Refinería

Es de destacar que por el momento todo el azúcar de insumo de la Refinería será únicamente blanco de plantación de alta calidad. Por lo tanto, nuestro sistema presenta como una de las principales características la eliminación del PROCESO DE AFINACION; el cual básicamente consistiría en la remoción de la película de miel de los cristales de azúcares de insumo de baja calidad, utilizando un conjunto de operaciones unitarias específicas para dicho fin.

El objetivo principal del proceso de disolución, será obtener licores crudos disueltos a 65° Brix, sin presencia de cristales de azúcar en suspensión y a una temperatura controlada no mayor a 80 °C.
Dentro de las características funcionales de este proceso, se utilizan equipos que permiten efectuar una predisolución del azúcar con aguas dulces o condensadas de calidad controlada a través de un elemento sin fin, que alimenta a su vez al tanque de disolución. El proceso requiere de dos tanques en serie dotados con mecanismos de agitación tipo hélice y calentamiento con vapor saturado.
Estos tanques están conectados por la parte superior a través de una canaleta de desborde, sobre la cual existe un tamiz estacionario inclinado, cuya perforación o mesh posee un área abierta del orden del 24% equivalente a una tela N° 0 de centrífuga. La tecnología moderna de refinación precisa que sean eliminadas todas las partículas groseras en suspensión. Los elementos insolubles más comunes cuando los azúcares no cumplen los indicadores de calidad, son el bagacillo y las partículas de cachaza. En el primer tanque se efectúa la disolución cercana a 65° Brix y en el segundo se procesa el ajuste final. El tiempo de retención total es del orden de 30 – 35 minutos bajo condiciones normales de operación.
El proceso de dosificación del azúcar y el agua de dilución es controlada automáticamente a través de un controlador electrónico programable que garantiza el cumplimiento de las variables de densidad y temperatura.

Para este fin y, considerando la calidad del licor crudo obtenido en la disolución de azúcares blancos de alta calidad; no es necesario realizar ningún proceso de clarificación del tipo defecofosflotación u otro, para la remoción de impurezas insolubles y reducción de color. Por lo tanto, utilizando la tecnología de adsorción con carbón activado en polvo en contacto continuo; es posible decolorar los licores derretidos hasta un 60%.
Dentro de las principales ventajas que ofrece este esquema podemos mencionar: la sencillez de sus instalaciones, facilidad de operación y seguridad en los resultados para refinerías de mediano porte.
De manera resumida, el proceso consiste en tratar los licores derretidos calientes (75 °C) con una solución de carbón activado, dentro de los tanques de flujo continuo, donde la relación carbón-licor se mantiene constante. Estos tanques tienen agitación mecánica para promover la suspensión de la mezcla y mantener un contacto íntimo. El tiempo de residencia no debe ser superior a 35 minutos, tiempo suficiente para que ocurra la adsorción inmediata y ninguna forma de desorción.
Para que este sistema trabaje en forma estequiométrica, es necesario la utilización de un tanque de preparación del carbón fluido, donde se mezclan el carbón con agua pura en proporciones definidas y, desde donde se abastece el tanque de dosificación.

El gasto de carbón activado dependerá de cuatro indicadores básicos iniciales:

1. La calidad del azúcar que se insume, debido a sus características propias de color, polarización, materia insoluble, etc.
2. La eficiencia de decoloración que se estima necesaria para el producto final que se desea producir.
3. El tiempo de contacto y el sistema de agitación del licor y el tipo carbón
4. El pH del medio y su temperatura

En el segundo tanque de contacto continuo, se aplica una de solución de filtro ayuda. Esta suspensión, es preparada con sílica diatomácea especial y agua pura en un tanque previsto de agitación; del cual se dosifica al licor derretido previamente tratado con carbón activado.
El proceso de filtración con diatomita es una operación unitaria compuesta por dos etapas. Primero, una delgada capa protectora de filtro ayuda (la pre-capa) es formada sobre la tela del filtro mediante la circulación y recirculación de una mezcla de licor filtrado con diatomita, entre el tanque de preparación de pre-capa y los filtros. Puesto que la mayoría de las partículas de diatomita son menores que las aberturas del medio filtrante, la pre-capa se formará por efecto de aglomeramiento, esto es, por congestión de las partículas contra las paredes de los poros del medio filtrante.
Fundamentalmente la precapa tiene tres funciones básicas:

1. Evitar que la superficie filtrante (tela de polipropileno monofilamento) sea obstruida por las impurezas presentes en el licor tratado, prolongando de este modo la duración del ciclo de filtración.
2. Facilitar la limpieza de la superficie filtrante al final del ciclo
3. Producir el efecto clarificante al comienzo del ciclo

