CURSO EXTRAÇÃO

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Preparo e extração
Tópicos de controle
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Importância
Fonte de perdas de açúcares
Caldeiras: gerador de energia
Controle da moagem:
 controles, ajustes mecânicos, condução dos equipamentos
			
 
		DESEMPENHO OPERACIONAL
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Definições básicas
Bagaço: resíduo fibroso resultante da moagem da cana composto de água, sólidos 
 solúveis e insolúveis;
Brix: porcentagem de sólidos solúveis;
Caldo absoluto: caldo original contido no colmo;
Caldo de primeira pressão:caldo resultante da primeira compreesão;
Caldo de saida: resultante da última compreesão das unidades;
Caldo misto: caldo resultante mistura dos caldos da moagem da cana e da pratica 
 de embebição;
Caldo residual: caldo remanescente no bagaço; 
Cana: caldo absoluto + fibra;
Capacidade: quantidade de matéria-prima processada pelo tandem;
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Embebição simples: prática de aplicar apenas água na moenda;
Embebição composta: prática de aplicar água e caldos residuais sobre o 
 bagaço em processo;
Extração normal: recuperação da pol % pol da matéria-prima
Extração reduzida: recuperação de pol em relação a uma fibra padrão de 12,5%;
Fibra: todo material insolúvel contido na cana;
Fibra industrial: material insolúvel originado da cana mais as impurezas;
Índice de preparo: quantidade de células abertas pela ação dos equipamentos de 
 preparo;
Pol: porcentagem de sacarose aparente contida na cana e nos caldos;
Pureza: porcentagem de açúcares contidos no brix
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Conceitos Importantes
 Relação de Pol dos caldos e dos bagaços
 Pol dos caldos maiores do que dos bagaços
 Sempre maiores nas primeiras moendas
 Quedas de pureza
 Do “esmagador” para a última pressão
 Quanto maior a queda maior extração
 Queda devido a origem das células de menor pureza
 Redução dos valores com a maturação
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 Relação entre caldos dos rolos alimentadores e de saída
	Melhor extração quanto maior for a extração dos rolos alimentadores (70 a 75%)
Extraem primeiramente a água de embebição
Brix do rolo alimentador < Brix rolo saída
 Pureza do caldo residual
Pureza do caldo residual > caldo de última moenda
 Observação: admite-se que sejam iguais (70%)
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 Relação brix da calha e entrada
Relação = B2/ B1  0,9
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Perdas não computadas na extração
Evaporação (± 1%)
	peso de cana (armazenamento)
	água de embebição
	caldos
	bagaço (amostradores)
Equação fundamental
	cana + água de embebição  caldo misto + bagaço
	Observação: peso de bagaço maior que o real?
Cálculos:
	Bagaço = 100 de cana + água de embebição – caldo misto
	Bagaço = 99 de cana + água de embebição – caldo misto
	Observação: o erro é refletido na fibra e pol da cana  extração
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Cana
Bagaço
última pressão
primeira pressão
primeira moenda
água de embebição
embebições com caldo
Caldo misto
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	Variedade de cana 	
	Tipo de colheita: manual e mecanizada
	Perdas de água por evaporação
	Qualidade da matéria-prima: impurezas
	Preparo de cana
	Uniformidade de alimentação (proporcional) 
	
