astorga1 (1).pptx

Introdução a
Fabricação
de Açúcar e Álcool

Apresentação:
Maria Fernanda Francelin
Engenheira de Alimentos – UEM

Cana de Açúcar - Origem
• Não se pode definir com precisão a época do surgimento da cana-de-
açúcar no mundo, tampouco dizer, com exatidão, seu berço geográfico.
• Porém, aceita-se a tese de surgimento da cana entre 10 e 12 mil anos
atrás e data em 3.000 a.C.
• A cana foi introduzida na China por volta de 800 a.C. e o açúcar cru já
era produzido em 400 a.C.
• Porém, só a partir de 700 d.C. o produto começou a ser comercializado

Cana de Açúcar - Origem
• A cana e o seu doce caldo foram mantidos em segredo
• Os asiáticos pagavam altas somas em troca de produtos luxuosos.
• Esta comercialização enriqueceu
os árabes e a cana entrou na lista
de preciosidades, que os países
ocidentais quase não tinham
acesso
• Em 1150 a Espanha já investia em
na indústria canavieira

Cana de Açúcar - História
• A valorização do produto da cana-de-açúcar motivou o
aproveitamento de colônias conquistadas para a implantação de
cultivares da cana-de-açúcar
• Impulsionado as descobertas de novas terras, conquistas e invasões
• Promoveu o desenvolvimento econômico do Brasil e da América
Hispânica

• A cana-de-açúcar chegou ao Brasil por ordem do D. Manuel,
tornando-se a primeira atividade agrícola do país
• Foi cultivada primeiramente no nordeste nas capitanias de
Pernambuco e Bahia
• Adaptando-se bem ao solo e ao clima local
• No ano seguinte o Brasil já era o maior produtor e fornecedor
mundial de açúcar, posição mantida até o fim do século XVII.

• Posteriormente novos tipos de engenhos foram implantado no país
• Usando mão de obra escrava
• E fora do Brasil também foram descobertas novas técnicas de
extração do açúcar e a utilização do bagaço para a produção de
papel

• O PROCESSO PRODUTIVO NOS ENGENHOS
– A cana era moída em moendas de madeira com rolos verticais, acionados
por animais ou pela água
– A clarificação, evaporação e a cristalização eram feitas em tanques
aquecidos
– O caldo evaporado contendo cristais de açúcar era colocado em formas e
deixando resfriar dando origem à rapadura ou açúcar mascavo.
– O açúcar branco era produzido em casas de purga, onde em formas
especiais eliminava-se o mel por gravidade através de um período de
repouso que podia chegar a 50 dias.
Este foi o primeiro ciclo econômico do
Brasil

• A modernização do processo
No início do século XIX vários aprimoramentos foram incorporados
ao processo
Dentre todos, os mais significativos foram:
- Máquina à Vapor para acionamentos- substituindo o trabalho
braçal
- Evaporação Múltiplos Efeitos
- Cozedor à Vácuo- diminuindo a temperatura de ebulição do
caldo
- Centrifugação do açúcar- purificação dos cristais para a
produção do açúcar branco

Importância na Produção
• A ligação entre as indústrias de açúcar e álcool sempre estiveram
interligadas.
• Durante a produção do açúcar um dos resíduos formados é o melaço
residual provindo da fabricação do açúcar.
Melaço residual Fermentação Cachaça

• A produção do Etanol começou na Europa e no Brasil somente em
meados do século 19.
• Produzida com as sobras do melaço residual.
• A evolução do setor sucroalcooleiro na época começou com o
desenvolvimento de nossos processos fermentativos alcoólicos e
desenvolvimento de destiladores eficazes.
• Desta forma, o Etanol era utilizado para fins farmacêuticos, produção
de alguns produtos químicos e atividades voltadas a combustão.

Etanol ou Bioetanol (Álcool Etílico):
O álcool já existe desde a antiguidade e teve sua primeira
utilização em medicamentos e em lamparinas.
Sua utilização como combustível se iniciou a partir do
surgimento do carro.
-Henry Ford na década de 20 concebeu sua maior
invenção (o automóvel) visando a utilização de combustíveis de
fontes renováveis-
Contexto Histórico

Entretanto, a tecnologia da época tornava a produção
do petróleo muito mais fácil e sua utilização como fonte de
energia mais barata do que de qualquer outra.
O álcool combustível no Brasil:
▪ Em 1925, no mês de agosto, um Ford de quatro cilindros
rodou 230 Km com álcool etílico hidratado 70% (30% de
água) e o percurso feito foi Rio-São Paulo.
Contexto Histórico

Contexto Histórico
Primeiro carro a álcool em 1925

• Em 1927, a Usina Serra Grande Alagoas foi a primeira
do pais a produzir etanol combustível (conhecido como
USGA),
- nesse mesmo período, surgiram também: Azulina,
Motorina, Cruzeiro do Sul entre outras misturas.
• No início da década seguinte, com a queda nos preços
do petróleo, estes empreendimentos não tiveram
condições de prosseguir.
Contexto Histórico

• Em 1973, com o “Embargo do Petróleo”, começou a
se discutir novas fontes de energia, também
chamadas de fontes alternativa.
Contexto Histórico
• A busca por essas fontes, levou ao desenvolvimento do
biodiesel e a criação do Programa Nacional do Álcool –
Proálcool – instituído pelo governo Federal em 1975.

• A primeira grande Guerra (1914/1918) inovou no desenvolvimento
da produção de etanol em grande escala.
• Em 1929 a grande crise internacional colocou em xeque as
economias de todos os países e, no Brasil as usinas produtoras de
açúcar não se salvaram.

• As crises internacionais do petróleo levaram o Brasil a investir no
álcool como alternativa à gasolina e em 1975 foi lançado o
Programa Nacional do Álcool – Proálcool.
• Em 1979 o Brasil lançava o 1º veículo comercial movido
exclusivamente a álcool e em meados da década de 1980 quase
100% dos veículos novos comercializados no país eram movidos a
álcool

• A obrigatoriedade da mistura álcool/gasolina trouxe impactos
sobre o processo produtivo, pois até então a produção de álcool,
feita com a utilização do melaço residual
• Destinada ao uso doméstico e da indústria alimentícia e
farmacêutica
• Não exigiam o mesmo padrão do álcool para mistura combustível.
• Foram necessários investimentos adicionais nas usinas ou em
unidades autônomas (desidratadoras de álcool)

• Veio a riqueza. O parque canavieiro expandiu e novas destilarias
foram implantadas e modernizadas para atenderem a nova
demanda Nacional.
• Milhares de empregos diretos e indiretos foram preenchidos e a
economia expandindo.

• Porém a estabilização do preço do barril de petróleo e os problemas
enfrentados pelas usinas como falta de gerencia e a retirada dos
subsídios levou um grande número delas a quebrar, interrompendo,
assim, o programa
• Logo o programa Proálcool veio a sua falência pois:
– Não apresentou-se como uma solução improvisada para a crise de
combustíveis;
– Não foi mais do que a continuidade e evolução de um programa de uso de
álcool como combustível iniciado em 1931;
– Com o abaixamento do preço do petróleo no mercado internacional, perdeu-se
o interesse político pelo seu consumo e posterior produção

• O protocolo de Kyoto salvou literalmente o Brasil.
• Sendo assim, as principais medidas que beneficiaram o Brasil, foi
lançar um combustível ecologicamente correto. Ou seja, aquele que
não causa danos ao meio ambiente, ETANOL.
• Hoje, somos o maior produtor de cana-de-açúcar e segundo maior
produtor de etanol. Com ocupação de área de 6,7 Milhões/ha (10%)
da área agriculturável, ou 2,4% da área ocupada com atividades
agropecuárias.
Acordos e discussões firmados envolveram
exclusivamente metas de redução na emissão de
gases-estufa na atmosfera ente os países
industrializados

• Zoneamento Agroecológico da Cana-de-
açúcar para a produção de etanol e açúcar
no Brasil
– O objetivo geral do Zoneamento
Agroecológico é fornecer subsídios técnicos
para formulação de políticas públicas
visando à expansão e produção sustentável
de cana-de-açúcar no território brasileiro
– Os principais indicadores foram a
vulnerabilidade das terras, o risco climático,
o potencial de produção agrícola
sustentável e a legislação ambiental vigente
– Exclusão de cultivo em biomas Amazônia,
Pantanal e na Bacia do Alto Paraguai;
– Diminuição da competição com áreas de
produção de alimentos

Demanda
• Em 2010, a demanda mundial por etanol, por exemplo, equivalia a
cerca de 1 milhão de barris por dia. Em 2035, será de 3,4 milhões de
barris
• O consumo brasileiro deve saltar de 300 mil barris por dia para 800
mil em 2035
• Para acompanharmos esta demanda será necessário uma projeção
de capacidade produtiva do Brasil diversos investimentos nas áreas
de melhoramento genético, infraestrutura e qualificação de seus
funcionários.

Futuros compradores de
etanol do Brasil
• Com base em estudos abrangentes, uma dos
principais instituições de análise energética do
mundo explicou porque o etanol é — e continuará
sendo — uma peça importante no cenário
energético mundial.

Mercado externo em evidência
• Outra perspectiva otimista é que o Brasil
aumentará gradualmente sua participação nas
exportações mundiais de açúcar, que chegarão a
representar 45% do fluxo em 2025 – uma retomada
do cenário observado antes da crise. O resultado é
um crescimento médio anual de 3,2% na produção,
que chegaria a 47 milhões de toneladas em 2025.

Distribuição geográfica
• A distribuição geográfica para o
plantio de cana-de-açúcar é
muito importante para a
qualidade e rendimento
• A cana-de-açúcar se adapta
facilmente e é capaz de crescer
em uma vasta faixa de habitat
e altitudes, tanto nos trópicos
quanto em regiões temperadas,
ela está atualmente dispersa
em todos os continentes.

Produção da Cana-de-açúcar
no Paraná

• O Brasil apresenta dois períodos distintos de safra:
– Setembro a março Norte-Nordeste.
– Abril a novembro no Centro-Sul
• Assim, a produção de etanol ocorre
o ano todo.

• O planejamento da colheita da cana-de-açúcar tem como objetivo
otimizar a atividade
• A cana deve ser colhida com o máximo teor de açúcar possível no
período de pico de maturação da cultura
• É preciso considerar ainda as previsões climáticas para cada fase do
período de safra
• Algumas técnicas podem facilitar o planejamento da colheita, entre
as quais:
– irrigação,
– maturadores,
– queima,
– corte,
– transporte da cana, etc.

• As épocas de colheita da cana são entre os meses de abril e
novembro, para a Região Centro-Sul, e entre novembro e abril, para
a Região Nordeste.

Ambientes de produção
• Caracterização e definição da base física
• Caracterização do ambiente de produção
• Determinação da vocação técnica de cada ambiente em função de
recursos disponíveis
– Integração ambiente (solo + clima) / planta
– Sistema de produção
• Manejo de variedades –plantio
– Adaptabilidade e rusticidade
– Época da colheita
– Trafegabilidade
– Disponibilidade de mudas
– Correções e práticas culturais

Tipos de solos
• Não se desenvolvem-se muito bem em
solos:
• Solos arenosos;
• Pouco férteis, como arenitos e
cerrados.
• Solos rasos, isto é, com camada
impermeável superficial ou mal
drenados, não são muito indicados.

