CAP 7 Cristalización

Operación de tachos

CAPITULO 7 7.00.00.- Operación del área de cristalización y cocción. Consideraciones sobre los esquemas de operación en tachos . Instalaciones requeridas para los tachos . Tecnología para cristalizar , preparación del Cristal 600 .Métodos empleados en la medición de la sobresaturación .Fabricación de la masa cocida “C” y las comerciales. Aspectos a considerar en los tanques de mieles y meladura. Operación de los cristalizadores de agotamiento y comerciales.

7.01.00.- Conceptos generales. Los tachos reciben la meladura concentrada por los evaporadores y a partir de una secuencia de operaciones básicas de ingeniería producen la semilla necesaria para la fabricación del azúcar granulado . Estas operaciones en los tachos tienen como fín :  Concentrar los materiales que se les alimentan hasta un nivel de sobresaturación tal que permita un rápido crecimiento de los granos.  Agotar progresivamente los materiales mediante una operación por etapas.  Lograr como producto final un azúcar granulado de tamaño tal que cumpla los requisitos normados. Este conjunto de operaciones tiene un tiempo de duración que oscila entre las 24 y las 32 horas y está vinculado a las condiciones de operación y a la destreza del personal del área. Por estas razones el área tecnológicamente es compleja , pues a pesar de que las operaciones básicas de ingeniería que la componen son cíclicas , estas deben ejecutarse en una forma tal , que el resultado final de ello sea la continuidad del flujo de producción .

7.02.00.- Estructura del área. Los equipos y las funciones de cada uno dentro del área de tachos de definen a continuación.

Tacho ; es el equipo básico del área

, en él se realizan las operaciones de concentración .Es un equipo activo en el sentido que para la realización de sus funciones requiere del suministro de vapor , mieles , agua y debe estar conectado al vacío.

Semillero

; equipo abierto y dotado de movimiento para mantener de forma homogénea todo el magma de semilla “C” que se produce en las centrifugas , para ser alimentado a los tachos comerciales o ser disuelta y convertida en meladura.

Granero ; equipo abierto y dotado de movimiento para mantener

de forma homogénea los productos en su interior . Existen de acuerdo con sus funciones graneros comerciales para tratamiento de la semilla mejorada , de agotamiento para grano fino y pies de masa “C”. 163

Manual de operaciones para la producción de crudos

Cristalizadores ; equipo abierto y dotado de movimiento

para mantener de forma homogénea toda la masa . Se consideran equipos activos porque forman parte del ciclo de agotamiento de las masa en los tachos .

Recibidores o portatemplas

; equipo abierto , preferiblemente con movimiento lo más rápido posible ; que recibe la masa directamente del tacho y la distribuye en los cristalizadores comeciales o de agotamiento.

7.03.00.- Esquemas de operación general de los tachos. El esquema de trabajo que se adopte en los tachos deberá garantizar además del cumplimiento de las especificaciones de calidad del azúcar , la agotabilidad de las mieles intermendias y final , de manera que en cada ingenio se establecerá a partir de las condiciones técnicas de sus instalaciones y la molida , el esquema básico de operación que responda a estas necesidades. Para organizar el trabajo de los tachos se deberán tener en cuenta los aspectos tecnológicos siguientes :  El crecimiento volumétrico de la masa está definido por el del grano de azúcar , de ahí el que el Jefe de Fabricación deberá valorar el comportamiento del crecimiento del grano como elemento básico para definir el número de cortes.  Todas las masa cocidas se realizarán con el mismo número de cortes y empleando idénticas proporciones en el pie y el volumen final para garantizar la equidad de sus purezas y la uniformidad y tamaño del grano de azúcar que producirán.  La cristalización se hará mediante semillamiento completo para obtener 4 masas cocidas utilizando como núcleo el cristal 600.  La cristalización deberá prepararse meladura virgen.

en la medida que lo permita la pureza , con

 El empleo de meladura y mieles a los diferentes materiales que se fabrican en el proceso , deberá partir del principio de alimentarlos en el orden descendente de sus purezas.

