Estudio del incremento en el rendimiento de producción de azúcar a partir de caña en el IANCEM (Ingenio Azucarero del Norte Compañía de Economía Mixta) / Carlos Alberto Jácome Montenegro

By: Jácome Montenegro, Carlos Alberto, autorContributor(s): Vanderputten, Hugo [director]Material type: Mixed materialsMixed materialsPublisher: Quito : EPN, 2001Description: 308 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cmSubject(s): Química | Azúcar | Caña de Azúcar | ProducciónOther classification: T-IQ/ Online resources: Texto completo
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La biblioteca general solo dispone de esta tesis en formato físico.
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA / Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2003 Summary: Resumen.-El presente trabajo muestra los resultados de la investigación realizada en las instalaciones del IANCEM. E trabajo consiste de tres etapas orientadas identificar lugares donde se puedan realizar mejorías con el fin de incrementar el rendimiento de producción en la planta. En la primera etapa, luego de haber realizado el reconocimiento de la planta, se realiza el balance de masa y energía y se elabora el diagrama de Gantt. En la segunda etapa, se realizan pruebas experimentales en los tachos del Ingenio como son e cambio del tipo de semilla empleada para la elaboración del pie de templa, se analiza la influencia de la pureza, la viscosidad de las mieles y el brix del jarabe en el rendimiento de producción de azúcar. Finalmente, en base a los resultados obtenidos en las dos partes anteriores se determinan que los puntos críticos más importantes dentro de la planta son el flujo de imbibición en los molinos, la eficiencia y consumo de vapor del turbogenerador y la disminución del coeficiente de transferencia de calor de los evapores con el tiempo. Al identificar los puntos críticos dentro de la planta se realizan sugerencias al personal técnico ya la gerencia del IANCEM. En el balance de masa se incluye el balance de agua fría. Con la finalidad de emplear menos agua del río en producción se sugiere recircular el agua que sale de la refrigeración de las chumaceras de los molinos al lavado de caña, de esta forma se evita bombear 11 m³/h. Se realizan pruebas de sedimentación para clarificar el agua que sale del lavado de caña, la cual arrastra 2250 ppm de sacarosa. Se determina que la dosis óptima de coagulante es de 90 ppm de sulfato de aluminio y la de floculante 2 ppm de profloc. Empleando el método del área unitaria se determina que el área del clarificador debe ser de 5.23 m. La inversión para la construcción de la piscina es de 8020 USD. Proponiendo recircular el agua clarificada como agua de imbibición en los molinos se tiene un incremento en el rendimiento del 0.177%. La inversión se recupera a los 1.66 años con una tasa interna de retorno del 95.59%. En el balance de sacarosa se determina que la mayor cantidad de sacarosa se pierde en el bagazo que sale de los molinos. Por ejemplo, empleando un flujo de imbibición de 6 m/h el porcentaje de pérdidas de sacarosa en la corriente de bagazo con relación al total de pérdidas de producción es del 55.98%. El emplear un mayor flujo de imbibición no asegura una menor pérdida de sacarosa en el bagazo. Trabajando con un flujo de imbibición de 3.8 hasta 4.5 m³/h se tienen las menores pérdidas de sacarosa en el bagazo. En el balance de energía se determina que la