Flujo importante para la elaboracion de azucar. La producion de caa de azucar es un proceso altamaneto complejo debido a las diferentes operaciones unitarias en las que el jugo de la caa de azucar es tratado para obrtener los cristales de sacaros. El procesos de produccion de azucar se inicia con el corte de la caa de azucar, el cual es un factor importante en la calidad de la materia prima, pues el aporte de impurezas es altamante significativo en la densidad y viscosidad del jugo. Una vez cortada la caa pasa a los molinos cuya finalidad es extraer la mayor cantidad de jugo posible. El jugo extraido es tratado quimicamentre para ajustar su pH y la brillamtes del mismo y eliminar la mayor cantidad de gomas, resinas, dextranas, tierra y demas impurezas presentes, posteriormente es sometido a un proceso de evaporizacion para incrementar la concentracion de sacarosa en el mismp y proceder a la cristalizacion. El bune funcionamiento de un ingenio depende de las siete operaciones importantes: Campo y Batey Extraccion del jugo Clarificacion Evaporacion Cristalizacion Centrifugado y secado Produccion de Vapor y energiaEn la figura 1 se muestra el diagrama general de flujo de las principales etapas que se desarrollan durante el proceso de fabricacion de azucar.

Fig.1 Diagrama de flujo para la elaboracin de azcar Campo y batey. La caa requiere de abundante agua y suelos adecuados para crecer bien; no soporta temperaturas inferiores a 0 C, aunque alguna vez puede llegar a soportar hasta -1 C, dependiendo de la duracin de la helada.Su periodo de crecimiento vara entre 11 y 17 meses, dependiendo de la variedad de caa y de la zona.Es un cultivo plurianual y se corta cada 12 meses, y la plantacin dura aproximadamente 5 aos, aunque este perodo puede ser muy variable. La caa tiene una riqueza de sacarosa del 14% aproximadamente, aunque vara a lo largo de toda la recoleccin. El rendimiento del proceso de caa de azcar llega hasta un 11 % de extraccin en promedio.La caa se puede cosechar a mano o a mquina:* La cosecha mecnica se hace con cosechadoras que cortan la mata y separan los tallos de las hojas con ventiladores. Una mquina puede cosechar 30 toneladas por hora.* La cosecha manual se hace con machete o rulas que cortan los tallos y los organizan en chorras para su transporte.En la actualidad este tipo de cosecha tiende a aplicarse cada vez menos, y solamente en las zonas donde no pueden ingresar las cosechadoras por razones diversas (piedras, pendiente excesiva, etc). El uso de uno o varios sistemas de cosecha en una regin va a depender de una serie de factores como la topografa y condiciones del terreno, caractersticas climticas, nivel tecnolgico, disponibilidad econmica y contexto social, entre otrosUna vez cortada la caa debe transportarse rpidamente al ingenio para no perder contenido de sacarosa.Extraccin del jugo. La preparacin de las fibras consiste en hacer pasar la caa a travs de juegos de cuchillas giratorias, que cumplen funciones de desfibrado y desmedulado. Las cuchillas siempre dejan una cierta proporcin de caa sin cortar en el fondo y que sirve como medio sustentador de las caas cortadas. La caa picada y desfibrada tiene una densidad en bulto 40 % mayor a la caa integral debido a la ausencia de los espacios vacos. De aqu se transporta hacia el tndem de molinos para la extraccin del jugo. La extraccin del jugo se realiza moliendo la caa entre rodillos. El molino o trapiche consta de unidades mltiples que utilizan combinaciones de tres rodillos, a travs de los cuales pasa la caa exprimida o bagazo. En la extraccin de jugo se aplican aspersiones de agua y guarapo, esto contribuye a extraer por lixiviacin y maceracin el azcar. En las moliendas eficientes el azcar contenido en la caa pasa al guarapo; al porcentaje de eficiencia se le conoce como extraccin de sacarosa (Pol de la extraccin), o extraccin de papel.

Preparacin del jugo. El guarapo obtenido en la extraccin del jugo de color verde obscuro, acido y turbio, porque se prepara para la clarificacin, la preparacin del jugo a la obtencin del color caracterstico del azcar, propuesto por las normas ICUMSA.Calentamiento y clarificacin. El calentamiento permite que durante la clarificacin del jugo se coagulen la albmina y algunas grasas, ceras y gomas en presencia de un agente floculante. El proceso de clarificacin, es diseado para remover las impurezas tanto solubles como insolubles, emplea en forma universal cal y calor como agentes clarificantes. Los lodos se separan del jugo clarificado por sedimentacin y se filtran en tambores rotatorios de filtracin. El jugo filtrado regresa al proceso o pasa directamente al jugo clarificado y la torta de la prensa (cachaza) se regresa a los campos como fertilizante o simplemente se desecha. Despus de la clarificacin, prosiguen las operaciones ms importantes dentro del ingenio que determina el tamao del cristal de azcar, la evaporacin y cristalizacin.Evaporacin. Cuando el jugo ya se encuentra limpio, a travs de mquinas especializadas se evapora hasta que el 80 % del lquido desaparece. Esto lo hace ms concentrado, como si fuese una especie de jarabe.

