Proceso Industrial – Centrífugas

Proceso Industrial –
Centrífugas

Indice
1.
Introducción
2. Historia Del
Equipo
3. Tipos De
Centrifugas
4. Principio de funcionamiento del
equipo
5. Proceso donde participa el
equipo
6. Descripción Del
Proceso
7. Parametros de control del
equipo
8. Conclusión

1. Introducción

La centrifugación es un método
mecánico de separación de líquidos no
miscibles, o de sólidos y líquidos por la
aplicación de una fuerza
centrífuga. Esta fuerza puede
ser muy grande. Las separaciones que se llevan a cabo lentamente
por gravedad pueden acelerarse en gran medida con el empleo de
equipo centrífugo.
Las centrífugas o bombas
centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias:
industria
química,
petroquímica, refinerías, industrias
alimenticias, farmacéuticas, textil, azucarera, etc.
A continuación, haremos una descripción sobre que son las
centrífugas, sus tipos y clasificación;
además de su participación en la industria
azucarera.

Objetivos
Generales:
Descripción del proceso de
elaboración de azúcar.
Detallar la participación de la centrífugas en
dicho proceso.

Específicos:
Dar a conocer que es una centrífuga.
Detallar las clases y tipos de centrífugas.
Especificar las partes que compone una centrífuga.
Explicar el proceso donde dicho equipo participa.

Definición del equipo:
Una centrífuga es un aparato que aplica una fuerza
centrífuga sostenida (esto es, una fuerza producida por
rotación) para impeler la materia hacia
afuera del centro de rotación. Este principio se utiliza
para separar partículas en un medio líquido por
sedimentación.

Fig. 1 Tipos de separador mecánico

La fuerza centrífuga se genera dentro del equipo
estacionario mediante la introducción de un fluido con alta velocidad
tangencial a una cámara cilindro cónica, formando
un vórtice de considerable intensidad. Los ciclones que se
basan en este principio extraen gotas líquidas o
partículas sólidas de los gases con
diámetros hasta de 1 a 2 μm. Unidades más
pequeñas, llamadas ciclones líquidos, separan las
partículas sólidas de los líquidos.
La alta velocidad que
requiere un líquido a la entrada de estos se obtiene con
bombas
estándar. En los equipos giratorios se genera una fuerza
centrífuga mucho mayor que en los equipos estacionarios
(tazones o canastas operados en forma mecánica, normalmente de metal, giran en el
interior de una carcasa estacionaria). Al rotar un cilindro a
alta velocidad, se induce un esfuerzo de tensión
considerable en la pared del mismo. Esto limita la fuerza
centrífuga, que puede generarse en una unidad de
tamaño y material de construcción dados. Por lo tanto, solamente
pueden desarrollarse fuerzas muy intensas en centrífugas
pequeñas.
La base física
de la separación es la acción de la fuerza
centrífuga sobre las partículas en rotación,
que aumenta con el radio del campo
rotacional y con la velocidad de rotación. La velocidad de
sedimentación se determina por la densidad de las
partículas. Las partículas densas sedimentan
primero, seguida de las partículas más ligeras. En
función
de las condiciones existentes, las partículas muy ligeras
pueden incluso permanecer en suspensión.
La fuerza centrífuga relativa guarda relación con
el número de revoluciones del rotor por minuto conforme a
la fórmula:
FCR = 1,118 x 10-6 x r x n2
en donde FCR
= fuerza centrífuga relativa (g)
r = radio en
milímetros desde el pivote de la centrifugadora hasta la
punta del punto, y
n = número de revoluciones por minuto

2. Historia Del
Equipo

La invención de la máquina
centrífuga que purga masa cocidas azucareras ha sido
atribuida a Schotter en 1848 y a Dubrunfaut, pero las autoridades
en esta materia
están de acuerdo en que fue David Weston quien obtuvo la
patente de la centrífuga suspendida en 1852 y la introdujo
al trabajo práctico azucarero en Hawai, en 1867. Hasta
bien entrado el siglo actual, al tipo de máquina
centrífuga que está en uso general en la actualidad
se le llamaba centrífuga Weston. Fué para trabajo
azucarero que se desarrollaron equipos de filtración de
varios tipos, entre ellos el filtro Taylor de bolsas,
de hace más de 100 años; el filtro prensa, fue
sugerido por Howard alrededor de 1820, pero fue introducido con
éxito
por Needham en 1853; y los filtros modernos de láminas,
tales como los Kelley, Sweetland y Vallez, fueron introducidos de
1910 a 1920.