Preparo do solo
• Diversos sistemas e combinações envolvendo arações, gradagens
pesadas, gradagens leves, subsolagens e nivelamento
• Adensamentos e compactação devem ser diagnosticados antes de
decidir o uso de subsolagem
• Profundidade do preparo deve chegar a 40 cm
• Sulcação e adubação na mesma operação, a 30 cm de profundidade

Preparo do solo
• Nutrição de plantas
– Noções gerais
• Fornecimento de nutrientes essenciais ao desenvolvimento completo
das plantas
• Macronutrientes
» Primários: N, P, K
» Secundários: Ca, Mg, S
• Micronutrientes
» B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn
• Úteis
» Na, Si, Ni, Co

Preparo do solo
• Nutrição -Resíduos agroindustriais
• Vinhaça –aplicação
• Dosagem em função K2O –100 a 300 m3/ há
• Aplicação limitada pelas distâncias, topografias, distribuição de áreas,
sistemas de aplicação, etc.
• Fertirrigação –uso de águas servidas - Uso de caminhões tanques
• Recurso importante na safra –estiagem
• Melhora a brotação da soqueira
• Aumenta a atividade microbiana solo

Influência Climática na produção
• Um dos grandes problemas relacionados a cultura da cana-de-açúcar
é a influência de seu plantio, perante a variação de temperaturas
durante a fase de desenvolvimento.
• Luminosidade
– Com elevadas taxas de radiação, os colmos são mais grossos mas mais curtos;
as folhas mais longas e mais verdes e o perfilhamento mais intenso. Em
condições de baixas irradiâncias os colmos são mais finos e longos, as folhas
estreitas e amarelas

Influência Climática na produção
• Temperatura
• Para a geminação dos toletes as temperaturas devem variar de 26º C
a 33º C
• Temperaturas abaixo dos 13º C ou superiores a 40º C a germinação
cessa.
• Na fase de crescimento as raízes em temperaturas abaixo dos 21º C
reduzem seu crescimento;

Influência Climática na
produção
• Para as folhas entre temperaturas de -5º C a
-2,2º C ocasionam graves prejuízos ou morte
das folhas;
• Temperaturas superiores a 20º C favorecem
o crescimento dos entrenós

produção
• E a -3,3º C ocorrem à morte da gema apical
Portanto, a temperatura é um fator
primordial no desenvolvimento dos
colmos da cana-de-açúcar, com
temperaturas ótimas de 21 e 34 oC e
índice pluviométrico no mínimo de 1.200
mm/safra.

produção
• Umidade
• A falta ou excesso de água no solo podem afetar significamente o
desenvolvimento da área foliar da cana-de-açúcar como também o
desenvolvimento e a duração dos estádios fenológicos dos vegetais.
• A existência de um período seco na época de indução do
florescimento também pode prejudicar este processo fisiológico.
• À medida que o solo seca, acabam sendo mais difícil para as plantas
absorverem água, pois a força de retenção aumenta e
consequentemente diminui a disponibilidade de água no solo para as
plantas
• A disponibilidade de água para a cultura da cana-de-açúcar é o
principal fator climático de sua produtividade

Consumo de água pela
cana-de-açúcar, obtido em campo

• A cana-de-açúcar por pertencer a
família das gramíneas, possui talo
fibroso, aéreo e atinge de 2 a5
metros de altura, divididos em nós
em entrenós
• O crescimento do caule é feito por
colmos, e possui folhas
invaginantes.
• Atualmente a cana plantada é uma
espécie hibrida, provida de
cruzamentos genéticos

• Os híbridos recebem uma nomenclatura específica
que informa:
– A instituição
– O ano
– O numero do clone
Exemplo: IAC 91 5155
Instituiçã
o
Ano N° Clone
Estas plantas são culturas
que produzem , um alto teor
de rendimento, energia e
fibras, sendo considerado
uma das plantas com maior
eficiência fotossintética

Desenvolvimento
• A cana-de-açúcar desenvolve-se em forma de touceira, com a
formação de perfilhos. A parte aérea da planta é composta por
colmos (material de maior interesse econômico), que são
segmentados em nós e entrenós, onde está localizada a inserção
foliar.
• A intensidade de perfilhamento é importante para a produtividade
do cultivo e a estrutura da touceira pode ser composta por colmos
eretos, semieretos e decumbentes, características que são
determinadas por aspectos genéticos.
• As folhas da cana são completas, isto é, são compostas por bainha,
colar e lâmina foliar, apresentando inserção alternada no colmo.
• A lâmina foliar é alongada e relativamente plana, com comprimento
que varia entre 0,5 e 1,5 m e largura variando de 2,5 a 10 cm, após
estar totalmente expandida (SCARPARI; BEAUCLAIR, 2008).

Fases de crescimento
O crescimento e desenvolvimento de um organismo resultam da ação
conjunta de três níveis de controle;
• Intracelular ou genético,
• Intercelular, que envolve substâncias reguladoras (fitohormônios)
• Extracelular ou ambiental, que envolve fatores do meio físico e/ou
do meio biológico

• Crescimento dividido em três fases:
1– Crescimento é lento podendo durar até 200 dias após o plantio;
2 – Crescimento rápido e a planta acumula 75% do total de sua
massa;
3 – Crescimento lento, ocorre o acúmulo de mais 11% do total de sua
massa

• Fase de brotação

•Fase Perfilhamento

• Fase de Crescimento dos Colmos

Maturação
Fase de Maturação
• O que ocorre
• Quando ocorre

Avaliação da Cana Madura
• Avaliação da Cana Madura:
• Considera-se uma CANA MADURA quando esta atinge seu MÁXIMO
TEOR DE SACAROSE, maior que 18° Brix.
Durante o crescimento e maturação a lavoura é constantemente acompanhada

• O refratômetro, fornece a porcentagem total de sólidos solúveis do
caldo (°Brix). Que está correlacionando diretamente ao teor de
sacarose da cana
• Desta forma, a maturação da cana é estimada via campo pelo índice
de maturação (IM), que fornece o quociente da relação.
IM = Brix da ponta do colmo
Brix da base do colmo

Ciclo da cana-de-açúcar
• A lavoura de cana-de-açúcar permite de três a seis colheitas
consecutivas
• A lavoura recebe o nome de
– cana-planta, no seu primeiro corte;
– soca ou segunda folha, no segundo;
– ressoca ou folha de enésima ordem nos demais cortes
até a última colheita
• Renovação do plantio ou proceder a rotação com outras culturas.

• A cana-de-ano e meio (18 meses)

• A cana de ano (12 meses)

Vantagens e desvantagens
para o plantio de ano
• Vantagens
– Subdividir grandes áreas de plantio
• Desvantagens
– menor produtividade
– o preparo do solo para o plantio dificultado
– a utilização de insumos

Plantio de inverno
• De acordo com o que estudamos até o momento, é
possível??

Espaçamento e profundidade
• Importância:
• Diferenças de solos
• Diferenças de tipos de colheitas
• Diferenças de espaçamentos

Tabela. Duração do ciclo da cana-de-açúcar em função do
planejamento da época de plantio.

Cana-Soca
• O que é??
• Como cuidar??

- As deteriorações que a cana-de-açúcar sofre são:
* decorrentes de microrganismos
* por operações agrícolas
* por manifestações fisiológicas da planta
resultante dos fatores de qualidade
Deterioração

- A qualidade da matéria-prima é afetada pelo estado
de sanidade dos colmos
- As pragas que atacam os canaviais provocam perdas
de produtividade e causam modificações tecnológicas
importantes
- Os danos apreciáveis a agroindústria são diretamente
proporcionais a intensidade de infestação
Sanidade

Tempo de queima-corte e processamento
- O tempo entre queima-corte e processamento pode
ser responsável pelas deteriorações de uma parte
significativa da matéria-prima

• Perdas de qualidade
O tempo que a cana foi cortada é
fator determinante para a inversão da
sacarose.
Cuidado com: Tempo entre
corte e processamento.
Pois, ocorre inversão de
Sacarose
para Glicose e Frutose.
Causada pela ação de Fungos
e Bactérias.
Levando a perdas
consideráveis na produção de
(Sacarose).

✓ Aplicado como combustível verde, em indústrias de
alimentos, perfumes, cosméticos e como insumo da indústria
química;
✓ Combustível potencialmente global;
✓ Alternativa muito procurada com a escassez do petróleo;
✓ Atualmente tem demanda mundial;
✓ Em 2005, o Brasil movimentou 6 bilhões de dólares com
industrias de Etanol. ( Revista Exame, junho de 2006)
Etanol

❖ O ÁLCOOL É UM PRODUTO:
❖ Incolor,
❖ Volátil,
❖ Inflamável,
❖ Totalmente solúvel em água.
✓ Derivado da cana-de-açúcar, do milho, da uva, da
beterraba ou de outros cereais, Produzido por meio da
Fermentação da glicose.
Definição

H
H
H
H
H
H
O
C
C
HIDROCARBONETO = ET
HIDROXILA = OL
❖ Sua nomenclatura Etanol deriva da ligação de hidrocarbonetos
(ET) com uma hidroxila (OL), contendo apenas ligações simples
(AN).
HIDROCARBONETO + LIG.SIMPLES + HIDROXILA
ETANOL
Formula do Etanol

Introdução
ÁLCOOL ETÍLICO CARBURANTE
Álcool Etílico Hidratado Combustível (AEHC):
➢ Vendido na bomba para uso pelos carros à
álcool e flexfuel;
➢ Teor alcoólico: de 92,6 - 93,8 %;
➢ ICMS é recolhido na retirada do produto na
usina.

Álcool Etílico Anidro Combustível (AEAC):
➢ Misturado à gasolina A na proporção de
1:4 durante o carregamento dos caminhões-
tanque nos terminais, para produzir a
gasolina C;
➢ Teor alcoólico: 99,3%;
➢ ICMS é recolhido na venda da gasolina C.
Introdução

Resolução ANP nº 36/2005
Característica
Etanol Anidro
Etanol
Hidratado
Método
ABNT
Método
ASTM
Aparência Límpido e isento
de impurezas
Límpido e isento
de impurezas
Visual Visual
Cor Incolor +
Corante Laranja
Incolor Visual Visual
Acidez como ácido acético, mg/L max 30 30 9866 D 1613
Condutividade elétrica, μS/m max 500 500 10547 D 1125
Massa específica a 20 0C, kg/m3
791.5 max 807,6 – 811,0 (1) 5992 D 4052
Teor alcoólico 0INPM 99,3 min 92,6 – 93,8 (2) 5992 –
pH – 6 – 8 10891 –
Resíduo evaporativo, mg/100mL max – 5 8644 –
Total de hidrocarbonetos, % vol. max 3,0 3,0 13993
Íon Cloreto mg/kg max – 1 10894/10895 D 512
Teor de etanol, % vol. min. 99,3 92,6 – D 5501
Ion sulfato, mg/kg max – 4 10894/12120 –
Fe mg/kg max – 5 11331 –
Na mg/kg max – 2 10422 –
Cu mg/kg max 0,07 – 10893 –

• Teor Alcoólico:
➢Hidratado – (92,6 – 93,8 0INPM)
➢Anidro – (mínimo 99,3 0INPM)
• Acidez (máximo 30)
• pH (entre 6 e 8)
• Aspecto e Cor (incolor - ou laranja)
• Metais (exemplo: Sódio - Depósitos em velas, válvulas e
deterioração do óleo lubrificante)
• Sulfato (Depósitos e entupimento do sistema de injeção do
tanque até à válvula de injeção)
Propriedades

Composição da cana-de-açúcar
- O açúcar é produzido por todos os vegetais clorofilados,
por meio de um processo conhecido como fotossíntese.
6 CO2 + H2O luz / clorofila açúcares + 6 O2
- A formação de açúcar na cana é resultado de uma ação
fotossintética.