7.02.01.- Esquema básico de operación. Se utilizará un esquema de Tres masas cocidas sin recirculación de miel , cuando la pureza de la meladura sea igual o superior a 80.0 % .

Productos

Valores de las purezas

Masa cocida “A” Miel “A”

Intermedia entre la pureza de la meladura y de la semilla. Cómo mínimo 15 puntos por debajo de la pureza de su masa.

164

Operación de tachos Masa cocida “B” De acuerdo a la pureza asignada a la miel “B” . Miel “B” En el rango de 53 a 58.0 %. Masa cocida “C” Como valor más alto 62.0 % Tabla 7.1 Especificaciones de los diferentes productos que intervienen en el esquema de tres masas . Es el esquema básico de operación en los tachos .Se producen dos masas comerciales , la “A” y la “B” , y una tercera de agotamiento , la “C”. Las especificaciones de las purezas de los diferentes materiales se muestran en la tabla 7.1.

Se utilizará un esquema de dos masas cocidas sin recirculación de miel , cuando la pureza de la meladura sea inferior a 80.0 % . También se aplicará este esquema si las instalaciones tecnológicas disponicles posibilitan obtener mieles “A” a una pureza admisible para fabricar con ellas una masa cocida “C” cuya pureza se halle dentro de los límitas señalados en el apartado anterior.

Productos

Valores de las purezas

Masa cocida “A” Intermedia entre la pureza de la meladura y la semilla. Miel “A” Cómo mínimo 17 puntos por debajo de la de su masa. Masa cocida “C” Como valor más alto 62.0 % Tabla 7.2 Especificaciones de los diferentes productos que intervienen en el esquema de dos masas . Las altas purezas en la meladura también afectan el agotamiento , pues esta produce un desplazamiento creciente en las purezas de los materiales intermedios que imposibilitan que el esquema básico de Tres masas cocidas pueda lograr altas retenciones de sacarosa , no obstante a ello esta condición favorece mucho la calidad y las altas producciones de azúcar. De acuerdo a las carácteristicas del ingenio y despues de haberse agiotado las medidas convencionales se podrá proceder a la cocción de una masa adicional de agotamiento ( 4ta. masa ) o una segunda doble.

Dentro de las medidas convencionales se enuncian las siguientes :  Mantener la polarización dentro del rango establecido por la norma para el azúcar estándar .Controlando el tamaño del grano y el agua en lacentrifugas.  Verificar el ajuste del raspador separación del lavado de la tela .

a la tela

y la

operación del sistma

de

165

Manual de operaciones para la producción de crudos  Si las capacidades en cristalizadores comericales y la calidad de la materia prima lo permiten , aplicar enfriamiento a las masas comerciales en los cristalizadores. Las segundas dobles se producen a partir de un pie de semilla mejorada que se alimenta con miel “A” hasta completar el volumen necesario para 2 pies de masa . En esta operacion debe vigilarse la cantidad de grano ( del pie de semilla ) para tener la certeza de que las masas que se elaboren cumplan con la cantidad de grano y la calidad requerida en el azúcar.

uniformidad y cantidad de cristales en las dos masas “B” producidas no afecten ni la purga ni la calidad del azúcar comercial producida. La cuarta masa se producirá a partir de un píe de grano de cristalización o de semilla (sin corte ) al que se alimenta miel “A” hasta completar el volumen del tacho . Esta masa se purga por las centrifugas de tercera devolviendose la miel producida al proceso para coronar la masa cocida “C”. En ningún caso se recirculará miel “A” a la masa “A” , esta práctica limita el rendimiento en cristales de la misma , a costa de reducir su pureza empleando un material menos puro en su elaboración , esta debe producirse siempre a partir de la meladura virgen y de la semilla , para maximizar la producción de azúcar.La cristalización se producirá controladamente , por alguno de los métodos que se describirán ,en base a la tecnología de fabricar de un pie de cristalización 4 masas “C” iguales , en volumen y purezas.

