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Eduardo Calichman

Sócio e Consultor Sênior Industrial na Datagro Alta Performance

OpAA81

Produção de açúcar com alta performance
Muito se discute atualmente sobre oportunidades incrementais em produção de açúcar, aumento de mix de produção e processamento com alta performance. É bem verdade que todo o açúcar produzido vem única e exclusivamente da matéria-prima “cana” e que cada etapa ou operação unitária subsequente dentro dos processos industriais tem sua capacidade de beneficiar a qualidade, cobrando, por sua vez, uma parcela de eficiência ou perda de sacarose, ou ainda açúcares totais, já que não é possível obter-se eficiências de cem por cento. 
 
Desta forma, quanto mais eficientes e assertivas foram as ações operacionais, ao longo do processamento, maiores as probabilidades de maiores produções, já que menores perdas irão ocorrer. 
 
Assim, a busca crescente por efetividade de resultados, aplicação de tecnologias adequadas, sistemas avançados, tratamento de dados em tempo real e forte automatização/instrumentação de processos tem alavancado e acelerado resultados bastante importantes quando o assunto é eficiência, produtividade e recuperação de açúcar, fazendo as operações perderem ou ainda degradarem menos açúcares em suas etapas. 

Quando tratamos de recuperar açúcar, é importante avaliarmos o processo de forma global, ou seja, desde a recepção de cana-de-açúcar no site industrial.

Sistemas atualmente difundidos de telemetria e georreferenciamento em tempo real nos COA’s – Centro de Operações Agrícolas – promovem a oportunidade de logísticas de transporte de cana otimizadas que propõem também mitigar o tempo de permanência de cargas de cana-de-açúcar nos estoques dentro da indústria, promovendo a menor deterioração possível de açúcares, assim como a redução de contaminação bacteriana, geração de ácidos e dextranas, sendo estes nada benéficos aos processos de produção de açúcar e de etanol. Já na área de recepção, preparo e moagem, muito se evoluiu. Sistemas de descarga automáticos ou semiautomatizados promovem maior uniformidade na alimentação de cana ao processo. 
 
Há, atualmente, forte sensoreamento no preparo de cana e transportadores sempre buscando bom desfibramento (open-cell) associados às performances dos tandems de moenda. Estes últimos, com evolução marcante nos últimos anos através de utilização de camisas de alta drenagem, embebições de alta performance, chutes altos e com controle de carga mais estável, aplicação de solda em arame ou eletrodos com robôs de chapisco, entre outros. Não somente isso, sistemas de controle preditivos e avançados de processo, sensoreamento de vibrações online, entre outros, podem potencializar as extrações (reduzindo perdas), umidade de bagaço, de forma integrada com o restante do processo industrial.
 
Já no setor de tratamento de caldo, os cuidados são vários e constantes. A inversão e a degradação dos açúcares estão intimamente ligadas à tríade temperatura, pH e tempo de retenção. Todos os três precisam ser meticulosamente observados pela operação e gestão de processos e tratados não como valores médios e sim como dispersão estatística.

Nesta linha, a estabilidade de vazões inicia como protagonista para a estabilização de outros controles na calagem (seja com leite de cal, seja com sacarato), aquecimento, fosfatação, sulfitação e, por consequência, uma boa clarificação (com o tempo de retenção adequado).

A estabilidade ou “estado estacionário” (steady-state, em inglês) é de suma importância e tem como aliadas as plataformas disponíveis de loops de controles em malhas fechadas e sistemas de controle avançado. São ferramentas poderosas e que contribuem sobremaneira para a otimização dos processos e redução de variabilidades. Instrumentação de campo bem-posicionada, manutenida e aferida são condições sine qua non para que haja confiabilidade.

Os sistemas, plataformas e automações disponíveis não isentam a criteriosa avaliação dos dados, percepções de campo, compatibilização de ativos e sistemas pelos gestores e engenheiros de processos para que sejam também convertidas as avaliações e análises em ações de campo, produzindo-se no tratamento de caldo (não se limitando a este) produto de qualidade em transmitância, pureza, cor e com degradações e inversões mínimas possíveis.