▪ Uma das principais características da cana-de-açúcar é
o excelente acumulo de substancias, seja:
- carbono, hidrogênio, oxigênio, energia solar, clorofila e
forças radioativas, pelas folhas.
- matéria orgânica e mineral do solo, pelas raízes.
▪ Substancias muitas vezes presentes na poluição do ar,
liberada por outros combustíveis fosseis, e utilizadas na
fabricação de carboidratos.
Características da cana-de-açúcar

A cana é considerada uma das maravilhas do
reino vegetal, e o açúcar é o alimento mais puro e
energético da natureza, pois, não é nada mais nada
menos do que a “luz solar cristalizada”

▪ O percentual dos principais componentes da cana-de-
açúcar varia em função de uma serie de fatores, dentre
eles:
- das condições climáticas,
- da variedade da cana,
- da natureza e das condições do solo,
- do tipo ou classe de fertilizantes,
- da idade da cana (estado de maturação),
- do florescimento,
- das condições e duração de armazenamento.

- Sob o ponto de vista tecnológico, a cana-de- açúcar
compõe-se de fibra e caldo

- Quando comparada com outras matérias primas,
vemos que a cana-de-açúcar é a que apresenta
maior quantidade de sacarose.
- O que a torna a maior produtora de açúcar por
tonelada de matéria-prima processada (maior
rendimento)

- O caldo que se extrai da cana, é a matéria prima
utilizada na produção de açúcar e álcool, e tem
composição variável
- A fibra é utilizada na produção de vapor e
energia

Fatores responsáveis pela qualidade da cana-de-
açúcar
- Na agroindústria da cana-de-açúcar, a qualidade da
matéria-prima, sem dúvida, é o mais importante fator de
maximização de rentabilidade da empresa
- Sua participação no custo final do produto, é de ordem de
65 a 70%

❖ boa qualidade:
É processada rapidamente,
Resulta em alta qualidade do produto,
Reduz o custo por unidade de produto.
❖ má qualidade:
Produto de qualidade inferior,
Menor rendimento industrial,
Perdas de tempo no processamento,
Maior consumo de utilidades e
insumos,
A qualidade da cana-de-açúcar, pode
apresentar características, como:

A qualidade da cana-de-açúcar é função:
do estado de maturação,
do teor de matéria estranha,
do estado de conservação (deterioração),
da sanidade,
do processamento de cana integral
do tempo de queima-corte e processamento.

Maturação
▪ A determinação da maturação tem grande
importância porque:
- rege o início do corte,
- o início das atividades na indústria,
- o rendimento industrial.
▪ Durante o ciclo de crescimento, a cana-de-açúcar,
atravessa dois períodos distintos com relação ao
teor de sacarose.

▪ O estágio de maturação é verificado pelos:
- Teores de sacarose,
- Teores de açúcares redutores,
- Umidade
Maturação

Importância da qualidade da
cana para a eficiência industrial
• Estudos na área
• Formação de indicadores

• A matéria-prima desejável para a indústria pode ser
definida como colmos em estágio adiantado de
maturação, sadios, recém-cortados, normalmente
despontados e livres de matéria estranha
(STUPIELLO, 1987).

Colheita
• Tempo de queima/corte
• Atividades microbianas e enzimáticas nos colmos
• Outros fatores que afetam a qualidade da matéria-
prima

Colheita da cana-de-açúcar
• Operações realizadas:
– 1. Corte
– 2. Carregamento
– 3. Transporte
• Sistemas de colheita:
– Manual
– Semi-mecanizada
– Mecanizada

Coletas após as queimadas
As queimadas causam injúrias à cana e sua extensão depende do
poderio do FOGO.
• A perda da massa neste caso varia de 0,3 a 2,6%.
• Motivos de perdas de
ART

Colheita de cana queimada:
• Independente do corte ser feito de maneira manual ou mecanizado,
quase 100% da matéria prima é ainda colhida queimada.
• Exsudação da cana: Estima-se que no processo de pré-limpeza do
canavial ocorre em média a perda de 1,3% do teor de ART.

Colheita de cana queimada:
✓Vantagens
✓Desvantagens

Corte manual
• Mão de obra braçal
• CANA CRUA
• CANA QUEIMADA
• Rendimento

Carregamento
• Carregamento manual
• Carregamento mecanizado

Sistemas de transporte
• Transporte rodoviário

Sistemas de transporte
• Tipos de veículos
• A escolha do tipo de veículo
• Entregar a maior quantidade de matéria-prima no
menor tempo.

Transporte sistemas de auxílio
• São utilizados no campo para auxiliar na coleta e transporte da cana.

Colheita mecanizada
• Equipamentos
• Mão de obra
• Vantagens
• Restrições

▪ As impurezas são carregadas para a indústria, através
do transporte, durante as fases de corte-
carregamento.
- Sendo esta fase a principais fonte de melhorias,
causando grande redução dessas impurezas.
▪ As impurezas, são responsáveis por alterar a
qualidade da cana e prejudicar o processo.
Impureza

▪ A quantidade de impurezas aumenta devido as
condições climáticas.
*Obs.: Em períodos chuvosos pelas condições
deficientes de queima e carregamento, a quantidade de
impurezas aumenta.
▪ As impurezas são classificadas primeiramente como
mineral ou vegetal.
Impureza

- O material estranho pode ser classificado em:
1 – Material fibroso:
Material em decomposição:
2 – Terra, Argila, Areia, Barro
3 – Rochas, Pedras, Pedregulho
4 – Metais
5 – Água
Folhas secas,
Ponteiros
Raízes, Cana seca,
Mato, Capim
Impureza

▪ As impurezas da cana-de-açúcar na indústria
contribuem para:
* Distorção na avaliação e valor da matéria-prima
* Redução da capacidade de moagem
* Desgaste de equipamento
* Redução do poder calorífico do bagaço
* Redução da produção de açúcar e álcool
Impureza

Problemas no corte da cana
Mecanizada
• A faca que realiza o corte da cana, faz com que haja
contaminação do tolete, bem como perdas de
matéria-prima como a SACAROSE.

• Disco de corte: maior
responsável pelas
perdas e danos.
• - Corte alto;
• - Enterramento.

Perdas no corte da cana Mecanizada
• Visíveis
• Estilhaços
• Invisíveis

Padrão de qualidade produto
Mecanizado
• Limpeza do produto (eficiência dos ventiladores, vibrações dos
elementos transportados).
• Qualidade tecnológica do material colhido: caracteriza os padrões de
qualidade do produto colhido (Brix, min. 18%, Pol 14,4 e 15,3%;
pureza 80 e 85%).

Modelos de colhedora picadoras

Colhedora de cana inteira
•Funcionamento
•Vantagens
•Desvantagens

Matéria estranha presente
após as colheitas
Refere-se a tudo o que não for colmos ou rebolos de colmos maduros
que acompanham a matéria-prima;
• Matéria estranha vegetal (palmito, palha, folha, colmos secos);
• Matéria estanha mineral (pedra e terra).

Teor de matéria estranha
Fatores que influenciam
Para cada 1% de impureza, ocorre o
decréscimo de 1,3 a 1,4% de ART. Levando
ao aumento dos custos de transporte e
aumento na manutenção de equipamentos
industriais.

Parâmetros relacionados a colheita da
cana crua
• Geração de palhiço
• Alternativas para recuperação do palhiço no campo e na usina

Parâmetros relacionados a colheita da
cana queimada e crua

Composição da cana-de-açúcar
• Cana = Fibra + Caldo Absoluto

Termos
• Caldos obtidos no processamento
• “caldo absoluto”: Indica toda a composição da cana, em massa é
obtido pela diferença:
• (100 – fibra % da cana = caldo absoluto da cana)
• “caldo extraído”: Refere-se a obtenção do caldo absoluto que foi
extraído por meio mecânico.
• “caldo clarificado”: É o Caldo resultante do processo de clarificação
via CaSO3 (Sulfito de Cálcio), pronto para entrar nos evaporadores, é
o mesmo que “caldo decantado”
• “caldo misto“: Caldo obtido nas moendas com embebição, sendo
portanto, formado pela parcela caldo extraído com água de
embebição.

Termos
• Principais análises realizadas
• Fibra: Matéria seca insolúvel em água contida na cana. Conhecida
como “fibra industrial” que incluí impurezas ou matérias estranhas as
quais provocam aumento dos sólidos insolúveis (palhas, plantas
daninhas, ponteira de cana, terra entre outros.
• Brix: É a porcentagem de sólidos solúveis. Portanto, reflete valores
contidos em solução açucarada impura (caldo extraído da cana).
Ex.: caldo com °Brix = 18. Significa que tem 18g/100mL da solução
do caldo.

Termos
• Fibra botânica: quando a análise é feita nos colmos limpos. Ideal =
12,5%.
• Pol: A Pol representa a porcentagem aparente de sacarose contida
numa solução impura de açúcar, determinada por (polarímetros ou
sacarímetros).

Açúcares presentes na
cana-de-açúcar
Açúcares presentes na cana-de-açúcar
SACAROSE
GLICOSE FRUTOSE

Conversão açúcares
• A somatória dos açúcares redutores e a sacarose invertida ocorre via:
hídrólise ácida ou pela enzima invertase.
• A equação abaixo representa o processo de inversão:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Sacarose + Água Glicose + Frutose
• Vamos determinar o mol da substância:
• Sacarose:
– Carbono (C) = 12x12 = 144
– Hidrogênio (H) = 1x22= 22
– Oxigênio (O) = 16x11 = 176
– Somando todos = 1mol de sacarose contém = 342g
O açúcar comum, conhecido
como sacarose, é composto de
moléculas de dois outros
açucares mais simples: a glicose e
a frutose. Quando a sacarose é
misturada com água, ocorre uma
reação química chamada
hidrólise, que separa os dois
açúcares. Esse açúcar
decomposto é chamado açúcar
invertido . O nome açúcar
invertido não tem nada a ver
com as propriedades nutricionais
ou referentes ao paladar, e sim
com as físico-químicas. Ele
recebe denominação porque tem
propriedade de girar a direção da
propagação da luz polarizada
atravessa um copo de água com
sacarose, sofre um desvio para a
direita, e, quando a mistura é de
água com açúcar invertido, o
desvio é para a esquerda.

• Sabemos agora que 342g de sacarose absorve 18g de água, para
produzir 360g de açúcares invertidos. Desta forma, em 100g de
sacarose iremos produzir quanto de açúcar invertido?
342g sacarose --------------------360g de açúcar invertido
100g sacarose ---------------------------- x
x = 105,263g de açúcar invertido.
Ou, se arredondarmos a conta,
342g sacarose --------------------360g de açúcar invertido
95g sacarose -------------------- y
x = 100g de açúcar invertido.

Açúcar Recuperável Total - ART
• ART (Açúcares Recuperáveis Totais): indicador que representa a
quantidade total de açúcares da cana (sacarose, glicose e frutose).
Determinado por:
• AR= Frutose+Glicose
• Um exemplo prático desta análise é feita na lavoura.
– ART = 18,5 cana madura
– ART < 15,0 cana verde
ART= POL + AR
0,95

Exercício
• Em uma lavoura foi solicitado uma análise de Pol e AR, para
encontrar o teor de ART. Pergunta-se qual foi o seu teor ART, sendo
Pol=13,5 e AR=1,45?
Pol = 13,5
AR = 1,45
ART = Pol + AR
0,95
ART= 13,5 + 1,45
0,95
ART = 15,66/100mL de caldo.

Pureza
• A pureza é calculada pela relação entre o Pol e o teor de
sólidos solúveis (°Brix). Expresso em percentagem %.
• Com valores do Pol = 19,8 e do °Brix = 22,0, calcule a
pureza sendo:
Pureza = Pol x 100%
Brix

Pureza = Pol x 100%
Brix
Pureza = 19,8 x 100
22,0
Pureza = 90%
Nesta solução de 100 mL contém:
22g de sólido
solúveis
19,8g de Sacarose
aparente

Umidade e pH da cana
• A cana contém em torno de 70 a 72%
• O pH, expressa a concentração de íons de hidrogênio. Sua variação
vai de 0 a 14.
– Escala: 0 a 6,99 é considerado ácido;
– 7,00 é um valor neutro;
– 7,01 até 14,00 é considerado básico.
• A cana contém em sua composição valores médios no seu caldo de:
– 5,0 a 5,5.

