Antonio Carlos Fernandes
Engº Agrº - MSc
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CONTROLE DO
PROCESSO E BALANÇO
DE MASSA DE ART
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232 Balanço massa ART, Notas de estudo de Gestão Industrial
BALANÇO DE MASSA PARA COMPREENDER MELHOR...
Tipologia: Notas de estudo
2010
1 / 71
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CONTROLE DO
PROCESSO E BALANÇO
DE MASSA DE ART
CONTROLE DO
PROCESSO E BALANÇO
DE MASSA DE ART
MOAGEM
PREPARO
DE CANA
RECEPÇÃO
DE CANA
CALDEIRAS
LAVAGEM
DE CANA
TRATAMENTO
DO CALDO
EVAPORAÇÃO
CRISTALIZAÇÃO
CENTRIFUGAÇÃO
SECAGEM E
ENSAQUE DE
AÇÚCAR
PREPARO
DO MOSTO
FERMENTAÇÃO
DESTILAÇÃO
ESTOCAGEM
DO ÁLCOOL
TRATAMENTO
DO FERMENTO
CANA
PREPARADA
CANA
CALDOS E
BAGAÇO
CALDOS
TRATADOS
XAROPE
MASSAS E
MÉIS
TORTA
MOSTO
FERMENTO
ÁGUAS
ÁGUAS
ÁGUAS
LODO
VINHO
ÁLCOOL
ÁLCOOL
AÇÚCAR
MOSTO
CREME
VINHAÇA
FLEGMAÇA
VAPOR
CONTROLES
ANALÍTICOS
CONTROLES
ANALÍTICOS
LEVEDURAS
SECAS
PCTS
GRUPOS DE PERDAS
GRUPOS DE PERDAS
PERDAS FÍSICAS
Saídas de materiais contendo açúcar e/ou álcool, como o
bagaço, torta, vinhaça, águas residuais, vazamentos
de caldos, massas e méis, pó de açúcar …
PERDAS QUÍMICAS
Hidrólise da sacarose: ação das enzimas (invertases)
Destruição química de açúcares: pH e temperatura
tempo e concentração de açúcares.
PERDAS MICROBIOLÓGICAS
Ação de microorganismos (bactérias e leveduras)
Formação de compostos prejudiciais ao processo (dextranas)
CLASSIFICAÇÃO DAS PERDAS
CLASSIFICAÇÃO DAS PERDAS
DETECTÁVEIS NÃO DETECTÁVEIS
DETERMINÁVEIS
INDETERMINÁVEIS
MENSURÁVEIS
NÃO MENSURÁVEIS
ÁGUAS (?)
BAGAÇO
TORTA
FERMENTAÇÃO (?)
DESTILAÇÃO
ÁGUAS:
1) LAVAGEM DE CANA
2) MULTIJATOS EVAPORAÇÃO E VÁCUOS
3) LAVAGENS DE ESTEIRAS DE CANA E PISOS
4) LIMPEZA DOS EQUIPAMENTOS
5) CANALETAS (GERAL)
DESTRUIÇÃO DE AÇÚCARES
INVERSÃO DE SACAROSE NA MOENDA
PERDAS EM DECANTADORES
EVAPORAÇÃO E VÁCUOS (TEMPO-TEMP-pH)
PERDAS NO ENSAQUE, PÓ DE AÇÚCAR
ERROS DE MEDIÇÃO VOLUME E MASSA
VARIAÇÕES DAS AMOSTRAS
IMPRECISÃO DOS MÉTODOS ANALÍTICOS
CONCEITOS E CÁLCULOS
QUALIDADE DA
INFORMAÇÃO
AH! MAS, NEM TUDO SÃO PERDAS!
AH! MAS, NEM TUDO SÃO PERDAS!
Erros de avaliação, de medição e cálculos
Avaliação da qualidade da cana.
Medição dos produtos finais e material em processo.
Medidas de perdas no processo (volume, teores...)
Cálculos
Não existe “eficiência” de 100%
Qual o mínimo de perdas que se pode atingir dentro
das condições operacionais e tecnologia disponíveis?
Por exemplo: não é possível extração de 100%.
A fermentação é um processo bioquímico que
depende da ação de microrganismos (leveduras).
Contabilidade (?).
OUTRAS “PERDAS” (PREJUÍZOS)
OUTRAS “PERDAS” (PREJUÍZOS)
Baixa qualidade dos produtos:
Açúcar
Álcool
Leveduras...
Não fabricação de outros produtos:
Leveduras secas
Energia (Cogeração)
Bagaço hidrolizado
Leveduras de alta qualidade
CONTROLE DAS PERDAS DE ART
CONTROLE DAS PERDAS DE ART
PROCEDIMENTOS
Amostragem
Preparo da amostra
Determinações analíticas
Quantificação de material
Águas (lavagem, multijatos, canaletas)
Bagaço final
Torta
Vinhaça
Cálculos
Quantidade de perdas (kg de ART)
Perdas em kg/t cana
Perdas em ART % ART cana
CONTROLE DAS PERDAS DE AÇÚCARES
CONTROLE DAS PERDAS DE AÇÚCARES
Qualidade cana:
Pol da cana
AR % cana (estimativa)
ART % cana (estimativa)
Perdas no processo =
Açúcares na cana –
Açúcares nos produtos da cana
MATÉRIA-PRIMA
MATÉRIA-PRIMA
Importância da análise de cana no controle
do processo e cálculos da eficiência
industrial e balanço de massa de ART
ARTCana
TotARTCana CanaMoída*
100
ART % cana
Determinado ou estimado?
PolCana
ARTCana ARC
100
AR % cana
Determinado ou estimado?
MATÉRIA-PRIMA
MATÉRIA-PRIMA
SIMULAÇÃO
Fibra % cana 12,
Pol cana 14,
Pureza caldo 86,
ARC Efic.
ind.
Dif.
Indeter-
minadas
Dif. %
Fibra %
cana
Efic.
ind.
Dif.
Indeter-
minadas
Dif. %
Pureza
caldo
Efic.
ind.
Dif. % Indeter-
minadas
Dif. %
Pol
cana
Efic. Dif. % Indeter-
minadas
Dif. %
ind.
Cana para açúcar 59,1%
Eficiência industrial 86,1%
CONTROLE DAS PERDAS DE AÇÚCARES
CONTROLE DAS PERDAS DE AÇÚCARES
Perdas:
Lavagem de cana
Bagaço
Torta
Fermentação
Destilação
Indeterminadas
Matéria-prima
Matéria-prima
PESAGEM
PESAGEM
Deterioração
Deterioração
ARMAZENAGEM
ARMAZENAGEM
MOENDA
MOENDA
PERDAS
INDETERMINÁVEIS
Perdas que iniciaram
no campo e
continuam na fábrica
Perdas que iniciaram
no campo e
continuam na fábrica
Eliminação do solo (terra) aderido à cana.
Problema para as caldeiras
Desgastes de equipamentos
Perdas de açúcares até 7 kg/t cana
Cana picada “Proibido lavar”
Pagamento cana Sobrevalorização
LAVAGEM DE CANA
LAVAGEM DE CANA
Porcentagem de ART na água
Antes da lavagem da cana
Depois da lavagem da cana
Volume de água (m
3
/h)
Saída das bombas
Calhas (Parshall)
Cana moída por hora efetiva (paradas)
Total de cana moída (t)
Total de paradas da moagem (hh,mm)
LAVAGEM DE CANA
LAVAGEM DE CANA