7.03.00.- Tachos. El nivel de agotamiento de masas y mieles dependerá en gran medida de la organización que logre implementar el Jefe de Fabricación en el trabajo de los tachos ; pues es en esta área tecnológica donde se prepara el grano que se empleará como medio de semillamiento para la cristalización y se establecerá un sistema de alimentación de materiales de diferentes purezas para hacerlo crecer hasta el tamaño apropiado para su comercialización.. Para lograr estos propósitos cada conocer :

puntista , Jefe de Tachos y Jefe de Turno debe

 Cantidad de Templas a producir.  Tachos donde producirá las Templas que le corresponden y procedencia de los pies.  Graneros , recibidores y tachos vinculados a su producción.

166

 Volúmenes y niveles de pureza en los diferentes cortes.  Pies de semilla que se tomarán por turno.  Destino de los granos sobrantes.

Operación de tachos El área de tachos debe cumplimentar un conjunto de requisitos técnicos mínimos a fín de poder ejecutar eficientemente todas las operaciones básicas que la conforman.

7.03.01.- Requisitos técnicos mínimos. Las operaciones cíclicas demandan , por sus características , mayores capacidades que las requeridas en los procesos contínuos . Ello impone la necesidad de un análisis profundo para determinar cuál ha de ser la capacidad óptima de operación , puesto que mayores crearían existencias innecesarias de materiales azucarados que retardarían el proceso y menores harían el proceso incompleto . Ambos casos tienen incidencias muy negativas porque afectan el rendimiento en azúcar , incrementan el consumo de vapor y afectan a la calidad del azúcar a producir. En el escalado de la capacidad del área se estiman 22 horas de trabajo en operación ininterrumpida del tacho , que es el equipo básico y por tanto quien define el resto de las capacidades. Los requisitos técnicos a cumplimentar por los tachos se describen a continuación : 1.- Tachos con capacidad del orden de los 2 000 a los 2 200 pies³ ( 57 a 62 m³ ) por cada 100 000 @ { 1 760 a 1940 pies³ ( 50.0 a 55.0 m³ ) por cada 1 000 ton } de capacidad de molida del ingenio . 2.- Semilleros para garantizar las operaciones en los tachos sin una disolución obligada de la semilla , para ello se estimará una capacidad igual al volumen de operación del tacho mayor. 3.- Graneros para masas de agotamiento ; se considerarán necesario uno para grano fino y otro para pie de masa “C” , con capacidad igual al pie de masa del tacho mayor. 4.- Graneros comerciales ; se considerarán necesario dos capacidades una para semilla mejorada y la otra para los pies de masa “B” , las capacidades requeridas en ambos casos serán equivalentes a la del tacho de mayor volumen.

Tanques

para el 100 000 @ de 1 000 ton . de caña caña

almacenamiento de

5.-

Gls. m³ Gls. m³ Meladura 7 000 26.50 6 170 23.40 Miel “A” 4 500 17.00 3 970 15.00 Miel “B” 5 700 21.60 5 000 19.00 Miel de lubricación Capacidad para lubricar una masa cocida. Mezcla para cristalizar Capacidad igual al volumen del pie del tacho que cristaliza más un 20 a 25 % adicional por concepto de la concentración. Tabla 7.5 Capacidades necesarias en los tanques de meladura y mieles.

Tanquería meladura , mieles y de preparación del pie de cristalización de acuerdo a la tabla 7.5 .

de

6.- Equipo para la preparación del cristal 600 según la capacidad del tacho , véase metodología para la preparación del cristal 600. 7.- El tacho estará habilitado con los siguientes : 167

