Aplicações de bombas na indústria de produção de açúcar

Deslocamento de cinzas de bagaço

O que é Bagaço Fly Ash?

Bagaço, termo aplicado às fibras descartadas da cana-de-açúcar após a extração do suco de cana, é ambientalmente problemático com esse material resíduo representando um subproduto de resíduos em torno de 30% em peso do total de material de cana-de-açúcar apresentado para processamento.

Em termos de produção mundial, aproximadamente 1,9 bilhão de toneladas de cana-de-açúcar são cultivadas e processadas anualmente, criando cerca de 600 milhões de toneladas de bagaço com um teor de umidade entre 40% e 50%. Geralmente, o bagaço é armazenado entre 2 e 12 meses para permitir a decomposição e alguma secagem, após o qual pode ser transferido para um processo de polpa de papel, ou ao atingir uma secura ideal, aproximadamente, %-5% teor de umidade, talvez queimado para a produção de vapor necessário para outras facetas do ciclo de processamento de açúcar. As cinzas resultantes desta queima de materiais são denominadas Cinzas-mosca.

Métodos para bagaço e transferência de cinzas fly

A maioria das administrações da usina de açúcar tem seus próprios métodos para transferência de resíduos de bagaço para produção de celulose de papel ou para armazenar o material para uso posterior em um forno de caldeira a vapor. Existem dois grandes usos ecológicos desse material de resíduo; produção de papel a partir do bagaço, muitas vezes realizado nas proximidades da usina de açúcar e facilmente transportado usando várias soluções e bagaço seco para produção de vapor na fábrica de açúcar, que pode ser carregado seletivamente por equipamentos pesados, como um carregador de agarramento ou roda ou outros meios.

Ao queimar o bagaço seco na fábrica de açúcar, ele se decompõe em um subproduto diferente chamado Fly-ash reduzindo para cerca de %-4% de seu peso original a uma densidade de aproximadamente 1800kg por metro cúbico. Em um sentido global, aproximadamente 24 milhões de toneladas de cinzas de mosca de bagaço são produzidas anualmente.

Com uma relação direta entre a quantidade de cana-de-açúcar processada e as cinzas de mosca produzidas, o Brasil, o principal país produtor de açúcar é responsável por quase 40% da produção global de cana-de-açúcar e cinzas de moscas, seguido pela Índia, China e Tailândia, que têm uma produção combinada de quase 30% da produção global. Consequentemente, a produção combinada de cinzas de mosca desses quatro países juntos, é responsável por quase 70% da produção de bagaço e 17 milhões de toneladas de cinzas de mosca anualmente.

Benefícios da Mosca Cinza

Um grande benefício das cinzas-mosca, devido à sua composição nutriente e química, é derivada quando é combinada com a “lama do moinho” outro subproduto do processo de fabricação de açúcar, devolvendo-o aos campos de cana onde ameniza o solo e torna-se um substituto parcial para outros fertilizantes disponíveis comercialmente. A lama do moinho é altamente viscosa e pode ser difícil de bombear usando bombas centrífugas tradicionais. A utilização de uma bomba de chorume de alta potência, como a Bomba EDDY para transferência de lama do moinho, pode melhorar muito a operação, sendo capaz de bombear um teor de sólidos mais alto de forma mais eficiente.

Em muitos países, as administrações da usina de açúcar saúdam a oportunidade de ree distribuir a lama combinada e as cinzas de mosca, chamadas de prensa de filtro, para reduzir seus respectivos estoques. Até 60% dos custos de transporte e distribuição são subsidiados pelas administrações da usina de açúcar para os produtores de cana-de-açúcar que fornecem uma determinada usina com cana-de-açúcar por esse motivo. Várias tentativas foram feitas para simplificar a logística de transporte do transporte e a disseminação de prensas de filtro, incluindo pelotas etc., mas com pouco sucesso até o momento.

Outro uso de cinzas de mosca é a substituição parcial de aditivos pozzolicos para a produção de cimento. As cinzas de moscas foram encontradas para afetar positivamente as temperaturas de cura e a desidratação no processo de cimento portland, ajudando, em última análise, a cura da força e duração.

