Autor(es): Ferraz, Amélia Maria de Andrade
Data: 2011
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10400.22/4551
Origem: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Assunto(s): Açúcar; Água; Vapor; Centrifugação; Colorímetro; Cor UI; Cor em linha; Energia; Perfil de cor; Optimização; Centrifugals; Colour profile; Colour UI; Online Colour; Energy; Optimization; Sugar; Steam; Water
Mestrado em Engenharia Química
O processo de transformação de rama de açúcar em açúcar branco, além de ter como objetivo tornar o açúcar um produto com qualidade alimentar, pretende também remover os corantes que podem já existir na matéria prima, ou que são formados durante o processo de refinação. A cor do açúcar final obedece a legislação nacional e europeia e é, sem dúvida, um parâmetro de extrema importância para alguns clientes industriais que utilizam o açúcar como ingrediente nos seus produtos. De modo a garantir que todo o açúcar está de acordo com a especificação de cor, é habitual produzi-lo com cor bastante abaixo do limite especificado. Esta prática, além de não ser valorizada pelo cliente, aumenta os custos de produção, quer pelo aumento de consumo de água e vapor, quer pela redução da capacidade global de produção. O procedimento mais comum para controlar a cor do açúcar é recolher periodicamente uma amostra na linha de produção e analisar a cor em laboratório. A amostra representa uma pequena quantidade de todo o açúcar produzido e o resultado da análise só é conhecido muito depois de o açúcar ter sido enviado para outras etapas da refinação ou, eventualmente, para o silo de armazenamento. Deste modo, é habitual trabalhar-se com grandes margens de segurança, de forma a garantir que todo o açúcar produzido se encontra dentro dos valores de cor especificados. O controlo da cor em linha, após a centrifugação, fornece informação de cor referente à quantidade total do açúcar produzido. Assim, permite não só produzir açúcar com cor muito perto do limite especificado e obter benefícios de redução de custos, como também possibilita produzir um açúcar com qualidade mais homogénea. Neste trabalho pretendem-se calcular, numa aplicação específica, os benefícios económicos da redução do consumo de água e vapor no processo global de refinação, assim como do aumento da capacidade de produção, quando se produz açúcar com cor perto dos limites especificados, através de um controlo de cor em linha. Os resultados obtidos mostram que a redução de custos é significativa e a sua aplicação prática poderá ter grande impacto no custo final de produção do açúcar.
The industrial process of producing white sugar from raw sugar, besides aiming to produce a food quality product, aims to remove sugar colorants that may already exist in the raw material or be formed during the refining process. The final sugar color must comply with national and European legislation and is undoubtedly an extremely important parameter for some industrial customers, who need to incorporate it as an ingredient in their products. In order to ensure that all the sugar complies with color specifications, the practice is to produce it with a much lower color than the specified limit. This practice, besides not being recognized by the customer as leading to a better sugar quality, increases production costs, either by increasing water and steam consumption or by reducing production. The most common procedure to color control is to collect and periodically analyze the color of a sample in the laboratory. The sample amount has a very low significance of all sugar produced and the results of analysis are known a long time after being sent to other lines, to drying and screening, or eventually to the storage silo. This is the reason why it is so common to work with large safety margins, because it ensures that all sugar produced is within color limits. The online color control, after the centrifugals discharge, as well as the available information on the color of 100% of the sugar produced, not only allows the production of sugar with color close to limits, with subsequent cost reduction benefits, but also makes possible to obtain a sugar with a more homogeneous quality. There are several sugar plants that already have a device to control the color online. However, it is only used to ensure that 100% of sugar is controlled and is within the specified limits. This work aims to calculate, on a specific application, the economic benefits in the refining process that can be obtained by water and steam consumption decrease, as well as the increased production capacity, when working much closer to color limits. The results clearly show a significant cost reduction and its practical application may have a high impact on the sugar production final costs.