Manual de operaciones para la producción de crudos  Admisión de vapor de escape , con posibilidades de regulación.  Sistema de válvulas de seguridad , ajustada a la presión máxima de operación.  Conexión para la salida de los gases incondensables .  Sistema de extracción de los condensados por medio de sifones invertidos o trampas de vapor , ajustados al máximo régimen de evaporación y presión de operación.  Sistema de vapor de escoba para limpieza interior del tacho.  Sistema de alimentación de mieles con diseño Classen.  Cabezal de alimentación , con válvula herméticas independientes para meladura , mieles y agua , según el tipo de masa a elaborar.  Válvula de escape a la atmósfera , para romper vacío.  Dispositivo de inyección del medio de semillamiento , en el tacho de cristalizar.  Bandeja de muestra , con válvula para agua de retorno contaminada.  Sonda de muestra para la operación del tacho.  Lucetas con sistema de limpieza interior de agua e iluminación adecauada para la apreciación visual del nivel de masa.  Iluminación suficiente para la apreciación de las muestras de la masa cocida por la sonda.  Termómetro para la indicación de la temperatura de la masa en el tacho.  Vacuómetro para la indicación del vacío en el cuerpo del tacho.  Manómetro para la indicación de la presión del vapor de calentamiento.  Nivelómetro para el agua de retorno en la calandria.  Válvula hermética de pase de masa entre los tachos.  Válvula hermética para la descarga de masa cocida hacia los cristalizadores.  Conductímtro para controlar la cocción y dar punto a la tampla.  Duchas para el agua de enjuagues del tacho.  Tubería de 1 a 1.5 plg. de diámetro para alimetar agua a través de la tuebería o línea de alimentación.  Toma muestra de masa cocida. 8.- Todos los tachos estarán aforados y habilitados con una regla graduada para conocer el nivel de la templa , dicha regla tendrá la escala volumétrica y al lado el % de la capacidad de operación que ella representa. 9.- El tacho de cristalizar estará habilitado para la cristalización con alguno de los sistemas que a continuación se relacionan para controlar la cristalización por refractómetro o con el tachito piloto . 10.- El tacho que fabrica la masa cocida “C” estará habilitado con un toma muestra para el control del rendimiento en cristales y la lubricación . 11.- Para garantizatr la licuación de mieles intermedias se utilizará aire comprimido , disolutores estáticos de cademas , con propela u otro tipo , siempre que se garantice la disolución total de las mieles. 12.- Los tanques de mieles y meladura tienen que estar perfectamente identificados y habilitados con los sistemas siguientes :  Aire comprimido para mantener la homogeneidad de las mieles que guardan .  Agua caliente para la limpieza y ajustes de la concentración.  Estar aforados y con reglas , flotantes u otro sistema de fácil visibilidad , que permita conocer el volumen de los diferentes materiales que almacenan.  Línea de comunicación con los tachos con válvula de regulación y de pie para garantizar su hermeticidad. 168

Operación de tachos  Válvula de comunicación hermética son el resto de los tanques .  Válvula hermética para la liquidación hacia la zanja. 13.- Se habilitará un tanque para la preparación de la mezcla para cristalizar , con capacidad igual a 1.20 veces el volumen del pie de cristalizar . Este tanque estará perfectamente aforado y con regla interior o flotante que permita determinar el volumen de los materiales a mezclar y estará provisto con conexión independiente al tacho de cristalizar. 14.- Disolutores de semilla de diseño adecuado para que el disuelto no acuse presencia de granos y garantice la densida establecida . Estará provisto de conexión a los tanques de meladura y para uso opcional al tanque de jugo clarificado. 15.- Preferentemente condensadores individuales para cada tacho , con capacidad de 9.5 pies² ( 0.88 m² ) por cada 1 000 pies² { 33.6 pies² ( 3.12 m² ) por cada 100 m² } de superficie calórica del tacho. 16.- Bombas de vacío que garantice la operación en el rango de 25.5 a 26.5 plg ( 64.7 a 66.0 cm ) de Hg. de vacío. Las capacidades necesarias se estiman en 750 pies³/min ( 21.20 m³/min ) por cada 100 000 @ ( 660 pies³/min (18.70 m³/min) por cada 1 000 ton) de capacidad de molida del ingenio. 17.- Bomba de inyección con capacidad de 5 600 gpm ( 1 270 m³/h) por cada 100 000 @ { 4 930 gpm ( 1 200 m³/h) por cada 1 000 ton} de capacidad de molida del ingenio. 18.- Las tuberías de pase de masa entre los tachos deberán tener un diámetro de 12 plg. ( 300 mm ) para los tachos de hasta 12 pies de diámetro de la calandria , de 14 a 16 plg ( 355 a 400 mm ) par los tachos de 13 y 14 pies de diámetro de la calandria. Si por la organización y distribución de los tachos el recorrido de la tubería es excesivo , se deberá entonces incrementar su diámetro una medida ,para que las operaciones de pase se realicen en el tiempo establecido. Las tuberías de pase estarán seccionadas por válvulas de cuña herméticas y tendrán habilitadas conexiones de vapor para escoba antes y después de cada una. La distribución de las conexiones del vapor de escoba a lo largo de la tubería debe garantizar su total limpieza en el menor tiempo posible. No deberán interconectarse los sistemas de pase de masa de agotamiento y de comercial , para evitar posibles contaminaciones entre materiales de diferentes purezas y tamaños de cristales ; en caso de que por las características de las instalaciones esto no sea posible entonces se dispondrá de válvulas que hermetíce las secciones y se habilitará un sistema de vapor de escoba que permita la limpieza adecuada ante y después de cada pase . 19.- Las tuberías de descarga de los tachos tendrán un diámetro de 16 ( 400 mm) , 18 ( 450 mm ) y 20 plg( 500 mm) ; para los tachos de 12 , 13 y 14 pies de diámetro de la calandria respectivamente. En el caso de que la descarga sea por canales , estas deberán tener la pendiente y el área de flujo ajustado a la capacidad de la descarga del tacho de mayor volumen. Deben estar seccionadas con válvulas de cuña u otro dispositivo para la distribución de la masa en los respectivos portatemplas , recibidores y cristalizadores. 169

