Diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema de enfriamiento de miel final en Azucarera El Viejo S.A.

Abstract

El objetivo general del presente proyecto fue el diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema de enfriamiento de miel final en Azucarera El Viejo S.A. El proceso productivo de recuperación de azúcar durante la etapa de centrifugación de masas de bajo grado de sacarosa (separación de magma C y melaza), requiere que se lleve a cabo purga a temperaturas elevadas, obteniéndose una miel final a 70 °C, con la desventaja de que el almacenamiento de la melaza bajo estas condiciones tiende a fomentar una reacción entre los componentes de la melaza conocida como reacción de Maillard, que puede desencadenar el deterioro e incluso la auto ignición de dicho subproducto, con consecuencias muy peligrosas para el nivel de almacenamiento diario que tiene la empresa, cuyos picos de producción pueden alcanzar las 427 t d-1 según la información de producción de la zafra 2014-2015. Como primera etapa se seleccionó el tipo de intercambiador con las características más convenientes en función de la caída de presión, consumo energético, tasa de transferencia de calor, capacidad de limpieza, problemas de corrosión y adaptabilidad al sistema. Mediante una matriz de selección para cinco alternativas de enfriamiento distintas, se escogió un sistema de enfriamiento constituido por un intercambiador de tubo y carcasa, con el flujo de miel dentro de los tubos, resultando favorable entre otras cosas por la posibilidad de reutilizar materiales existentes en la empresa. La miel final (conocida también en la industria azucarera como melaza), es un fluido no newtoniano, por lo que es necesario el uso de una metodología adaptada a esta situación en el diseño del equipo. Para el diseño se utilizó la velocidad recomendada en la literatura consultada de 50 mm s-1 dentro del equipo de enfriamiento, con un coeficiente de transferencia de calor de 95 W m-2 K, de acuerdo también a experiencias consultadas. Con el fin de asegurar de igual manera un gradiente...