Descripción del equipo:
La centrífuga utilizada en la industria azucarera consiste
en una canasta cilíndrica y de las mallas. El canasto
cilíndrico de la centrífuga, que está
suspendido de una flecha o "huso" tiene sus costados perforados y
forrados de tela metálica; entre el forro y el costado hay
láminas de metal que contienen de 400 a 600 perforaciones
por pulgada cuadrada (62 a 93 perforaciones por
cm2)
La canasta: está diseñada para recibir la masa
cocida por tratar y colocada en un eje vertical en cuyo extremo
superior se encuentra el motor o la toma
de fuerza que mueve a la máquina.
La canasta está perforada con numerosos orificios que
permiten el paso de las mieles, los cuales son de 7 mm de
diámetro y están separados aproximadamente 22 mm
entre centros; además está provista de anillos
circulares que resisten la fuerza centrífuga; la canasta
esta guarnecida con una malla de metal que retiene el azúcar
y deja pasar las mieles. Las canastas se construyen de mayor o
menor grueso, de acuerdo con la fuerza centrífuga a la que
estarán sujetas. Las que recibirán las tensiones
mayores se fabrican de acero al
cromo-cobre y los
aros algunas veces de acero
niquelado.
La canasta está abierta en su parte superior para permitir
la alimentación de la masa cocida y en el
fondo para descargar el azúcar cuando la máquina se
detiene. Cuando la máquina esta trabajando, es decir,
durante la carga y secado, esta ultima salida permanece cerrada
por un cono de lámina delgado. La canasta está fija
al eje por un cubo que ocupa la abertura del fondo, pero que deja
espacio suficiente para la descarga del azúcar.
La canasta está rodeada por una envoltura para recibir las
mieles y para proteger al operador de las partes móviles.
Esta envoltura tiene una abertura en la parte superior que
corresponde con la de la canasta y que puede cerrarse por medio
de dos medias tapas de charnela provistas con una
perforación a través de la cual pasa el eje. En
general, se emplean varias centrífugas formando una
batería y distribuidas en una línea.
Las mallas: la amplitud del esparcimiento no permite que la
canasta esté guarnecida por una simple lámina
perforada o una simple malla perforada o una simple malla: la
mayor parte de las perforaciones caerían sobre la pared
lisa de la canasta y no dejarían escapar las mieles. Por
esta razón la canasta generalmente se provee de dos
guarniciones diferentes:

1. Una malla de sostén que es una tela
   metálica ordinaria de alambre de bronce o de cobre de 1 a
   1.5 mm de diámetro, con aberturas de 5 a 10 mm que sirve
   para separar la malla propiamente dicha de la pared de la
   canasta.
2. La malla propiamente dicha, diseñada para
   retener los cristales y que puede ser:

3. Tipos De
Centrifugas

Existen 2 grandes tipos de centrífugas:
1) Centrífuga De Sedimentación:
Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que
gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por fuerza
centrífuga, una capa anular de líquido de espesor
fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es
bastante grande comparada con la de la gravedad, la superficie
del líquido se encuentra esencialmente paralela al eje de
rotación, independientemente de la orientación de
la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases
menos densas se levantan hacia dentro. Las partículas
pesadas se acumulan sobre la pared y deben retirarse continua y
periódicamente.

2) Centrífugas De Filtro:
Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora
doméstica. La pared de la canasta está perforada y
cubierta con un medio filtrante, como una tela o una rejilla
fina, el líquido pasa a través de la pared impelido
por la fuerza centrífuga dejando una torta de
sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de
filtración se incrementa con esta fuerza y con la
permeabilidad de la torta sólida. Algunos sólidos
compresibles no se filtran bien en una centrífuga a causa
de la deformación que sufren las partículas por la
acción de la fuerza centrífuga, por lo que la
permeabilidad de la torta se ve reducida considerablemente. La
cantidad de líquido que se adhiere a los sólidos
después que éstos se han centrifugado depende
también de la fuerza centrífuga aplicada; en
general, el líquido retenido es considerablemente menor
que el que queda en la torta que producen otros tipos de
filtros.