Manual de operaciones para la producción de crudos 20.- En el piso de los tachos se deberá tener un microscopio o instrumento óptico similar que permita examinar detalladamente todas las templas y apreciar el tamaño medio de los cristales , como mínimo con aumento de 10x. 21.- Se habilitará en los tachos los controles siguientes :  De las templas producidas.  De la cristalización.  Graficado de los tachos.  De la limpieza de Tanques y Tachos.  Mieles madres. 22.- El Puntista , Jefe de Tachos , Técnicos del área y el Jefe de Turno , tendrán la información necesaria para operar el sistema de cristalización que esté implementado en el ingenio. 23.- En lugar visible y al acceso del personal de operación de los tachos deberá mostrarse el esquema con que se operarán los tachos para tres y dos masas. Indicando claramente los tachos , graneros , recibidores y cristalizadores que intervienen en las diferentes operaciones.

7.03.02.- Procedimientos empleados para la cristalización. El objetivo básico de esta operación es producir todos los granos que se emplearán en la fabricación del azúcar comercial , es la operación más delicada en todo el proceso por su repercusión en el agotamiento y la calidad final del azúcar , por ello la preparación previa del equipo y de los materiales que intervienen en ella resultan indispensable sí se quiere que el resultado final de la misma sea el óptimo. Se empleará para estos propósitos el método de cristalización por semillamiento completo , partiendo de la inoculación de un medio de semillamiento previamente preparado en una solución de un material azucarado , en lo posible virgen , de una pureza dentro del rango de 78 a 82 % . Sobre la cristalización se apoya la estrategia de trabajo de los tachos , toda vez que dada las condiciones de pureza en la que se inocula el medio de semillamiento y la agitación vigorosa a que es sometida toda la mezcla , se alcanza la más alta velocidad de cristalización de todo el proceso de fabricación y con ello es posible un crecimiento inicial del grano desde 0.010 hasta 0.10 a 0.15 mm en la fase de la cristalización. De no lograrse este crecimiento no se podrá disponer de una semilla apta para la producción de las masas comerciales. De ahí que la tecnología a emplear prevea la fabricación de 4 templas de masa cocida “C” por cada pie de cristalización , pues con este proceder se garantiza un crecimiento volumétrico del grano igual a 12 veces , suficiente para garantizar una semilla de dimensiones adecuadas , con la aplicación de la ec. 7.1 de Thieme se puede estimar con suficiente precisión estos valores , que como ejemplo se muestran en la Tabla 7.6 .

F =  I ( D V)

1/3

Ec. 7.1

Crecimiento que experimenta la semilla del pie de cristalización para un desarrollo de 12.. Semilla en el pie en mm.

Cristal en la masa “C” en mm.

