1-Treinamento Pcts

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Treinamento elaborado e ministrado por mim em duas usinas do grupo Alvorada do Bebdouro/ Alvorada do Oeste.

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1-Treinamento Pcts

  1. 1. MATÉRIA PRIMACom boa qualidade a matéria prima é processada rapidamente e resulta em altorendimento industrial. O produto de alta qualidade normalmente reduz o custo porunidade de produto, enquanto que a má qualidade provoca perdas de tempo noprocessamento, maior consumo de utilidades e produtos químicos, resultando emmenor rendimento industrial e produto de qualidade inferior.
  2. 2. MATÉRIA PRIMA•A parte sólida desses colmos é constituída por celulose, lignina e pentosanas(conhecida como fibra).•A parte líquida é formada pelo caldo, uma solução aquosa com uma variedade desubstâncias orgânicas. 91% do caldo é constituído de: 78% a 86% de água, 10% a20% de sacarose, 0,1% a 2,0% de açúcares redutores, 0,3% a 0,5% de cinza, 0,5%a 1,0% de compostos nitrogenados e pH entre 5,2 a 6,8 (LIMA et al., 2001).•Em média, uma tonelada de cana rende aproximadamente 80 litros de etanol e 130kg de açúcar VHP (very high polarization), em um processo sem perdas corriqueirasde uma produção industrial. 1. Epiderme 2. Células espessas da casca 3. e 4. Feixes vasculares de diferentes tamanhos (xilema) 5. Esclerênquima (sustentação) 6. Parênquima (estocagem)
  3. 3. DEFINIÇÕESBrix % CE: indica a porcentagem, em peso, de sólidos solúveis no caldo, o qual,por sua vez, nos possibilitará a determinação dos sólidos na cana-de-açúcar. O idealé de no mínimo 15 chegando a 20 ° Brix.Teor de Sacarose (leitura sacarimétrica): indica a quantidade de sacarose nacana. O ideal, com um brix 18 seria de 66 ou mais o que deve gerar uma Pureza %Cana acima de 88%.Pol % CA: é a porcentagem, em peso, de sacarose aparente encontrada nasolução(13 - 18 %).AR: açúcar, não sacarose existente no caldo. Além da quantidade normal existenteeles se formam, durante a degradação no campo, pelo desdobramento da moléculade sacarose. Seu teor ideal deve ficar abaixo de 0,8% (glicose e frutose).PBU(peso do bolo úmido): Utilizado no cálculo da Fibra da Cana que por sua vezentra no cálculo do ART % Cana, Brix % Cana, Pol % Cana e AR % Cana.
  4. 4. DEFINIÇÕESFibra % CA : teor de fibra na cana analisada ( 11 - 15 % ) A porcentagem de fibrada cana reflete na eficiência da extração da moenda, ou seja, quanto mais alta aporcentagem de fibra da cana, menor será a eficiência de extração.pH e acidez: Uma cana muito ácida indica deficiência na adubagem (calageminadequada), cana velha ou tempo de queima muito alto propiciando um ambientemelhor para o desenvolvimento de bactérias. A sacarose, sob condições ácidas ouação de enzimas (invertase), desdobra-se em duas moléculas de monossacarídeos(glicose e frutose) diminuindo o teor de sacarose e aumentando o teor de glicose efrutose, açúcares estes que não cristalizam. O pH ideal fica entre 5,2 - 5,5.ART – Açúcares Redutores Totais. Utilizado para se conhecer o total de açúcares(sacarose + frutose + glicose) presentes e que serão recuperados em forma deetanol e/ou açúcar cristalizado. Seu teor varia de 13 a 17,5 %, podendo ter teoresmaiores dependendo do cultivo.ATR - Açúcares Totais Recuperáveis, em peso, em solução (sacarose, glicose efrutose) utilizado para pagamento de cana do fornecedor.