Clasificación
Dependiendo del mecanismo utilizado para realizar su trabajo, las
centrífugas se clasifican en :
1) Centrífugas Hidraulicas
Para este tipo de centrífuga es necesario un litro de
agua por
segundo para un H.P. Cuando la presión se
aplica con una
bomba centrífuga, ésta tiene generalmente, un
rendimiento propio de 0.65 a 0.80. Las bombas bien construidas,
llegan fácilmente a 0.75.

Ventajas:

1. Su conservación es simple; las piezas que
   más se desgastan son las boquillas, que se reemplazan
   fácilmente.
2. En algunos países se ha llegado a hacerlas
   girar muy rápidamente, aumentando la presión del agua y la
   potencia
   de las bombas.

Desventajas:

1. Tienen un alto consumo de
   potencia
   por el bajo rendimiento de la rueda Pelton.
2. El problema anterior se acentúa más
   si se les hace trabajar con compresores
   de acción directa, que consumen de 35 a 40-Kg. por
   H.P.
3. Su arranque es relativamente lento.
4. Este tipo de centrífuga tiende a
   desaparecer, por no corresponder a las exigencias de la
   industria azucarera moderna.

2) Centrífugas De Banda
Este tipo de centrífugas se reúne en
baterías movidas por un eje longitudinal común que,
a su vez, es mandado por un motor. Los ejes
de las centrífugas son verticales y por lo tanto, la
transmisión necesita poleas locas para
el regreso de la banda. El eje longitudinal gira
comúnmente a una velocidad de aproximadamente un tercio de
la de las máquinas.
El cálculo
de las centrífugas de banda, se hace a partir del par y de
la aceleración angular, pudiendo considerarse ésta
como constante durante el período de arranque.

Ventajas:

1. Son las baratas de instalar.
2. Son simples y su conservación es
   fácil.
3. Causan al motor pocas cargas intempestivas y dar
   una marcha suave y regular.

Desventajas:

1. El desgaste de las bandas es
   considerable
2. Las necesidades de potencia sin ser tan altas como
   las de las centrífugas hidráulicas, son mayores
   que las de las centrífugas con mando eléctrico
   directo.
3. Han perdido terreno en favor de las
   centrífugas con mando eléctrico.

3) Centrífugas De Mando Eléctrico
Estas máquinas
se manejan con un motor eléctrico vertical, cuyo eje es
continuación del eje de la centrífuga. El mando de
la máquina se efectúa por medio de un embrague de
fricción consistente en dos zapatas de material flexible
provistas de dos balatas de fricción y convenientemente
cargado. Las zapatas están fijas al eje del motor y giran
dentro de un tambor que a su vez está fijo al eje de la
centrífuga, resbalan al principio, arrastrando la
centrífuga que gira más y más
rápidamente y al fin de determinado tiempo las
zapatas se adhieren completamente. La rapidez de
aceleración puede modificarse considerablemente,
modificando el peso de carga de las zapatas o cambiando el grueso
de la banda flexible de que están hechas.

Ventajas:

1. Cada máquina centrífuga es
   independiente, es decir, forma una unidad
   separada.
2. Por esta ventaja se economizan correas y
   tuberías.
3. Si algún motor se descompone, sólo se
   para una máquina y ésta es una ventaja contra
   la pérdida de tiempo.
4. El motor individual es el arreglo que permite las
   más altas capacidades, la mejor calidad del
   azúcar y el uso más completo del
   equipo.
5. Necesidades de mano de obra son
   mínimas.
6. La conservación es simple; las
   descomposturas, las paradas y las reparaciones de los
   motores,
   son raras.