O caldo então clarificado é evaporado em evaporadores de múltiplos efeitos (quíntuplos efeitos em maioria), onde também a tríade (temperatura, pH e tempo de retenção) faz seu efeito de forma conjugada. Associados aos itens anteriores, somam-se temperatura de vapor de escape (dessuperaquecido) e pressão de vácuo no último efeito da evaporação (que se correlaciona diretamente à temperatura). Nesta etapa, quedas de pureza mais significativas e ganhos de cor são mais perceptíveis e impactantes.

A estabilidade e a quantidade de caldo enviada aos evaporadores possuem papel fundamental no molhamento das calandras e taxas de evaporação estáveis. Mais uma vez, os sistemas automáticos desempenham papel bastante relevante seja em controle de vazão, seja na temperatura, seja no nível de operação. Itens relativamente simples, mas complexos na gestão da rotina deste processo. Há uma variedade de tipos de evaporadores comumente encontrados, cada qual com suas particularidades e, de fato, com cuidados comuns que necessitam de atenção operacional e medições online de confiabilidade. Não é incomum verem-se quedas de purezas bastante significativas entre caldo clarificado e xarope produzido, sinal de que há oportunidades de ganhos de performance.
 
E falando de pureza, como não mencionar o maior acesso às análises cromatográficas? Cada vez mais difundidas nas indústrias sucroenergéticas, promovem a rápida obtenção de valores precisos de teores de açúcares e diversos ácidos e se tornam ferramentas bastante importantes como guia de ações e correções de processo, nos propiciando um “raio-X” da saúde das operações não somente nos evaporadores, mas em todas as etapas da produção de açúcar (e etanol).
 
Na fábrica de açúcar, o cozimento é destaque de atenção e dedicação operacional. Sondas de concentração atualmente disponíveis com tecnologia de micro-ondas que traduzem teor de água em Brix propiciam, juntamente com análises de purezas (laboratoriais), a obtenção quase simultânea das supersaturações tão importantes no processo de cristalização por semeadura. Processo este que desempenha papel de suma importância para a alta produção com elevada esgotabilidade de méis e qualidade do açúcar acabado (em cor, granulometria média e quantidade de cristais finos).
 
A integração entre plataformas de controle e de dados de processo são importantes para facilitar o mix de dados online e offline, sendo um facilitador para as correções operacionais, quando necessário. Quando se trata de cozimento contínuo e batelada, as automatizações e aferições dos instrumentos de campo são fundamentais para que se extraiam e otimizem os resultados deste processo. 

A avaliação das conduções e da qualidade dos cristais de açúcar em processamento ganham destaque com a utilização de microscópios de campo, esteroscópios, e outros dispositivos ainda mais avançados, promovendo avaliação minuciosa de qualidade granulométrica de todas as etapas do processo de fabricação, desde a produção da semente utilizada até a cristalização propriamente dita, cozimentos massas A, B e C, magmas, fugas e perdas de açúcares nos méis, entre outros.

Não menos importante é o processo de centrifugação, seja contínuo nas massas B ou C e bateladas na massa A (açúcar final). Nesta operação, já bastante automatizada, os cuidados para que a descristalização ou derretimento do açúcar não ocorra em demasia devem ser parte integrante da gestão de rotina operacional.

A visualização e controle de ciclos de centrifugação, ajustes de quantidade de água adicionada (por tempo, mas poderia ser por vazão!), rotações, controles de admissão de massas e ciclos de limpeza já são parte integrante do quotidiano operacional e são tão relevantes quanto os demais processos de produção de açúcar, já que esta é praticamente a etapa produtiva final.

Quando se unem todas estas etapas, processos e sistemas em um único local operacional (COI – Centro de Operações Induatriais), integrados à gestão de processos, cria-se um ambiente potencializador de resultados, com agilidade de decisões amalgamadas em dados, tendências e análises de processo que, juntamente com a boa operação de campo, aceleram oportunidades em bons resultados de produção açucareira.

As evoluções nos sistemas integrados, de controles e tecnologias (ainda que as de base) vêm transformando de forma acelerada o setor sucroenergético e certamente irão propiciar ainda maiores eficiências e rapidez nas tomadas de decisão não somente na produção de açúcar e mix, mas também no contexto geral de eficiências e performance.