Fatores responsáveis pelo desempenho: capacidade e extração
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Caldo 1a. Unidade 
Pureza = 89,34
Caldo última Unidade 
Pureza = 79,99
 Caldo misto
Pureza = 87,00
Cana Pureza = 88,00
Bagaço Pureza ± 80,00 
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Regulagem das moendas (reaborção) rotação oscilação
Pressão específica aplicada (22 a 26 t/dm2)
Embebição
 Manutenção das moendas (aplicação de solda)
Controles químico e operacional
Automação
Assepsia
Fatores responsáveis pelo desempenho: capacidade e extração
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Preparo de cana
Objetivos:
	desintegração e abertura de células (alojam o caldo)
	aumento da densidade 
	sucessivas compressões e fricções
	capacidade, extração e a embebição
Equipamentos: facas e desintegradores 
Controle:
Índice de Preparo: 6% de IP equivale mais 1% de extração
IP > 85%
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Preparo de cana
Conceito:
	Maior preparo maior extração
	IP 80-85% e IP 90-92% pouca variação
Possiveis causas:
Material homogêneo entre 80 e 85 %
Pouco caldo disponibilizado para extração
1a. Unidade IP maior do que 92%
Unidades IP 80-85% com ótimos níveis de extração !!!! 
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Aumento da densidade
Cana inteira
	165 a 185 kg/m3 
Cana picada 			
	300 a 390 kg/m3 
Densidade
	> 450 kg/m3
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Errado
Ideal
Fonte: Ramos Jr , 2006
Buchas (picador e desintegrador)
Aumento do consumo de potência
Regularidade
Baixo consumo de potência
Cuidados operacionais para moagem
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Curva de Brix
Processo mais simples de avaliar o desempenho
Reflete a eficiência de embebição e regulagem da moenda
Moenda mal regulada predomina:
	caldo de embebição (Brix mais baixos)
Gráfico:
	Valores da relação dos brix dos caldos de saídas e 
 brix do caldo de saida da primeira unidade 
	Avaliação: comparação da curva obtida com a ideal	Curva ideal (condições normais de moagem)
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Exemplo de curva e interpretação
Tandem de 5 unidades;
Embebição entre 1a. e 2a. unidades;
Relação ideal de brix dos caldos: 1,00; 0,60; 0,40; 0,25 e 0,15
Teste 
Dados:
 Brix: 1a. Unidade = 18,00; 2 a. Unidade= 9,5; 3a. Unidade = 7,7; 
 4a. Unidade = 5,4 e 5a. Unidade = 4,0
Relações de Brix :R1= 1,00; R2 = 0,53; R3 = 0,43; R4 = 0,30 e 
 R5 = 0,22 
 
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Interpretação
 Queda de Brix 2a. Moenda (diluiu 
 
 o caldo mas não extraiu sólidos  4.a e 5a. 
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Relação Ideal
1ª U - 1,00
2 ª U – 0,60
3 ª U – 0,40
4 ª U – 0,25
5 ª U – 0,15
6 ª U – 0,10
UNIDADES
RELAÇÕES
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Extração
	Normal: Pol extraído % pol cana
	Reduzida: em relação a fibra de 12,5% (depende de muitos 
 outros fatores)
Extração = (Fibrabagaço*Polcana – Fibracana*Polbagaço/ Fibrabagaço*Pol Cana) 100
ou
Extração = (1 –Polbagaço/Fibrabagaço * Fibracana/Polcana) 100 
Dados:
	Pol da cana = 14,60
	Pol do bagaço = 2,06
	Fibra da cana = 11,92
	Fibra do bagaço = 46,36 
Extração = 96,37 %
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Extrações individuais
 Unidade a unidade
Objetivo: verificar o comportamento do tandem através do 
 desempenho individual das unidades
                 
Determinações: 
	Cana: brix (Bc) ; pol ( Pc) e fibra (fc )
	Caldos: brix, pol e pureza
	Bagaços: brix ( Bb ) ; pol ( Pb ) fibra ( Fb ) e umidade ( Ub )
Material:
	Cana após preparo
 Bagaço das unidades
 Caldo das unidades ( sob o rolo de saída )
        Caldo misto
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Extração de pol % pol
Extração do 1º terno
 a) Análises e amostragens
 Cana – Pol ( Pc ) e Fibra % cana ( Fc ) 
 Bagaço – Pol ( Pb ) e Fibra % bagaço ( Fb )
 b) Cálculos:
 - Peso bagaço ( Peb ) = ( Fc / Fb ) 100 = kg
 - Peso pol bagaço ( Ppb ) = (Pb x 100 ) / Peb = kg
 - Peso pol caldo extraído (Ppce) = Pc – Ppb = kg
 - Extração de pol % pol = ( Ppce / Pc ) 100 = %, ou
 Ext. pol % pol = (Pc x Fb – Pb x Fc / Pc x Fb) x 100 = %
 