Desventajas:

1. Este tipo de centrífugas son bastante
   caras.
2. Su motor disminuye el factor potencia.

1) Centrífugas Baches
Las partes más importantes de este tipo de
centrífugas son:
1- Canasto: también llamado "drum". La porción
cilíndrica esta perforada con hoyos de 1/8" –
¼" .La parte superior tiene un labio sólido el cual
fija el espesor de la masa, normalmente oscila entre 7 y 10
pulgadas. La parte inferior es sólida con hoyos para
descargar el azúcar, este hoyo puede tener una
válvula para cierre durante el ciclo.
2- Tumbador: es un mecanismo de descarga que actúa
neumáticamente que posee una cuchilla que raspa el
azúcar en el canasto.
3- Eje: el canasto se une al eje central en el fondo. El eje
conecta el canasto con el motor.
4- Bearing: Toda la parte rotativa esta soportada sobre los
bearings.
5- Switch
6- Envolvente
7- Cedazos

Ventajas:

1. Ofrece un buen lavado de la masa cocida.
2. No ofrece rotura de cristales.
3. Produce azúcar de baja humedad.
4. Bajo consumo de
   energía.

Desventajas:

1. Requerimientos de mantenimiento considerables.
2. Costo de operación y capital
   altos.

2) Centrífugas Continuas:
Este tipo de centrífuga gira a velocidad constante, por
tal razón usa menos controles. Esto hace que el costo de mantenimiento
sea menor. El canasto es cónico con ángulos entre
30 y 34 grados. Este ángulo permite al cristal de
azúcar subir y ser descargado en la parte superior del
canasto debido a la fuerza centrífuga.
La alimentación debe colocar el flujo de masa
en el centro del canasto y producir una capa uniforme en la parte
inferior del canasto.
Los cedazos son similares a los de las centrífugas bache
pero tienen las siguientes diferencias:

• El cedazo debe estar fijo al canasto.
• El tamaño de los hoyos es
  diferente.
• El cedazo continuo sufre desgaste producido por el
  azúcar y debe ser cambiado
  periódicamente.

Debido a que el azúcar sube a través del
screen, los cristales se rompen produciendo cristales de
diferentes tamaños.
Ventajas:

1. Bajo requerimiento de personal para
   su manejo.
2. Poca necesidad de mantenimiento.
3. Bajo costo de
   capital y
   operacional.

Desventajas:

1. Alto consumo de energía
   eléctrica.
2. Pobre lavado de masa cocida.
3. Alta rotura de cristales.

Dependiendo de sí la centrífuga o su parte
giratoria tenga una pared sólida, una pared perforada o
una combinación de ambas, estas se clasifican
en:

1. Tipo botella
2. Tubulares
3. Tipo disco
4. Tipo vacuum

1) Centrífuga Tipo Botella:
Es un separador tipo lote, el cual es usado primordialmente para
investigaciones, pruebas o
controles. La separación toma lugar en un tubo de ensayo o en un
envase tipo botella, el cual es simétricamente montado en
una vara vertical. La vara de una centrífuga de este tipo
esta usualmente dirigida por un motor eléctrico,
turbo-gas, o por un
mecanismo de tren dirigido manualmente localizado encima o debajo
del rotor.
En la mayoría de los casos, las botellas son sostenidas
por envases de metal bastante fuertes, de tal modo que su eje sea
perpendicular al eje de rotación, y algunas
centrífugas tipo botella, los tubos de ensayo o
botellas están inclinadas a un ángulo de 37° al
eje de rotación, a fin de reducir la distancia a la que el
material debe ser colocado.
Este tipo de centrífugas es un equipo estándar para
la mayoría de los laboratorios biológicos,
químicos o médicos. Son usados para separar
materiales
sólidos en suspensión o para clarificar
líquidos cuando las precipitaciones no suceden en un
tiempo razonable en el campo gravitatorio.

P2) Centrífugas Tubulares:
Las centrífugas tubulares son usadas mayormente para la
separación continua de líquidos de otros
líquidos o de partículas muy finas de
líquidos. En general, son usadas cuando se requieren altos
requerimientos de centrifugación. El tazón
rotatorio de una centrífuga tubular consiste en un largo
tubo hueco.
Para separación continua, el material a centrifugar es
introducido en el extremo cerca del eje. En muchos casos la
separación no es completa y se debe pasar el material
varias veces a la máquina.
Estas centrífugas son movidas por un motor de alta
velocidad o una turbina de aire o vapor. La
sedimentación toma lugar como un fluido que fluye desde un
extremo del tubo al otro. Cuando el material consiste en
pequeñas partículas o moléculas y la
concentración es muy baja, el material sólido es
usualmente dejado depositarse en la pared. En este caso, la
maquina es operada como una centrífuga por lote.
Las centrífugas tubulares se usan en un sinnúmero
de aplicaciones, tales como: purificación de vacunas (
vacunas no
centrifugadas contienen gran cantidad de materiales no
esenciales y dañinos; purificación de aceites de
lubricación e industriales; clarificación y
purificación de productos
alimenticios tales como aceites esenciales, extractos y jugos de
fruta; separación de líquidos inmiscibles que no
pueden ser separados por gravedad.