eficiencia de la Caldera Dallas para producir 21.35 ton/h de vapor sobrecalentado a 3223 psig y 325C es del 69.83% y que la generación de vapor es de 2.011 kg vapor kg bagazo La mayor cantidad de vapor producido en la caldera se emplea en el turbogenerador para la generación de electricidad (14.13 ton/h). ingenio requiere de una patencia de 839.4 KW. Sn embargo, el turbogenerador del ingenio produce 650kW trabajando con una eficiencia del 62.91% A medida que transcurre el tiempo, luego de cada limpieza semanal los evaporadores se incrustan. Debido a esto la transmisión de calor en estos equipos disminuye, lo cual provoca que el brix que sale del último evaporador disminuya de 71.9 a 56.58 del primero al sexto día de labores en el IANCEM. Es por esto que cada semana se para la molienda para realizar la limpieza de los evaporadores y calentadores. La disminución del brix del jarabe ocasiona problemas en los dos últimos días de la semana de labores debido a que el jarabe antes de ser usado en la elaboración de masa cocida A debe ser concentrado en el tacho, lo cual disminuye la capacidad máxima de producción de masas cocidas por día. Se realiza un estudio para determinar la utilización de la capacidad de los tanques de mieles, jarabes y magmas empleando ecuaciones de balance de masa de la parte batch del proceso. A aplicar las ecuaciones del balance de masa se determina la producción y el consumo de jarabes, mieles y magmas con el tiempo. Como resultado se obtiene que los tanques de jarabe diluido, jarabe concentrado, miel A rica y miel B están subdimensionados. En la segunda etapa se realizan pruebas en la etapa de evapocristalización, la parte batch del proceso. Se elabora una semilla conocida como cristal 600 para la elaboración del pie de templa. Con el cambio de la semilla producida por molienda al cristal 600, la producción de azúcar fina y gruesa disminuye. También se realizan pruebas para realizar una correcta separación de miel A pobre y miel A rica luego de la centrifugación de la Masa Cocida A Esta prueba se la realiza con la finalidad de tener dos productos de diferente pureza para ser utilizados en diferentes aplicaciones y que permiten obtener un mayor agotamiento de la miel final, es decir, que las pérdidas de sacarosa en la melaza sean menores. También se realizan mediciones de viscosidad de las mieles determinándose que esta varia de manera inversa con la pureza de la miel. Cuando se utiliza tensoactivo, se cumple para todos los casos que, al emplear este producto en las mieles, las viscosidades de estas disminuyen. Finalmente, se recomienda implementar control automático en los tachos, de manera especial realizar el cambio en las válvulas de descarga de estos equipos para disminuir el tiempo de descarga de cada masa cocida y de esta forma producir más masas cocidas por unidad de tiempo. Con estos cambios la cantidad de toneladas de caña a molerse cada día aumenta y también el rendimiento. La inversión para el control automático en los tachos incluyendo el cambio en las válvulas de descarga es de 359169 USD. Considerando que la cantidad de toneladas de caña a molerse cada día es de 1200 y que el rendimiento (kg de azúcar comercial/ tonelada de caña molida) incrementa en 2% la inversión se recupera a los 0.57 años con una tasa interna de retorno del 244.9%
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA / Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2003

