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Crecimiento y Tecnificación de la Industria Azucarera Peruana

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Caña 100%<br />

COMPOSICIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR<br />

Fibra 13%<br />

Jugo 87%<br />

Sólidos 18%<br />

Agua 69%<br />

Azúcares 15%<br />

No Azúcares 3%<br />

•Sacarosa 14%<br />

•Reductores 1%


DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE<br />

ELABORACIÓN DE AZÚCAR<br />

1<br />

Producción <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

Caña <strong>de</strong> Azúcar<br />

2<br />

Recepción <strong>de</strong><br />

Materia Prima<br />

3<br />

Preparación<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> Caña<br />

5 6<br />

C<strong>la</strong>rificación Evaporación<br />

4<br />

Molienda<br />

Otro Diagrama<br />

Composición Caña<br />

7<br />

Cocimiento y<br />

Enfriamiento<br />

10<br />

Productos<br />

Terminados y<br />

Despacho<br />

9<br />

Envasado y<br />

Almacenamiento<br />

8<br />

Centrifugación y<br />

Secado


DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE AZÚCAR<br />

2. Recepción<br />

3. Preparación Caña<br />

4. Molienda<br />

5. C<strong>la</strong>rificación<br />

6. Evaporación<br />

7. Cocimiento y Enfriam<br />

8. Centrif.- Secado


RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA<br />

La caña proveniente <strong>de</strong>l campo es transportada a <strong>la</strong> fábrica<br />

mediante camiones o carretas remolcadas por tractores, y<br />

pesada en una báscu<strong>la</strong> <strong>de</strong> p<strong>la</strong>taforma <strong>de</strong> 80 tone<strong>la</strong>das <strong>de</strong><br />

capacidad.<br />

Luego es <strong>de</strong>scargada a dos mesas <strong>de</strong> alimentación; una<br />

con ayuda <strong>de</strong> una grúa tipo Hilo para los camiones, para<br />

<strong>de</strong>spués ingresar<strong>la</strong> al conductor Nº 1, don<strong>de</strong> se regu<strong>la</strong> el<br />

nivel <strong>de</strong>l colchón <strong>de</strong> caña por medio <strong>de</strong> un nive<strong>la</strong>dor,<br />

preparándo<strong>la</strong> para el <strong>la</strong>vado.<br />

Para el <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> <strong>la</strong> caña se utiliza agua <strong>de</strong> río y agua<br />

con<strong>de</strong>nsada, cuya calidad es monitoreada mensualmente<br />

por el <strong>la</strong>boratorio <strong>de</strong> Aseguramiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> Calidad, para<br />

<strong>de</strong>terminar <strong>la</strong>s características microbiológicas y físicoquímicas,<br />

y dos veces al año es monitoreada por un<br />

Laboratorio Externo, para <strong>de</strong>terminar el contenido <strong>de</strong><br />

metales pesados.<br />

El área <strong>de</strong> <strong>la</strong>vado cuenta con un sistema <strong>de</strong> boquil<strong>la</strong>s<br />

aspersores <strong>de</strong> chorro <strong>de</strong> agua y <strong>la</strong>va <strong>la</strong> caña removiendo<br />

<strong>la</strong>s impurezas como tierra y arena, reduciendo su entrada<br />

al proceso.<br />

Pesado<br />

Recepción<br />

Lavado y Nive<strong>la</strong>do


La caña es sometida a un proceso <strong>de</strong><br />

preparación, que consiste en abrir y/o <strong>de</strong>sfibrar<br />

<strong>la</strong>s celdas <strong>de</strong> los tallos por medio <strong>de</strong> <strong>la</strong>s picadoras<br />

y un <strong>de</strong>sfibrador, que son ejes provistos <strong>de</strong><br />

martillos y/o cuchil<strong>la</strong>s, colocados sobre los<br />

conductores, bajo <strong>la</strong>s cuales se hace pasar el<br />

colchón <strong>de</strong> caña.<br />

La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l Índice <strong>de</strong> Preparación <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> caña <strong>de</strong>sfibrada nos indica <strong>la</strong> efectividad <strong>de</strong> los<br />

equipos <strong>de</strong> preparación <strong>de</strong> caña.<br />

El índice <strong>de</strong> Preparación es <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ción que existe<br />

entre el pol <strong>de</strong> <strong>la</strong>s célu<strong>la</strong>s abiertas y el pol en<br />

caña.<br />

Índice <strong>de</strong> Preparación ≥ 80%<br />

PREPARACIÓN DE CAÑA


La caña preparada es conducida a los molinos,<br />

constituido cada uno <strong>de</strong> ellos por cuatro mazas metálicas<br />

(cilindros <strong>de</strong> fierro fundido), don<strong>de</strong> se realiza el proceso<br />

<strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> <strong>la</strong> sacarosa, que consistente en exprimir<br />

y <strong>la</strong>var el colchón <strong>de</strong> bagazo en una serie <strong>de</strong> molinos,<br />

mediante <strong>la</strong> compresión <strong>de</strong> <strong>la</strong> caña por <strong>la</strong>s mazas que en<br />

grupo <strong>de</strong> 4 forman un molino y que en grupo <strong>de</strong> 6<br />

forman el tan<strong>de</strong>m <strong>de</strong>l Trapiche.<br />

El jugo extraído en cada molino es recepcionado en una<br />

ban<strong>de</strong>ja colectora <strong>de</strong> acero inoxidable, ubicada en <strong>la</strong> base<br />

<strong>de</strong>l mismo y se dirige en forma continua, impulsado por<br />

bombas, hacia <strong>la</strong> ba<strong>la</strong>nza <strong>de</strong> jugos don<strong>de</strong> se contro<strong>la</strong> su<br />

peso. Una vez pesado se lo somete a una completa<br />

eliminación <strong>de</strong> impureza.<br />

En el recorrido <strong>de</strong> <strong>la</strong> caña por el molino se agrega agua,<br />

generalmente caliente, para extraer al máximo <strong>la</strong><br />

cantidad <strong>de</strong> sacarosa que contiene el material fibroso.<br />

Éste proceso <strong>de</strong> extracción es l<strong>la</strong>mado maceración.<br />

El bagazo generado es conducido <strong>de</strong> un molino a otro por<br />

medio <strong>de</strong> conductores intermedios <strong>de</strong> acero estructural y<br />

el extraído <strong>de</strong>l ultimo molino se utiliza en <strong>la</strong>s cal<strong>de</strong>ras<br />

como combustible, produciendo el vapor <strong>de</strong> alta presión<br />

que se emplea en <strong>la</strong>s turbinas <strong>de</strong> los molinos o como<br />

materia prima para <strong>la</strong> fabricación <strong>de</strong> papel, ma<strong>de</strong>ra<br />

sintética, alimento <strong>de</strong> ganado y fabricación <strong>de</strong><br />

compostaje.<br />

MOLIENDA


El objetivo <strong>de</strong> <strong>la</strong> C<strong>la</strong>rificación <strong>de</strong> Jugo es Producir un<br />

jugo c<strong>la</strong>ro por medio <strong>de</strong> <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> máxima<br />

cantidad <strong>de</strong> impurezas, bien sea sólidos disueltos y<br />

suspendidos; así como incrementar el ph para<br />

minimizar <strong>la</strong>s pérdidas por inversión en los procesos<br />

subsiguientes.<br />

El incremento <strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura permite entre<br />

otros prevenir el ataque bacteriano durante <strong>la</strong><br />

c<strong>la</strong>rificación y por <strong>la</strong> otra <strong>de</strong>snaturalizar o precipitar<br />

algunos complejos orgánicos especialmente <strong>la</strong>s<br />

proteínas.<br />

El control <strong>de</strong>l pH busca mantener el jugo en el nivel<br />

<strong>de</strong> sedimentación a<strong>de</strong>cuado, por una parte, y por <strong>la</strong><br />

otra, evitar excesos <strong>de</strong> cal que no reaccionan y que<br />

a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> afectar el color <strong>de</strong>l jugo permanecerán<br />

<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l proceso como incrustación cálcica en los<br />

evaporadores.<br />

El flocu<strong>la</strong>nte , mediante acción <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong><br />

cargas con el calcio presente, permite formar flocs y<br />

que estos crezcan para separarse rápidamente <strong>de</strong>l<br />

líquido y precipitar.<br />

CLARIFICACIÓN


El objeto <strong>de</strong> evaporación en una fábrica <strong>de</strong> azúcar<br />

es <strong>de</strong> concentrar el jugo c<strong>la</strong>rificado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 12 – 17<br />

