Facricacion del azucar

En el proceso de elaboración de azúcar a partir de la caña, según el dato que subió el compañero Wilson Erazo, el Ingenio Providencia muele al día aproximadamente 4500 Toneladas de Caña.[pic 1]

Según el libro: Procesos de Elaboración del Azúcar y Etanol de la Caña, autor Aulio Alberto Ramos, nos da la composición porcentual de la caña de la siguiente forma:

De acuerdo al gráfico anterior, podemos inferir que en un día de trabajo en el ingenio Providencia, se generará 675 Ton de Fibra (Bagazo)  y 3.825 Ton de Jugo que tiene una concentración inicial de 15ºBx.

[pic 2][pic 3]

Ahora, como sabemos que durante el primer efecto de evaporación, el jugo se concentra de 15ºBx a 30ºBx y se trabaja con vapor escape el cual cede su energía para el efecto y éste vapor tiene las siguientes condiciones:
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Para calcular la cantidad de agua evaporada que se debe retirarle al jugo para concentrarlo de 15 a 30 ºBx utilizamos la ecuación 5.3 del libro de Aulio Ramos la cual nos dice:[pic 4]

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Esta es la cantidad de agua que se le debe extraer a las 3.825 Ton Jugo para llevarlo de una concentración de 15 a 30 ºBx.

Como lo que se le extrae al jugo es agua, podemos utilizar el calor específico del agua para determinar la cantidad de energía que hay que añadirle al jugo para poder evaporarla, tenemos en cuenta que la temperatura de ebullición del jugo en el primer efecto 108ºC y la temperatura del jugo con la que entra al evaporador es temperatura ambiente de 32ºC, lo hacemos de la siguiente forma:

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Para determinar el Cp del jugo, ya que el Cp varía con el Brix, utilizamos la ecuación 4.5.1 del libro de Aulio Ramos la cual nos dice:

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Esta es la energía que debe ganar el jugo para poder evaporar el agua, y esta energía la debe ceder el vapor escape que está con las condiciones anteriormente mencionadas.

Según las condiciones del vapor escape   y consultado las tablas de vapor del libro termodinámica, autor Yunus Cengel, nos damos cuenta que este vapor es un Vapor Saturado; y que el vapor tiene una entalpía de vaporización de 952,2 BTU/lb y este vapor es quien cede su energía hasta condensarse para poder evaporar el agua del jugo y concentrarlo.[pic 13]

Para determinar la cantidad de vapor que se necesita para el proceso, utilizamos la ecuación:

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Esta es la cantidad de vapor que se necesita para calentar el jugo y evaporarle agua hasta concentrarlo de 15 a 30ºBx en el primer efecto.

Hacemos balance de materia para el primer efecto de evaporación de la siguiente manera:

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