La biblioteca general solo dispone de esta tesis en formato físico.

Resumen.-El presente trabajo muestra los resultados de la investigación realizada en las instalaciones del IANCEM. E trabajo consiste de tres etapas orientadas identificar lugares donde se puedan realizar mejorías con el fin de incrementar el rendimiento de producción en la planta. En la primera etapa, luego de haber realizado el reconocimiento de la planta, se realiza el balance de masa y energía y se elabora el diagrama de Gantt. En la segunda etapa, se realizan pruebas experimentales en los tachos del Ingenio como son e cambio del tipo de semilla empleada para la elaboración del pie de templa, se analiza la influencia de la pureza, la viscosidad de las mieles y el brix del jarabe en el rendimiento de producción de azúcar. Finalmente, en base a los resultados obtenidos en las dos partes anteriores se determinan que los puntos críticos más importantes dentro de la planta son el flujo de imbibición en los molinos, la eficiencia y consumo de vapor del turbogenerador y la disminución del coeficiente de transferencia de calor de los evapores con el tiempo. Al identificar los puntos críticos dentro de la planta se realizan sugerencias al personal técnico ya la gerencia del IANCEM. En el balance de masa se incluye el balance de agua fría. Con la finalidad de emplear menos agua del río en producción se sugiere recircular el agua que sale de la refrigeración de las chumaceras de los molinos al lavado de caña, de esta forma se evita bombear 11 m³/h. Se realizan pruebas de sedimentación para clarificar el agua que sale del lavado de caña, la cual arrastra 2250 ppm de sacarosa. Se determina que la dosis óptima de coagulante es de 90 ppm de sulfato de aluminio y la de floculante 2 ppm de profloc. Empleando el método del área unitaria se determina que el área del clarificador debe ser de 5.23 m. La inversión para la construcción de la piscina es de 8020 USD. Proponiendo recircular el agua clarificada como agua de imbibición en los molinos se tiene un incremento en el rendimiento del 0.177%. La inversión se recupera a los 1.66 años con una tasa interna de retorno del 95.59%. En el balance de sacarosa se determina que la mayor cantidad de sacarosa se pierde en el bagazo que sale de los molinos. Por ejemplo, empleando un flujo de imbibición de 6 m/h el porcentaje de pérdidas de sacarosa en la corriente de bagazo con relación al total de pérdidas de producción es del 55.98%. El emplear un mayor flujo de imbibición no asegura una menor pérdida de sacarosa en el bagazo. Trabajando con un flujo de imbibición de 3.8 hasta 4.5 m³/h se tienen las menores pérdidas de sacarosa en el bagazo. En el balance de energía se determina que la eficiencia de la Caldera Dallas para producir 21.35 ton/h de vapor sobrecalentado a 3223 psig y 325C es del 69.83% y que la generación de vapor es de 2.011 kg vapor kg bagazo La mayor cantidad de vapor producido en la caldera se emplea en el turbogenerador para la generación de electricidad (14.13 ton/h). ingenio requiere de una patencia de 839.4 KW. Sn embargo, el turbogenerador del ingenio produce 650kW trabajando con una eficiencia del 62.91% A medida que transcurre el tiempo, luego de cada limpieza semanal los evaporadores se incrustan. Debido a esto la transmisión de calor en estos equipos disminuye, lo cual provoca que el brix que sale del último evaporador disminuya de 71.9 a 56.58 del primero al sexto día de labores en el IANCEM. Es por esto que cada semana se para la molienda para realizar la limpieza de los evaporadores y calentadores. La disminución del brix del jarabe ocasiona problemas en los dos últimos días de la semana de labores debido a que el jarabe antes de ser usado en la elaboración de masa cocida A debe ser concentrado en el tacho, lo cual disminuye la capacidad máxima de producción de masas cocidas por día. Se realiza un estudio para determinar la utilización de la capacidad de los tanques de mieles, jarabes y magmas empleando ecuaciones de balance de masa de la parte batch del proceso. A aplicar las ecuaciones del balance de masa se determina la producción y el consumo de jarabes, mieles y magmas con el tiempo. Como resultado se obtiene que los tanques de jarabe diluido, jarabe concentrado, miel A rica y miel B están subdimensionados. En la segunda etapa se realizan pruebas en la etapa de evapocristalización, la parte batch del proceso. Se elabora una semilla conocida como cristal 600 para la elaboración del pie de templa. Con el cambio de la semilla producida por molienda al cristal 600, la producción de azúcar fina y gruesa disminuye. También se realizan pruebas para realizar una correcta separación de miel A pobre y miel A rica luego de la centrifugación de la Masa Cocida A Esta prueba se la realiza con la finalidad de tener dos productos de diferente pureza para ser utilizados en diferentes aplicaciones y que permiten obtener un mayor agotamiento de la miel final, es decir, que las pérdidas de sacarosa en la melaza sean menores. También se realizan mediciones de viscosidad de las mieles determinándose que esta varia de manera inversa con la pureza de la miel. Cuando se utiliza tensoactivo, se cumple para todos los casos que, al emplear este producto en las mieles, las viscosidades de estas disminuyen. Finalmente, se recomienda implementar control automático en los tachos, de manera especial realizar el cambio en las válvulas de descarga de estos equipos para disminuir el tiempo de descarga de cada masa cocida y de esta forma producir más masas cocidas por unidad de tiempo. Con estos cambios la cantidad de toneladas de caña a molerse cada día aumenta y también el rendimiento. La inversión para el control automático en los tachos incluyendo el cambio en las válvulas de descarga es de 359169 USD. Considerando que la cantidad de toneladas de caña a molerse cada día es de 1200 y que el rendimiento (kg de azúcar comercial/ tonelada de caña molida) incrementa en 2% la inversión se recupera a los 0.57 años con una tasa interna de retorno del 244.9%

cedido 2022/02/24 $ 0.20 1 Biblioteca General Carlos Alberto Jácome Montenegro 100197

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