Proceso De Produccion De Etanol A Partir De Caña De Azucar

PROCESO DE PRODUCCION

A continuación se mencionan los distintos pasos a llevarse a cabo en la producción de bioetanol a partir de caña de azúcar, teniendo desde las etapas de transporte desde el campo hasta la obtención de producto final.

Transporte y almacenamiento: Luego del corte, la caña se transporta lo antes posible hacia la planta. el sistema de transporte se basa en camiones, cuyas capacidades de carga varían de 15 a 60 toneladas. La caña de azúcar será almacenada en un depósito superficial, de manera que una vez empezado el proceso es transportado por medio de cintas transportadoras hacia las mesas de lavado para empezar la etapa de acondicionamiento.

En esta etapa del proceso es fundamental tener en cuenta que a caña de azúcar no puede estar almacenada mas de 48 Hs, ya que una vez transcurrido ese periodo la misma empieza a perder sacarosa y el rendimiento disminuye.

Acondicionamiento: la caña de azúcar proveniente del depósito se revisa para determinar las características de calidad y el contenido de sacarosa, fibra y nivel de impurezas. Luego la misma es colocada sobre mesas de lavado, con el fin de eliminar la arena y tierra proveniente de campo. Para llevar a cabo este proceso se utiliza un sistema de lavado mediante aspersores, utilizando agua a 40°C. finalmente la caña ya limpia será transportada por un sistema de cintas transportadoras a la etapa de molienda.

Picado y Molienda: Sobre la cinta transportadora, la caña es picada con tres juegos de cuchillas picadoras que cortan los tallos y los convierten en astillas dándoles un tamaño uniforme para facilitar así la extracción del jugo en los molinos.

La caña ya en pequeños trozos llega al tándem de molinos, constituido por mazas metálicas que mediante presión extrae el jugo de la caña. Se trabaja mediante un proceso de maceración en el cual el jugo extraído por un molino se aplica a la entrada del molino anterior.

Se tienen cinco molinos, en el primero se realiza una molienda en seco, al segundo, tercer y cuarto molino se trabaja mediante el proceso de maceración para facilitar la extraccion, mientras que en el quinto se realiza un proceso de imbibición, el cual consiste en el agregado de agua caliente, a unos 60°C aproximadamente, de manera de lograr una mayor obtención de sacarosa en el material fibroso.

El drenaje del jugo debe ser rápido para evitar el efecto esponja, por ello los molinos tienen una ranura especial llamada “meschartes”, lo cual se logra haciendo una hendidura en la base del triángulo del diente del molino.

El bagazo que sale de la última unidad de molienda es utilizado para alimentación de la caldera, con el fin de proveer un suministro de energía propio a la empresa.

Filtración: El jugo que sale de los molinos no es claro porque tiene de 1 a 10g/litro de bagacillo (pequeñas partículas de bagazo en suspensión), el cual debe separarse. Para eliminar este bagacillo los jugos se pasan por filtros rotativos perforados con agujeros de 1 mm de diámetro, el jugo se deposita en un tanque en tanto que el bagacillo que ha sido separado se recoge por medio de un raspador y se transporta por medio de cintas de nuevo a los molinos.

Tratamiento químico: se realiza con el fin de lograr la floculación y precipitación de materia tanto organica como inorgánica con el fin de conseguir un producto de color claro y alta pureza. El primer paso consiste en la sulfatación del jugo proveniente de la filtración para evitar de esta manera reacciones secundarias, ya que en dicho jugo existen compuestos no azucarados, como ser Poli fenoles y Amino compuestos, los cuales reaccionan entre sí formando sustancias colorantes. Para llevar a cabo este proceso se utiliza una torre de sulfatación en la cual el jugo cae por gravedad en tanto los vapores de dióxido de azufre recorren la torre en sentido inverso. De tal manera el dióxido de azufre tiene los siguientes efectos:

 Blanqueador del jugo.

 Bacteriostático contra los Leuconostoc mesenteroides que contaminan los jugos.

 Reduce amino compuestos y poli fenoles y les quita el color.

 Baja el pH de 5,5 a 4,5 por lo que hay mayor cantidad de productos de precipitación.

Luego de la sulfatación se lleva a cabo una alcalización ya que el jugo obtenido es de carácter acido, y al elevar el pH se minimiza las posibles perdidas de sacarosa. El pH ideal se considera que puede variar entre 8 a 8,5 de manera de evitar la destrucción de la glucosa. Además la cal ayuda a la precipitación de impurezas organicas e inorgánicas.

Con el fin de aumentar el poder coagulante se eleva la temperatura del jugo encalado mediante intercambiadores de carcasa y tubo. Esto se realiza mediante tres intercambiadores de manera que el primero eleve la temperatura hasta 40°C, el segundo hasta 65°C y el ultimo a 105°C.

Clarificación: El propósito del proceso de clarificación es separar las impurezas presentes en el jugo, ya que contiene una considerable cantidad de materia fina y coloidal en suspensión que debe eliminarse. La clarificación consiste en una separación de fases del jugo por decantacion.

La decantación se lleva a cabo en clarificadores de jugo que consiste en un tanque lo suficientemente grande para que la velocidad de escurrimiento y de circulación sea tan baja de manera que las impurezas se depositen en el fondo y el jugo clarificado se extraiga por la parte superior por rebalse.

El jugo clarificado será enviado a la fermentación, mientras que los barros o cachaza obtenida será enviado mediante bombas especiales a un filtro de vacio para cachaza.

Filtración de cachaza: se realiza mediante un filtro de vacio rotativo, el cual consiste en un cilindro rotatorio provisto de una superficie porosa en la que la cachaza se adhiere por medio de la presión de vacío dentro del cilindro.

La sustancia producto del lavado de la cachaza se trasporta por una serie de conductos en la parte interna del cilindro y es enviada nuevamente a la etapa de clarificación, mientras que la cachaza por su parte es utilizada para la elaboración de abono orgánico utilizado en el campo.

Pre-fermentación: La levadura utilizada para la fermentación es Sacharomices Cereviseae, la cual se

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