SUCROQUIMICA Producción de Azúcar y Alcohol
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1
PRODUCCIÓN DE ALCOHOL
Junio 29, 2004
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FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA CAÑA
Antes del corte: - Variedad, prácticas de cultivo
- Epoca y edad del corte
Después del corte: - Altura de corte- Quema y tiempos de permanencia- Material extraño- Sistemas de cosecha
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COMPOSICIÓN GENERAL DE LA CAÑA
Agua (70)Sacarosa (S) AR (S) (13)
CAÑA Sólidos totales ART (100) solubles (B) AR (1)
Materia (15) No sacarosa seca (N) (2) Otros (1)
(30) Materia insoluble (F) (15)
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COMPOSICIÓN GENERAL DE LA CAÑA
Agua (70)
(85) CAÑA (100) Solidos totales solubles (B)
Materia seca (15) (30)
(15)
Jugo absoluto
Materia Insoluble (F)
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PRINCIPALES CONSTITUYENTES DEL JUGO
En solución Sacarosa
Glucosa y fructosa
Acidos orgánicos
Polisacáridos Colorantes naturales Sales inorgánicas Proteínas
En suspensión
Fibra Arena y arcilla Almidones
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DIAGRAMA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL AZÚCAR
CAÑA Molino Proceso deelaboración
MIEL FINAL BAGAZO
AZÚCAR
CACHAZA
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BALANCE
CAÑA + AGUA = BAGAZO + JUGO DILUIDO (100) (17) (25) (92)
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8
ARE % = aS – bN – cFPARÁMETROS = a = 1, b = 0.40, c = 0.040N = BRIX% Caña – SAC% CañaF = Fibra % CañaS = SAC % Caña
AZÚCAR RECUPERABLE(Rendimiento Fábrica)
Miel final (bN)
Bagazo (cF)
NSF
ARE CAÑA
Cachaza
Indeterminadas
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ARE = aS – bN – cF
• Sacarosa % caña (+)• Tiempo de permanencia (-)• Materia extraña (-)
FACTORES QUE AFECTAN EL ARE %
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PRODUCCIÓN DE ETANOL FUNDAMENTOS QUIMICOS
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(5) H2OSacarosa
(95) Az. Reductores
(100)+
(48.9) 2CO22 etanol
(51.1) Az. Reductores (AR)
(100)+
invertasa
levadura
C12H22O112 C6H12O6
C6H12O6 2 C2H5OH
1 kg AR (ART)
0.511 kg etanol
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CAÑA Molino Proceso defermentación Destilación
Deshidratación ETANOLANHIDRO
Bagazo Vinaza
DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ETANOL
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1 kg ART 0.511 kg etanolDensidad del etanol anhidro = 0.792 kg / L
1 kg ART 0.645 L etanol / (teórico) 1 L etanol (teórico) requiere 1.55 kg ART
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Eficiencia fermentación 89.2 %Eficiencia destilación 98.5 %Eficiencia deshidratación 99.5 %Eficiencia destilería 87.4 %1 L etanol (teórico) 0.874 L etanol comercial 1 kg ART 0.564 L etanol comercial1 L etanol comercial requiere 1.77 kg reales de ART
PARÁMETROS DE EFICIENCIA
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JUGO DE CAÑA
Sacarosa Sac %
Azúcares reductores libres (AR %)
ART (%) = + AR %Sac % 0.95
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CONVERSIÓN DE ATR (%) DE LA CAÑA EN ETANOL
ART (% caña) = ART (% jugo) x jugo % caña 100
Ejemplo: ART % jugo = 18 Jugo % caña = 85
ART % caña = 18 x 0.85 = 15.3 %
100 t caña 15.3 t ART
100 t caña 15300 kg ART
1 t caña 153 kg ART
1 t caña ART % caña x 10 kg
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17
1 t caña ART % caña x 10 kg
Si 1 kg ART 0.564 L etanol
10 x ART % caña 5.64 ART % caña L etanol (1 t caña)
1 L etanol / t caña = 0.177 / ART % caña
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EJEMPLO
100 t caña SAC % caña = 13
ART % caña 14.3
1 t caña 5.64 x 14.3 L etanol
80.6 L etanol
Para 100 L etanol se requieren 1.24 toneladas
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CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES DE CAÑA DE AZÚCAR EN LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
17
16.2 16.1 16.1
15.5 15.4 15.4 15.2 15.1 15.1 15 14.914.5
14.1
13.2
12
14
16
18
CC87-434
MZC74-275
V71-51
Mex5229
CP57-603
CC93-
4223
CC92-
2154
CC84-75
CC85-92
PR61-632
CC92-
2393
CO421
POJ28-78
CC91-
1999
CC89-
2000
SAC
(% c
aña)
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CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES DE CAÑA DE AZÚCAR EN LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
0.940.96
0.98 0.970.99
1.02 1.02 1.02 1.01 1.021.04
1.06 1.061.09
1.15
0.8
1
1.2
CC87-434
MZC74-275
V71-51
Mex5229
CP57-603
CC93-
4223
CC92-
2154
CC84-75
CC85-92
PR61-632
CC92-
2393
CO421
POJ28-78
CC91-
1999
CC89-
2000
ton
caña
/ 10
0 L
etan
ol
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Etanol MZC 74-275 90.0 80.0 82.0 84.0 (5.3)
Anhidro1 POJ 2878 66.0 60.3 74.0 67.0 (7.0)
(L/t caña) RD 7511 71.7 72.6 78.0 76.5 75.0 (3.0)
MEX 641487 54.0 56.0 84.2 77.0 68.0 (15.0)
CC 8475 56.1 74.2 82.1 76.4 72.2 (11.0)
V 7151 54.4 70.0 75.0 83.0 71.0 (12.0)
X (n-1) 65.4 69.0 79.0 78.0(14.0) (9.0) (4.0) (3.0)
1 Determinado a escala piloto (eficiencia de fermentación entre 60-90%)
VARIACIONES EN LA EDAD DE LA PRODUCCIÓN DE ETANOL ANHIDRO (L/t caña)
Ensayo piloto
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CONCLUSIONES ... La mayoría de las variedades son aptas para la
producción de azúcar y alcohol bajo un sistema dual y simultáneo.
Para producir 100 litros de etanol se requiere entre 0.9 y 1.2 toneladas de caña.
La variedad CC 87-434 sobresalió por su rendimiento potencial de alcohol, debido al mayor % de ATR en la caña.
Las variedades evaluadas son aptas para la producción dual de azúcar y alcohol.
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GRACIAS