INGRESO Y PREPARACIÓN DE LA CAÑA
Antes que la caña sea sometida a cualquier tipo de proceso es muestreada representativamente según su procedencia. La caña de las muestras es analizada continuamente por el laboratorio para determinar sus características, particularmente el rendimiento.
DESCARGUE, LAVADO Y PREPARACIÓN DE LA CAÑA La caña llega a la mesa de alimentación o patio de almacenamiento. En esta etapa, la caña es lavada para retirarle la mayor cantidad posible de materia extraña.
MOLIENDA
La mesa de alimentación descarga la caña a un conductor de caña que la transporta a través de picadoras con el propósito de realizar una preparación adecuada y entregarla al área de Molienda. La caña preparada es sometida a un proceso de extracción, pasando por un tandem de 6 molinos. El resultado de la extracción de los molinos se llama jugo diluido, el cual es pesado para efectos de control de fábrica. El jugo se descarga en el tanque de Jugo encalado y se le agrega Lechada de Cal para evitar el proceso de Inversión (Transformación de Sacarosa a Glucosa y Fructosa).
CLARIFICACIÓN DEL JUGO
Para acelerar la reacción coagulante de la cal, se eleva la temperatura del jugo encalado de 30°C a 105°C. Este calentamiento también pasteuriza el jugo, eliminando los microorganismos presentes. La elevación de la temperatura se realiza en 4 calentadores de tubos. El jugo encalado caliente pasa por un tanque de expansión súbita ( flacheo ), en el cual se evapora parte del agua que contiene el jugo que se distribuye en tres clarificadores de sedimentación, instalados en paralelo. En un proceso continuo de sedimentación se obtiene en los niveles superiores de los clarificadores un jugo limpio y transparente, llamado jugo clarificado. Por el fondo de los clarificadores se extrae un jugo espeso y sucio similar al lodo, llamado cachaza, que se envía al área de filtración de lodos donde se obtiene jugo filtrado y cachaza.
FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE JUGO FILTRADO
El lodo extraído de los clarificadores se mezcla con bagacillo y alimenta a los filtros rotatorios al vacío, cuya función es extraer la sacarosa residual presente en la cachaza, y que esta llegue al Campo con la menor cantidad de sacarosa posible. Para extraer la mayor cantidad de sacarosa en el proceso de filtración se requiere agua caliente, un vacío y lenta rotación de los filtros. El lodo residual forma una torta que se envía a la tolva de almacenamiento, de aquí se lleva al campo para utilizarlo en el acondicionamiento de suelos mientras que el jugo filtrado se envía a una estación de clarificación para procesarlo. El lodo retirado representa el 6.0 % de caña y su contenido de sacarosa es de 1.0 a 2.2 %, con humedad de 72 %. El jugo extraído por los filtros, es clarificado por flotación en un clarificador. La adición de ácido fosfórico, cal y floculante, coagulan las impurezas. Los lodos se hacen subir a la superficie con aire micronizado. El floculante une los flocs primarios y el aire los arrastra hacia la superficie, aumentando el tamaño de los floc por contacto. En la superficie del Clarificador, se forma una capa de espuma que se remueve con un barredor, y el jugo filtrado clarificado se extrae por la parte inferior del equipo, mezclándose con el jugo clarificado que va a los evaporadores, o se envía al tanque de encalado para ser reprocesado.
EVAPORACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE MELADURA
Con el objetivo de eliminar el 75 % del agua que contiene el jugo clarificado este se bombea a un sistema de evaporación compuesto de dos kestner (primer efecto), 3 evaporadores (tres efectos) y 2 concentradores (un efecto), operando el proceso en quíntuple efecto. Por medio del vapor y vacío en los concentradores, el jugo pasa de 15 a 65 Brix. Al jugo concentrado se le llama meladura.
COCIMIENTO Y CRISTALIZACIÓN
La meladura que viene de evaporación, pasa a la etapa de cristalización en los tachos al vacío, donde se forma el grano de azúcar, dando como resultado una masa densa denominada TEMPLA.
