LABORATRIO DE ANLISES

MANUAL CONTROLE QUMICO DA FABRICAO DE ACAR

CTC - Centro de Tecnologia Canavieira Fazenda Santo Antonio s/n - Bairro Santo Antonio Caixa Postal 162 - 13400-970 Piracicaba SP Fone ++ 19 3429-8164 e Fax ++ 19 3429-8100

Manual 2005 (01)

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Captulo 2

OBJETIVOS DO CONTROLE QUMICO

1 Introduo

O primeiro objetivo da unidade industrial ser rentvel, proporcionando um retorno compatvel com os investimentos realizados.

Uma maior rentabilidade est relacionada com uma produtividade mais elevada, o que se consegue, por exemplo, com uma otimizao do processo. O processo somente otimizado quando se conhecem os parmetros que o governam, permitindo introduzir modificaes corretivas eventuais, efetivando um controle adequado.

O controle do processo feito tendo como suporte os princpios bsicos de observao e medida que integram a anlise do sistema, possibilitando a interpretao dos resultados, e a consequente tomada de deciso.

O conjunto de operaes de medidas, anlises e clculos feitas sobre as diversas fases do processo constituem o que se denomina CONTROLE QUMICO.

Para o complexo industrial o controle qumico permite:

Determinar a eficincia de cada uma das etapas do processo proporcionando dados actualizados para os operadores da fbrica;

Determinar as perdas materiais no processo atravs do balano material (balano de pol, ART) medindo a correspondente eficincia e rendimento;

Controlar a qualidade do produto final (acar e lcool), que influir na receita da fbrica; Manter um arquivo de dados compondo o histrico da unidade, que servir para assessorar a

gerncia da empresa nas tomadas de deciso; Atravs do histrico da unidade estabelecer padres de performance compatveis com a

capacidade operacional instalada.

As diversas operaes necessrias para realizar o controle qumico esto a cargo do laboratrio industrial, que dever ter os recursos humanos e materiais compatveis com a responsabilidade inerente.

Finalmente, o controle qumico constitui um dos alicerces da contabilidade aucareira permitindo, por exemplo, calcular as relaes custo/benefcio.

Os principais controles sobre o processo podem ser assim classificados:

Controle de qualidade da matria-prima; Controles operacionais; Balano material; Controle de qualidade do produto fabricado.

2 Qualidade da matria-prima

A fabricao de acar e lcool envolve processos de transformao do caldo de cana-de-acar em cristais e lcool, sendo influenciada preponderantemente pela qualidade da matria-prima.

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A indstria utiliza processos fsico-qumicos de tratamento procurando eliminar as impurezas contidas na matria-prima, tendo como meta obter um produto final de alta qualidade.

A qualidade da cana-de-acar para a indstria funo de inmeros fatores, sendo os principais, o estgio de maturao, teor de matria estranha, estado de deteriorao, sanidade e composio tecnolgica.

A cana-de-acar no deve ser simplesmente avaliado pelo seu teor de pol e fibra, mas tambm por outras variveis determinadas no seu caldo como: acares redutores, acares redutores totais, cinzas, fsforo, pH e demais componentes inorgnicos e orgnicos em menores quantidades, mas que podem influenciar o processamento.

O controle da matria-prima dificultado pela grande variao na composio, necessitando de um sistema de amostragem e anlise especial para que exista representatividade nos resultados.

Atualmente o sistema mais indicado a amostragem por sonda mecnica diretamente no caminho e anlise por prensa hidrulica, conseguindo-se boa reprodutibilidade e menores erros analticos.

Do ponto de vista industrial a pol da cana geralmente determinada indiretamente pelo balano material nas moendas. A fibra deve ser determinada diretamente e tem fundamental importncia para o balano material e energtico da indstria.

Os demais parmetros citados, so analisados no caldo e cada um deles tem significado prprio, cuja interpretao, indicar os cuidados a serem tomados para melhorar o processo, embora muito pouco possa ser feito quando a cana-de-acar for de m qualidade. Por exemplo, um pH do caldo abaixo de 5,0 poder significar uma cana deteriorada; um teor de cinzas elevado poder conduzir a um acar com alto teor de cinzas.

Como a matria-prima tem uma grande variao na composio tecnolgica em funo da variedade, clima, idade, adubao, tratos culturais, doenas, etc., no possvel apresentar uma composio mdia. A ttulo ilustrativo indicam-se a seguir faixas provveis de valores da composio do caldo.

Composio genrica do caldo de cana

Composio do caldo % Slidos solveis Acares 75 - 92 - Sacarose 70 - 88 - Glicose 2 - 4 - Frutose 2 - 4 Sais 3,0 - 4,5 - cidos Inorgnicos 1,5 - 4,5 - cidos Orgnicos 1,0 - 3,0 cidos Orgnicos 1,5 - 5,5 - cidos carboxlicos 1,1 - 3,0 - Aminocidos 0,5 - 2,5

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Outros no acares orgnicos % Slidos solveis - Protenas 0,5 - 0,6 - Amido 0,001 - 0,050 - Gomas 0,30 - 0,60 - Ceras, gorduras, fosfatdeos 0,05 - 0,15

Outros 3,0 - 5,0

3 Controles Operacionais

Controles operacionais so aqueles que visam identificar desvios momentneos em relao s condies de operao desejadas. Eles tem um carter preventivo para evitar possveis problemas nas operaes e fases seguintes do processo.

Os controles operacionais a serem adotados por uma usina devem ser os mais abrangentes possveis dentro de cada uma das suas sees. Basicamente, os controles operacionais adotados em uma usina de acar so descritos a seguir.

3.1 Moendas

ndice de preparo de cana Composio do bagao em cada terno Curva de Brix Extrao individual e acumulada

3.2 Fabricao

pH dos caldos e xarope Pureza dos caldos, xarope, massas cozidas e mis Pol da torta e reteno dos filtros Perdas de acar nas guas condensadas

3.3 Caldeiras

Controle de gua de alimentao Controle de gua de cada caldeira

3.4 Efluentes industriais

gua de lavagem de cana gua das colunas baromtricas

3.5 Rendimentos

3.6 Perdas em geral

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4 Balano Material

4.1 Usina de acar

Embora a sacarose seja o principal constituinte em uma usina, o balano material realizado em termos de balano de pol; isto porque a determinao da sacarose como anlise de rotina pelos mtodos analticos atuais torna-se impraticvel, devido ao tempo e cuidados necessrios para a realizao destas anlises. At que novas tcnicas analticas tornem vivel a rpida determinao da sacarose nos vrios produtos intermedirios do processo, o balano de pol considerado a base do controle qumico, sendo inclusive recomendado pela ISSCT (International Society of Sugar Cane Technologists).

A finalidade bsica do balano de pol quantificar a entrada de pol na usina (pol na cana) e a sada de pol da usina atravs dos diversos produtos: bagao, torta, mel final e o acar. A diferena entre a pol entrada na usina e a soma da pol em cada um dos produtos acima citados fornece as "perdas indeterminadas".

5 Controle de Qualidade do produto Fabricado

Cabe tambm ao controle qumico verificar o produto fabricado, como complemento do controle exercido durante as etapas intermedirias do processo, bem como, certificar a qualidade do produto final.