0.09 0.21 0.10 0.23 Se puede apreciar que para obtener un grano de tamaño medio del orden 0.11 0.25 0.13 0.30 170 0.14 0.32 0.15 0.34 Tabla 7.6 Dimensiones de la semilla inoculada y el cristal.

Operación de tachos de los 0.25 a 0.34 mm en la masa cocida “C” es necesario partir de un medio de semillamiento con un tamaño medio de 0.12 a 0.15 mm , además de sus dimensiones resulta imprescindible considerar la cantidad de granos que son necesario inocular para que la masas que produzcan estos cristales no tengan sobrantes de miel. La masa cocida es centrifugada y la semilla que produce se mingla posteriormente con jugo clarificado o agua , para obtener un magma de una concentración del orden de los 88 a 91 ºBrix. , que se bombea posteriormente hacia los tachos como pie para las templas comerciales. Los métodos empleados para alcanzar este crecimiento parten del principio de sembrar el grano en un medio lo más puro posible , con un nivel de saturación que permita maximizar la velocidad de cristalización sin riesgo de que se produzcan nuevas cristalizaciones ; estas condiciones se obtienen en los límites de las zonas metaestable y la intermedia , donde las velocidades de cristalización que se obtienen en meladuras de 80 % de pureza están en el orden de los 840 a 1 105 mg de sacarosa / m² min . En los términos de sobresaturación estos valores se enmarcan en el rango de

1.15 a 1.25 , en la Fig. 7.4 se indican gráficamente las diferentes zonas de saturación. Es por lo anterior la sobresaturación del medio la variable que es necesario controlar para la realización de la siembra de los granos a través de la inoculación del medio de semillamiento ; es también empleada para el resto de las operaciones de cortes y mejoras que se realizan en los tachos. Los métodos empleados para la medición de la sobresaturación conocidos hasta hoy son los siguientes:  Refractometria.  Elevación del punto de ebullición.  Reometría.  Radiofrecuencia. El método de la refractometría es el único que realiza una medición directa de la sobresaturación . El resto se basa en mediciones indirectas de determinadas propiedades de las soluciones que son sensibles a las variaciones de la concentración del medio.

7.03.03.- Material para el pie de cristalización. Se establece como norma el empleo de un material para la cristalización con una pureza en el rango de 76 a 82 % , empleando para ello los siguientes siropes :  Meladura virgen , siempre que su pureza se mantenga dentro del rango establecido.  Mezcla de meladura con miel “A”.

 Mezcla de meladura y de semilla “C” previamente disuelta a 60 ºBrix .  Semilla disuelta . 171

Manual de operaciones para la producción de crudos Los materiales  y  se utilizarán solo en casos excepcionales en los que dada deficiente calidad de la caña , la pureza de los jugos y de los materiales en fábrica están en el límite inferior del rango de purezas fijado. 7.03.03.01.- Estimación de la pureza y del volumen del material para la cristalización. Para estimar el volumen necesario del material para la cristalización , se debe considerar la concentración inicial y final de la mezcla , sobre la base de la perdida de agua que representa la evaporación del agua , así como un volumen adicional que puede oscilar entre un 15 y un 20 % por conceptos de ajustes del volumen del pie y para la primera ceba del pie de cristalización. Para explicar la forma de ejecutar los cálculos lo ilustraremos empleando un ejemplo en el que se cristaliza en un tacho de 12 pies de diámetro de la calandria , con un volumen final de templa de 1 200 pies³ ( 34 m³ ) y el volumen del pie es de 480 pies³ (13.60 m³) , se desea cristalizar a una pureza de 80 % , con una sobresaturación de 1.15 y un vacío de 26.0 plg ( 66.0 cm ) de Hg. Cálculo de las proporciones de meladura y miel “A” para la mezcla. Este cálaculo es necesario toda vez que habrá que concentrarse ( por evaporaión ) hasta el brix definido por el nivel de sobresaturación al cual se cristalizará ( para el caso 1.15 ) , un material que originlamente tiene alrededor de 62 a 65 ºBrix.Procédase de la forma siguiente : 1.- Determínense las purezas a emplear por análisis del laboratorio y a continuación calcúlense las proporciones de meladura y de miel para efectuar la mezcla por la aplicación de la cruzde Conbence.

