Presentación ATAM Final Final Final

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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 1/18

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Page 1: Presentación ATAM Final Final Final

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

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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%

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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

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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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