Já se passaram mais de 30 anos desde a primeira colocação em funcionamento de uma torre de cristalizador de evaporação (VKT) de operação contínua na Alemanha. Desde então, a VKT vem ganhando cada vez mais aproveitamento. Primeiro em fábricas europeias de açúcar de beterraba, depois em Dubai, em 1995, onde foi aplicada pela primeira vez com produtos de alta pureza (pureza do magma de cerca de 99,5 por cento), e, nos anos passados, também em fábricas de açúcar de cana, para aumentar a sua eficiência.
01.07.2017
Aposta para o sucesso
A torre de cristalizador de evaporação é uma solução de processo extremamente eficiente
O uso cada vez mais frequente da VKT tanto em fábricas de açúcar de cana e beterraba quanto em refinarias de açúcar tem uma razão de ser. O desenvolvimento da tecnologia de medição e regulagem e a crescente aplicação da eletrônica e da tecnologia de automação produziram, nos anos oitenta, os pré-requisitos para a operação automatizada de cristalizadores de evaporação de batelada (DVK).
Menos adição de água, diminuição do consumo de energia
A experiência dos mestres de açúcar e dos operadores de máquinas continuou sendo indispensável. Porém, suas atividades foram diminuindo e se limitavam cada vez mais à mera supervisão dos equipamentos e processos. Na operação automática, graças à pressão uniforme na câmara de vapor, foi possível manter a supersaturação mais constante, resultando numa redução significativa da parte de grãos finos. A adição de água para a lavagem dos grãos finos e o consumo de energia para a cristalização diminuíram.
A partir dali, foi apenas um pequeno passo para utilizar a VKT em construção vertical. As vantagens do DVK foram aplicadas no desenvolvimento da VKT. Assim, agitadores potentes proporcionam uma circulação contínua e, com isso, uma excelente transferência térmica.
Em comparação com o DVK, as câmaras da VKT são operadas com um nível mais baixo de aproximadamente 400 milímetros acima da borda superior da câmara de aquecimento. Com isso, a VKT precisa de muito menos pressão de vapor de aquecimento. Desta forma, com potências reduzidas, é possível diminuir a pressão de vapor de aquecimento e, com isso, a evaporação de água. Não há necessidade de adicionar água. Isto permite – por exemplo durante a parada da secagem de açúcar ou das centrífugas – que a evaporação de água e, com isso, o fluxo de polpa possam ser reduzidos a zero mediante diminuição da pressão de vapor de aquecimento, sem influenciar significativamente na circulação do magma.
Por que o isolamento é decisivo
Com o objetivo de reduzir a perda de calor e a formação de grãos finos na camisa externa, os DVK são isolados. Este isolamento é ainda mais importante na VKT, para evitar ao máximo a limpeza das câmaras. Por esse motivo, nas aplicações com soluções de alta pureza era usada uma camisa dupla nos pontos críticos (fundo de duplo cone, área entre a borda inferior da câmara de aquecimento e fundo da câmara). O aquecimento era realizado através de vapor ou condensado. Desta forma, a diminuição da temperatura do magma nessas áreas e, com isso, o aumento da supersaturação e risco de incrustação, foram significativamente reduzidos. Para evitar problemas de corrosão na camisa dupla – estes problemas podem surgir durante uma parada fora da safra – atualmente são utilizadas exclusivamente fitas de aquecimento elétrico nessas áreas.
A regulagem da VKT foi continuamente aprimorada. Assim, com a pressão constante na câmara de vapor, é possível ajustar uniformemente o teor de substância seca do magma em cada câmara de acordo com o valor nominal especificado. As variações de volume podem ser compensadas mediante ajuste da pressão de vapor de aquecimento. Os diversos circuitos de regulagem são interligados de tal maneira que o operador da instalação, além do referido ajuste, realiza principalmente tarefas de supervisão.
Grande economia de vapor, alta consistência de processos
Desde meados dos anos noventa, o uso de VKT nas refinarias de açúcar vem crescendo significativamente. Para a alimentação de vapor da VKT, frequentemente é possível usar o vapor do primeiro evaporador de filme descendente para concentração do caldo, com pressão claramente abaixo de 1 bar. O resultado: economia substancial de vapor e alta consistência de processos.
Devido às purezas elevadas no magma R1 das refinarias de açúcar, é necessário limpar as câmaras individuais a cada sete dias, aproximadamente. Graças à possibilidade de desviar cada câmara individual (bypass), a VKT pode ser operada com praticamente a mesma capacidade de produção durante o cozimento. Uma refinaria de açúcar pode operar durante o ano inteiro sem interrupções.
No caso de purezas menores em todas as etapas de cristalização nas fábricas de açúcar de beterraba e de cana, o intervalo entre as fases de limpeza é nitidamente maior. Assim, por exemplo no caso do magma de subproduto, o intervalo entre as limpezas pode chegar a 50 ou 60 dias. A limpeza da câmara demora cerca de 5 horas. Mesmo durante esse período, a VKT pode ser operada com capacidade nominal através do ajuste da pressão de vapor de aquecimento.
In the past few years, the VKT has also gained in importance in cane sugar factories. The aim is to save energy during production, while ensuring continuous operation and a consistent massecuite quality. Another benefit: the additional bagasse can be used to produce electricity, which can be fed into the public grid and sold.
Although a VKT consumes more electricity because of its powerful agitators, these can help achieve a considerably higher crystal content of the massecuite. Less circulation of the run-off in the sugar house substantially lowers the overall energy consumption of a cane sugar factory.
Nossas encomendas: Novas instalações, substituições, ampliações
Além das novas instalações, nos últimos dois anos a BMA recebeu encomendas para a substituição de máquinas bem como ampliações de instalações. Na Alemanha, na fábrica Clauen da Nordzucker, substituímos equipamentos velhos por uma VKT para subproduto e uma para açúcar branco.
Na fábrica de açúcar de beterraba Sidi Bennour e na refinaria de açúcar Casablanca da Cosumar, no Marrocos, ampliamos a VKT de 3 câmaras para subproduto de magma e a VKT de 4 câmaras para magma R1, acrescentando um câmara em cada uma. Objetivo: Aumento da capacidade e otimização da fábrica de açúcar. No caso de novas instalações, as fundações da VKT são planejadas sempre de tal forma que uma ampliação com uma câmara possa ser realizada sem problemas.
A carteira de pedidos da BMA comprova que a VKT faz cada vez mais sucesso também fora da Europa. Nós acreditamos que essa tendência irá permanecer e que a VKT continuará ganhando importância no âmbito da economia de vapor, inclusive nas fábricas de açúcar de cana.