PM

= Proporción de meladura = (Pmezcla-Pmiel (Pmeladura- Pmiel) Pmiel = Proporción de miel = 100 - PM

)

100/

Donde Pmezcla = Pureza a la que se preparará la mezcla. Pmiel = Pureza de la mie empleada. Pmeladura = Pureza de la meladura.

PM Pmiel

= (80.0 - 65.0 ) 100 / (85.0 - 65.0 ) = 75.0 % = 100 - 75.0

= 25.0 %

2.- Determínese la concentración de la mezcla por la ecaucaión siguiente : Cmezcal = {( Cmeladura  Pm) + ( Cmiel  Pmiel )} / 100 Donde Cmezcla Cmiel Cmeladura 172

= Concentración de la mezcla en ºBrix. = Concentración de la miel en ºBrix. = Concetración de la meladura en ºBrix.

Operación de tachos Cmezcal = {( 60.5 75.0) + ( 62.0  25.0 )} / 100 =60.88 ºBrix. En la tabla 7.7 se especifícan las carácteristicas de los materiales empleados para preprarar la mezcla para cristalizar y de la mezcla obtenida de los cálaculos realizados en los puntos 1 y 2. Material

Pureza (%) Concentración (ºBrix ) Proporción a mezclar en % Meladura 85.0 60.50 75.0 Miel “A” 65.0 62.00 25.0 Mezcla para cristalizar 80.0 60.88 100.0 Tabla 7.7 Materiales para cristalizar , composición de la mezcla. 3.- Determínese exactamente la concetración a la que se cristalizará , a partir del vacío en el tacho de cristalizar ( 26 plg (66.0 cm ) de Hg ) , de pureza del material ( 80.0 % ) y de la sobresaturación ( 1.15 ) , previamente seleccionadas en la tabla 7.12 de este Manual de Operaciones. En éste caso se deberá cristalizar a 79.2 ºBrix. 4.- Calcúlese el volumen de la mezcla aplicando la ecuación asiguiente : Vmezcla = ( Vpie   s pie  F ) / s mezcla Donde : Vmezcla = Volumen de la mezcla a preparar para cristalizar. Vpie = Volumen del pie de cristalización , al brix al que se cristalizará. spie = Desnidad de sólidos según la tabla 13.3.3 para 79.2 ºBrix (S= 1.15). smezcla = Densidad de sólidos según la tabla 13.3.3 para el crix de la mezcla (60.88ºBrix). F = Factor de ajuste de 1.15 a 1.20 , se asume 1.20. En la tabla 13.3.3 del anexo se obtienen los datos complementarios de la desidad y como sus valores no se corresponden con los tabulados se hace necesario realizar las interpolaciones de la forma sifuiente : Fc = Factor de ajuste para interplar = Brix deseado / brix tabulado. Fc = 79.20 / 79.0 = 1.003 Fc = 60.88 / 60.50 = 1.006 En la tabla de labajo se muestran los valores resultado de las interpolaciones . Concentración ( ºBrix) 79.00 79.20 60.50 60.88

de la tabla 13.3.3 y

el

Densidad de sólidos( Kg de sólidos / m³ ) 1 110.02 1 110.02  1.003 = 1 112.83 780.09 780.09  1.006 = 784.99 173

Manual de operaciones para la producción de crudos Vmezcla = ( 13.60  1 112.83  1.2 ) / 784.99 = 23.14 m³ ( 817.30 pies ³) Este calculo se emplea tambié para determinar las capacidades debe tener le tanque para la preparción de la mezcla. 5.- Determínese el columen de meladura y preparación de la mezcla.

que

miel necesario para la

Vmezcla = Vmezcla PM / 100 = 23.14  75.0 / 100 = 17.34 m³ ( 612.44 pies³) Vmiel = Vmezcla - Vmeldura = 23.14 - 17.34 = 5.80 m³ (204.85 pies³)

