apostila de tratamento de caldo primario

apostila de tratamento de caldo primario

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PROENG - Projetos e Desenvolvimentos de Equipamentos S/C Ltda.

INTRODUÇÃO

Esta apostila visa fornecer aos supervisores, encarregados e funcionários do setor, alguns conhecimentos complementares sobre as operações envolvidas na produção de açúcar, todas elas de fundamental importância para obtenção de um produto de boa qualidade .

O material aqui apresentado reúne, de forma simplificada, uma coletânea de dados de diversos autores.

    1. - TRATAMENTOS FÍSICOS

Tratamentos físicos são as operações preliminares na eliminação de impurezas grosseiras do caldo, ou seja, a separação puramente física, sem a adição de produtos químicos.

A quantidade de materiais em suspensão depende muito da qualidade da matéria prima, tipo de carregamento empregado , eficiência de lavagem, preparo de cana e etc.

1.0 - PENEIRAS

Equipamento fundamental para evitar sobrecarga nos decantadores e filtros.

As peneiras são utilizadas para um pré tratamento, onde os sólidos insolúveis são retidos a partir de uma certa granulometria .

Destacamos entre os tipos existentes de peneiras disponíveis, as seguintes :

1 - PENEIRA TIPO CUSH – CUSH :

Utilizadas na primeira etapa de remoção de impurezas grosseiras do caldo extraído pelas moendas, necessitando de 0,1 a 0,05 m2/tc.

Este tipo de peneira vem sendo largamente substituída por peneiras rotativas devido ao grande desgaste das telas, manutenção nas correntes e taliscas, difícil limpeza e consequente favorecimento ao desenvolvimento de microorganismo prejudiciais que causam a decomposição do caldo.

2 - PENEIRA ROTATIVA :

Atualmente vem substituindo as tradicionais peneiras do tipo cush–cush, na tarefa de fazer a primeira remoção de impurezas, pois são mais eficientes , operando com telas de 0,3 a 0,5 mm de abertura, maior facilidade para limpeza e baixo custo de manutenção .

3 - PENEIRA ESTÁTICA :

Utilizadas na filtração secundária do caldo bruto ou na filtração do caldo clarificado na saída do decantador .

Sua capacidade varia de acordo com o tipo de tela utilizada e o grau de inclinação .

Normalmente para caldo bruto são utilizados malhas de 50 a 100 mesh com 45o de inclinação e para o caldo clarificado 15o com malha de 150 a 200 mesh.

4 - PENEIRA VIBRATÓRIA :

Assim como as estáticas , podem ser utilizadas na filtração secundária do caldo bruto ou do caldo clarificado na saída do decantador, mas atualmente estão em desuso devido ao seu elevado custo de manutenção .

2.0.0 - TRATAMENTO QUÍMICOS

O tratamento químico consiste em eliminar o máximo possível de impurezas presentes no caldo na forma de compostos solúveis, coloidais e insolúveis ou ainda em suspensão que não foram eliminados pelo tratamento físico.

Basicamente é feito a coagulação/floculação com auxílio de produtos químicos e posteriormente eliminação no processo via decantador.

1.0 - OS OBJETIVOS DO TRATAMENTO QUÍMICO

  1. Máxima eliminação de não açucares ;

  2. Máxima eliminação de colóides ;

  3. Caldos de baixa turbidez;

  4. Mínima formação de cor ;

  5. Máxima taxa de sedimentação ;

  6. Conteúdo mínimo de cálcio no caldo ;

  7. pH do caldo adequado de modo a evitar inversão da sacarose ou decomposição dos açúcares redutores .

2.0 - O TRATAMENTO QUÍMICO CONVENCIONAL PARA AÇÚCAR

COMPREENDE

a) Sulfitação ;

b) Calagem ;

c) Dosagem de polímeros;

d) Dosagem de fosfatos.

1 - SULFITAÇÃO

O processo de sulfitação consiste em adicionar o dióxido de enxofre ( So2) ao caldo na forma de gás obtido a partir da combustão direta do enxofre em fornos rotativos.

As principais finalidades são :

- Formação de sulfito de cálcio, sal pouco solúvel que será removido por tratamento posteriores .

- Redução do pH para precipitação e eliminação das albuminas ( pH desejado 3,8 a 4,2 ) ou que o nível de SO2 no caldo esteja em torno de 600 ppm.

- Diminuição da viscosidade do caldo e consequentemente nos xaropes , massas e méis.

- Ação inibidora de formação de cor.

- Evitar desenvolvimento de microrganismos prejudicias

2 - CALAGEM

Finalidades:

- Corrigir o pH até valor desejado ( 6,9 a 7,0 );

- Reação com ácidos orgânicos presentes no caldo;

- Provocar floculação de colóides e consequente agrupamento do material em suspensão no caldo;

- Influência do pH , da temperatura e do tempo na destruição dos açúcares redutores e da sacarose;

INFLUÊNCIA do

pH

TEMPERATURA

TEMPO

sobre

 7, ácido

 7, alcalino

AÇÚCARES

REDUTORES

- destruição moderada se a temperatura  55 oC; os produtos da decomposição são incolores.

- destruição considerável se a temperatura  55 oC; ocorre formação de muitos ácidos orgânicos e compostos de cor escura.

- geralmente a ele- vação da tempera-

tura acelera as ve-

locidades das

reações.

- a quantidade de

produtos forma-

dos pela decom-

posição, depende do tempo de ex-

posição.

SACAROSE

- destruição por

inversão; for-

mação de açú-

car invertido.

- não há destruição.

- Produtos dadecomposição dos açúcares redutores são de cor elevada, não permitindo a obtenção de açúcares de brancura suficiente e também reagem com íons de cálcio aumentando consideravelmente as incrustações em aquecedores e evaporadores.

Controle de pH:

A melhor forma de controlar a alcalinização do caldo é através de um potenciômetro registrador e controlador contínuo de pH .

Existem no mercado bons controladores de pH automáticos.

Freqüentemente os problemas com o controle do pH são puramente devidos a fatores mecânicos e ou operacionais e não propriamente ao aparelho ou eletrodos utilizados.

Eletrodos sujos podem dar a falsa impressão de um controle ajustado corretamente, já que a intensidade da incrustação diminui a sensibilidade do sinal de pH .

Modificar o loop (em alguns casos o programa) do controlador de pH para reduzir o tempo da resposta e aumentar a sensibilidade do controlador em benefício o controle de pH .

3 - DOSAGEM DE POLÍMERO

Finalidades:

Promover formação de flocos mais densos nos processos de clarificação do caldo visando :

- Maior velocidade de sedimentação ;

- Compactação e redução do lodo;

- Melhoria na turbidez do caldo clarificado ;

- Produzir lodo com melhor filtrabilidade, ocasionando um caldo filtrado mais limpo;

- Menores perdas da sacarose na torta;

As principais características dos floculantes são peso molecular e grau de hidrósile .

A seleção do polímero mais adequado deve ser feita após testes preliminares em laboratórios polímero de diferentes graus de hidrólise e peso moleculares devem ser testados.

Outro fator importante é a quantidade adicionada normalmente a dosagem vária de 1 a 3 ppm em relação a matéria prima.

A adição de grandes quantidades pode provocar o efeito contrário, ou seja, em vez de provocar atração das partículas, acontece a repulsão.

Observações:

Bomba dosadora tipo helicoidal ( rotativa de deslocamento positivo ) é a mais indicada.

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