  5. 5. TRANSFORMAÇÃO DA SACAROSE EM AÇÚCARES REDUTORESNa presença de certas enzimas ou sob ação ácida e temperatura adequada, asacarose agrega a uma molécula de água e desdobra-se, por hidrólise ouinversão, em uma molécula de glucose e outra de frutose (açúcares invertidos)(Fernandes, 2000).C12H22O11 + H2O  C6H12O6 + C6H12O6mm- 342g mm-18g mm-180g mm-180gsacarose água glucose frutoseEntão o ART, ou seja, a sacarose pode ser transformada em açúcar invertidodividindo-se a massa da sacarose por 0,95. = = 0,95
  6. 6. Exemplo:Em 500g de colmo (cana) 0,5 kg ______________ 350 mL de caldo = 0,35 LEm 120.000 kg de colmos (cana) _______________ X L de caldoX = 84.000 L de caldoEm 100 mL = 0,1 L de caldo ___________________ 17 g = 0, 017 kg de sacaroseEm 84.000 L de caldo ________________________ X kg de sacarose aparenteX = 14.280 kg de sacarose14,28 t de sacarose aparente / haLogo, a produção de 14.280 kg de sacarose corresponde a:ARTsac =  = 15.031,58 kg de ART (Fernandes, 2000).
  7. 7. RENDIMENTO ESTEQUIOMÉTRICO DA FERMENTAÇÃODefinido como o volume de álcool (litros) a ser produzido com eficiência de100% por kg de ART, ou seja, admitindo-se que todas as moléculas de açúcartransformam-se em etanol, tem-se (Fernandes, 2000): C6H12O6  2x CH3CH2OH + 2x CO2 mm – 180g mm – 2x 46g mm – 2x 44g glicose álcool dióxido de carbono Exemplo:Para o álcool hidratado de graduação 93,2 % INPM, o rendimentoestequiométrico é de:Rendeq = 1.000 x  1.000 x = 0,6776 L/kg ARTAssim, com 15.031,58 kg de ART, obtem-se no máximo, 10.185,40 litros deálcool hidratado 93,2° INPM (Fernandes, 2000).
  8. 8. MATURAÇÃO DA CANAO processo de maturação:Botânico: com a emissão de flores.Fisiológico: armazenamento de sacarose.Econômico: teor mínimo de sacarose em peso ( 13 % )
  9. 9. MATURAÇÃO DA CANA
  10. 10. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA MATURAÇÃO1º - Pontos de Maturação:Atribuídos aos valores de Brix (Pbr); Pol (Ppo); Pureza (Ppu); AR (Par):P = Pbr + Ppo + Ppu + Par onde: Pbr = brix % cana – 13,0 Ppo = pol % cana – 11,0 Ppu = (pureza – 70,0 ) / 5 Par = 3 x (2,2 – Ar % cana)O mínimo de pontos para corte = 9,0 a 11,0
  11. 11. MATURAÇÃO DA CANA2º - Índice de Maturação:Realizado da base do colmo ao seu ápice.IM = Brix ponta do colmo Brix base do colmoValores de IM: menor que 0,6 para cana verde entre 0,6 e 0,85 para cana em processo de maturação entre 0,85 e 1,0 para cana madura maior que 1,0 para cana em processo de declínio de sacarose
  12. 12. IMPUREZASMatéria estranha Impurezas 5 – 14 % Orgânico Vegetal – 3 – 7% : Pontas, folhas, chupões (babeiros), raízes(arrancadas), pedaços de madeira. Minerais – 5 – 8% : solo aderido as raízes, pedras, areia , pedaços demetal.
  13. 13. DETERIORIZAÇÕESDeteriorização: Fisiológica – respiração, ressecamento, brotamento e florescimento. Respiração: Colmo cortado → respiração → consumo de energia
  14. 14. DETERIORIZAÇÕESRessecamento: transpiração do colmo:Perda de peso: 11% em 8 dias e 17% em 10 dias.Aumento do teor de fibra. Consequências: Dificuldades de moagem. < extração de sacarose. > perdas de sacarose no bagaço.Brotamento e florescimento: Induz a isoporização da cana.
  15. 15. DETERIORIZAÇÕES Tecnológicas: Manejo e condições de cultivo. Causadas durante o manejo de cana : favorece a deteriorizaçãomicrobiológica associada a condições climáticas e operações unitárias. Consequências: alto teor de fibra; desgaste de equipamento; problemas na condução do processo de fabricação.
  16. 16. DETERIORIZAÇÕES Microbiológica – microrganismos, bactérias e leveduras. Crescimento e atividade de microrganismos. Produto resultante: ácidos.
  17. 17. DETERIORIZAÇÕESPrincipais: Leuconostoc mesenteroides: produz substância (goma) dextrana (lembra gelatina no caldo).Problemas no processo: Contaminação no processo de fermentação. Perda de 3 kg açúcar por tonelada de cana.Produção de álcool: perdas de rendimento e inibição da levedura; reduz a viabilidade do fermento; aumenta a floculação.Produção de açúcar:queda na velocidade de cristalização, perda na qualidade, granulometria ruim, incrustações nos equipamentos de aquecimento.