7.03.03.02.- Preparación de la mezcla . La mezcla debe prepararse con antelación suficiente al mometo de realizar la cristalización , para garantizar que la misma sea homogénea y halla sido comprobada su pureza y el brix por los análisis del laboratorio. 1.- Procédasse a mezclar los productos en las proporciones indicadas en el epígrafe anterio , en el tanque previsto para la misma ( requerimiento técnico no. 13 a cumplimentar en los tachos). 2.- Una vez completado el volumen de la mezcla y homogeneizada la misma , tómese un a muestra de la misma y envíese al laboratorio par averifivcar finalemente su poreza y el brix. 3.- Manténgase la agitación del tanque , para manener la homogeneidad de la mezcla , hasta que se determine su uso en la cristalización. 7.03.03.02.- Preparación del cristal 600 . El medio de semillamiento empleado en la industria azucarera Cubana es el Cristal 600. Este medio de semillamiento se preparará en un área donde existan las condiciones adecuadas para la operación de la instalación que se ilustra en la Fig. 7.6 y con posibilidades de la supervisión durante el proceso de confección . Se establecen dos dimensiones diferentes para la construcción de estas instalaciones :  Para los ingenios donde la cristalización se efectúa en tachos de 12 pies de diámetro de la calandria , de 1 200 pies³ (34 m³) y esta genera alrededor de 5 000 pies³ ( 142 m³ ) de masa cocida “C” en base al volumen del tacho donde se efectuará la cristalización .

 Para los ingenios donde la cristalización se efectúa en tachos diámetro de calandria mayores a los 12 pies y que producen alrededor de 7 200 pies³ ( 200 m³ ) de masa cocida “C” en base al volumen del tacho donde se efectuará la cristalización. 174

Operación de tachos En la preparación del cristal 600 se emplearán los materiales siguientes : Las proporciones exactas de los materiales se determinarán en cada ingenio , en base a las experiencias obtenidas en la aplicación de las proporciones de azúcar para alcanzar el máximo agotamiento. A los efectos de estimar Materiales Proporciones Azúcar refino o polvo de azúcar 1 a 2 Kg. por cada 1 000 pies³ ( 28 m³) de masa “C” las cantidades Alcohol no menosd de 94 ºGL 3 lts. por cada Kg. de azúcar refino de azúcar Agua condensada vegetal 316 mls. por cada Kg. de azúcar refino que se Tabla 7.8 Materiales y sus proporciones empleados en la preparación del cristal 600 requieren para la preparación del Cristal 600 se partirá del principio de buscar una masa cocida “C” de una concentración de 96 ºBrix. , con una pureza de 60.0 % como máximo y un licor madre de 40.0 % de pureza al salir del tacho . Para la preparación del Cristal 600 procédase de la forma siguiente : 1.- Estímese la cantidad de azúcar requerida , sobre la base de la experiencia en el agotamiento ,para el volumen de masa cocida a obtener en la cristalización. 2.- En el tanque “A” añádase agua indicada en la Tabla 7.8 .

de retorno

en la proporción

3.- Disuélvase toda el azúcar auxiliado de la vigorosa agitación de la propela y de la elevación de la temperatura hasta uno 90 a 95 ºC , como valores máximos. 4.- Suspéndase la aplicación del vapor y manténgase la agitación hasta que la temperatura descienda hasta los 68 a 72 ºC. 5.- Deposítese en el tanque “B” la cantidad de alcohol según las proporciones de la tabla 7.8 .

calculada

6.- Trasvásese la solución saturada de azúcar desde el recipiente “A” hasta el “B” , lentamente y con agitación. 7.- Manténgase la agitación durante 30 min. terminación de la operación de cambio de solvente.

posterior

a

la

8.- El cristal 600 se preparará como mínimo 2 horas antes del momento de ser empleado en la cristalización. 7.03.03.02.01.- Prueba de calidad del cristal 600. Es una prueba muy sencilla pero eficaz que nos permite conocer sí realmente la carga preparada tiene las cualidades necesarias para obtener una buena cristalización. 1.- Tómese en una probeta Valoración Volumen de sedimentos aforada con BUENA > 600 ml. ACEPTABLE 500 < SEDIMENTOS< 600 DESECHABLE < 500 Tabla 7.10 Criterios de calidad del cristal 600.

% 60.0 175 50.0 a 60.0