Cálculo da fibra Método –
prensa hidráulica
• A fibra é obtida a partir dos pesos dos bolos úmidos (BU) e bolo seco
(BS), juntamente com o oBrix % do caldo extrato.
Desta forma, o cálculo utilizado é:
Fc = 100 x PBS – (PBU x B%CE)
5 (100 - B%CE)
Onde:
– PBU – Peso do bolo úmido;
– PBS – Peso do bolo seco;
– B%CE – Brix% do caldo extraído

Calculo de fibra
• Porcentagem da fibra da cana:
– reflete na eficiência da extração da moenda

Exemplo prático do Cálculo
da fibra
Dados:
Peso do bolo úmido (g)....................................................................131,45
Peso do bolo seco (g).......................................................................72,34
Brix%do caldo extraído....................................................................15,92
Fc = 100 x PBS – (PBU x B%CE)
5 (100 - B%CE)
Então:
Fc = 100 x 72,34 – (131,45 x 15,92)
5 (100 – 15,92)
Logo: Fc = 12,2 %

Cálculo da fibra Método –
Digestor a frio
A % de fibra da cana é obtida por cálculo a partir dos valores da
umidade e °Brix do extrato.
Desta forma, o cálculo utilizado é:
Fc = 100 – Vc – 3b
1 – 0,01b
Onde:
Vc – umidade % da cana;
b – Brix do extrato do digestor

Exemplo prático do Cálculo
da fibra
Dados:
Umidade (%) da cana...................................................................71,9
Brix do extrato (%).......................................................................5,6
Fc = 100 – Vc – 3b
1 – 0,01b
Fc = 100 – 71,9 – 3x5,6
1 – 0,01x5,6
Fc = 100 – 71,9 – 16,8
1 – 0,056
Fc= 11,97%
Valores encontrados na Tabela que fornece os teores fibra%cana: 12%

Recepção
• Ao chegar na usina o caminhão dirige-se a balança para pesagem.
• O mesmo é dirigido à sonda de amostragem (oblíqua) para coletar
amostras de cana para análise do teor de sacarose

Divisões da unidade industrial

Recepção
• Recepção:
– conhecimento do produto
– Pesagem da matéria prima,
– Avaliação do teor de sacarose, fibra e pureza do caldo.

❑ Tomadores de amostra
Amostragem
➢ Horizontais:
▪ Necessidade de três amostragens/caminhão,
▪ Amostragens nem sempre confiáveis,
▪ Equipamento obsoleto.
➢ Oblíquos:
▪ Necessidade de uma única amostragem,
▪ Amostra mais representativa da carga,
▪ Atualmente substituiu o tomador horizontal.

➔ Horizontal
- As posições de amostragem serão
definidas por sorteio informatizado, levando-se em
conta o número de vãos para cada tipo de unidade
de transporte
- O tubo amostrador deve ser introduzido
totalmente na carga e esvaziado após cada
perfuração
Amostragem

- O número de possibilidades de pontos (P) de
amostragem é dado pela equação:
P = 2 x V – 4,
onde: V = número de vãos para cada tipo de
carroceria
Ex: Carrocerias com 7 vãos e 12 vãos
Amostragem

- Necessidade de três subamostras/caminhão,
coletadas em vãos consecutivos e à partir da primeira
perfuração
- Não pode haver coincidência no sentido
horizontal ou vertical
- Para carrocerias de cana picada, as amostras
devem ser retiradas em furos dispostos no sentido
diagonal das mesmas
- Amostragens nem sempre confiáveis
- Equipamento obsoleto
Amostragem

➔ Oblíqua
- A amostra será realizada em apenas uma
posição, seguindo a linha horizontal e central da
parte superior do carregamento
- A amostragem será realizada em duas
etapas e na mesma perfuração, retirando e
descarregando as sub-amostras de cada etapa.
Amostragem

DADOS TÉCNICOS PARA OS TOMADORES DE AMOSTRAS OBLÍQUO HORIZONTAL
1 - DIÂMETRO DA SONDA 203mm 203mm
2 - POTÊNCIA ELÉTRICA (UNIDADE HIDRÁULICA) 20CV 5CV
3 - POTÊNCIA ELÉTRICA (ROTAÇÃO DA SONDA) 40CV 10CV
4 - POTÊNCIA ELÉTRICA (TRANSLAÇÃO) 1,5CV
5 - PRESÃO MÁXIMA NO CIRCUITO HIDRÁULICO 100kg/cm2 105kg/cm2
6 - PRESÃO DE OPERAÇÃO (REGIME NORMAL) 80kg/cm2 80kg/cm2
7 - DURAÇÃO DO CICLO COMPLETO (AMOSTRAGEM E EJEÇÃO) 90seg 110Seg
8 -PESO DO EQUIPAMENTO EM FUNCIONAMENTO 8.300kg 3.400kg
9 - CURSO DA SONDA4.600mm 1.200mm
10- ROTAÇÃO DA SONDA 330rpm 550rpm
11- NÚMERO MÉDIO DE AMOSTRAGENS POR HORA > 25 18 a 22
12- PESO MÉDIO DA AMOSTRA 19Kg 5 a 15 kg
13- ÂNGULO DA INCLINAÇÃO DA SONDA 55º 0º
14- VELOCIDADE DA PENETRAÇÃO DA SONDA 7,1cm/Seg14cm/Seg
15- VELOCIDADE DO CARRO PORTA SONDA27m/mim 16/m/mim
16- CAPACIDADE DO RESERVATÓRIO DE ÓLEO 300lt 76lt
Amostragem

- O número mínimo de amostras a ser coletado por
fundo agrícola (cana de fornecedor e cana própria),
obedecerá ao seguinte critério:
Amostragem

- Observações:
➔ Verificar diariamente as condições de corte
da coroa acoplada e a fixação da mesma no cilindro
➔ A coroa dentada das sondas amostradoras,
horizontais ou oblíquas, deverá se afiada ou trocada
quando demonstrar baixa eficiência de corte,
observada pelo esmagamento e/ou perda de caldo
durante a amostragem
Amostragem

➔ É necessário ajustar todo o conjunto
amostrador da sonda oblíqua, mesmo que a
coroa esteja afiada, quando as amostras
apresentarem esmagamento e extração de caldo
➔ Qualquer que seja o tipo de sonda
amostradora, o peso da amostra final, não poderá
ser inferior a 10 kg (dez quilogramas).
Amostragem

Análise as duas figuras e faça um diagnóstico a
respeito da sonda amostradora.
Figura 1 Figura 2
Amostragem

Figura 1: A amostra desta foto apresenta as pontas dos
toletes rasgadas que demonstra que a sonda não esta
cortando a cana, isto gera perda de caldo durante
amostragem.
Amostragem

Figura 2: A amostra desta foto apresenta as pontas
dos toletes rentes bem cortados sem fiapos nas
pontas sendo uma amostra adequado para análises
da cana
Amostragem

- Desintegração da cana
➔ Função: preparar os colmos de cana para
análises tecnológicas.
➔ A amostra a ser analisada (mistura das
amostras simples), deverá se preparada em
aparelhos desintegradores.
➔ O desintegrador deverá estar em perfeitas
condições mecânicas e operacionais.
Amostragem

Aprendizagem
➔ O desintegrador deve ter, no mínimo, um
jogo de facas, de contra-facas e de martelos de
reposição
➔ As facas dos desintegradores deverão ser
substituídas, diariamente, ou, pelo menos, a cada
250 amostras
➔ As facas e a contra-facas deverão estar
sempre afiadas, não devendo apresentar bordas
onduladas e arredondadas.
Amostragem

Aprendizagem
➔ Os martelos e contra-matelos deverão ser
substituídos quando apresentarem bodas
arredondadas
➔ O material desintegrado deverá conter
somente partículas pequenas e homogêneas, sem
pedaços ou lascas e que forneça um índice de
preparo(IP) de 90%.
Amostragem

- Homogeneização da amostra
➔ A amostra desintegrada deverá ser
homogeneizada em betoneiras adaptadas com
raspador, de maneira a impedir a retenção de
amostra no fundo do tambor
➔ Para reduzir as perdas de água por
evaporação, após a homogeneização da amostra a
mesma deve ser imediatamente analisada.
Amostragem

➔ Entre o desintegrador e homogeneizador
deve ter uma proteção de borracha para evitar
perda da amostra
➔ Lavar todos os equipamentos,
desintegrador e homogeneizador, a cada turno
➔ Uma quantidade de amostra
homogeneizada de 1,5 - 2,0 kg, será conduzida ao
laboratório onde a amostra final de 500 g ,será
pesada e servirá para as análises tecnológicas
Amostragem

Homogeneizador, tipo betoneira, detalhando o
raspador
Amostragem

Desintegrador de cana acoplado ao Homogeneizador de
cana com borracha para evitar perdas das amostras
Amostragem

- Laboratório de análises de cana-de-açúcar (PCTS)
➔ Deve estar localizado no pátio da unidade
industrial, próximo do local de coleta de amostra e de
seu preparo
➔ A temperatura interna deve ser mantida à
20°C ± 5°C
➔ Os equipamentos devem estar dimensionados
de modo a atender à demanda operacional das
análises da unidade industrial.
Amostragem

- Pesagem da amostra para análise
➔ Deverá ser pesado 500 g, com tolerância de
± 0,5 g, da amostra final, homogeneizada
mecanicamente
➔ O material restante servirá como contra
prova, não podendo ser desprezado, até que sejam
concluídas as leituras de brix e de pol
Amostragem

Aprendizagem
- Extração do caldo da amostra
➔ A extração do caldo, a pesagem do bagaço
úmido e as leituras de brix e pol devem ocorrer
imediatamente após a desintegração e
homogeneização das amostras
➔ O caldo será extraído em prensa hidráulica
com pressão mínima e constante de 24,5 MPas,
sobre a amostra, durante 1 min.
Amostragem

➔ A prensa hidráulica ➔ cana preparada pelo desintegrador,
é esmagada pela ação de um embolo para extração do caldo
Amostra
sendo
prensada
Caldo prensado
da cana
Amostragem

- Determinação do peso do bagaço (bolo)
úmido (PBU)
➔ O peso do bagaço úmido utilizado
para o cálculo da fibra da cana (F) é obtido em
balança semi- analítica.
Amostragem

- Determinação do brix do caldo (B)
➔ A determinação do brix será realizada em
refratômetro digital de leitura automática, com
correção automática de temperatura
➔ O valor final do brix deve ser expresso à
20°C
➔ Quando houver presença de impurezas
minerais no caldo, o brix poderá ser determinado
em caldo filtrado, em papel de filtro qualitativo
Amostragem

- Determinação do pol do caldo (S)
➔ A leitura sacarimétrica do caldo será
determinada em sacarímetro digital, automático, com
peso normal igual a 26 g e calibrado a 20°C, em
comprimento de onda de 587 e 589,4 nm, provido de
tubo polarimétrico de fluxo contínuo
➔ A leitura será efetuada após a clarificação do
caldo com mistura clarificante à base de alumínio
(mínimo de 6 g/100 ml)
Amostragem

➔ O pol do caldo (S) (teor de sacarose
aparente por cento, em peso, de caldo) é calculada
pela seguinte equação:
S = LPb (0,2605 – 0,0009882 x B)
➔ A transformação da leitura sacarimétrica
com a mistura clarificante, à base de alumínio, para
a leitura equivalente em subacetato de chumbo,
será feita pela equação:
LPb = 1,00621 x LAi + 0,05117, onde:
Amostragem