CENTRIFUGACIÓN
Las diferentes templas se bajan luego a los mezcladores y desde éstos a las centrífugas de alta velocidad. En las centrífugas se separa el cristal (azúcar) del líquido (miel) de las templas. Se producen así azúcares y mieles A, B y C. Las mieles A y B se emplean en la elaboración de templas B, C y cristal. La miel C llamada miel final, se envía a un tanque. Esta miel es un subproducto utilizado para la destilación de alcohol o como materia prima en la industria sucroquímica(fabricación de bioetanol, plástico, biotextiles, etc.) El azúcar A o azúcar lavado son la materia prima para el proceso de refinación del azúcar. Riopaila es el único Ingenio en Colombia con el proceso de Remelting. Este proceso consiste en realizar doble Cristalización sobre la materia proveniente de la estación de Crudo el cual se desarrolla así:
ESTACIÓN BLANCO ESPECIAL
En un derretidor continuo se realiza una dilución de azúcar A en agua caliente transformando el azúcar granulada en azúcar líquida producto conocido como Licor Derretido, teniendo como objetivo la liberación de material coloidal inmerso en el interior de los cristales de azúcar. Una vez realizada la dilución, el material se hace pasar a través de una malla de acero inoxidable, donde se extrae una buena cantidad de coloides, y en general de contaminantes presentes en el Azúcar Crudo, luego se envía directamente a los tanques de almacenamiento de licor. El Tacho de Cristalización se alimenta con licor derretido, se dosifica una semilla. El material comienza su proceso de cristalización y agotamiento de la sacarosa presente en el licor. El operario de este proceso, controla cada minuto la generación de los diferentes cristales de azúcar; obteniéndose un grano homogéneo y de tamaño establecido, que es depositado en un mezclador con eje rotatorio. La Templa se destina para las centrífugas cuyo proceso consiste en la separación de los cristales de azúcar de las mieles. El azúcar procesada en las centrífugas, se extrae a una humedad inferior al 0.1%; posteriormente se envía hacia las secadoras y enfriadoras rotatorias, las cuales se encargan de extraer el 60% de la humedad restante. El azúcar sale con una humedad inferior a 0.04%.
La Miel resultante, dependiendo de sus características químicas, se reutilizan en la Casa de Blanco o Crudo. El objetivo secundario es maximizar la producción del azúcar blanco y de disminuir retornos hacia la casa de Crudo.
ESTACIÓN AZÚCAR INVERTIDA
El proceso de Refinación de Azúcar consiste en la purificación y extracción de impurezas presentes en el azúcar crudo como fuente de su materia prima. Este proceso esta conformado por los siguientes pasos: Dilución, Clarificación y Filtración.
El licor final se alimenta a los tachos donde se desarrollan los respectivos granos de azúcar. El manejo óptimo dado al funcionamiento automático y manual del equipo, se verá reflejado en la calidad del grano producido. La templa generada se destina para las centrífugas, cuya función radica en separar cristales de azúcar y miel. Teniendo las dos partes por separado, la miel se reprocesa en la Casa de Blanco, y el azúcar se envía, por bandas transportadoras hacia las secadoras. El azúcar entra y sale de la secadora con 0.1% y 0.05% de humedad respectivamente. Después que el laboratorio de Control Industrial haya realizado los diferentes análisis fisicoquímicos sobre el azúcar, el área de producto terminado se dispondrá a realizar el empaque del azúcar blanco Especial y Refinado en las presentaciones y empaque exigido. Posteriormente se envía a la bodega para su almacenamiento y distribución.
FABRICACIÓN DE MELAZA
La melaza es el subproducto de la fase de cristalización y recuperación del azúcar en éste último estado, dentro del proceso de elaboración. Corresponde a la parte líquida de lo que se conoce como “masas cocidas de baja pureza”. El componente sólido, son cristales de azúcar y la separación de unos y otros se lleva al cabo en las “centrífugas”, mediante la aplicación física de fuerzas del mismo nombre. La melaza es un fluido viscoso, de color café muy oscuro, con un sabor entre amargo y dulce, y un olor particular, que se caracteriza por ser rico en azúcares invertidos – Glucosa y Fructosa- y por un alto contenido de minerales y otros suplementos alimenticios que lo hacen atractivo para dietas veterinarias. Su uso mas generalizado está en la fabricación de alcohol etílico o Etanol aprovechando su contenido de azúcares.
FABRICACIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO
Los azúcares que trae consigo la melaza principalmente Glucosa, Fructosa y Sacarosa son aprovechados para la obtención de alcohol etílico en el área de la planta conocida como La Destilería. Aquí, inicialmente se lleva a cabo la fermentación, que consiste en un proceso bioquímico en el cual, mediante la utilización de enzimas producidas por levaduras que se le suministran al sistema y de condiciones químicas específicas, se produce una mezcla líquida que contiene alcohol junto con otros componentes. A esta mezcla se le conoce como “vino” o “mosto”. El “mosto”, posteriormente, se envía a las columnas de destilación donde se aplica el concepto de temperaturas de ebullición para separar el alcohol de sus acompañantes, de los cuales, el más importante en cantidad es el agua. El Etanol es un alcohol apto para la fabricación de alcoholes y de otros productos de uso terapéutico. Se tiene de dos formas, de uso industrial, con aproximadamente 4% de contenido de agua y el conocido como anhidro, al cual se le ha removido prácticamente toda el agua, característica ésta, que le permite usos mucho más especializado.
