COMPARATIVO ENTRE SISTEMAS DE COZIMENTO

Sistema de Cozimento 02 x 03 massas
Informações + Dados Comparativos

A grande maioria das Usinas de Açúcar do Brasil das regiões sul, sudeste e centro-oeste trabalham recuperando a sacarose contida no xarope, utilizando o sistema de cozimento em 02 massas.
Com certa frequência somos consultados por Usinas que pretendem implantar o sistema de cozimento em 03 massas, principalmente em momentos em que o preço do açúcar tem grande valorização no mercado. A pergunta que surge é: Em quais condições se torna vantajoso implantar o sistema de cozimento em 03 massas?
O objetivo desse artigo é transmitir informações às usinas interessadas em implantar este sistema.

1. Sistema em 3 massas

Essas são as características do sistema:

• Sistema em que se retira ao máximo a sacarose contida no mel final, dentro de padrões ainda econômicos. A pureza desse mel pode ser reduzida a valores entre 35 a 40 pontos (ou até menos).
• No sistema em 02 massas existe uma concentração que varia entre 44 a 48% de açúcar no mel final (em peso). Com o sistema em 03 massas, pode-se reduzir esta quantidade para 30 a 33%, ou até menos;
• A quantidade de mel final, em peso, se reduz de 22 a 28%;
• É necessário se fazer mais um cozimento.

2. Tabela Comparativa 02 x 03 massas
A tabela a seguir fornece as produções comparativas das produções de etanol e açúcar e dos principais produtos envolvidos em uma Usina que pretende passar de um sistema de 02 para 03 massas.
A tabela é baseada em 100 t/h de xarope com pureza de 84,1 e com Brix=60. Considerando-se uma Usina que não desvia caldo para a fabricação de etanol, ou seja, o etanol é fabricado apenas com o mel final, a moagem desta unidade será de aproximadamente 441 TCH.

3. Equipamentos:
Como se torna necessário fazer mais um cozimento, é preciso de no mínimo os seguintes equipamentos: mais um cozedor para massa cozida C (MCC), um cristalizador, uma centrifuga para MCC, rosca, um tanque de mel B, diluidor de açúcar C, bombas de mel, bomba de açúcar C refundido, interligações, etc.

4. Detalhes Operacionais e Processuais:

• O sistema é mais complexo que o de 02 massas, exigindo cozinhador e encarregado com mais experiência;
• Dependendo do número de vácuos, pode se tornar necessário a inclusão de mais um operador (cozinhador);
• São necessários mais equipamentos para se elaborar a 3ª massa; conforme mencionado no item 3;
• A centrífuga de 3ª é continua e tem abertura de tela diferente da centrífuga de 2ª. Esta operação de centrifugação é totalmente automática e não necessita de operador adicional;
• Na tabela acima vemos que há necessidade de mais vapor aos vácuos, porém a necessidade de vapor à destilaria diminui, já que se fabrica menos álcool;
• Com a instalação de mais vácuo(s) e aumento da quantidade de massa, é necessário mais água aos condensadores;
• Como há aumento da produção de açúcar, pode ser necessário mais centrífugas de 1ª e/ou 2ª.
• Deve-se verificar a capacidade dos elevadores de açúcar, esteiras e secador, que podem ficar acima do limite e não atenderem a nova situação;
• A massa cozida A (MCA) trabalha com pureza maior quando comparada com o sistema de cozimento em 02 massas. Isso é ótimo para o cozimento e não compromete a qualidade do açúcar final (pode até melhorar);
• O sistema permite, a qualquer momento, que se volte a trabalhar em 02 massas sem a interrupção do trabalho. Ou seja, muda-se de um sistema para outro sem interromper o processo.