LPb = 1,00621 x LAi + 0,05117, onde:
LPb = leitura sacarimétrica equivalente a subacetato
de chumbo
LAi = leitura sacarimétrica obtida com a mistura
clarificante à base de alumínio
➔ Portanto, a equação completa para o
cálculo da pol da cana (S) passa a ser a seguinte:
Amostragem
S = (1,00621 x Lai + 0,05117)x(0,2605 – 0,0009882 x B)

- Cálculo dos açúcares redutores do caldo (AR)
➔ O teor de açúcares redutores (AR) por cento,
em peso, de caldo será calculado pela equação:
AR% caldo = 3,641 – 0,0343 x Q
- Cálculo da fibra da cana-de-açúcar (F)
➔ A fibra da cana será calculada pela equação:
F = 0,08 x PBU + 0,876, onde:
- PBU deve ser em gramas
Amostragem

➔ As unidades industriais podem optar pela
determinação direta da fibra da cana pelo método
de Tanimoto, dessa forma a fibra será calculada
pela seguinte equação:
F = [(100 x PBS) – (PBU x B)] : [5 x (100 – B)],
onde:
PBS = peso do bagaço seco
Amostragem

- Cálculo do coeficiente “C”
➔ O coeficiente “C” é utilizado para a
transformação da pol do caldo extraído pela prensa
(S) em pol de cana (PC) e é calculado por uma das
seguintes fórmulas:
C = 1,0313 – 0,00575 x F
C = 1,02626 – 0,00046 x PBU
Amostragem

- Cálculo do pol da cana-de-açúcar (PC)
➔ A pol da cana (PC) será calculada pela
equação:
PC = S x (1 – 0,01 x F) x C
- Cálculo dos açúcares redutores da cana (ARC)
➔ O cálculo dos açúcares redutores da cana
(ARC) será realizado pela equação:
ARC = AR x (1 – 0,01 x F) x C
Amostragem

- Cálculo do açúcar total recuperável (ATR)
➔ Conhecendo-se a pol da cana (PC) e os açúcares
redutores da cana (ARC), o ATR é calculado pela
equação:
ATR = 10 x PC x 1,05263 x 0,905 + 10 x ARC x 0,905
ATR = 9,5263 x PC + 9,05 x ARC, onde:
1,05263 = coeficiente estequiométrico para a conversão
da sacarose em açúcares redutores
0,905 = coeficiente de recuperação para uma perda
industrial de 9,5%
Amostragem

- Para a determinação do preço da cana-de-açúcar
devido ao produtor de cana-de-açúcar aplicar-se-á a
seguinte equação:
VTC = (PATR x ATR produtor), onde:
VTC = Preço da cana-de-açúcar/t
PATR = Preço médio do kg de ATR
ATR produtor = é a quantificação de ATR do
produtor, como determinada anteriormente
Amostragem

Recepção
Recepção PCTS
• O pagamento de cana por teor de sacarose (PCTS).
• Desta forma a sistemática consiste da seguinte maneira:
– 1 – Metodologia analítica;
– 2 – Cálculos;
– 3 – Forma de pagamento.
é pago ao dono da
cana mediante as análises:
teor de sacarose
e pureza do caldo.

Equação aplicada na prensagem:
F = 0,152 x PBU – 8,367
F = Fibra industrial em gramas do material fibroso
PBU = Peso do bolo úmido da prensagem da massa.

Exercício de cálculo
Após a prensagem de 500 g de cana, originaram 120,5 g de bolo úmido.
Qual a percentagem de fibra industrial?
F = 0,152 x PBU – 8,367
F = 0,152 x 120,5 – 8,367
F = 9,949
Arredondando o valor= F = 9,95%

Determinação do Pol
• A Pol é determinada após a clarificação do caldo com sub-acetato de
chumbo (sal de Horne). Com adição de 2g/100mL do caldo.
Caldo de cana clarificado
Pesagem do caldo 26g a 20 °C
Pol em percentagem via Fórmula
Pol%cana = Pex.(1 - 0,01 x F).C
• Onde:
• Pex = Pol% caldo extraído;
• F = Fibra % de cana industrial;

• C = Fator de transformação da Pol do caldo extraído em pol do caldo
absoluto. Calculado pela seguinte equação:
C = 1,0313 – 0,00575 x F
Cálculo da Pol% do caldo extraído (Pex) é obtido da seguinte maneira:
Pex = LS x FP
Onde:
LS = é a leitura do sacarimétrica;
FP = Fator de polarização, obtido pela Tabela em função do Brix.

Cálculo das análises
No recebimento de um carregamento e posterior análise do PCTS
obteve-se o seguinte resultado:
Peso do bolo úmido = 135,6 g
Brix do caldo = 18,41
Leitura do sacarimétrica = 60,34
Fator de Polarização = 0,2423
Determine o Pol% da cana do fornecedor

1 Passo Determinar a fibra industrial
F = 0,152 x PBU – 8,367
F = 0,152 x 135,6 – 8,367
F = 12,24
2 Passo Determinar o Pol% do caldo extraído (Pex)
Pex = LS x FP
Leitura do sacarimétrica = 60,34
Fator de Polarização = 0,2423
Pex = 60,34 x 0,2423
Pex = 14,62

3 Passo: Determinar o Pol% da cana do fornecedor
Pol%cana = Pex . (1-0,01xF) x (1,0313 – 0,00575 x F)
= 14,62 x (1 - 0,01 x 12,24) x (1,0313 – 0,00575 x 12,24)
= 14,62 x 0,8776 x 0,961
Pol%cana = 13,33

Vale lembrar...
• O sistema de recepção, que compreende operações como pesagem,
amostragem, armazenagem intermediária e descarga de cana nas
moendas, deve operar com um fluxo de cana transportada do campo
à usina que permita alimentação uniforme das moendas. Caso
contrário, pode haver paradas nas moendas, o que é altamente
prejudicial por conta dos altos custos da ociosidade de máquinas.
Manter a moenda funcionando com quantidade de cana insuficiente
gera desperdícios de energia, desgaste desnecessário dos
equipamentos etc.

Aprendizagem
- Após passar pela balança, os veículos
carregados vão para os pontos de descarga da
usina, dependendo:
➔ do tipo de caminhão
➔ da cana (inteira ou picada)
➔ situação das filas
➔ quantidade de cana a ser descarregada
Descarregamento da cana

❖ Descarga de cana inteira e de cana picada
➢ Diferenças básicas de
operação
- Granulometria e
fluidez do material
- Variação da
densidade do material
- Manuseio e controle
- Descarga direta e
estocagem
➢ Diferenças dos
equipamentos de transporte
- Carrocerias tipo
fueiro
- Carrocerias tipo
caçamba
- Container,
- Carroceria com tela

- Descarregamento com rede:
➔ são montadas caixas de tela metálica sobre
semirreboques
➔ pesando entre 25 e 40 toneladas
➔ uma rede metálica é fixada em uma das laterais e
forra inteiramente o fundo da caixa.

➔ a cana é depositada sobre a rede.
➔sua extremidade fixa encosta ao lado da
mesa alimentadora e um guindaste desengata a
outra extremidade e a levanta.
➔despejando, assim, a cana sobre a mesa
alimentadora.

Tombador Lateral - Hilo.
Descarregamento da Cana
▪ Guincho composto de uma estrutura
tubular com altura variando entre 13 e 16 metros.
▪ Efetua o descarregamento da carga de cana
geralmente em uma rampa de descarregamento, ou
nas mesas alimentadoras.
▪ Sua capacidade de tombamento pode
chegar a 60 toneladas.

❑ Cuidados:
▪ Atentar para a lubrificação dos cabos.
▪ Efetuar regulagem dos cabos, freios e correntes
quando necessário.
❑ Operação:
▪ Os hilos serão operados através de cabines
situadas lateralmente.

Guindaste Hilo para cana inteira

Guindaste Hilo para cana picada

- Descarga lateral: alguns veículos possuem mecanismos
para descarregar a cana lateralmente nas mesas ou no
pátio, conforme mostra a Figura

- Descarregamento com garras: a garra é um equipamento
com dentes e possui acionamento hidráulico, que
descarrega a cana em mesas alimentadoras ou em pátios
de estoque

- Equipamentos para descarga e manuseio:
1- Hilo
2- Balanção - Movimentação de cana inteira dentro
do barracão
3- Garra Hidráulica - Movimentação de cana inteira
dentro do barracão
4- Tombador hidráulico lateral - Para carrocerias com
basculante lateral

Tipos de descarga:
Ponte Rolante Hilo (sistema de Cambão)

❑ Sistema com cambão

Aprendizagem
Caçamba basculante superior Ponte como Hilo

❑ Carreta para cana picada – Argolas para
engate nos ganchos do balanção do hilo.

❑ Carreta para cana picada – detalhe da
dobradiça

Aprendizagem
Caçamba basculante lateral Tombador hidráulico

▪ Os operadores recebem sinal para descarregamento da
cana vindo do operador da mesa ou do operador do
supervisório.
▪ O sinal recebido pode ser luminoso e/ou sonoro.
▪ Os hilos são equipados com motoredutores para
elevação da carga com velocidade variável controlada
por inversor de frequência.

Estoque de cana sobre rodas:
▪ Atualmente as Usinas estão adotando o sistema de
estoque de cana sobre rodas.
▪ Nesse sistema, é realizado um dimensionamento,
conforme capacidade de processamento de CANA.
▪ Parte dos caminhões que chegam até a indústria tem
suas composições desengatadas no pátio e retorna às
frentes de carregamento.

Vantagens:
▪ Otimização na forma de utilização dos veículos
canavieiros;
▪ Redução nas movimentações entre pátio/barracão/mesa
alimentadora.
▪ Maior rotatividade nos estoques de matéria-prima,
▪ Utilização de veículos de menor potência (tratores ou
caminhões), para as movimentações de cana entre pátio
e descarregamento
▪ Redução das perdas com canas amassadas no estoque.

Estoque de cana sobre rodas:

▪ A alimentação da cana é realizada através das
chamadas MESAS ALIMENTADORAS.
- Constituídas principalmente por taliscas de ferro e
correntes, responsáveis por realizar o transporte da cana.
- As mesas recebem feixes de canas em lotes (bateladas)
e deve possuir a capacidade de proporcionar alimentação
regular, contínua e uniforme da esteira, dosando a carga
recebida.
Alimentação da Cana

Função:
➔ Realizar a interligação conveniente entre a descarga e o
condutor principal do preparo (esteira de cana ou correias
transportadoras).
➔ Propiciar a lavagem da cana sobre o seu leito.
▪ As mesas devem possuir motor capaz de controlar a
velocidade de alimentação, mantendo o preparo e a
moenda sempre com cana.

Característica:
▪ Formato: leito retangular ou quadrado, sempre
posicionado perpendicularmente às esteiras de cana.
▪ Largura da mesa: devem ser de 2 a 2,5 m maior que
o comprimento da carrocerias dos caminhões.
▪ As mesas alimentadoras que recebem cana de pátios
por meio de tratores podem ser mais estreitas, com
largura em torno de 8 m.

- Tipos de mesa alimentadora
- Convencionais:
• Inclinação de 0º a 20º
• Correntes com garras, sem o uso de taliscas
• Possuem grande capacidade de alimentação
(irregular – 800 TCH)
• Controle de alimentação ineficiente
• Camada de cana é muito alta
• Baixa eficiência da lavagem da cana

Desenho esquemático de uma mesa alimentadora
convencional

- Média inclinação:
• Correntes com taliscas
• Capacidade média (400 a 500 TCH)
- Inclinação elevada:
• Correntes com taliscas
• Camada uniforme e de pouca espessura
• Controle de alimentação eficiente

Aprendizagem
• Capacidade reduzida (200 a 350 TCH)
• Trabalha numa maior velocidade
• Desgaste maior das correntes
• Maior eficiência da lavagem da cana
• Menor consumo de água (5 m3/TC)

Desenho esquemático de uma mesa alimentadora
de 45°

mesa alimentadora de 45°

Nivelador em mesa alimentadora de 50°

▪ Para melhorar as características de alimentação
uniforme e contínua, as mesas de média e elevada
inclinação são equipadas com nivelador de cana
▪ Nivelador de cana:
- Trata se de um eixo tubular com braços, que gira em
sentido contrario da cana, com rotação em torno de 40 RPM
- É posicionado perto do eixo acionador, distanciado
cerca de 1000 mm do leito da mesa, não deixando que a
camada de cana ultrapasse essa altura.