ºBx hasta <strong>la</strong> me<strong>la</strong>dura 60 – 70 ºBx , por<br />

evaporación <strong>de</strong>l agua.<br />

La cantidad <strong>de</strong> agua evaporada es aprox. El 80% el<br />

peso <strong>de</strong>l jugo o aprox. <strong>de</strong>l 70 a 80% <strong>de</strong>l peso <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

caña.<br />

En <strong>la</strong> industria azucarera, el vapor <strong>de</strong> escape (vapor<br />

a presión baja 10 – 20 psig) proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

turbinas, se usa en el primer efecto evaporador. Los<br />

subsiguientes efectos <strong>de</strong>l evaporador son cada una<br />

calentado por el vapor <strong>de</strong>l efecto previo (agua<br />

evaporada <strong>de</strong>l jugo). Entonces <strong>la</strong> energía en el<br />

vapor original entrando al primer efecto es<br />

reutilizada en cada uno <strong>de</strong> los últimos efectos y<br />

esto es lo que hace que <strong>la</strong> evaporación a múltiple<br />

efecto economice vapor.<br />

EVAPORACIÓN


COCIMIENTO Y ENFRIAMIENTO<br />

Transformación <strong>de</strong>l azúcar en solución a un<br />

estado cristalino, que en <strong>la</strong> centrifugación<br />

produzca un alto rendimiento <strong>de</strong> azúcar.<br />

Lograr <strong>la</strong> mayor transformación posible <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

sacarosa disuelta a cristales, con una miel final<br />

lo mas agotada posible.


Sistema Doble Magma<br />

Jarabe<br />

Azúcar<br />

Miel A<br />

Miel A<br />

Miel B<br />

Masa A Masa B Masa C<br />

Semil<strong>la</strong><br />

C C C<br />

Magma B Magma C Me<strong>la</strong>za


CENTRÍFUGACIÓN:<br />

Separación <strong>de</strong> azúcar <strong>de</strong> <strong>la</strong> miel.<br />

SECADO:<br />

CENTRIFUGACIÓN Y SECADO<br />

Área en don<strong>de</strong> se realiza el secado <strong>de</strong> azúcar, con el<br />

objetivo <strong>de</strong> obtener el azúcar óptima para el<br />

mercado, con un porcentaje <strong>de</strong> 0.03 a 0.04% <strong>de</strong><br />

humedad.


ENVASADO Y ALMACENAMIENTO<br />

Últimas etapas <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> e<strong>la</strong>boración <strong>de</strong><br />

azúcar don<strong>de</strong> primero se almacena el<br />

producto para ser c<strong>la</strong>sificado y<br />

posteriormente envasado en los diferentes<br />

tipos <strong>de</strong> presentación, sacos <strong>de</strong> 50 kg;<br />

bolsas <strong>de</strong> 1 y 2 kg; y sacos <strong>de</strong> 25 kg.


PRODUCTOS TERMINADOS Y DESPACHO<br />

PRODUCTOS TERMINADOS:<br />

Diferentes presentaciones c<strong>la</strong>sificados<br />

por lotes y fechas <strong>de</strong> producción.<br />

DESPACHO:<br />

Es el proceso <strong>de</strong> estiba (cargar), en los<br />

camiones <strong>de</strong> distribución al cliente


Situación Actual Situación Mejorada<br />

1000 kg Caña<br />

12.96 % Pol<br />

129.6 kg/TCM<br />

MOLIENDA<br />

6.93 kg/TCM BAGAZO 5 kg/TCM<br />

ELABORACIÓN<br />

0.78 kg/TCM CACHAZA 0.4 kg/TCM<br />

10.98 kg/TCM MELAZA 9.5 kg/TCM<br />

3.29 kg/TCM INDETERMINADO 3.29 kg/TCM<br />

107.62 kg/TCM AZÚCAR 111.41 kg/TCM<br />

Diferencia 3.79 kg/TCM<br />

TCM/Año 1100000<br />

TA/Año 4169<br />

Ingreso $ 2918300


Cogeneración<br />

BENEFICIOS:<br />

Inversión: $ 6,700,000<br />

La Insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> un turbogenerador <strong>de</strong> 23 MW nos permitirá ven<strong>de</strong>r<br />

energía eléctrica al sistema interconectado.<br />

La Cal<strong>de</strong>ra CBS tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> entregar vapor al<br />

Turbogenerador para cogenerar. Usando como combustible a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l<br />

bagazo <strong>la</strong>s hojas proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> <strong>la</strong> cosecha.<br />

La <strong>de</strong>manda actual <strong>de</strong> energía eléctrica es <strong>de</strong> 6,4 MW, <strong>la</strong> cual se<br />

cubre con el nuevo turbogenerador.


