Você sabia que no nosso país, a cana-de-açúcar é a matéria-prima com maior rendimento para realizar a produção de açúcar e etanol? É isso mesmo! E será que existem muitas diferenças entre os processos produtivos do açúcar e do etanol?
Continue lendo e saiba como funcionam os processos produtivos de usinas sucroalcooleiras!
Como funcionam os processos produtivos do açúcar e do etanol nas usinas sucroalcooleiras?
Os processos de produção de açúcar e etanol são relativamente simples, porém, possuem etapas críticas ao longo do caminho. Além disso, a tecnologia utilizada é muito semelhante em todas as usinas brasileiras. Há apenas variações nos tipos e qualidades dos equipamentos, controles operacionais e, principalmente, nos níveis gerenciais.
A unidade industrial pode ser dividida nas seguintes seções:
Recepção, preparo e moagem da cana em usinas sucroalcooleiras
É neste momento do processo produtivo das usinas sucroalcooleiras que ocorrem a limpeza e a abertura das células da cana-de-açúcar. O objetivo é extrair o caldo da cana de modo que haja uma perda mínima dos açúcares e garantir que a umidade final do bagaço seja reduzida.
A cana é colhida inteira, através do corte manual e é transportada e lavada para diminuir a quantidade de impurezas que afetam de forma negativa o processamento dela. É importante ressaltar que, se a cana for picada através do corte mecanizado, não poderá ser lavada e as perdas de sacarose seriam muito elevadas.
Algumas usinas estão começando a utilizar a limpeza a seco, baseada em jatos de ar sobre a cana.
Logo após a limpeza, a cana é transportada por esteiras até os equipamentos de preparo. Normalmente, existe um ou dois conjuntos de facas rotativas, que servem para picar a cana se ela estiver inteira ou nivelar a camada de cana na esteira, facilitando o trabalho do desfibrador.
Este equipamento, composto de um rotor com martelos oscilantes e uma placa desfibradora, pulveriza a cana e abre as células em que estão os açúcares, facilitando o processo de extração pela moenda.
A extração dos açúcares da cana pode ser feita por dois processos: moagem e difusão. O processo de difusão é pouco utilizado no Brasil, por isso não terá foco neste post.
A moagem é um processo de extração do caldo em que a cana passa por dois rolos. A moenda deve extrair o caldo e produzir bagaço que possua um grau de umidade suficiente para que possa ser utilizado como combustível nas caldeiras ao fim de todo o processo.
Tratamento do caldo de cana
O caldo de cana, após o processo de extração, contém uma grande quantidade de impurezas que precisa ser reduzida para deixá-lo com a qualidade adequada aos processos.
A primeira fase do tratamento do caldo serve para a remoção, por meio de peneiras, de sólidos insolúveis, como a areia, argila, bagacilho etc.
A segunda fase é o tratamento químico do caldo, que serve para remover as impurezas insolúveis que não foram eliminadas na fase anterior do tratamento. É necessário, ainda, fazer a correção do pH para evitar a inversão e decomposição da sacarose.
É neste momento que o processo produtivo de açúcar e etanol se divide. O caldo tratado pode ser enviado tanto para a fabricação de açúcar quanto a de etanol.
Na produção do açúcar, é obrigatória a etapa de sulfitação, que serve para inibir certas reações e fazer com que diminua a viscosidade do caldo, do xarope, das massas cozidas e dos méis, facilitando as operações de evaporação e cozimento.
Na produção de etanol, após passar pelo tratamento inicial citado acima, o caldo deverá seguir para a pasteurização, com aquecimento e resfriamento imediato. Um tratamento mais completo do caldo implica adição de cal, aquecimento e posterior decantação, tratamento semelhante ao utilizado na fabricação de açúcar.
Em geral, o resfriamento do caldo é realizado em duas etapas:
- passando o caldo quente por um trocador de calor regenerativo e no sentido contrário do caldo misto frio, onde o caldo misto é aquecido e o caldo para destilaria é resfriado;
- resfriamento final, normalmente realizado em trocadores de placas, usando água como fluido de resfriamento.
Cerca de 140 kg de açúcar ou 86kg de etanol podem ser obtidos a partir de uma tonelada de cana.
Problemas com a Medição de Nível nos processos de fermentação
Durante o processo de fermentação na indústria sucroalcooleira, um dos grandes problemas é a produção de espuma. Os antiespumantes utilizados para este processo são caros e, quando usados de forma incorreta, afetam diretamente a qualidade da produção.
E isso acontece exatamente pela especificação errada de instrumentos de Medição de Nível pontual nas dornas de fermentação. A detecção do nível alto nas dornas de fermentação é essencial, uma vez que elas são totalmente fechadas.
A maioria dos instrumentos tende a não fornecer valores corretos após um tempo de uso, exatamente pela incrustação gerada pela espuma no elemento sensor dele. O ideal para este processo é o uso de instrumentos que sejam imunes a esse tipo de incrustação, pois toda vez que o nível é alarmado, um sistema automático de pulverização de antiespumante é acionado.
É claro que os processos internos de melhorias precisam estar alinhados, desde o plantio até o produto final. E é importante lembrar também que não existe escolha certa ou errada, mas sim a que é mais benéfica para o seu processo!
Só depende de você! A otimização de custos em função da produtividade está fazendo todas as indústrias de pequeno, médio e grande porte aderirem aos instrumentos que utilizam as melhores tecnologias de medição de nível, densidade, vazão mássica e outros.
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