- Acionamento das mesas alimentadoras:
➢ As mesas possuem conjunto de acionamento
através de motoredutores, inversores de frequência e
sensor de nível de cana para visualização no
supervisório
- A operação pode ser feita de duas maneiras:
1º- Por operador situado em uma cabina posicionada
estrategicamente de forma que o operador tenha
perfeita visão do nível de cana na esteira

2º- Através de câmeras também posicionadas
estrategicamente de forma que o operador do
supervisório tenha perfeita visão do nível de cana
na esteira
- A velocidade máxima das mesas alimentadoras é
normalmente limitada a:
- Mesas convencionais: 8 m/min
- Mesas 30°, 35°, 40°: 13- 15 m/min
- Mesas 45°, 50°: 15- 18 m/min

❖ Esteira Metálica de cana:
- É utilizada para transportar a cana pelo
sistema de preparo e fornecer a cana desfibrada a
outra correia transportadora
- É formada por 4 linhas de correntes com
taliscas metálicas de chapa que formam o fundo
condutor da cana

- A velocidade desse equipamento é variável
em função da cana processada na moenda
- Essa velocidade pode variar de 4 a 15m/min,
com altura de cana em torno de 2 a 2,5m para
cana inteira e de 1 a 1,2m para cana picada

- Na esteira metálica ou no final dela, são
montados os equipamentos de preparo de
cana, jogo de facas e desfibrador
- As esteiras metálicas são transportadores
metálicos, fechados lateralmente com chapas
de aço, sendo o fundo constituído de taliscas
presas às correntes e que se movem juntas

Desenho esquemático de uma esteira metálica

Desenho esquemático de uma esteira metálica: vista
frontal e detalhe de uma corrente com taliscas

- Inclinação: 17º - 21º
- Em termos de dimensões o comprimento total
geralmente é limitado a 50m
- A largura normalmente é igual à bitola da
moenda, no entanto, utiliza-se uma bitola
imediatamente superior, por motivos de
capacidade ou de melhores condições de
alimentação

- A velocidade da esteira de cana deve ser
variável continuamente e nunca ser fixa
- A velocidade máxima das esteiras metálicas
é função do tipo de transportador, corrente e da
capacidade de transporte
- A capacidade é dada por:

- Sendo:
Q = Capacidade máxima do transportador (ton/h)
(Deve atender a capacidade de moagem a 2/3 de V
máximo)
b = Largura da esteira (m)
h = Altura média da cana sobre a esteira (m)
d = Peso específico da cana sobre a esteira (kgf/m3)
V = Velocidade máxima da esteira (m/min)

- Para o bom desempenho de todo o conjunto de
moagem, a uniformidade e continuidade de
alimentação da cana é um fator imprescindível
- Para se conseguir o intento é necessário, além
do projeto adequado destes setores, uma
operação correta dos equipamentos

- Largura da mesa
A B
A) ERRADO: largura da
mesa insuficiente
B) CERTO: largura da mesa
correta.

- Ligação mesa/esteira
A B
A) ERRADO: altura de descarga insuficiente; B) CERTO:
altura de descarga adequada.

- Alimentação da cana
A
B
B) CERTO: a
cana deve ser
alimentada
uniformemente
na esteira sem
falhas.
A) ERRADO:
muita falha
de cana;

LIMPEZA DA CANA - Problemas causados
pelas impurezas vegetais na indústria
● Aumento da carga e do consumo de potência
do picador e desfibrador;
● Redução da capacidade de moagem e da
extração;
● Dificuldades no processo de tratamento de
caldo;
● Possíveis inibidores no processo de
fermentação;

LIMPEZA A SECO ( COMO É A LIMPEZA
DA USINA? ÚMIDA OU SECO?)
Objetivo : A Tecnologia visa
reduzir os impactos negativos
das novas necessidades
industriais

A Tecnologia
• Fácil adaptação ao layout, espaços e equipamentos
instalados;
• Equipamentos compactos;
• Operar com mesa alimentadora para cana inteira e
picada ;
• Baixo impacto ambiental (poeira);
• Baixo consumo de potencia e baixo custo de
implantação.
• Tempo de campanha longo.

Limpeza de Cana Inteira e Picada

LIMPEZA E TRITURAÇÃO DA PALHA

- A limpeza da visa a retirada das impurezas sejam
elas de origem mineral ou vegetal
- O tipo de limpeza a ser empregada ira depender
do tipo de impurezas, podendo ser:
➢ Limpeza com água: Remoção das impurezas
minerais ( terra, pedregulhos, areia e etc.)
➢ Limpeza a seco: Remoção das impurezas
minerais e vegetais (palhas, ponteiras e etc.)
Limpeza da Cana

❑ O tipo de limpeza também depende da operação
de corte e transporte utilizada.
- Corte mecanizado - aumento das impurezas
vegetais,
- Corte manual – aumento das impurezas minerais
e em alguns casos impurezas vegetais.
Limpeza da Cana

❖ Limpeza com água:
- É realizada com água represada (circuito
fechado)
- Tem como função retirar a terra que está
impregnada na cana
- A água passa pelo cush-cush para retirada de
palhas
- Perdas: 1 a 3 % (Média = 2 %)
- Eficiência: 40 a 80 %
Limpeza da Cana

Aprendizagem
Esquema do sistema de lavagem da cana
Cuidados
Efetuar limpeza
dos bicos da
tubulação.

- Vantagem:
- Retira grande quantidade de impurezas
da matéria-prima a ser processada
- Desvantagem:
- Perda de sacarose (pontas expostas)
Limpeza da Cana

- Motivos da diminuição do uso de sistemas de
lavagem de cana nas Usinas:
• Perda de açúcar
• Tratamento da água
• Consumo de energia no bombeamento
• Aspectos ambientais
• Cobrança da utilização / captação de água
• Aumento da colheita mecânica
Limpeza da Cana

❖ Limpeza de cana a seco:
- Remoção das impurezas minerais e
vegetais
- Perdas: 0,5 a 1,0 %
- Eficiência:
• Mineral: 70 a 90 %
• Vegetal: 50 a 80 %
• Mineral + Vegetal: ~ 70 %
Limpeza da Cana

Características do Sistema anterior:
• Operação com cana picada e inteira
• O objetivo é a redução das impureza vegetais e
minerais
• Estágios de separação de impurezas (até três
estágios)
• Elevado preço do equipamento e dificuldades no
layout
NECESSIDADE DE MUDANÇAS DE CONCEITO
VISANDO VIABILIZAR A LIMPEZA SECO
Limpeza da Cana

Características do Sistema Atual:
• Foco na cana picada
• Aproveitamento da palha como combustível
• Apenas um estágio de separação de impurezas
• Preço do equipamento reduzido
significativamente
Limpeza da Cana

Modo de operação
- Na transição de descarga da cana entre as
mesas e as esteiras de cana estão instalados os
sistemas de limpeza de cana a seco através de
ventiladores e câmaras de captação
- As impurezas minerais e vegetais (palhas)
serão coletadas e transferidas por condutores de
borracha
Limpeza da Cana

- Ambas as impurezas serão recolhidas em uma
moega e deverão retornar para o campo levadas por
caminhões basculantes
- Opcionalmente um sistema de separação das
impurezas minerais e vegetais poderá ser instalado
e, nesse caso, as impurezas vegetais (palha)
seguem para um sistema de desfibramento e serão
incorporadas ao bagaço para queima nas caldeiras.
Limpeza da Cana

- Vantagens:
- Economia de recursos hídricos (10–15%),
- Conservação da sacarose presente na cana,
- Menor necessidade de manutenção de grelhas
da caldeira,
- Aproveitamento da palha como combustível,
- Melhoria na decantação, filtração do caldo e
redução na produção de torta,
- Menor investimento com sistema de tratamento
da água
Limpeza da Cana

Preparo e moagem
• Preparo:
– Redução de impurezas
– Lavagem ou limpeza a seco
Ocorre as perdas de sacarose se for cana picada.
Desta forma, o uso de ventiladores é ideal neste
processo.

PREPARAÇÃO E EXTRAÇÃO
PENEIRAMENTO
CALDO PARA PROCESSO

Preparo da cana
- Densidade da cana: É a relação existente entre a massa de
cana (Kg) e o volume que esta se ocupa (m3)
- A densidade é elevada de 175 para cerca de 350 kg/m3 no
caso de cana inteira
Cana inteira cana picada cana desfibrada

Corte Transversal Corte Tridimensional
CÉLULAS DE ESTOCAGEM DA SACAROSE E
OUTROS AÇUCARES
Preparo da cana

Aprendizagem
➢ Objetivos do preparo:
- Promover o rompimento da estrutura dura
da cana desagregando os tecidos fibrosos,
- Romper as células da cana para facilitar a
extração do caldo.
- Aumentar a densidade da cana
- Melhorar a eficiência da embebição
Preparo da cana

Aprendizagem
❑ Um bom preparo de cana é de fundamental
importância para se obter a conjugação de alta
moagem com elevada extração
❑ Os equipamentos utilizados para o preparo são:
- Picadores (jogo de facas)
- Desfibradores (jogo de martelos)
Preparo da cana

- Densidade da cana: É a relação existente entre a
massa de cana (Kg) e o volume que esta se ocupa (m3)
- A densidade é elevada de 175 para cerca de 350
kg/m3 no caso de cana inteira
Preparo da cana
Cana inteira cana picada cana desfibrada

- No processo de difusão, a combinação de células
abertas e fibras longas, é fator decisivos para
conseguir boa permeabilidade no colchão de cana,
tornando assim o processo físico-químico de
lixiviação e percolação eficiente dentro do difusor,
obtendo-se elevada extração de sacarose
Preparo da cana

- Jogo de facas (Picador):
- Também conhecido por navalha
- Antes de 1920 muitas usinas não possuíam
- Proporcionou uma melhora muito grande na
alimentação, que hoje em dia nenhuma fábrica a
dispensa
❖ Objetivo: Fornecer a cana em pedaços muito
curtos e pequenos (aproximadamente 10 cm)
Preparo da cana

❑ Funções e vantagens:
* Iniciar o processo de homogeneização,
* Diminuir o tamanho médio dos pedaços,
* Facilitar a alimentação do desfibrador.
❑ Equipamento:
- O picador é constituído por um eixo de aço
apoiado em mancais de rolamento, nos quais estão
acopladas as facas devidamente distribuídas
Preparo da cana

- As facas são dispostas de tal forma que seu
movimento giratório forma um cilindro picador que
gira em alta velocidade e a favor do fluxo de cana
na esteira metálica
- A velocidade de rotação do conjunto deve ser tal
forma que não permita a extração do caldo
enquanto a cana é picada, existem dois tipos de
facas:
Preparo da cana
- Niveladoras,
- Cortadoras

Aprendizagem
❑ Acionamento:
- por turbina, que utiliza vapor direto (21 kgf/cm2),
- por motor elétrico.
❑ Os jogos de facas podem ser fixos ou oscilantes
- As facas fixas são mais leves, as lâminas são
mais finas, em menor número, a fixação no suporte
pode ser através de parafusos ou por encaixe e
geralmente são utilizadas em desfibradores verticais
como 1º jogo nivelador ou jogo de faca espalhador
Preparo da cana

