbinas se puede hacer de tres maneras ; con un sistema hidráulico, por correa y con un sistema eléctrico. Se disponen en línea formando una batería, la cual cuenta con un canal malaxador que recibe la masa cocida proveniente de los malaxadores y alimenta las turbinas. Además, la batería posee tuberías de vapor y agua para el beneficio de la masa cocida. Existen también, turbinas continuas como las de Krauss - Maffei y las C4, que entre otras características, presentan un consumo de cerca de 2,5 HP por tonelada de azúcar por hora, fácil acceso a todas sus piezas, no necesitan vigilancia, pueden trabajar todo un día sin limpieza, tienen un bajo consumo de agua y regulan la alimentación. SECADO El azúcar que se separa en las turbinas pasa a la etapa de secado, la cual se realiza en secadores rotatorios, en los que se inyecta aire caliente en contracorriente. El aire se calienta con la ayuda de un recalentador. La humedad del azúcar luego del secado es menor del 0,06 %. El secador elimina la humedad del azúcar hasta un rango máximo de 0.03 a 0.055% partes de agua por partes de azúcar seca, luego el azúcar seca pasa por un tamiz para separar el azúcar de los grumos formados por el secado, denominados caramelos de azúcar, el caramelo se lo envía al disolutor para reprocesarlo y el azúcar continua el proceso de envase y almacenamiento. Fig. Sistema de Secado y Enfriado del Azúcar Secadores: El azúcar crudo no se seca, simplemente se almacena y envasa tal y como sale de las centrífugas. Los demás tipos de azúcares se secan en secadores rotatorios con aire caliente a una temperatura entre 80 y 90 C, el aire se calienta con la ayuda de un recalentador. El equipo de secado cuenta además con un ventilador, un ciclón, un separador de polvo, una chimenea, un elevador para el azúcar seco, una tolva de recibo y una báscula (mecánica o automática). Un secador rotatorio consiste en un cilindro que gira sobre cojinetes apropiados, el cual tiene una leve inclinación sobre la horizontal para facilitar el desplazamiento lento del material dentro del secador. 2

3 La longitud del cilindro es de cuatro a diez veces su diámetro, que varía entre 0,3 y 3 m. Los sólidos a secar se introducen continuamente por un extremo, mientras que el aire caliente fluye por el otro extremo. Dentro del secador, unos elevadores que se extienden desde las paredes del cilindro en la longitud total del equipo levantan el sólido y lo riegan en una cortina móvil a través del aire, exponiendo el sólido completamente a la acción secadora del gas. Esta elevación del sólido contribuye a su movimiento hacia adelante. En el extremo de alimentación del sólido, unos pequeños elevadores espirales ayudan a impartir el movimiento inicial hacia adelante antes de que el sólido llegue a los elevadores principales. El material a secar no debe ser chicloso, puesto que podría pegarse a las paredes del secador, o tendería aapelotonarse. Dependiendo del material a secar y de las características de la operación de secado, existen varios tipos de secadores rotatorios, entre los que figuran : El secador de calor directo y flujo a contracorriente en el que el gas está en contacto con el material a secar (muy utilizado en la industria del azúcar) El secador de calor directo y flujo a corriente paralela (utilizados para el secado de yeso, turba y alfalfa) El secador de calor indirecto y flujo a contracorriente (para el secado de alimento para ganado, granos para la elaboración de cerveza) El secador directo indirecto el más económico (secado a altas temperaturas de lignito, carbón y coque). 3

4 ENVASE Una vez seco, el azúcar se envasa en sacos o bolsas plásticas, en sus diferentes presentaciones para ser despachado al comercio. En el proceso de envasado, el azúcar se pesa en básculas electrónicas. Cuando se empaca en sacos, éstos pueden ser sellados a mano o con la ayuda de una máquina. El almacenamiento del producto terminado requiere de una serie de cuidados para asegurar que la calidad del producto no se altere. Para que un azúcar pueda ser almacenado debe tener un contenido de humedad bajo (0,05 %). El azúcar de grano fino absorbe humedad más fácilmente que el de grano grueso, debido a que su higroscopicidad es mayor. Se debe contar con un depósito o bodega para almacenar el azúcar empacado antes de ser despachado al comercio. Dicho depósito debe cumplir con las disposiciones sanitarias para el almacenamiento de alimentos, las cuales le aseguran al consumidor final que el producto que está consumiendo está en óptimas condiciones. 4

5 Fig. Sistema Ensacadora y Pesadora para quintales de azúcar Bagazo: La caña al pasar por todo el proceso de triturado y la extracción del jugo queda residuos a los que llamamos bagazo lo cual sirve como combustible para hacer funcionar los calderos. El bagazo entra a los calderos en fragmentos pequeños para su mayor combustión. Este bagazo es transportado a los calderos desde un depósito por medio de bandas y la ayuda de un tractor que deposita todo este bagazo en las bandas. Fig. Almacenamiento de lo residuo de la caña procesada (Bagazo) GRACIAS 5