Antes que la caña sea sometida a cualquier tipo de proceso es muestreada representativamente según su procedencia. La caña de las muestras es analizada continuamente por el laboratorio para determinar sus características, particularmente el rendimiento.
DESCARGUE, LAVADO Y PREPARACIÓN DE LA CAÑA La caña llega a la mesa de alimentación o patio de almacenamiento. En esta etapa, la caña es lavada para retirarle la mayor cantidad posible de materia extraña.
MOLIENDA
La mesa de alimentación descarga la caña a un conductor de caña que la transporta a través de picadoras con el propósito de realizar una preparación adecuada y entregarla al área de Molienda. La caña preparada es sometida a un proceso de extracción, pasando por un tandem de 6 molinos. El resultado de la extracción de los molinos se llama jugo diluido, el cual es pesado para efectos de control de fábrica. El jugo se descarga en el tanque de Jugo encalado y se le agrega Lechada de Cal para evitar el proceso de Inversión (Transformación de Sacarosa a Glucosa y Fructosa).
CLARIFICACIÓN DEL JUGO
Para acelerar la reacción coagulante de la cal, se eleva la temperatura del jugo encalado de 30°C a 105°C. Este calentamiento también pasteuriza el jugo, eliminando los microorganismos presentes. La elevación de la temperatura se realiza en 4 calentadores de tubos. El jugo encalado caliente pasa por un tanque de expansión súbita ( flacheo ), en el cual se evapora parte del agua que contiene el jugo que se distribuye en tres clarificadores de sedimentación, instalados en paralelo. En un proceso continuo de sedimentación se obtiene en los niveles superiores de los clarificadores un jugo limpio y transparente, llamado jugo clarificado. Por el fondo de los clarificadores se extrae un jugo espeso y sucio similar al lodo, llamado cachaza, que se envía al área de filtración de lodos donde se obtiene jugo filtrado y cachaza.
FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE JUGO FILTRADO
El lodo extraído de los clarificadores se mezcla con bagacillo y alimenta a los filtros rotatorios al vacío, cuya función es extraer la sacarosa residual presente en la cachaza, y que esta llegue al Campo con la menor cantidad de sacarosa posible. Para extraer la mayor cantidad de sacarosa en el proceso de filtración se requiere agua caliente, un vacío y lenta rotación de los filtros. El lodo residual forma una torta que se envía a la tolva de almacenamiento, de aquí se lleva al campo para utilizarlo en el acondicionamiento de suelos mientras que el jugo filtrado se envía a una estación de clarificación para procesarlo. El lodo retirado representa el 6.0 % de caña y su contenido de sacarosa es de 1.0 a 2.2 %, con humedad de 72 %. El jugo extraído por los filtros, es clarificado por flotación en un clarificador. La adición de ácido fosfórico, cal y floculante, coagulan las impurezas. Los lodos se hacen subir a la superficie con aire micronizado. El floculante une los flocs primarios y el aire los arrastra hacia la superficie, aumentando el tamaño de los floc por contacto. En la superficie del Clarificador, se forma una capa de espuma que se remueve con un barredor, y el jugo filtrado clarificado se extrae por la parte inferior del equipo, mezclándose con el jugo clarificado que va a los evaporadores, o se envía al tanque de encalado para ser reprocesado.
EVAPORACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE MELADURA
Con el objetivo de eliminar el 75 % del agua que contiene el jugo clarificado este se bombea a un sistema de evaporación compuesto de dos kestner (primer efecto), 3 evaporadores (tres efectos) y 2 concentradores (un efecto), operando el proceso en quíntuple efecto. Por medio del vapor y vacío en los concentradores, el jugo pasa de 15 a 65 Brix. Al jugo concentrado se le llama meladura.
COCIMIENTO Y CRISTALIZACIÓN
La meladura que viene de evaporación, pasa a la etapa de cristalización en los tachos al vacío, donde se forma el grano de azúcar, dando como resultado una masa densa denominada TEMPLA.