- Quanto às facas oscilantes, possuem maior
quantidade de lâminas e são mais pesadas, formando uma
disposição hexagonal, as lâminas são oscilantes em torno de
eixos presos a suportes, podem ser usadas tanto para 1º ou
2º jogo de facas
Preparo da cana

❑ A diferença básica entre elas reside no diâmetro
de giro e na rotação, mantendo-se a mesma
velocidade periférica de 60 m/s.
- A 630 RPM, com diâmetro de giro de 1.820 mm
- A 750 RPM, com diâmetro de giro de 1.515 mm
❑ O sentido de rotação é concordante com o de
deslocamento da esteira
❑ As extremidades das lâminas a
aproximadamente 200 mm do fundo condutor da
esteira metálica
Preparo da cana

- Desfibrador (Jogo de Martelo):
- Completar o preparo de Cana rompendo a
maior quantidade possível de células
- Romper a estrutura da cana desagregando os
tecidos fibrosos que armazenam o caldo
- Obter granulometria adequada
- Homogeneizar o material
Preparo da cana

- Existem dois tipos de desfibradores:
convencional e vertical
Preparo da cana

Desfibrador convencional
* A construção do corpo principal é idêntica à
de facas oscilantes
* Consiste de um eixo robusto no qual são
montados os suportes que sustentam as lâminas, e
este conjunto (rotor), gira sobre mancais de
rolamentos
* As lâminas são oscilantes em torno de eixos
Preparo da cana

* O formato das lâminas, também chamadas
de martelos, é reto e retangular e não possuem
gumes cortantes como as facas
* É montado sobre a esteira de cana e gira em
sentido contrário ao deslocamento da mesma
* Trata-se de um equipamento que trabalha
com rotação de 630 RPM, e velocidade periférica
dos martelos de 60m/s
Preparo da cana

* Os martelos ficam posicionados com as
extremidades a aproximadamente 10mm do fundo
condutor da esteira metálica
* Faz parte do desfibrador:
❑ A placa desfibradora - possui formato curvo, com
saliências na parte interna formada por barras
transversais e posicionada na parte superior do rotor,
❑ O tambor alimentador - posicionado em frente ao
rotor, tem a função de direcionar a cana.
Preparo da cana

* Pelo próprio movimento do rotor do desfibrador
e ajudada pelo tambor alimentador, a cana é forçada
a passar entre a placa e o martelo, até atingir o início
das barras da placa desfibradora, onde ocorre o
desfibramento pela ação de cisalhamento da camada
de cana
* A região de desfibramento abrange um ângulo
de 450
* O índice de preparo, trabalha em torno de 85%.
Preparo da cana

* Indicado para instalações com moendas
* Esse equipamento pode apresentar uma potência
menor, em torno de 4cv/TCH
Preparo da cana

Aprendizagem
Desfibrador vertical
* Este desfibrador é de concepção mais pesada
* Sua construção consiste como no convencional,
* A sustentação do rotor é feita por mancais de
rolamentos com lubrificação forçada a óleo devido à
elevada rotação
* A disposição dos martelos, também oscilantes,
difere ligeiramente com relação ao convencional por
serem em maior número
Preparo da cana

❑ Faz parte do conjunto a placa desfibradora,
cobrindo um ângulo maior de aproximadamente 90º
❑ O desfibrador é montado na descarga da esteira
metálica,
❑ Possui um jogo de facas adicional e mais leve,
para direcionar a cana,
❑ É instalado próximo ao eixo de acionamento da
esteira metálica.
Preparo da cana

❑ A rotação fica em torno de 1000 RPM, com
velocidade periférica dos martelos de 90m/s
❑ O índice de preparo fica em torno de 92% para
esse tipo de desfibrador
* Indicado para instalações com difusores
* O consumo de potência é maior, em
torno de 6,5 cv/TCH
Preparo da cana

- Manutenção das facas e desfibradores:
* As lâminas das facas e dos desfibradores
desgastam-se após certo período de funcionamento
* O desgaste depende principalmente:
- da quantidade de cana processada,
- de fibra de cana,
- das impurezas presentes na cana,
- da qualidade da solda realizada em outras
manutenções.
Preparo da cana

❑ Algumas usinas recuperam as lâminas das facas e do
desfibrador sem retirá-las do rotor, quando o desgaste é
pequeno.
* Obs.: O fio terra da máquina de solda deve estar
conectado ao rotor, para que se evite uma passagem
de corrente sobre os rolamentos que poderiam ser
danificados
* A melhor prática é trocar as lâminas após certo nível
de desgaste
Preparo da cana

* No caso das lâminas dos desfibradores, pode-se
virar os martelos para trabalhar com a outra face, e
quando as duas estiverem gastas, então proceder à
troca
* Cada usina possui sua particularidade em relação a
manutenção e troca, portanto recomenda-se que
cada usina estabeleça seu próprio período de troca e
manutenção, observando-se os desgastes e também
acompanhando-se a queda do índice de preparo
Preparo da cana

Facas Martelos
Preparo da cana

* Outro aspecto a verificar, no início de
cada safra, é a ajustagem da placa desfibradora
* A abertura mínima é de 5 mm, entretanto
esta abertura pode ser sensivelmente maior desde
que o índice de preparo de cana esteja na faixa
especificada do equipamento
* Quanto menor a abertura, maior o
consumo de potência
Preparo da cana

▪ A cana desfibrada e espalhada cai
uniformemente sobre a correia transportadora
Rolo Espalhador:

- Descompactar a cana desfibrada, pois a mesma
sai do desfibrador de forma de pacotes
- Faz-se necessária esta descompactação para
obtermos uma camada fina e uniforme na cana
desfibrada
- Otimiza a alimentação → tornando-a
homogênea
Rolo Espalhador:

- Montado sobre a esteira metálica
- É um equipamento rotativo de baixa rotação
(76 rpm)
- Fica posicionado próximo ao eixo de
acionamento da esteira
- Gira em sentido contrário ao do movimento
da cana na esteira
Rolo Espalhador:

Picador
Desfibrador
Espalhador/
Nivelador
Correia transportadora
Correia Transportadora:

❑ Correia Transportadora de Cana Desfibrada
- Destina-se à condução da cana desfibrada do
sistema de preparo até a entrada da moenda
ou do difusor
- A velocidade desse equipamento é variável
em função da cana processada na moenda, e
fica em torno de 80 a 180 m/min, com baixa
camada de cana (em torno de 300mm)
Correia Transportadora:

Eletroímã
Separador Magnético: Eletro Imã
Separador Magnético:

- Separador Magnético ou Eletroímã:
➢ É instalado ocupando toda a largura do condutor e
tem a finalidade de atrair e reter os pedaços de ferro
que passam pelo seu campo de ação.
➢ Os objetos mais frequentes são pedaços de faca de
picadores. Ganchos de leradeiras de palha, porcas, etc.
Separador Magnético:

➢ Todos os pedaços de ferro são atraído pelo o
eletroímã até os que se acham na parte inferior
da cama de cana.
➢ Normalmente, pode-se calcular que o
separador magnético evita cerca de 80% dos
danos que seriam causados à superfície dos rolos
sem o uso
Separador Magnético

- Possui custo elevado
- Consome pouca energia
- É um equipamento interessante e útil que se
paga rapidamente
- Bastante necessário quando se trabalha com
moendas e a pressão hidráulica exercida é mais
elevada
Separador Magnético

▪ A temperatura máxima de trabalho deve ser
de 90°C.
▪ Verifique sempre os elementos de
sustentação.
▪ Verifique a distancia livre entre a camada
de cana e o eletroímã.
Cuidados Operacionais:

▪ Nunca se aproxime do separador ligado com
materiais ferrosos a mão.
▪ Pessoas portadoras de instrumentos
auxiliares de manutenção da vida não devem
aproximar-se do equipamento em operação
Cuidados Operacionais:

Picador e Desfibrador
Transportadores de Correia
Eletro - imã

colocar slide do esquema com extração

- O preparo de cana define a extração e o
trabalho das moendas e difusor
Extração
ESTEIRA
RÁPIDA

Vista da Recepção e Preparo da Cana-de-açúcar para
moagem
Extração

❑ Cana preparada
com jogo de facas e
desfibrador.
Importante:
• Alto índice de
células abertas
• Manter fibras longas
Célula aberta
pelo preparo
Célula não
aberta pelo
preparo
Extração

❑ São dois os sistemas alternativos
utilizados para processamento da
cana desfibrada:
* Moagem
* Difusão
Extração

Objetivos do sistema de extração
Extração

MOAGEM
- É o mais importante parâmetro de avaliação do
desempenho do conjunto de moagem
- Quantificar o trabalho
principal da moenda,
que consiste em
deslocar o caldo
separando-o da fibra
Cuidados operacionais
Acompanhar sempre:
- As variáveis de moagem,
- Taxa de embebição,
- Pressão hidráulica,
- Oscilação e etc.
Extração

❑ Do início ao final do safra a uma tendência de
queda da extração devido a fatores como:
- aumento de fibra
- desgaste de equipamento
❑ Na moagem, a cana desfibrada passa por uma
sequência de 4 a 7 ternos (nome dado ao
conjunto de rolos de esmagamento) de moendas
Extração

❑ A cana desfibrada é descarregada da correia
transportadora e é processada pelos ternos de
moendas, passando pelas seguintes etapas:
- Calha de alimentação por gravidade
(Chute Donnelly)
- Moagem
- Embebição
Extração

❑ Calha de alimentação por gravidade (Chute
Donnelly) – Duto de seção retangular, fechado nas
laterais, com altura aproximada de 4m e abertura
no sentido de alimentação da moenda.
❑ Alimentação – é necessário uma camada de cana
fina, quando se enche a calha, pelo próprio peso
formado pela coluna de cana, a densidade no
fundo elevar-se-á.
Calha Donnelly

- Esta densidade é da ordem de 500 a 550
Kg/m3,
- O aumento da densidade de cana proporciona
um aumento da capacidade de processamento
no primeiro terno de moenda
*Note: que este aumento da densidade é
conseguido devido ao bom preparo de cana,
daí a importância do desfibrador.
Calha Donnelly

• A calha, além de regularizar e
uniformizar a moagem, ainda torna a
pressão dos rolos sobre o colchão de
cana mais constante durante todo o
processo de moagem desde que seja
mantida sempre cheia
Calha Donnelly

- São montados sensores capacitivos que fazem o
controle de nível
- mantendo o nível mais alto possível através da
variação sincronizada da velocidade da correia
transportadora de cana desfibrada e da esteira
metálica
❖ a primeira correia que recebe a cana das mesas
tem velocidade fixa
Calha Donnelly

❑ Alguns aspectos devem ser destacados
quando se alimenta as moendas com calha
Donnelly:
1. Montagem correta da calha
➢ Sempre verificar a inclinação das chapas em
relação à linha vertical:
- chapa traseira 4°
- dianteira de 6°
Calha Donnelly

2. Face interna lisa:
* A face interna da calha deve estar lisa, sem
saliências e isenta de pingos de solda para evitar
embuchamento.
3. Altura correta:
* Durante a operação, a calha deve estar sempre
com cana a uma altura de pelo menos 2/3 da
altura total, para assegurar uma boa performance
Calha Donnelly

Calha Donnelly: Ajuste de Montagem
Calha Donnelly

Calha Donnelly: Ajuste de Altura
Calha Donnelly

➢ Conjunto de 04 rolos dispostos de maneira a
formar aberturas entre si, sendo que:
- 03 rolos giram no sentido horário
- 01 no sentido anti-horário.
➢ Função:
- Extrair o caldo contido na cana já desfibrada, ao
fazê-la passar entre dois rolos submetidos à
determinada pressão e rotação.
Moenda

Rolo de Pressão
Encontra-se na
parte superior do
termo logo acima
do rolo inferior de
entrada
Sua Função
Compactar a
camada de cana
permitindo uma
melhor alimentação
do terno
Moenda

Rolo Superior
❑ Localizado na parte
superior do castelo,
entre o rolo de entrada
e o rolo de saída, gira
no sentido anti-horário.
Função: Controlar a
rotação* e a pressão do
terno. Ele recebe a
força através do
acoplamento e
transmite aos demais
rolos por intermédio dos
rodetes
Moenda

Rolos Inferiores
Em cada terno de
moenda possui 02
rolos (entrada e
saída), a função do
de entrada é fazer
uma pequena
extração de caldo
e direcionar a cana
na abertura de
saída.
Moenda

Bagaceira Ajuste da Bagaceira
Moenda

• Desgaste dos rolos
• Castelos

Parâmetros técnicos
• Os cilindros.