5. A grande vantagem deste sistema.

A grande vantagem da implantação deste sistema é para Usinas de um mesmo grupo instaladas próximas entre si, pois se extraindo ao máximo a quantidade de açúcar de uma delas, de preferência a que já faz mais açúcar, pode-se desativar a sua destilaria e processar o mel final na mais próxima. Se esta unidade faz a cogeração, então as vantagens são bem maiores.
Para exemplificar, vamos criar uma situação hipotética. Chamaremos de Unidade A a que vai ter sua destilaria desativada e seu sistema de cozimento passar para 3 massas e Unidade B a que vai receber o mel final da unidade A. Vejamos as principais vantagens:

• Aumenta-se a produção de açúcar. Vantagem óbvia se o açúcar estiver com o preço equivalente maior que o álcool, deduzindo-se os custos de produção envolvidos;
• Se reduz a quantidade de mel final ao mínimo na Unidade A, reduzindo custos de transporte até a Unidade B mais próxima;
• Na unidade A, eliminam-se todas as operações e manutenção da parte relacionada ao álcool ( Mão de obra operacional na fermentação, destilaria, etc.);
• Eliminam-se os insumos da produção de álcool, como dispersante, antiespumante, ácido, nutrientes, etc.;
• Elimina-se a operação e manutenção na Unidade A de trocadores de calor, dornas, sistema de resfriamento de dornas e condensadores, aparelhos de destilação, produção de vinhaça, tancagem, limpeza CIP, redução de serviços do laboratório e outros. Altos custos que são eliminados de operação e manutenção;
• Elimina-se gasto de vapor na destilação da unidade A;
• Se por um lado há aumento das necessidades de energia elétrica na fábrica de açúcar, por outro lado elimina-se consumo de energia elétrica em todos os equipamentos relacionados à produção de álcool. O saldo é positivo, isto é, para usinas que cogeram, sobra mais energia para se exportar;
• Elimina-se tudo relacionado à vinhaça: bombas, tanques, lagoas, sistema de resfriamento, canalizações, etc.
• Aumenta a produção de condensados da Unidade A, que pode ser utilizado no processo, reduzindo a captação de água;
• Reduz as paradas da Usina da Unidade A por problemas que eventualmente aconteciam na fermentação e destilaria;
• Pode-se melhorar a concentração do mosto da Unidade B, melhorando a sua eficiência da fermentação;
• A unidade B fará mais álcool, mas não é necessário aumento de mão de obra operacional;
• Há redução de vapor da planta da Unidade A;
• Pode-se reduzir as taxas de seguro da Unidade A, pois as possibilidades de sinistro (taxa de risco) sem a produção de álcool são menores.

6. O que é preciso considerar antes de optar pelo cozimento em 03 massas:
Dependendo das condições da Usina, o saldo pode ser muito positivo, com ganhos financeiros substanciais para as Usinas do grupo. Mas há situações que precisam ser avaliadas antes de se adotar a situação descrita. As principais são:

• Custo do transporte do mel final de uma unidade à outra, principal custo de produção a ser considerado;
• Pequeno aumento do custo de manutenção dos equipamentos necessários para a 3ª massa na Unidade A;
• Vinhaça – com a desativação da destilaria da Unidade A, a lavoura não vai mais receber a vinhaça desta, devendo vir da unidade B, que pode estar mais distante das áreas de aplicação;
• Aumento da produção de álcool da Unidade B. Precisa ver se a fermentação, destilaria, bombas etc. terão capacidade de atender;
• Aumento da quantidade de vapor a destilar na Unidade B. É necessário checar seu balanço térmico;
• Pequeno aumento da necessidade de energia elétrica da Unidade B;
• Os equipamentos da unidade A, que estavam atendendo a produção de álcool, estarão desativados, mas precisam de manutenção para não se deteriorarem com o tempo.

7. Engenharia e Projetos:
Caso a Usina resolva implantar a 3ª massa, recomendamos que estes estudos sejam conduzidos por especialistas. Nossa Empresa poderá elaborar os estudos básicos e em seguida executar o projeto completo de implantação, acompanhar a montagem e providenciar o treinamento dos técnicos que irão operar o sistema.

Manoel Almeida