3) Centrífugas Tipo Disco:
Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La
sedimentación toma lugar en dirección radial en el espacio entre los
conos adyacentes. La centrífuga tipo disco usualmente
opera en forma continua. Estas centrífugas son usadas para
separación de líquidos en los cuales el
sólido o componentes inmiscibles que están en bajas
concentraciones. Son usadas para la purificación de
aceites combustibles, para el aprovechamiento de aceites usados
de motores, y para
refinación de aceites vegetales.

4) Centrífugas Tipo Canasta:
Estas centrífugas son llamadas a menudo
"centrífugas filtro o clarificadores". Tienen una pared
perforada y un rotor tubular cilíndrico. En la
mayoría de los casos para pared externa la
centrífuga consiste en una fina malla metálica o
una serie de mallas soportadas por una pesada malla gruesa, la
cual a su vez es soportada por un plato.
El líquido pasa a través de la malla, y las
partículas muy largas se depositan en esta. Estas
centrífugas son empleadas en la manufactura de
caña de azúcar, en el secado de ropa en lavadoras
caseras y en el lavado y secado de diferentes tipos de cristales
y materiales fibrosos.

5) Centrífugas tipo vacuum:
En estas centrífugas, el rotor gira en aire o algún
otro gas a
presión atmosférica. La fricción gaseosa en
el rotor giratorio aumenta a un promedio relativamente alto, tal
así que la energía requerida por el motor aumenta
también. Esto da como resultado que la temperatura
del rotor aumenta drásticamente, algunas veces excediendo
el punto de ebullición del agua.
Estas centrífugas pueden ser usadas para la
determinación de pesos moleculares de prácticamente
todas las sustancias en solución. En centrífugas
modernas, los conductores de aire han sido reemplazados por
conductores con motores
eléctricos más eficientes. Las
centrífugas tipo vacuum son utilizadas para purificar
muchos materiales biológicos que no pueden ser
fácilmente separados por otros métodos.

4. Principio de
funcionamiento del equipo

El operador arranca la máquina y carga la
canasta, es decir, introduce la cantidad deseada de masa cocida.
La fuerza centrífuga hace que la masa cocida suba por la
pared exterior de la canasta y, mientras que la malla detiene al
azúcar, expulsa el licor madre. Este escurre hacia la
envoltura y se recoge del fondo de ella dirigiéndose a un
canal que va en la parte trasera inferior y a lo largo de la
batería.
Las dimensiones de las centrífugas se caracterizan por dos
medidas principales:

1. El diámetro interior de la
   canasta
2. La altura interior de la canasta.

Un factor tan importante como las dimensiones, desde el
punto de vista de la capacidad de las centrífugas, es la
velocidad. La velocidad y el diámetro son los factores que
determinan la fuerza centrífuga, es decir, la fuerza
necesaria para eliminar las mieles durante la
centrifugación.
Si se considera una centrífuga de un diámetro dado
y se varía su velocidad, se obtendrá un secado
más rápido y más completo a medida que la
fuerza centrífuga, y por lo tanto la velocidad de
rotación, sea mayor. En otras palabras, si una
centrífuga trabaja a una velocidad más alta que
otra, ambas idénticas y centrifugando la misma masa
cocida, la máquina que trabaja a una velocidad mayor
terminará su secado antes que la otra.
No debe suponerse que la marcha a la velocidad de
operación es el único factor importante en el curso
de la centrifugación. Las otras fases del proceso ocupan
una parte sustancial del ciclo de operación, que es mayor
en masas cocidas de alta pureza que en masas cocidas de baja
pureza y es notablemente más alto en los ciclos más
rápidos.