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Umidade do Bagaço
Decresce da primeira para a última moenda (65-48%)
Menor umidade: menor desempenho; poder calorífico; 
 queima nas caldeiras
Tendência a Fibra de < 50
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Embebição
Objetivos
	aumento da extração
	diluir o caldo remanescente do bagaço
 Tipos de embebição
	simples 
	composta
Expressões
	% cana
	% fibra
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Embebição
Temperatura 
	55 a 60ºC (uso de condensados)
		 Acima de de 70 ºC  emulsiona ceras da cana
		 Aquecimento dos cilindros (bagaço)	
		 Efeito anti-séptico (teste da rezasurina)
Brix dos caldos (embebição composta) 
		Crescente da última para a primeira unidade
		Efeito de diluição do caldo remanescente
Processos de determinação
		Direto
		Indireto
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Cuidados operacionais para moagem
Ponto de aplicação e uniformização sobre o bagaço
Interrupções do fluxo (golfadas)
Manutenção das calhas e bicos (entupimentos)
Vazão da água
Temperatura (período de aplicação de solda) 
Estado da moenda (frisos, solda)
Embebição
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Embebição nas moendas
Processo direto: (conhecendo-se os pesos)
		 cana (Pc) e água de embebição (Pae) e fibra % cana (fc)
a) Embebição % cana ( Ec )= Pae x 100 / Pc
b) Embebição % fibra da cana(Ef) = E % C x 100/ fc
Processo indireto: (conhecendo-se os pesos) 
			 cana (Pc) e caldo misto (Pcm), Brix caldo primário (Bcp), 
 Brix do caldo misto (Bcm) e fibra % cana (fc).
Diluição % de caldo misto 
 D % cm = (Bcp – Bcm) x 100 / Bcp
Peso de água de embebição
 Pae = Pcm x D%cm / 100
Embebição % cana
 Ec = Pae x 100 / Pc
Embebição % fibra 
 Ef = Ec x 100 / fc
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Exemplo numérico de embebição
 Processo direto
 
 Peso de cana = 3.600 TCD
 Peso água embebição = 1.150 ton.
 Fibra % cana = 13 %
a) Embebição % cana
 Ec = 1.150x 100 / 3.600 = 31,90 %
b) Embebição % fibra da cana
 Ef = 31,90 x 100 / 13 = 245,39 %
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Extração de caldo % caldo 
 - Peso de caldo absoluto ( Ca ) = 100 – Fc = kg
 - Peso de bagaço ( Peb ) = ( Fc / Fb ) 100 = kg
 - Caldo extraído ( Ce ) = 100 – Peb = kg
 - Extração % de caldo = Ce x 100 / Ca = %
			 ou 
 Extração. % caldo = [100 x Fb -100x Fc / Fb ( 100 – Fc )] 100 = %
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Solda Dura
Objetivos:
	Preparo em processo (rompimento de células)
	Maior apreensão
	Manter as dimensões originais
Aplicação
	chapisco ± ½ da altura do friso
	desgate de pente ? ( 5°)
	consumo < 1g/tc/moenda
	trompa injetora 
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Extrações individuais
1ª unidade = Extração de pol 1 = %
2ª unidade = Extração de pol 2 – Extração de pol 1 = %
3ª unidade = Extração de pol 3 – Extração de pol 2 = %
 nª unidade = Extração de pol n – Extração de pol n – 1
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Extrações relativas
1ª unidade = Extração de pol 1 = %
2ª unidade = (Ppb1 –Ppb2 / Ppb1) 100 = %
3ª unidade = (Ppb2- Ppb3/ Ppb2) 100 = %
nª unidade = (Ppb n - Ppb n-1 / Ppb n) 100 = %
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Exemplo numérico para tandem de quatro unidades
 RESULTADOS ANALÍTICOS
Unidade Caldos Bagaço
 Brix Pol Pureza Umidade Pol Fibra
 1ª unidade 20,50 l8,00 87,80 58,20 9,60 30,00
 2ª unidade 15,80 13,57 85,70 53,80 6,80 35,00
 3ª unidade 10,00 8,50 85,00 51,70 5,00 42,00
 4ª unidade 5,40 3,50 64,81 49,00 2,50 47,00
Pol cana = 15,00 
Fibra % cana = 14,60
Brix caldo misto = 14,00
Pol caldo misto = 11,90
Pureza do caldo misto = 85,00
 
