Fábrica Curta, Só Vantagens

Quanto tempo leva uma certa massa de sacarose que é depositada na mesa alimentadora para ser transformada em açúcar ou em álcool?

A resposta para esta questão varia dependendo do projeto da fábrica e dos processos adotados.

Sabemos que a cor do açúcar é influenciada por muitos fatores, principalmente pela qualidade da matéria prima empregada. Outras variáveis como o pH e a temperatura são também muito importantes. Mas se consideramos estes parâmetros constantes, quanto maior o tempo de processamento, certamente maior será a formação de cor. Maior tempo também promove maior inversão da sacarose.

Por outro lado, sabemos também que grandes tanques pulmão ou linhas de tubulação muito extensas são focos importantes de contaminação dos produtos que se destinam à fermentação, causando grandes prejuízos para o rendimento da fermentação.

Queremos discutir alguns conceitos no projeto e na operação das fábricas que permitiriam que a mesma tivesse o menor tempo de residência possível dos produtos.

Na primeira etapa do processo, a extração do caldo, no quesito tempo de residência sem dúvida as moendas levam vantagens em relação aos difusores.

Após a extração do caldo, ao longo do processo, teremos uma série de tanques de passagem ou tanques pulmão. Existe sempre uma pressão dos operadores para que os tanques pulmão sejam grandes porque dessa maneira haveria mais flexibilidade na operação. Entretanto, o projetista deve cuidar para que estes tanques sejam pequenos, e a maneira para se obter tamanhos adequados é a adoção de sistemas de automação bem projetados.

Na maioria das vezes grandes tanques pulmão não resolvem as causas dos problemas, apenas adiam a sua solução. É o caso típico de tanque pulmão para caldo decantado. Quando o brix do xarope diminui, o operador reduz a vazão de caldo na entrada da evaporação, mas se este caldo não for desviado para a fermentação, ele está apenas adiando a solução do problema, que provavelmente será incrustração nos tubos ou falta de vapor ou falta de água no condensador ou etc.

Neste caso, quando não há desvio de caldo para fermentação, quando o brix cai por exemplo por falta de limpeza, a solução é limpar ou então reduzir o ritmo de moagem. O ritmo de moagem pode perfeitamente ser controlado automaticamente por uma estratégia de controle bem definida.

Portanto, tanques pulmão devem ser dimensionados com pouca generosidade e sempre com sistemas de automação inteligentes.

Os decantadores de caldo são outro tipo de equipamento onde o tempo de residência pode variar muito. Decantadores convencionais para açúcar funcionam com tempos de 2,5 a 4,0 horas, mas decantadores rápidos podem operar com 0,75 a 1,25 horas, o que é uma grande vantagem na redução de formação de cor e de inversão da sacarose. Os sistemas de automação hoje disponíveis permitem a aplicação destes equipamentos sem nenhum problema técnico.

Sistemas de evaporação do tipo filme descendente tem tempo de residência muito menor do que os evaporadores do tipo Roberts tradicionais.

No sistema de cozimento, tachos contínuos permitem operar com tanques de méis de muito menor capacidade, já que não é necessário dispor de pulmão para amortecer as variações de demanda dos produtos quando um tacho em bateladas está em limpeza por exemplo.

Recirculação excessiva de méis também aumenta o tempo de residência. Se queremos abaixar a pureza da massa A por exemplo, devemos dimensionar bem os tachos para tentar fazer isto sem recircular o mel rico e procurar trabalhar sem separação de méis (naturalmente estamos falando de açúcar de baixa cor, o VHP é uma outra coisa). Tachos bem projetados, bem agitados e com boa automação produzem massa A com mel B de baixa pureza e não comprometem a recuperação da fábrica.

A afinação (dupla centrifugação) do magma B também promove grande recirculação de produtos. Quando aplicada deve ser cuidadosamente monitorada de maneira a procurar produzir a menor quantidade possível de mel B afinado.

Plantas muito “espalhadas” exigem tubulações muito extensas. Naturalmente estas tubulações maiores aumentam o tempo de residência em menor escala do que os grandes tanques pulmão, mas no caso de produtos que estão sendo enviados para a fermentação podem ser uma enorme fonte de contaminação. No Brasil implantamos a cultura de que a fermentação deve necessariamente estar fisicamente próxima da destilação. Porque? Trata-se de operações unitárias totalmente distintas e que poderiam estar fisicamente distantes. O ideal seria ter a fermentação próxima ao tratamento de caldo e apenas a destilação, por razões de segurança, mais afastada. Teríamos menor contaminação e mais facilidade para as operações de regeneração de calor.

De uma maneira geral, um maior número de equipamentos com capacidade menor vai necessitar mais interligações do que um menor número de equipamentos com capacidade maior. É preciso portanto evitar plantas com um grande número de pequenos equipamentos, e processos contínuos geralmente permitem a adoção de equipamentos maiores.

Acreditamos que estes conceitos devem sempre estar presentes na mente do técnico que está projetando ou modificando instalações. A fábrica deve ser o mais “curta” possível. É mais ou menos como procurar reduzir o tempo entre o corte e a moagem da cana, tendo um sistema de transporte eficiente e um pequeno volume no depósito de cana da usina.

O único tempo de residência que infelizmente não podemos reduzir é o tempo que o açúcar permanece no estoque durante a entressafra. Neste caso não há outro jeito, é preciso embalar o produto com umidade e temperaturas adequadas.