CONFERENCISTA EDGAR HUITZ Jefe de fabricación de Ingenio Concepción, Pantaleon Sugar Holding

Optimización de las etapas de decoloración y filtración en una refinería Equipo de trabajo: F. Miranda, J. de Matta, W. Rodas, W. Simon, A. Ardon, operadores de refinería, E. Huitz.

AGENDA 1. INTRODUCCIÓN 2. DESARROLLO a. RESUMEN b. OBJETIVOS c. MATERIALES Y MÉTODOS d. DISCUSIÓN DE RESULTADOS e. RESULTADOS f. CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN

El conocimiento y dominio de las cosas es cuestión de proximidad; es nuestra elección que tan cerca queremos estar

OPTIMIZACIÓN Y SOSTENIBILIDAD Objetivo Dar exactamente lo que el cliente necesita, cuando y donde lo necesita Eliminar todo lo que no agrega valor desde el punto de vista del cliente. (Desperdicio, variabilidad, etc) Enfoque Herramientas Flujo de valor, o de proceso, como principal herramienta de trabajo Mejorar el desempeño a través de cambios en la operación, administración y comportamientos. Clara visión del estado futuro. ( existe la forma correcta y la incorrecta de hacer algo ) Aislar, estabilizar y transformar el desempeño del proceso. Modelación estadística Aprender y enseñar en el proceso

INHIBIDORES QUE AFECTAN EL CORRECTO DESEMPEÑO DE TODA OPERACIÓN Desperdicio Variabilidad Falta de flexibilidad

DESARROLLO

RESUMEN En el estudio y ensayos realizados se optimizan las etapas de decoloración y filtración en la producción de azúcar refino a partir de azúcar blanco sulfitado.

OBJETIVOS a) Incrementar la eficiencia operacional del proceso de decoloración y filtración. b) Evaluar la capacidad oxidación y eliminación de diferentes decolorantes, adsorbentes y carbón activado. c) Establecer un modelo estadístico para maximizar la decoloración.

MATERIALES Y MÉTODOS Se analizaron 180 días de operación de la refinería, de los cuales se tipificaron 6 combinaciones de acuerdo a los productos químicos utilizados y el tercio de la zafra asignado; las pruebas se desarrollaron en la reciente zafra 14-15 y algunos comparativos se realizan históricamente en lapso de 5 años. El nivel de confianza del análisis de los datos fue de 95%. Los ensayos son referidos a la metodología ICUMSA.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

PLANIFICACIÓN

Esquema general de un Modelo de Operación Unitaria Parámetros Especificaciones Geometría Corrientes de entrada Calor Trabajo Modelo Operación Unitaria Corrientes de salida Calor Trabajo Tamaño

Proc S Afr Sug Technol Ass (2001)

ENFOQUE DE PROCESO 1. Evaluación de capacidades y balance de línea. 2. Verificar tiempos de retención. 3. Optimizar el control y automatización del proceso. 4. Evaluar perfil de temperaturas y ph en el proceso. 5. Empoderamiento y competencia del personal.

DESPLIEGUE DE PROCESO TÍTULO SUBTÍTULO

ESTABILIDAD Y CONTROL DE PROCESO SUBTÍTULO Color Licor Filtrado % Decoloración ph de licor Turbidez de licor filtrado Color derretido

Una muestra y un objetivo t de 1 muestra DISCRETA Dos muestras independientes Dos muestras dependientes entre sí t de 2 muestras t pareada VARIABLE Y CONTINUA TIPO DE X Más de dos muestras ANOVA NO CONTROLABLE REGRESIÓN CONTINUA CONTROLABLE DOE

PLANIFICAR EXPERIMENTO DOE

DISEÑO

ANALISIS DOE

ANALISIS DEL DISEÑO

ANALISIS REGRESIÓN MULTIPLE

MODELO DE REGRESIÓN MULTIPLE

RESULTADOS

RESULTADOS La capacidad oxidante del producto decolorante con ingrediente activo a base de Dimethyldialkylammonium chloride presento valores de decoloración superiores a 40%.

RESULTADOS En la etapa de filtración la adsorción con el adsorbente S492 complementó en forma eficiente la remoción de color con una contribución mayor de 35% e incremento la eficiencia del proceso.

RESULTADOS Durante la evaluación del adsorbente S492 se pudo demostrar una reducción significativa en: 1. Consumo de tierra filtrante como filtro ayuda. 2. Consumo de tierra filtrante empleada en la precapa en los filtros primarios. 3. Consumo de tierra filtrante empleada en los filtros trampa. 4. Consumo de adsorbente. 5. Generación de agua y sólidos de desecho. 6. Pérdida de azúcar en la torta. 7. La caída de ph del licor clarificado a filtrado. Lo cual se traslada a una reducción a la perdida de azúcar por inversión de la sacarosa. 8. Agua dulce generada. 9. Agua de proceso para el lavado de los filtros.

Decoloraci Gráfica # 1 Decoloración de licor Zafra 14-15 75.00% 70.00% 65.00% Estadísticas descriptivas N 179 Media 0.60270 Desviación estándar 0.068525 Mínimo 0.41153 Máximo 0.73702 60.00% 55.00% Con suavizador Muestra la tendencia general de los datos 50.00% 45.00% 40.00% 1 24 48 72 96 Día 120 144 168

RESULTADOS

Datos RESULTADOS Gráfica de % de Decoloración del licor por zafra 80 60 40 20 0 2011 2012 2013 2014 2015 Estadísticas 2011 2012 2013 2014 2015 N 150 164 179 185 179 Media 35.773 24.199 36.069 54.487 60.270 Desv.Est. 7.7905 7.8046 7.2579 12.331 6.8525 Mínimo 1.6838 7.0022 14.016 7.3418 41.153 Máximo 53.110 50 53.935 70.450 73.702

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES a) Las muestras de las pruebas realizadas entre los días 123 al 152 mostraron un desempeño superior en la decoloración del licor; la combinación incluyo la aplicación del decolorante con ingrediente activo a base de Dimethyldialkylammonium chloride utilizado en la clarificación de licor y el uso de adsorbente S492.

CONCLUSIONES b) Los resultados en los ciclos de operación de la estación de los filtros mostraron una mejora de 32%, por lo que los consumos de ayuda filtrante disminuyeron, así como el consumo de agua de lavado y eficiencia operacional.

CONCLUSIONES c) Resulta necesario aunar criterios y realizar más pruebas respecto a los valores óptimos de los predictores (variables X) de la respuesta (Y) del modelo, principalmente lo relacionado con los valores de ph en los licores; así como también evaluar y modelar los efectos en la degradación de color.

CONCLUSIONES c) El modelo estadístico para predecir y simular valores esperados de decoloración tuvo significancia y explica un 73.05% del valor de respuesta.

La semilla de la innovación tiene infinitas posibilidades para desarrollar propuestas de solución que logren una mejora en lo que hacemos. Gracias