Los factores que influyen en el tiempo de la
centrifugación son:

• La viscosidad de
  las mieles, es decir, de su temperatura,
  densidad y
  pureza
• El tamaño y la regularidad de los
  cristales.
• La rapidez de aceleración de la
  máquina, es decir, el tiempo necesario para alcanzar la
  velocidad de operación.
• La fuerza centrífuga desarrollada por la
  centrífuga en su velocidad de
  operación.

La capacidad de trabajo o la producción de azúcar de una
centrífuga, depende de dos factores
principales:

1. El contenido de la canasta en volumen de masa
   cocida: la cual puede expresarse en volumen de masa
   cocida o en peso de azúcar. El volumen de masa cocida
   depende principalmente del: área de la tela de la
   centrífuga y del grueso de la capa de masa
   cocida.
2. La duración del ciclo: de los factores que
   dependen de la características de la máquina
   son:

• La fuerza centrífuga desarrollada a la
  velocidad de operación.
• La velocidad de la aceleración, y en menor
  medida:
• La rapidez de freno y de descarga.

En las centrífugas hay dos potencias que deben
considerarse:

1. La potencia del arranque o potencia necesaria durante
   el período de aceleración.
2. Potencia durante la operación.

Esta última es evidentemente mucho menor que la
primera, porque corresponde únicamente al mantenimiento de
la velocidad, mientras que la potencia para el arranque
corresponde al gasto de energía necesaria para llevar a la
centrífuga de la inmovilidad a la velocidad de
operación, confiriéndole así una fuerza
cinética considerable.

5. Proceso donde participa
el equipo

En las masas cocidas de alta pureza, el azúcar
en la centrífuga se lava con agua y luego con vapor, o con
vapor únicamente.
La doble purga es un procedimiento
para la separación del azúcar, que sólo se
usa en la fabricación del azúcar blanco. Consiste
primero en purgar la masa cocida en una batería de
centrífugas, sin lavarla. Las mieles que se obtienen son
entonces "pobres" o "pesadas". El azúcar se descarga en un
mezclador localizado bajo éstas, en donde se mezcla con
mieles de alta pureza para formar una masa cocida. De aquí
se manda al mezclador distribuidor de una segunda batería
de centrífugas llamadas "de afinado", en donde se purga y
se lava con agua y vapor. Las mieles obtenidas son "ricas" o
"ligeras".
Para que la centrífuga pueda realizar un buen trabajo
depende de:

• La uniformidad del tamaño del
  grano.
• Viscosidad del licor madre.

Cuando el grano no es uniforme, la
centrifugación puede ser muy difícil. En este caso,
y si la máquina lo permite, la aceleración debe
hacerse lenta y gradual.
Algunas centrífugas disponen de descarga
automática, las cuales están abiertas en el fondo
de la canasta y provistas de:
Un disco diseñado para recibir la masa cocida y
distribuirla en el interior de la canasta: sin este disco, la
masa cocida caerá directamente, a través de la
canasta al conductor de azúcar.
Un fondo de pendiente notablemente mayor que la pendiente de las
centrífugas de descarga a mano. Este generalmente
tiene:
– para altas purezas 45º
– para bajas purezas 60º
En las centrífugas automáticas la descarga del
azúcar se asegura por un dispositivo especial o
"arado".

6. Descripción Del
Proceso

La recepción de las cañas para la
fábrica se hace directamente en la báscula del
batey o en básculas anexas que sirven ciertos puntos
importantes o alejados de la zona de aprovisionamiento del
Ingenio. El transporte se
asegura por vías férreas o por camiones o tractores
con remolques.
Desde el punto de vista de la manutención, las
cañas que llegan a la fábrica se pueden dividir en
2 clases:

1. Las cañas que se trasportan por medios
   mecánicos: (remolques, camiones y vagones de
   ferrocarril). Los cuales llegan generalmente en paquetes,
   amarrados con 3 cadenas y los cuales son descargados por medio
   de grúas.
2. Las cañas que se transportan por carretas. Se
   reserva generalmente a las carretas la descarga directa en el
   conductor de cañas.

