Economia de vapor e efeito da hidrólise ácida da sacarose no sistema de evaporação do processo de produção de açúcar de cana.
Neste trabalho são apresentadas a modelagem e a simulação de quatro sistemas de evaporação de múltiplo efeito com pré-aquecimento da alimentação, utilizados na concentração do caldo de cana no processo de produção de açúcar cru. A escolha dos sistemas estudados foi realizada tendo em vista a otimiza...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 1998 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-11092025-140811 |
| Acceso en línea: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-11092025-140811/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Açúcar Cana-de-açúcar Hidrólise Hydrolysis Sacarose Sucrose Sugar Sugarcane |
| Sumario: | Neste trabalho são apresentadas a modelagem e a simulação de quatro sistemas de evaporação de múltiplo efeito com pré-aquecimento da alimentação, utilizados na concentração do caldo de cana no processo de produção de açúcar cru. A escolha dos sistemas estudados foi realizada tendo em vista a otimização da etapa de evaporação, quanto à economia de vapor, partindo de um sistema de evaporação, de uma usina convencional e introduzindo alterações que possibilitassem um menor consumo de vapor de escape e a melhoria desta operação. A simulação consiste, basicamente, na resolução de modelos matemáticos que representam o sistema para diferentes condições de operação. Os modelos matemáticos estão constituídos pelos balanços de massa e energia e pelas correlações para cálculo: das entalpias do vapor saturado e do líquido, do calor latente de vaporização e das propriedades da solução. As constantes do problema são: o tipo de circulação da solução no evaporador de múltiplo efeito, o tipo de evaporador e o número de efeitos. Os modelos representam sistemas de evaporação de quatro efeitos e um pré-evaporador tipo padrão (de tubos verticais curtos ou calandria), com um sistema de circulação concorrente. Foram estudadas as influências das áreas do pré-evaporador e do pré-aquecedor no Brix do xarope, na temperatura de pré-aquecimento do caldo e na economia de vapor. A análise dos resultados foi realizada mediante metodologia de superfície de resposta. Para encontrar o ponto ótimo decada sistema foi utilizado o conceito de desejabilidade global D. Foi discutido o efeito da temperatura, do pH e do tempo de retenção do caldo nos evaporadores na hidrólise ácida da sacarose. A análise dos resultados mostrou que o uso de extrações de vapor do pré-evaporador, primeiro efeito e dos efeitos subseqüentes, para o pré-aquecimento do caldo, assim como a expansão do condensado do vapor de escape para obter vapor para ser utilizado no evaporador ) diminui o consumo total de vapor de escape e aumenta a economia de vapor do sistema. |
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