Diseño e Implementación de un
Clarificador para Jugo Filtrado de Muy
Bajo Tiempo de Residencia
S. Grimaldo, V. Kochergin
Conferencia Asociación Técnicos
Azucareros de México
Agosto 26-29, 2014
Bocas del Río, Veracruz
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o Se estima que se recircula entre un 15 y 20% del Total del
jugo mezclado.
o Esta práctica es perjudicial para el proceso ya que trae
como consecuencia:
Pérdida de azucares
Generación de color
Incremento en la turbiedad por la recirculación de
material particulado muy fino.
Desventajas de la Recirculación de
Jugo Filtrado
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Clarificación de Jugo Filtrado:
Esfuerzos Previos
o Se han evaluado clarificadores de flotación y
sedimentación.
o Pruebas a escala de laboratorio que no representan las
condiciones reales de la fábrica.
o Procesos Complejos: utilización de más de un floculante y
operaciones unitarias adicionales.
o La calidad obtenida del jugo clarificado es baja.
o Tiempos de retención altos (pérdidas de azúcar)
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Ineficiencias de los Clarificadores
Convencionales
Chetty et al., 2001 Steindl, 1995
Clarificador Tipo SRT Clarificador de Bandejas Múltiples
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Objetivos del Estudio y Beneficios
Esperados
Objetivo Principal
Desarrollar un clarificador para jugo filtrado de muy bajo
tiempo de retención utilizando tecnología LLT (Louisiana
Low Turbulence).
Beneficios Esperados
o Incrementar la capacidad de la estación de clarificación en
15%.
o Incrementar la recuperación de sacarosa.
o Mejorar la calidad del azúcar.
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Conceptos de Diseño
• Diseñar una planta piloto (escalable) para la clarificación de
jugo filtrado (capacidad máxima 100 gpm).
• Simplificar el proceso lo mayor posible.
• El clarificador debía ser diseñado para un tiempo de
retención menor a 10 minutos.
• Utilizar en este clarificador la tecnología de reducción de
turbulencia LLT.
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Tecnología LLT
Sin TRD TRD en Implementado
Kochergin et al., 2011
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Descripción del Proceso
Tanque de
Floculante
Tanque
de
Sacarato
Jugo Filtrado
Calentador
Jugo Claro
Filtrado
Lodos
Sacarato de
Calcio Floculante
Tanque
Flash
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Planta Piloto de Jugo Filtrado 9/18
Dispositivo Reductor de Turbulencia Canal de Jugo Clarificado
Planta Piloto de Jugo Filtrado
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Condiciones de Operación
• Flujo de Jugo Filtrado: 40 and 60 gpm (Limitado por la capacidad
del Filtro Rotatorio)
• La adición de ácido fosfórico no fue necesaria: concentración >200
ppm
• Calentamiento de jugo realizado en una etapa: 103-104 °C
• Se realizó un encalado en caliente: pH= 7.8
• Dosificación de floculante: 4 ppm y 6 ppm
• Tiempo de retención del clarificador: τjugo claro filtrado, 40 gpm= 15.2; τjugo
claro filtrado, 60 gpm= 10.2 min
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Turbiedad del Jugo
Jugo
Filtrado Jugo Claro Filtrado
Jugo Claro Filtrado
Jugo Claro
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Comparación de la Turbiedad
100
140
180
220
260
300
340
380
420
40 gpm-4 ppm 60 gpm-4 ppm 60 gpm-6ppm
Tu
rbie
dad
(N
TU
)
Tratamiento
Mezcla 1:5 Jugo Claro
Jugo Filtrado Clarificado Prueba de Jarras
o El clarificador se puede operar a
altos flujos y baja dosis de
floculante.
o El clarificador se mantuvo en el
rango de clarificación establecido
por las pruebas de jarras.
o Cuando el jugo filtrado clarificado y
el jugo claro de los clarificadores
principales se mezclaron las
turbiedades obtenidas fueron
satisfactorias.
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Sólidos Suspendidos
Antes de Clarificar Después de Clarificar
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Concentración de Sólidos Suspendidos
6349.0 7324.0
9258.8
948.4 1063.7 528.18
0
2000
4000
6000
8000
10000
40gpm-4ppm 60gpm-4ppm 60gpm-6ppm
Co
ncen
tració
n (
pp
m)
Tratamiento
Jugo Filtrado (ppm) Jugo Filtrado Clarificado (ppm)
Remoción: 84%
Remoción: 85.8%
Remoción: 94.7%
15/18
20.30
15.83 17.19
0
5
10
15
20
25
40 gpm-4ppm 60gpm-4ppm 60gpm-6ppm
Rem
oc
ión
de
Co
lor
(%)
Tratamiento
Remoción de Color en Jugo Filtrado 16/18
Pérdidas de Azúcar
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
40gpm-4ppm 60gpm-4ppm 60gpm-6ppm
Azu
care
s I
nvert
ido
s/
Sacaro
sa
Tratamiento
Jugo Filtrado
Jugo FiltradoClarificado
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Conclusiones
• Un clarificador LLT para jugo filtrado ha sido diseñado y
probado exitosamente durante la zafra 2012/2013 en
Luisiana. El clarificador operó con un tiempo de retención
aproximado a 10 minutos.
• La tecnología en reducción de turbulencia LLT fue
implementada en este clarificador permitiéndole alcanzar
tiempos de retención significativamente menores comparado
con otros clarificadores.
• La calidad del jugo obtenido fue muy buena. La remoción de
SS fue mayor a 84% y cuando el jugo se combinó con el jugo
claro de los clarificadores principales se observó que la
turbiedad obtenida estuvo dentro de los rangos esperados
(<180 NTU).
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