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Helgo Paul Hermann Ackermann

Diretor da Iprosucar Consultoria - Ipro do Brasil

Op-AA-06

Secagem do açúcar

A operação de secagem do açúcar consiste basicamente na redução de sua umidade e pelo resfriamento simultâneo, a níveis que permitam sua armazenagem por períodos mais ou menos longos, sem apresentar alterações significativas de suas características, isto é, preservando sua qualidade para consumo como produto alimentício. Os equipamentos existentes para esta operação são de tipos diversos fabricados no Brasil, em sua maioria, apresentando tanto pontos positivos, como também negativos.

É importante salientar que a qualidade do açúcar não é estabelecida na etapa final do processo, que é a secagem. As etapas anteriores são as que definem o nível de qualidade que almejamos para o nosso produto final. O processo de secagem simplesmente leva o açúcar a uma condição na qual a umidade e a temperatura têm um papel preponderante de preservação das suas características e boa estabilidade durante seu armazenamento.

Os secadores, quando mal operados ou sub-dimensionados, somente tendem a piorar a qualidade do açúcar, além de propiciarem sua degradação, durante o período de armazenagem, destacando-se o empedramento e o aumento de cor. O secador pode comprometer a qualidade de um açúcar cristal branco, produzido com cor e granulometria rigorosamente dentro das especificações exigidas, se a temperatura final estiver acima de 400C e a umidade oscilando entre 0,03 e 0,06%. Tipos de secadores: Os secadores mais utilizados nas usinas brasileiras são:

 

  • Secador rotativo convencional com uma única corrente de ar: É o mais simples e menos eficiente dos secadores, razão pela qual está sendo gradativamente desativado nas usinas;
  • Secador/resfriador de tambor rotativo: É o secador mais utilizado atualmente no Brasil e exterior, opera com duas correntes de ar, uma para secagem e a outra para resfriamento, dentro de um mesmo tambor rotativo;
  • Secador vertical de bandejas (turbo-secador): O açúcar é alimentado na parte superior e é transferido sucessivamente para as bandejas inferiores, enquanto que o ar circula sobre as camadas de açúcar nas bandejas. Este tipo de equipamento, devido à movimentação suave do açúcar no seu interior, evita quebra de cristais,mantendo seu brilho. Este secador tem apresentado algumas limitações construtivas;
  • Secador/resfriador Roto-Louvre: Consiste num tambor rotativo, com um cilindro cônico interno provido de venezianas para a entrada de ar, sobre as quais repousa o açúcar que caminha no sentido longitudinal. A movimentação do açúcar é suave, reduzindo a quebra de cristais;

Outros secadores menos utilizados em usinas brasileiras:
 

  • Secador multitubular FCB: É uma variante do secador/resfriador de tambor rotativo, constituído de um conjunto de tubos posicionados concentricamente ao redor do eixo central. Os tubos interiores são utilizados para secagem e os exteriores são utilizados para resfriamento do açúcar;
  • Secador de leito fluidizado: É um dos secadores mais eficientes, atualmente apresentando mínima quebra de cristais. Sua desvantagem é o custo elevado e o consumo de energia.

Projetos de secadores: Os projetos de secadores são basicamente regidos pelas leis da termodinâmica, em particular pela transferência de calor e de massa entre o ar que circula no interior do secador e o açúcar, além do conhecimento do projetista.

As vazões de ar de secagem e resfriamento devem ser corretamente dimensionadas e traduzem-se na qualidade do projeto do fabricante. A capacidade de produção do secador e as quantidades de ar envolvidas definem os dimensionais do secador, premissas nem sempre totalmente atendidas pelo fabricante, exigindo cautela por parte da usina, na aquisição de um novo secador. Um secador dimensionado com vazões de ar abaixo das exigidas termodinamicamente terá diâmetro e volume menores e poderá ser oferecido à usina por um preço mais baixo, porém, não atenderá às suas exigências.

Características do ar ambiente: Dependendo do clima da região em que se encontra a usina, a temperatura do ar ambiente utilizado no processo de secagem/resfriamento é que determina a temperatura final do açúcar, que sempre estará de 5 a 10°C acima da temperatura do ar ambiente, mesmo em secadores muito eficientes.

Para a preservação da qualidade, é recomendável que o açúcar seja armazenado a temperaturas próximas do ar ambiente, preferencialmente abaixo de 35°C. Como a maioria das usinas brasileiras encontra-se em regiões quentes, é comum serem observadas temperaturas ambientes acima de 30°C e temperaturas de ensaque acima de 35°C, muitas vezes próximas de 45°C, o que é altamente prejudicial para o açúcar.

Nestes casos, dependendo da qualidade exigida, recomenda-se a instalação de um sistema de resfriamento do ar tipo chiller, a temperaturas de 20°C e umidade menor que 65%. Aumento de capacidade de secadores existentes: Muitas usinas de açúcar têm relegado o setor de secagem a um segundo plano, principalmente porque o secador, que também é um transportador de açúcar, sempre tem condições de operar bem acima de sua capacidade, porém, produzindo açúcar de qualidade comprometida, desconsiderando totalmente a sua função primordial, que é a secagem e resfriamento, a níveis seguros.

De uma maneira geral, é possível adequar um secador existente a uma capacidade aumentada, em, no máximo, 30%, pela alteração de alguns parâmetros de processo, desde que observados os limites operacionais. Um aumento de capacidade exige reavaliação do sistema de lavagem de pó instalado, em função do aumento nas vazões de ar e arrastes de açúcar. Em alguns casos, é possível substituir a aquisição de um secador novo por um chiller, considerando que a necessidade de ar é reduzida em até 30%, para produzir açúcar a temperaturas menores que 35°C. A viabilidade depende de uma avaliação técnico-econômica, envolvendo investimento e custo operacional.