➢ Antigamente era usado um conjunto de rolos
esmagadores.
➢ O esmagador é a primeira máquina à pressão
entre rolos que a cana encontra, chegando às
moendas.
Moenda

➢É constituído por uma moenda com 2 ou 3 rolos,
que preenche duas funções principais:
- Assegurar a alimentação de todo o tandem;
- Preparar a cana, para facilitar a tomada e extração
nas moendas.
Moenda

Observação
- É de fundamental importância no processo de moagem
a extração no 1° terno,
- este é responsável por cerca de 70% de todo caldo
contido na cana.
- Quando não atingimos está extração de caldo, a
extração global da moenda é insatisfatória.
Moenda

1. Introdução:
➢ O objetivo principal é extrair ao máximo o açúcar
contido na cana através da remoção de seu caldo,
esta remoção é conseguida por meio de:
- Sucessivos esmagamentos da camada de bagaço,
- Adição de água ou caldo de embebição a partir do
2º terno de moenda, visando a diluição do açúcar
existente.
Moenda

➢ Outro objetivo da moagem é a produção de um
bagaço final em condições de umidade favoráveis a
uma queima eficiente nas caldeiras.
➢ Para que essas duas metas básicas possam ser
atingidas é necessário um rigoroso controle de
operação nas moendas,
- atentando para os vários fatores que influenciam no
seu desempenho.
Moenda

➢ Dentre esses fatores podemos destacar:
- Eficiência do sistema de preparo de cana;
- Eficiência da alimentação de cana no 1º terno;
- Carga hidráulica, oscilação e rotação;
- Condição superficial das camisas;
- Alimentação dos ternos intermediários;
- Ajuste de bagaceiras e pentes;
- Controle de aberturas;
- Tipos de frisos;
- Sistema de embebição;
Moagem

2. Eficiência da alimentação de cana no 1º terno
➢ Os sistemas de alimentação de cana, preparo de
cana e alimentação do 1º terno são fundamentais
para que tenhamos uma moagem eficiente.
➢ Como essas condições são de tal importância e
anteriores ao processo de moagem, as melhorias a
serem feitas no sistema devem começar por esses
setores.
Moagem

➢ Certas informações, tais como: nível de cana
na calha Donnelly, velocidade e carga dos
acionamentos das esteiras de alimentação,
devem estar disponíveis inclusive para o
operador das mesas de alimentação, que é o
elemento de maior responsabilidade na
manutenção das condições acima descritas.
Moagem

3. Carga hidráulica, oscilação e rotação:
➢ Para efeito do controle de moagem, os fatores
acima devem ser avaliados simultaneamente.
➢ Isto porque existe uma relação de dependência
entre eles, em torno do volume de cana que passa
pelas aberturas da moenda. Vamos comentar sobre ;
oscilação e rotação.
Moagem

3.1. Oscilação:
➢ A passagem do bagaço pelas aberturas da moenda
a uma determinada velocidade provoca no rolo
superior um movimento de oscilação limitado pela
pressão hidráulica aplicada sobre o mesmo.
Moagem

➢ Este movimento, previsto no cálculo de
aberturas das moendas deve ser o mais constante
possível, em torno de um determinado valor
médio e praticamente igual em ambos os lados,
evitando dessa maneira esforços adicionais no
eixo, no acionamento ou nos componentes do
rolo, como por exemplo, nos flanges.
Moagem

➢ Na montagem dos castelos das moendas, deve-se
estabelecer um desnível adequado entre o eixo
superior da moenda em repouso e o eixo da
volandeira ou do redutor final do acionamento.
➢ Este desnível deverá ser:
- aproximadamente igual à oscilação média do rolo
superior no terno considerado,
- compatível com a regulagem da moenda e com
as limitações de oscilação no cabeçote hidráulico.
Moagem

*Oscilações desiguais nos dois lados da moenda
podem ocorrer devido à:
- alimentação irregular,
- problemas na guia de um dos mancais,
- esforços do acionamento.
✓ Este problema pode ser evitado, utilizando-se
pressões hidráulicas diferentes de cada lado da
moenda.
Moagem

Moenda
❑ Para um ajuste
melhor pode se
utilizar um marcador
de oscilação.

OSCILAÇÕES CAUSAS PROVAVEIS
muito
pequenas
- problemas de alimentação
- carga hidráulica excessiva
- regulagem das aberturas inadequada
- alta rotação
muito
exageradas
- super alimentação das moendas,
- carga hidráulica baixa,
- regulagem das aberturas inadequada
- baixa rotação
✓ No caso de carga hidráulica excessiva, até mesmo a
flutuação do eixo fica dificultada.

❑ Rotação da moenda
➢ A extração aumenta com a diminuição da rotação
da moenda.
- Portanto a rotação é diretamente proporcional à
moagem.
❖ Deve se levar esse critério em consideração
quando utiliza-se da rotação de trabalho para
cálculo das aberturas da moenda.
Moagem

Controle de Rotação dos ternos:
➢ Trata-se de um controle de tipo seletivo, onde a
rotação é controlada pela oscilação do terno, desde
que o nível da calha de alimentação por gravidade
não esteja demasiadamente alto, situação em que o
controle passa a ser efetuado por esse nível.
Moagem

❖ Convém salientar aqui a diferença entre alterar a
rotação do 1º terno ou dos demais.
❖ No caso do 1º terno, aumentando ou diminuindo a
rotação a moagem será alterada da mesma forma e
proporcionalmente.
Moagem

❖ Se a moenda estiver trabalhando com eficiência
numa rotação e deseja-se alterar a moagem,
- mantendo as mesmas condições de trabalho do
conjunto,
- deve-se alterar igualmente a rotação de todos os
ternos.
Moagem

❖ Por outro lado, a alteração da rotação de um terno que
não seja o primeiro, não influi na moagem,
- portanto tem praticamente o mesmo efeito de
alterar na mesma proporção as aberturas da
moenda, aliviando ou aumentando a carga na
mesma.
Moagem

❖ Esse procedimento de alterar a rotação para
melhorar o desempenho de um terno só é válido
para moendas com acionamento individual.
Moagem

Equipamentos:
➢ Castelos:
- São armações laterais da moenda, construídos em
aço e são fixados em bases de assentamento. São
responsáveis pela sustentação dos rolos, Podem
ser de dois tipos:
▪ Inclinados
▪ Retos
Moenda

Pente Rolo Saída
Pente Rolo Superior
Pente Bagaceira
Moenda
➢Pentes
▪ Elementos colocados na região de descarga da moenda
para limpeza das camisas:
▪ São três pentes, cada um desenhado de acordo com as
ranhuras do rolos a serem limpos.

* É resultante do traçado de cada terno objetivando o
melhor desempenho do terno.
Moenda
➢Bagaceira
* Tem como
função conduzir
o bagaço do
rolo de entrada
para o rolo de
saída.

Cuidados:
- Se for instalada muito alta:
* O rolo superior sofre carga muito elevada,
ocorrendo o desgaste da bagaceira,
* Aumenta a potência absorvida, sufocando a
passagem de bagaço.
Moenda

- Se for instalada muito baixa:
* O bagaço ao passar não é comprimido suficientemente
para impedir que o rolo superior deslize sobre a camada
de bagaço resultando em embuchamento
Moenda

Ranhuras dos rolos:
- Inicialmente os rolos eram lisos, porém a capacidade de
extração é muito inferior a uma com rolos entalhados.
- Os rolos com ranhuras dividem o bagaço de maneira
mais completa e facilitam assim a extração do caldo.
Moenda

1. Ranhuras circulares
- O tipo de ranhura universalmente usado é a ranhura
circular,
- Consiste em gravar o rolo com entalhes, descrevendo
círculos completos de plano perpendicular ao eixo,
formando uma seção com forma de dentes de serra,
com ângulos de dentes variando entre 30º a 60º.
Moenda

Intercalação de ranhuras do rolo superior com o
rolo inferior
Moenda

A ranhura é dimensionada pela altura (h) e pelo passo
(p). Exemplo: Ranhura
10 X 13 (Altura = 10; Passo = 13).
Moenda

Desgaste dos Rolos
O desgaste dos rolos é ocasionado por 5 motivos:
- Desgaste do metal devido à acidez do caldo;
- Fricção das raspadeiras e bagaceira;
- Fricção da cana e do bagaço, que sempre desliza um
pouco;
Moenda

- Passagem de pedaços de ferro, esmagando e
metal e quebrando os dentes;
- Necessidade de tornear o rolo na entressafra,
depois de 2 ou 3 safras, para restabelecer a
forma cilíndrica.
* Nas moendas de construção clássica, o desgaste
máximo tolerável para um rolo é cerca de 4 a
5%.
Moenda

* Nas moendas mais modernas, o desgaste pode
ultrapassar os 5%.
Reforma dos rolos
- Quando um rolo está gasto é possível encamisa-
lo, quebrando a camisa de ferro fundido e
substituindo-a por uma nova.
Moenda

- Quando o eixo e a camisa estão gastos, pode-se
aproveitar um rolo velho maior,
- Tornear a camisa do mesmo, tomando cuidado para
que após o torneamento fique com uma espessura
de camisa para garantir solidez ao rolo.
Moenda

Chapisco:
- Faz-se o revestimento por solda, evitando a parada do
equipamento,
- Aumentando a durabilidade e a sua vida útil,
- Aumentando a rugosidade da superfície e
proporcionando uma maior “pega” do bagaço.
Moenda

- Aumentando a produtividade do processo de
moagem e a vida útil da moenda.
Eletrodos à base de carboneto de cromo e ferro:
- São capazes de operar no meio do caldo com
grande estabilidade, fazendo um depósito em
forma de “spray”.
Moenda

Desgaste dos Rodetes
- Desgastes excessivo do dentes produzem em
muitos casos, flutuação do rolo superior.
- Para manutenção nos rodetes é necessário uma
parada da moenda.
Moenda

Camisa:
Superfície que sobrepõe o eixo do rolo, local onde
é feito as ranhuras,
O material é feito em ferro fundido especial,
moldadas em coquilhas metálicas.
Moenda

- Apresentam durabilidade elevada, além de mais
resistente, tem grande capacidade de retenção
de solda.
- Manutenção:
- Pode ser realizado a troca dessas camisas em
caso de muito desgaste.
Moenda

Resfriamento de mancais da moenda:
➢ Mancais - são conjuntos destinados a suportar as
solicitações de peso e rotação de eixos.
- Nas moendas são utilizados mancais do tipo deslizantes,
construídos em bronze.
- Entre o eixo e o mancal é injetado óleo lubrificante sob
pressão, formando um filme entre as partes moveis
Moenda

astorga1 (1).pptx

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a astorga1 (1).pptx

Semelhante a astorga1 (1).pptx (20)

astorga1 (1).pptx