Desafios

A principal atividade de produção da empresa de açúcar colombiana Ingenio Pichichi é o processamento de cana de açúcar, fornecendo uma grande variedade de produtos de açúcar para clientes nacionais e estrangeiros. As fábricas de açúcar valorizam a proteção ambiental e operações eficientes, buscando altos lucros. As fábricas de açúcar processam cerca de 4.300 toneladas de cana de açúcar por dia, produzindo produtos de mel, açúcar bruto, açúcar branco e açúcar vermelho, entre outros. Devido à grande produção, a otimização da produção e a prevenção de vazamentos de produtos caros no processo de produção tornaram-se essenciais. Os laboratórios de campo das fábricas de açúcar coletam dados para ajudar as fábricas a tomar decisões que podem aumentar a produtividade e economizar custos.

O processamento da cana de açúcar em mercadorias comerciais envolve uma série de etapas de processo, incluindo trituração, aclaração, filtragem, evaporação, cristalização e centrifugação. Durante a fase de evaporação, é necessário usar um sistema de destilação multiestágio para concentrar o suco de açúcar. A caldeira fornece uma fonte de vapor limpo para a primeira fase, o vapor gerado na primeira fase passa para a próxima fase e, em seguida, continua com outras etapas. O vapor gerado na fase final é condensado em água condensada pelo condensador de pressão e coletado no tanque de refrigeração. A água condensada em cada fase é coletada em um tanque de resfriamento e posteriormente usada como água de resfriamento.

Para proteger equipamentos como caldeiras e condensadores, a água condensada não deve conter açúcar ou suco de açúcar para evitar a perda de produtos e reduzir os lucros da fábrica. Portanto, o monitoramento rápido e eficaz de vazamentos de produtos ou falhas operacionais torna-se muito importante. A detecção precoce de vazamentos de produtos ajuda os operadores a parar, alterar ou melhorar as operações a tempo, evitando danos ao equipamento ou aumento de custos.

　　solução

Antigamente, as fábricas de açúcar usavam métodos como pH, condutividade elétrica, alcalinidade, grau de Brix e análise HPLC para detectar vazamentos de produtos. Em ambientes normais, as moléculas de açúcar não são ionizadas e seu pH é neutro, portanto, a maioria dos métodos acima não é adequada para detectar vazamentos de açúcar. Durante o processo de produção a altas temperaturas e pressões, as moléculas de açúcar se descompõem em compostos destrutivos que podem causar sedimentação, corrosão e escarmagem. Além disso, quando as moléculas de açúcar são descompostas, o pico original da característica HPLC é perdido. Isso faz com que as fábricas precisem de uma maneira rápida, confiável e precisa de monitorar o açúcar.

O açúcar é um carboidrato composto de carbono, hidrogênio e oxigênio. Ao medir os parâmetros totais do TOC e quantificar com precisão todos os compostos orgânicos na solução, o açúcar pode ser facilmente detectado. O princípio de funcionamento do analisador TOC é oxidar as moléculas orgânicas em dióxido de carbono (CO2) e, em seguida, detectar o dióxido de carbono que escapa. A fábrica de açúcar Ingenio Pichichi comprou o analisador TOC de laboratório Sievers* InnovOx (ver Figura 1) para caracterizar e analisar o sistema. Isso ajuda as fábricas de açúcar a estabelecer limites de controle para o vapor, a condensação e a água de resfriamento, o que ajuda as fábricas de açúcar a otimizar seus processos de produção e aumentar seus lucros. O TOC deve ser monitorado nos seguintes locais:

A entrada de água da primeira caldeira

A condensação produzida em cada fase

· Entrada e saída de água do tanque de refrigeração

Os analisadores de laboratório Sievers InnovOx utilizam técnicas de detecção de oxidação de água supercrítica (SCWO) e infravermelho não disperso (NDIR) para monitorar a gama de concentrações de carbono de 50 ppb (µg/L) a 50.000 ppm (mg/L). Os valores de TOC convencionais esperados nas fábricas de açúcar variam entre 200 e 500 ppm, mas as concentrações de carbono podem atingir picos de TOC de 5.000 a 20.000 ppm se ocorrerem falhas operacionais ou vazamentos de produtos.

　　conclusão

A análise TOC é um método analítico simples e preciso para detectar vazamentos de produtos que causam danos caros ao equipamento e perdas de produção. A empresa de açúcar colombiana Ingenio Pichichi precisa melhorar o monitoramento e o desempenho do sistema de água. As fases de evaporação do processo de trituração, incluindo as repetidas fases de aquecimento e arrefecimento de vapor e água condensada ininterruptas, são múltiplas fases de vazamento de açúcar. A fábrica de açúcar da Ingenio Pichichi utiliza o analisador de TOC de laboratório Sievers InnovOx para monitorar as etapas críticas acima, alcançando seus objetivos de lucro e, ao mesmo tempo, os objetivos ambientais e operacionais.