  18. 18. DETERIORIZAÇÕES
  19. 19. CampoA matéria prima é queimada para efeito de limpeza e cortada manualmentepara ser carregada através de guinchos em caminhões, para ser transportadaaté a indústria.
  20. 20. AMOSTRAGEM PARA ANÁLISE
  21. 21. AMOSTRAGEM PARA ANÁLISE
  22. 22. AMOSTRAGEM PARA ANÁLISE
  23. 23. AMOSTRAGEM PARA ANÁLISE
  24. 24. Análise de Sonda e Impurezas da CanaUm sistema informatizado determina em quais cargas deverão ser coletadas asamostras para análises. O setor balança fornece um ticket com todos os dadosreferentes à procedência da cana.
  25. 25. LaboratórioO laboratório (PCTS) é de suma importância para indústria, tendo em vista queas decisões e controles para queima e colheita da cana estão a cargo dasanálises realizadas.
  26. 26. CÁLCULOS UTILIZADOS (CONSECANA)Impurezas: sólidos encontrados na cana tais como minerais.(peso residual - o menor peso da PB x 10) / 0,25Fibra % CA (pré –colheita): teor de fibra na cana analisada ( 11 - 15 % ) Aporcentagem de fibra da cana reflete na eficiência da extração da moenda, ou seja,quanto mais alta a porcentagem de fibra da cana, menor será a eficiência deextração. :(0,08 x PBU) + 0,8760Brix% Cana: indica a porcentagem, em peso, de sólidos dissolvidos na canaBrix%CE x (1 – 0,01 x Fibra) x (1,0313 – 0,00575 x Fibra)
  27. 27. Pol % CE: é a porcentagem, em peso, de sacarose aparente encontrada na solução((0,2605-(0,0009882 x Brix%CE)) x Leitura Sacarimétrica)Pureza % CA – porcentagem de sacarose encontrada no brix, isto é, porcentagemde sacarose existente nos sólidos totais dissolvidos. (ideal deve ser > 88%)(Pol % CA x 100) / Brix% CAPol % CA: é a porcentagem, em peso, de sacarose encontrada na solução(11,7 –16,5 %)( Pol%CE x (1-0,01 x Fibra%) x (1,0313-0,00575 x Fibra%)FC: fator de correção do cálculo1,0313 – (0,00575 x Fibra)
  28. 28. ART % CA: açúcares redutores totais utilizados nos cálculos de eficiência (13 % a17,5 %).(Pol %CA/0,95)+ ARAR: açúcar, não sacarose, existente no caldo que tem a propriedade de reduzir ocobre.Além da quantidade normal existente, eles se formam no curso da fabricaçãopelo desdobramento da molécula de sacarose.Seu teor ideal deve ficar abaixo de0,8% (glicose e frutose).(3,641 – 0,0343 x Pureza % CE) x (1 – 0,01 x Fibra) x (FC)ATR - açúcares totais recuperáveis, utilizado no pagamento de cana do fornecedor.Seu teor varia de 13 a 17,5 %, podendo ter tores maiores dependendo do cultivo.(9,5263 x Pol % CA) + (9,05 x AR)
  29. 29. ATR - açúcares totais recuperáveis, utilizado no pagamento de cana do fornecedor.Seu teor varia de 13 a 17,5 %, podendo ter tores maiores dependendo do cultivo.
  30. 30. ATR (kg / ton) = 10 x PC x 1,05263 x 0,905 + 10 x ARC x 0,905Onde:10 x PC = pol por tonelada de cana1,05263 = coeficiente estequiométrico para a conversão da sacarose em açúcaresredutores0,905 = coeficiente de recuperação, para uma perda industrial de 9,5% (nove e meiopor cento)10 x ARC = açúcares redutores por tonelada de canaTransformação dos produtos em ATR:Açúcar VHP com 99,3º Z1 kg de açúcar VHP = 0,993 x 1,05263 = 1,0453 kg de ATRÁlcool hidratado em ATRComo 1 kg de ATR produz 0,59126 litro de álcool hidratado, parase obter 1 litro deste álcool necessita-se de:1 ÷ 0,59126 = 1,6913 kg de ATR.
  31. 31. Curso: LaboratórioRealizado por :Leandro Aparecido Cândido

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