La caña que es descargada de los camiones o
carretas es llevada por medio de las mesas alimentadoras hacia el
conductor de caña, el cual es el tablero movedizo que
lleva la caña a la fábrica y que asegura la
alimentación de los molinos transportándola del
patio a la desmenuzadora.
Algunas fabricas hacen el uso de cuchillas para poder
alimentar regularmente a la desmenuzadora. El trabajo de
estas es convertir a las cañas enteras en un material
formado por pedazos cortos y pequeños. Las cuchillas
cañeras ejecutan dos funciones y
tienen dos ventajas:

1. Favorecen la capacidad de los molinos transformando
   la caña en una masa compacta y
   homogénea.
2. Mejoran la extracción de los molinos
   rompiendo la corteza de la caña y facilitando
   así su desintegración y la extracción
   del jugo.

Antes de la caña pasar por la desmenuzadora, pasa
por un electroimán el cual atrae y retiene los pedazos de
metal que pasan por su campo
magnético. Dicho electroimán o separador
magnético esta instalado sobre todo el ancho del conductor
que va a la desmenuzadora.
La desmenuzadora es la primera máquina con presión
entre sus cilindros, que encuentra la caña al llegar a los
molinos y tiene 2 funciones:

• Asegura la alimentación de toda la
  batería.
• Prepara la caña, facilitando la toma de
  ésta por los molinos y la extracción en
  ellos.

Luego de la desmenuzadora, la caña pasa a la
desfibradora, el cual es un aparato que se emplea para completar
la preparación y la desintegración de la
caña y facilitar así la extracción del jugo
por los molinos. Su nombre indica la acción que
desarrolla: corta en pedazos pequeños, desfibra.
Después de pasar por la desfibradora, la siguiente
máquina son los molinos; los cuales se comunican uno al
otro, por medio de los conductores intermedios, que son cadenas
que llevan el bagazo de la salida de un molino a la entrada del
siguiente. El bagazo que sale del último molino debe
distribuirse en los hornos de las calderas. Para
este fin, se eleva por un elevador de bagazo, que lo tira sobre
un conductor horizontal para distribuirlo a lo largo de los
hornos de las calderas.
Al obtenerse el jugo, este pasará por el proceso de
defecación, el cual es el único tratamiento que se
practica universalmente. Se aplica cal al jugo, y la calidad de esta
es importante; deben evitarse, sobre todo, cales que contengan
más del 2% de MgO o de óxido de hierro o de
aluminio. La
purificación es, sobre todo, física. Se forma un
precipitado fácil de observar en la probeta debido, sobre
todo, a materiales coagulados. Este precipitado arrastra las
impurezas físicas al envolverlas.
Luego, se procede a clarificar el jugo por acción del
ácido fosfórico. Este ácido se le agrega al
jugo, precipita una parte de los coloides y de las materias
colorantes que contiene. El jugo se pasa luego a los
decantadores, los cuales son simples tanques rectangulares en los
cuales se deja reposar el jugo el tiempo necesario.
En el curso del tratamiento de jugo, es necesario calentarlo por
lo menos una vez; por lo que es necesario contar con un cambiador
de calor entre el
vapor de escape (o de los evaporadores) y el jugo: estos aparatos
son los calentadores. El jugo circula dentro de los tubos y el
vapor alrededor de ellos. Mamparas apropiadas obligan al jugo a
pasar un cierto número de veces de arriba hacia abajo y de
abajo hacia arriba.
La filtración, proceso siguiente, es una operación
a veces delicada y difícil de manejar. Para poder hacerla,
con las mejores probabilidades de éxito,
es necesario observar ciertas reglas:

• Temperatura: es conveniente filtrar a alta
  temperatura, pues la viscosidad
  decrece a medida que la temperatura aumenta.
• Reacción: los jugos alcalinos filtran mejor
  que los ácidos
  o neutros, por lo que se agrega cal a las cachazas antes de
  enviarlas a la filtración.

La purificación del jugo produce un jugo claro.
Este jugo es azúcar disuelto en agua junto con ciertas
impurezas. Cuando se ha quitado ya la mayor cantidad posible de
estas impurezas queda por eliminar el agua. Este
es el objeto de la evaporación, la cual se lleva a cabo en
los evaporadores.
Cuando el jugo se concentra, su viscosidad aumenta
rápidamente y al llegar a los 77-80º, comienzan a
aparecer cristales, modificándose la naturaleza del
material al pasar progresivamente del estado
líquido a una condición en parte sólida y en
parte líquida. El material pierde su fluidez
progresivamente, de manera que es necesario emplear métodos
diferentes para manejarlo. En estas condiciones, el material
recibe el nombre de "masa cocida".
Por esta razón, es necesario hacer los siguientes
cambios:

• Llevar a cabo la evaporación, en un solo
  efecto:
• Emplear un tipo de equipo similar, en principio, al
  evaporador, pero mejor adaptado para mejorar el producto
  viscoso que debe concentrar.