Después de formar esta pre-capa, se dosifican pequeñas cantidades de filtro ayuda. A medida que la filtración progresa, el filtro ayuda y carbón, mezclados con el licor decolorado, van quedando retenidos en la pre-capa, formando continuamente una nueva superficie de filtración, las diminutas partículas de diatomita proporcionan innumerables canales microscópicos que retienen las impurezas suspendidas y permiten que el licor tratado pase libremente por el medio filtrante si ser obstruido.
En nuestro caso, utilizamos un sistema de doble filtración. Todos los filtros son del tipo autofiltros circulares rotatorios marca SUCHAR, cuyos elementos filtrantes están compuestos por 36 hojas verticales cada uno. Cada placa tiene salida independiente, la cual permite controlar el proceso de manera individual.
En la primera filtración, el licor tratado pasa a través de la capa de carbón y la pre-capa en forma transversal, mientras que el filtrado cristalino, se conduce hacia los topes de salida en los extremos de cada hoja. Por este sector de flujo se extrae el licor filtrado hacia el cabezal único siendo a continuación descargado por un “manifold” común si la calidad del mismo es óptima a la vista del operario. Este licor recibe a continuación una segunda filtración o pulido para garantizar la obtención de licores con más de 60° Brix y color entre 120 – 140 ICUMSA, libres de suspensión y con brillo apreciable.
Por lo general los filtros operan continuamente hasta que el volumen de producción sea aproximadamente el 30% del flujo máximo y/o la presión de operación sea de unos 4,6 Kg/cm2 (60 PSIG). Cuando ocurre esta condición habrá necesidad de alternarlos con otro recién pre-capeado. Una vez efectuado el cambio se procede a la liquidación del mismo. A continuación se realiza el lavado con agua caliente pura hasta agotarlo de tal forma que el filtrado efluente tenga 0° Brix. Una vez alcanzada esta etapa, se descarga la torta saturada (diatomita, carbón e impurezas) por la parte inferior con auxilio del sistema de aspersores de agua caliente a presión.

La cristalización de soluciones puras (licores filtrados) comprende dos proceso bien diferenciados, la aparición de gérmenes cristalinos en el seno de la solución y el crecimiento de estos minúsculos elementos. La técnica moderna comprende la adición artificial de núcleos cristalinos vía semillamiento y el control del crecimiento de los cristales inoculados. En un sistema puro (azúcar refino) como el gradiente y la fuerza impulsora es la concentración, los núcleos inyectados provocarán un impacto y formarán una enorme cantidad adicional de cristales.
El gobierno del sistema, estará dado por tres operaciones fundamentales, alimentación de licor, evaporación del tacho y el grado de movilidad de la masa. La relación de alimentación – evaporación estará dada por el grado de concentración constante del sistema cristalino. El ajuste de la concentración en tres etapas operativas siempre en aumento, determina que la velocidad de crecimiento de cristales sea apreciablemente constante. Si el grado de movilidad del tacho no es suficiente, las sobresaturaciones locales provocarán falsos granos y cristalizaciones anormales. Como el sistema no es ideal, muchos de los cristales se rompen al chocar unos contra otros, con las paredes del tacho y, se forman además muchos microcristales.
La operación de cristalización se lleva a cabo de forma que la solución o licor se mantenga sobresaturada con respecto a los gérmenes introducidos, pero no sobresaturada con respecto a los granos minúsculos formados en las condiciones de trabajo.
En esencia, la cristalización de soluciones puras tendrá al menos tres ajustes de grado Brix, a una misma presión y sin otros agentes internos que gobiernen el sistema, solo la concentración y la movilidad del sistema.
En resumen, podemos definir que el trabajo de operación de cristalización del refino, se divide en tres etapas consecutivas: semillamiento, control del crecimiento del cristal y punto o terminación de la cocción.
El sistema de producción de azúcar refino adoptado por RATSA, está referido a la producción básica de cuatro masas. Para ello el licor filtrado o final, se somete a cocciones sucesivas hasta completar la cantidad mencionada de masas A, B, C y D. Bajo este esquema, se pueden envasar por mezcla adecuada, azúcar refino de 99.8° de polarización mínima y 45 unidades ICUMSA de color.

La centrifugación, es la operación unitaria de separación sólido – líquido, donde el objetivo principal es recuperar el sólido (cristales) imprimiéndole características físico -química determinadas, valiéndose de la fuerza de gravedad y combinando los lavados con agua pura a temperaturas cercanas a la ebullición.
La centrifugación o purga de las cuatro masas cocidas mencionadas anteriormente, producen también cuatro tipos diferentes de azúcar refino y sus respectivos jarabes, a saber A, B, C y D.
Los azúcares A, B, C y D se conducen de inmediato a través de transportadores del tipo sinfín y elevadores de canjilones al proceso de secado y envasado. Por otro lado, los respectivos jarabes son bombeados hasta los distintos tanques de almacenamiento ubicados en el piso de tachos, para ser reprocesados y agotados en los distintos cocimientos.

Nuestro sistema de secado consta de dos tambores cilíndricos rotativos instalados en planos inclinados inversos, colocados uno sobre otro; el primero hace la función de secado y el segundo enfría el azúcar. En general, la tecnología del secador es a contracorriente en lo que a flujo de aire y azúcar se refiere. La temperatura del azúcar que sale del secador es del orden de 60 °C y a la salida del enfriador es 40 °C.
En la industria de la refinación de azúcar, el secado es una operación de la cual no se puede prescindir, ya que mediante la misma es que se le da el acabado final al producto en cuanto a calidad, presencia y garantía en el período de almacenamiento.
Los azúcares fríos, pasan a través de sistemas de transporte del tipo elevador de canjilones y tornillo sinfín, hasta sus respectivas tolvas de almacenamiento; desde donde son extraídos por mecanismos ajustables de vibración efectuándose las respectivas mezclas para envase.
En la actualidad, se dispone únicamente de un sistema automático de pesaje para la presentación de bolsas polipropileno con liner de pilietileno de 50 kg.