Desfibrador Fives Cail<br />

ACCIONES:<br />

BENEFICIO:<br />

• Insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> un <strong>de</strong>sfibrador tipo fives cail.<br />

• Incremento <strong>de</strong> <strong>la</strong> extracción al 96%<br />

• Desfibrador actual es ineficiente y genera costos altos <strong>de</strong><br />

producción y mantenimiento.<br />

Inversión: $ 1,200,000<br />

Ejecutado: $ 307,242<br />

Retorno promedio anual: $ 297,000


Mejoramiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> Molienda<br />

ACCIONES:<br />

BENEFICIO:<br />

Inversión: $ 5,378,168<br />

•Cambiar el molino Fulton <strong>de</strong> <strong>la</strong> posición 2 por uno nuevo.<br />

•Cambiar <strong>la</strong> grúa puente<br />

•Insta<strong>la</strong>r una nueva mesa <strong>de</strong> caña a 45º.<br />

•Insta<strong>la</strong>r 3 tolvas Donelly<br />

•Insta<strong>la</strong>r reductores p<strong>la</strong>netarios accionando con motores<br />

eléctricos y variadores <strong>de</strong> frecuencia los molinos<br />

Brindar confiabilidad operativa en molinos y transmisiones.<br />

Inversión obligatoria para sostener <strong>la</strong> producción.


Avance proyecto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sfibrador<br />

Foto <strong>de</strong> avance <strong>de</strong> <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sfibrador.<br />

Transportador <strong>de</strong> caña y Casing <strong>de</strong>l rotor Vista Reductor Renk y Turbina Texas<br />

Vista tambor nive<strong>la</strong>dor, rotor, reductor<br />

Renk, Turbina Texas.<br />

20


Insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> Evaporador Multica<strong>la</strong>ndria (Reboiller) y<br />

Modificación <strong>de</strong> líneas <strong>de</strong> vapor


Insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> Evaporador Multica<strong>la</strong>ndria (Reboiller) y<br />

Modificación <strong>de</strong> líneas <strong>de</strong> vapor


ITEM PROYECTO<br />

BENEFICIO<br />

MIL U$/AÑO<br />

PROYECTOS DE EFICIENCIA ENERGETICA Y AMPLIACION DE CAPACIDAD DE PLANTA<br />

INVERSION<br />

(MIL U$) TIR<br />

RETORNO<br />

(año)<br />

PUESTA EN<br />

MARCHA<br />

1 CALENTAMIENTO DE J.ENCALADO CON V3 Y MAYOR V2 182 425 42% 2.3 11/10<br />

2 PRIMER CALENTAMIENTO DE JUGO CLARIFICADO 41 92 43% 2.2 05/10<br />

3 RECUPERACION DE CONDENSADOS PARA CALDERO 221 550 39% 2.5 08/10<br />

4 MODIFICACION DE CALANDRIA DE TACHO 4 y 7 267 450 59% 1.7 10/10<br />

5 DESFIBRADOR FIVES CAIL (INCLUYE MESA NUEVA Y GRUA) 1,205 2690 44% 2.2 02/11<br />

6 AUTOMATIZACION 168 620 24% 3.7 03/11<br />

7 REBOILER DE EVAPORACION 226 920 21% 4.1 04/11<br />

8 CENTRIFUGA AUTOMATICA MASA A 174 370 46% 2.1 04/11<br />

PROYECTOS DE REPOSICION DE ACTIVOS<br />

SUB TOTAL 2,311 5,747<br />

9 TORMAX (REDUCTOR PARA MOLINO 1) - 630 - - 12/11<br />

10 REEMPLAZO DE VIRGENES MOLINO 3 360 - - 02/11<br />

PROYECTOS EN AZUL, PRIORIDAD 1<br />

SUB TOTAL 0 990<br />

TOTAL 6,737


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