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TABELA DAS EXTRAÇÕES
Unidades Ext. Individual Ext. Relativa Ext. Total 
1ª unidade 68,85 68,85 68,85 
2ª unidade 12,24 39,29 81,09
3ª unidade 7,32 38,73 88,41
4ª unidade 6,62 57,14 95,03
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Controle Químico
Laboratório: ponto chave para o desempenho da moagem
Confiabilidade e credibilidade nas análises
Freqüência e qualidade das amostragens e determinações
Equipe técnica treinada e capacitada
Consciência da importância no processo
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Amostragens e Determinações Analíticas
Amostragens:
	Representavidade
		Cana
		Bagaço 
		Caldos
Determinações analíticas:
		Rapidez
		Simplicidade
		Precisão realtiva
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Controle Operacional
Curva de Brix 
Extrações
	Extração de caldo % caldo
	Extrações individuais
	Extrações relativas
	Extração de Pol % Pol
	Tabela de extrações
	Umidade e fibra do bagaço 
	
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Automação
Objetivos:
	manter a alimentação constante
	manter as condições estabelecidas 
	corrigir variações de alimentação
	manter a capacidade e extração
	
Ações:
 determinar condições para cana inteira e picada
 determinar condições de embebição	
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Assepsia
Objetivos:
	evitar a perda de açúcares
	evitar a formação de substâncias indesejáveis
	manter a higienizaçao do setor
	fábrica de alimentos
	efluentes contaminantes
Ações:
	evitar perdas de materiais óleos, graxas
	evitar vazamentos  caldo
	uso de produtos agressivos  bactericidas
	lavagem com água quente (ou vapor)
	emprego de produtos anti-sépticos (freqüência)
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Cuidados operacionais para moagem
Alimentação da 1a. unidade
Manter o nivel do Donnelly alto (2/3) 
Abertura da calha
Sem falhas de alimentação (altura do colchão)
Velocidade da esteira (apalpador)
Aplicação de solda
Fonte : Ramos Jr, 2006
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Cuidados operacionais para moagem
Carga hidráulica:
Calibração das garrafas
Verificação por turno dos valores 
Verificação dos manômetros
Fonte: Ramos Jr, 2006
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Fonte: Bresciani, 2006
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Oscilação
Carga da moenda  desempenho da unidade
Manuteção da oscilação constante  valor médio
Oscilação igual nos dois lados
Problemas
Baixas oscilações:
alimentação deficiente
carga hidraulica excessiva
regulagem de abertura inadequada
alta rotação
Altas oscilações:
alimentação desuniforme
carga hidraulica baixa
regulagem de abertura inadequada
baixa rotação
Variação da embebição
Pressão do balão de nitrogênio
Oscilação: 1° terno = 15 ± 3 mm 
 demais = 10 ± 3 mm 
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Vareta
Balança
Fonte: Ramos Jr, 2006
Cuidados operacionais para moagem
Sinal de oscilação
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Fonte: Bresciani, 2006
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OBRIGADO