Seu uso na produção de cimento recicla um subproduto de processamento de açúcar redundante e é claramente vantajoso devido ao seu teor de sílica, sendo quase 400% maior neste importante constituinte do que o cimento, metade da densidade e um pouco semelhante no custo.

Melaço e Massecuita

A viscosidade do Melaço pode variar consideravelmente dependendo do teor de sacarose, percentual de pureza e outros fatores. Um melaço típico “Blackstrap” pode atingir uma viscosidade entre 5.000 e 10.000 Centipoises em comparação com a água entre 1 a 5 Centipoise a 20°C. Algumas consistências de melaço podem até chegar a 20.000 Centípoises e acredita-se que essa grande variação esteja presente devido às propriedades do plano de tesoura do líquido de melaço.

A viscosidade do óleo de motor SAE 30, em comparação, é em torno de 250, mel em torno de 3.000 enquanto pasta de tomate ou manteiga de amendoim pode chegar a 200.000 Centipoise.

O melaço derivado da extração de açúcar (cana ou beterraba) também pode ser usado como aditivo de cozimento ou misturado com ração de estoque para fornecer sustento adicional de alimentos de grãos para a pecuária. Também é utilizado na produção de rum e outros produtos. Consequentemente, os equipamentos usados para transferir melaço durante o ciclo de produção provavelmente exigirão classificação de grau alimentar e aprovação da FDA.

Quando o melaço é produzido, ele também pode começar a fermentar muito facilmente, a menos que o enxofre seja adicionado, o que efetivamente retarda esse processo. Consequentemente, este aditivo, juntamente com várias outras impurezas no melaço, pode ter um impacto negativo nos equipamentos que requerem arranjos especiais de vedação para proteger os elementos mecânicos dentro das bombas e outros equipamentos.

Equipamento normalmente usado para transferência de melaço talvez ou projeto de bomba de engrenagem para medição de fluxo preciso ou um tipo de parafuso giratório também oferecendo deslocamento positivo. A bomba de processo desenvolvida pela Bomba EDDY foi projetada para manusear líquidos de alta viscosidade e pode ser usada nos estágios iniciais da produção de melaço para ajudar a facilitar a transferência de material para posterior processamento.

Ao completar o ciclo de bombeamento, ou se ocorrer uma ruptura no throughput antecipado de melaço, será necessário lavar a bomba e a tubulação associada com água quente para garantir que nenhum resíduo de melaço fique para trás para corroer o impulsor da bomba, corpo ou arranjo de vedação que pode levar a reparos dispendiosos.

Como o papel é feito de cana-de-açúcar

Processos individuais de “depiting” foram elaborados para “martelar” e abrir o bagaço, separando até 30% das menores fibras de pith, provavelmente bloqueando os buracos no tapete de drenagem, mesmo assim, a velocidade de viagem do tapete é significativamente reduzida para permitir tempo adicional de drenagem. Também foi constatado que estocar bagaço molhado entre 2 meses e 12 meses ajuda a afrouxar as fibras de pith durante a decomposição auxiliando o processo de “despitação” e nessa fase geralmente é re-hidratado entre 48% e 50% antes de inicializar o processo de celulose de papel.

Mesmo considerando essas desvantagens, o bagaço é ainda mais econômico do que a celulose de madeira para a fabricação de papel.

Iniciando a fabricação de papel com o pith removido, o bagaço passa por uma série de processos para prepará-lo quimicamente para a polpa de papel, mesmo com uma redução da produtividade na mesa do tapete de drenagem.

A indústria de papel de bagaço está atualmente em fase de autoexame com a proximidade de matéria-prima situada longe dos locais de fabricação de papel. Agravando esse dilema está a produção cíclica do bagaço e a perda projetada de matéria combustível bruta atualmente utilizada para a produção de vapor, no processo de fabricação de açúcar. No entanto, a falta de fibras de madeira disponíveis de fontes convencionais baseadas na floresta pode redirecionar a discussão para a aquisição de bagaço como uma substituição válida.

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