CENTRIFUGACIÓN
Las diferentes templas se bajan luego a los mezcladores y desde éstos a las centrífugas de alta velocidad. En las centrífugas se separa el cristal (azúcar) del líquido (miel) de las templas. Se producen así azúcares y mieles A, B y C. Las mieles A y B se emplean en la elaboración de templas B, C y cristal. La miel C llamada miel final, se envía a un tanque. Esta miel es un subproducto utilizado para la destilación de alcohol o como materia prima en la industria sucroquímica(fabricación de bioetanol, plástico, biotextiles, etc.) El azúcar A o azúcar lavado son la materia prima para el proceso de refinación del azúcar. Riopaila es el único Ingenio en Colombia con el proceso de Remelting. Este proceso consiste en realizar doble Cristalización sobre la materia proveniente de la estación de Crudo el cual se desarrolla así:
ESTACIÓN BLANCO ESPECIAL
En un derretidor continuo se realiza una dilución de azúcar A en agua caliente transformando el azúcar granulada en azúcar líquida producto conocido como Licor Derretido, teniendo como objetivo la liberación de material coloidal inmerso en el interior de los cristales de azúcar. Una vez realizada la dilución, el material se hace pasar a través de una malla de acero inoxidable, donde se extrae una buena cantidad de coloides, y en general de contaminantes presentes en el Azúcar Crudo, luego se envía directamente a los tanques de almacenamiento de licor. El Tacho de Cristalización se alimenta con licor derretido, se dosifica una semilla. El material comienza su proceso de cristalización y agotamiento de la sacarosa presente en el licor. El operario de este proceso, controla cada minuto la generación de los diferentes cristales de azúcar; obteniéndose un grano homogéneo y de tamaño establecido, que es depositado en un mezclador con eje rotatorio. La Templa se destina para las centrífugas cuyo proceso consiste en la separación de los cristales de azúcar de las mieles. El azúcar procesada en las centrífugas, se extrae a una humedad inferior al 0.1%; posteriormente se envía hacia las secadoras y enfriadoras rotatorias, las cuales se encargan de extraer el 60% de la humedad restante. El azúcar sale con una humedad inferior a 0.04%.
La Miel resultante, dependiendo de sus características químicas, se reutilizan en la Casa de Blanco o Crudo. El objetivo secundario es maximizar la producción del azúcar blanco y de disminuir retornos hacia la casa de Crudo.
ESTACIÓN AZÚCAR INVERTIDA
El proceso de Refinación de Azúcar consiste en la purificación y extracción de impurezas presentes en el azúcar crudo como fuente de su materia prima. Este proceso esta conformado por los siguientes pasos: Dilución, Clarificación y Filtración.
El licor final se alimenta a los tachos donde se desarrollan los respectivos granos de azúcar. El manejo óptimo dado al funcionamiento automático y manual del equipo, se verá reflejado en la calidad del grano producido. La templa generada se destina para las centrífugas, cuya función radica en separar cristales de azúcar y miel. Teniendo las dos partes por separado, la miel se reprocesa en la Casa de Blanco, y el azúcar se envía, por bandas transportadoras hacia las secadoras. El azúcar entra y sale de la secadora con 0.1% y 0.05% de humedad respectivamente. Después que el laboratorio de Control Industrial haya realizado los diferentes análisis fisicoquímicos sobre el azúcar, el área de producto terminado se dispondrá a realizar el empaque del azúcar blanco Especial y Refinado en las presentaciones y empaque exigido. Posteriormente se envía a la bodega para su almacenamiento y distribución.
FABRICACIÓN DE MELAZA
La melaza es el subproducto de la fase de cristalización y recuperación del azúcar en éste último estado, dentro del proceso de elaboración. Corresponde a la parte líquida de lo que se conoce como “masas cocidas de baja pureza”. El componente sólido, son cristales de azúcar y la separación de unos y otros se lleva al cabo en las “centrífugas”, mediante la aplicación física de fuerzas del mismo nombre. La melaza es un fluido viscoso, de color café muy oscuro, con un sabor entre amargo y dulce, y un olor particular, que se caracteriza por ser rico en azúcares invertidos – Glucosa y Fructosa- y por un alto contenido de minerales y otros suplementos alimenticios que lo hacen atractivo para dietas veterinarias. Su uso mas generalizado está en la fabricación de alcohol etílico o Etanol aprovechando su contenido de azúcares.
FABRICACIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO
Los azúcares que trae consigo la melaza principalmente Glucosa, Fructosa y Sacarosa son aprovechados para la obtención de alcohol etílico en el área de la planta conocida como La Destilería. Aquí, inicialmente se lleva a cabo la fermentación, que consiste en un proceso bioquímico en el cual, mediante la utilización de enzimas producidas por levaduras que se le suministran al sistema y de condiciones químicas específicas, se produce una mezcla líquida que contiene alcohol junto con otros componentes. A esta mezcla se le conoce como “vino” o “mosto”. El “mosto”, posteriormente, se envía a las columnas de destilación donde se aplica el concepto de temperaturas de ebullición para separar el alcohol de sus acompañantes, de los cuales, el más importante en cantidad es el agua. El Etanol es un alcohol apto para la fabricación de alcoholes y de otros productos de uso terapéutico. Se tiene de dos formas, de uso industrial, con aproximadamente 4% de contenido de agua y el conocido como anhidro, al cual se le ha removido prácticamente toda el agua, característica ésta, que le permite usos mucho más especializado.