Dichos equipos son llamados "Tachos", y aquí se
lleva a cabo el procedimiento
llamado "cocimiento".

El trabajo del tachero es ciertamente el más
importante de los trabajos de la fábrica. Aunque tiende a
ser más y más simplificado y es posible controlarlo
con instrumentos, el cocimiento del azúcar es
evidentemente una cuestión de destreza y la destreza y la
habilidad del tachero tienen una influencia decisiva en la
calidad y en el rendimiento del azúcar. El desarrollo de
una templa comprende cuatro fases principales:

1. Concentración
2. Cristalización
3. Crecimiento del grano
4. Cerrado de la masa cocida

Cuando la masa cocida sale del tacho está a una
sobresaturación alta. Si se le permite reposar, el
azúcar que contiene aún el licor madre sigue
depositándose sobre los cristales, sin embargo, esta masa
cocida es muy densa y el licor madre es muy viscoso. La
cristalización cesará rápidamente si la masa
cocida queda sin movimiento; la
cristalización es entonces un proceso que consiste en
mezclar la masa cocida por cierto tiempo después de caer
del tacho y antes de pasar a las centrífugas y que tiene
como finalidad completar la formación de los cristales y
forzar un agotamiento más completo del licor madre.
Después de la cristalización, las masas cocidas son
depositadas en las centrífugas donde son lavadas, ya sea
con agua o con vapor, según el caso lo amerite, y es
obtenido el azúcar en la forma comercial. La masa cocida
es separada en: el azúcar y las mieles o melazas.
Todavía el azúcar que sale de las
centrífugas tiene una humedad entre el 0.5 y el 2%. Esta
humedad disminuye la calidad de conservación del
azúcar cuando pasa de cierto límite y
particularmente cuando sube del 1%. El secador de azúcar
se compone de un elevador de azúcar; un secador rotativo,
que sirve al mismo tiempo como enfriador en su parte inferior, un
calentador de aire, un ventilador, un ciclón, un separador
de polvo, una chimenea, un segundo elevador, una tolva y una
báscula automática. De aquí el azúcar
es enviado a su almacenamiento
para su futura entrega.

7. Parametros de
control del
equipo

Las telas de la centrífuga deben limpiarse con
vapor, por lo menos una vez al día, para remover los
cristales que se alojan en las perforaciones. Los constructores
proporcionan con la centrífuga un tubo pequeño
especial para este fin.
Algunas veces la tela de las centrífugas se rompe o se
desgarra. Este accidente se nota por la presencia de cristales en
las mieles, las que deben revisarse frecuentemente, por este
motivo: los cristales se sienten entre los dedos. La tela
desgarrada debe repararse o reemplazarse inmediatamente.
La fuga de cristales puede deberse también a un espacio
excesivo (mayor de 0.8 mm.) Entre la tela y la parte superior de
la canasta, o a defectos en la canasta o en la tela.
Algunas casas fabrican anillos "retenedores" o ‘bandas"
diseñadas para evitar este accidente y para hacer que la
centrífuga no permita la fuga de cristales. La
disminución de pureza de las mieles con el uso de estos
dispositivos es en ocasiones notable.

8.
Conclusión

Las centrífugas participan en la parte final de
la elaboración del azúcar, pero de ella depende de
que tan buena calidad resulte el producto. En
el lavado se puede disolver mucha azúcar, por lo que este
proceso requiere de mucha atención.
Además, de que si al retirar el azúcar de las
centrífugas con un alto porciento de humedad, el producto
podría echarse a perder durante el tiempo de almacenamiento.
En dado caso que el azúcar no resulte de la calidad
esperada, se procede a una segunda purga en las
centrífugas de terceras, ilustradas anteriormente. Una vez
el azúcar sale de la centrífuga está
prácticamente lista para el consumo.

Autor:

Ingrid Ramirez