Este proceso se realiza en 3 etapas para lograr economa de vapor. En la primera etapa se quema bagazo para lograr el vapor en la caldera. El vapor remanente del jugo de la primera etapa ser el que caliente al jugo en la segunda etapa. Lo mismo sucede con la tercera etapa de evaporacin.Evaporacin. El jugo clarificado, que tiene ms o menos la misma composicin que el jugo crudo extrado excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene aproximadamente 85 % de agua. Dos terceras partes de esta agua se evaporan en dos etapas, la primera es en evaporadores de simple efecto y la segunda en evaporadores al vaco de mltiple efecto, los cuales consisten en una sucesin (generalmente cuatro) de celdas de ebullicin al vaco, o "cuerpos" dispuestos en serie de manera que cada cuerpo subsiguiente tiene un grado ms alto de vaco y, por consiguiente, hierve a una temperatura ms baja. La meladura sale en forma continua del ltimo cuerpo con aproximadamente 65% de slidos y 35% de agua.Cristalizacin. La cristalizacin tiene lugar en cristalizadores o tachos al vaco de simple efecto, donde la meladura se evapora hasta quedar saturada de azcar, en este momento se aaden semillas a fin de que sirvan de ncleos para los cristales de azcar, y se va aadiendo ms jarabe segn se evapora el agua. El crecimiento de los cristales contina hasta que se llena el tacho. Bajo la vigilancia de un tachero experto (o con instrumentos adecuados) los cristales originales crecen sin que se formen cristales adicionales, de manera que cuando el tacho est totalmente lleno todos los cristales tienen el tamao deseado, los cristales y el jarabe forman una masa densa conocida como masa cocida o templa que se descarga por medio de una vlvula de pie a un mezclador. En este proceso de cristalizacin la meladura va sufriendo un deterioro debido a la acumulacin de impurezas durante las diferentes etapas de evaporacin a la que es sometida, lo que trae como consecuencia el incremento de la viscosidad y la densidad de las mieles conforme avanzan las cristalizaciones.8 ,7 Produccin de vapor y energa elctrica. El bagazo producido sirve como combustible en la produccin de vapor en las calderas del ingenio el cual constituye el medio de generacin de potencia mecnica que mueve, inclusive, los mismos molinos que lo producen, siendo as un proceso de tipo regenerativo o con retroalimentacin. En la mayora de los casos en los ingenios azucareros, se acostumbra, aparte de generar el vapor que utiliza la fbrica, generar vapor para producir energa elctrica y, si existe un excedente considerable, venderlo en el mercado elctrico nacional. El bagazo es el subproducto de la molienda de la caa, constituye la fibra leosa de la caa en el que permanecen el jugo residual y la humedad provenientes del proceso de extraccin. Al decir fibra se hace referencia a todos los slidos insolubles, fibrosos o no. En la prctica, aproximadamente la mitad es fibra y la mitad es jugo residual, altamente compuesto por agua, con variaciones que resultan de los procedimientos de molienda y de la variedad y calidad de caa. El valor calorfico del bagazo seco muestra una gran uniformidad en todo el mundo, los valores del mismo se encuentran entre 4550 y 4660 cal (19044.025 a 19504.45 joules). El bagazo contiene una alta humedad que vara segn la velocidad y eficiencia de la molienda. As, el valor calorfico real del bagazo quemado depende de la humedad presente, la que tiene que ser evaporada mediante unidades de vapor. Otras variables son la temperatura de la chimenea y el exceso de aire. 9

La fibra de bagazo posee 47% de carbono, 6.5% de hidrgeno, 44% de oxgeno, cenizas y materiales indeterminados, 2.5%. El precio del bagazo se obtiene en base a su capacidad calorfica ms que a su costo de produccin. La capacidad de las calderas vara segn el equipo de fbrica, la calidad de la caa, la cantidad de agua de imbibicin que se agrega y la cantidad de azcar que se produce. La cogeneracin en una fbrica azucarera se realiza de dos formas: mediante el uso de vapor a travs de una turbina generalmente del tipo de contrapresin y mediante el uso de combustleo en plantas generadoras con motores de combustin interna. Tanto para las turbinas de vapor de los molinos como para los generadores elctricos, el escape proporciona el flujo de vapor necesario para el resto del proceso de la planta.10

GENERALIDADES DE LA CRISTALIZACINLa cristalizacin es un proceso de purificacin y separacin de un soluto a partir de una solucin sobresaturada, mediante la formacin de cristales en el seno de la solucin, logrando purezas superiores al 99 %. Posee gran importancia econmica en la industria, ya que requiere mucho menos energa para la separacin de lo que utiliza la destilacin y otros mtodos de purificacin comunes; adems se puede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que vara desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas, mejora la apariencia, y hace ms fcil el transporte del slido. 11Los productos obtenidos de la cristalizacin se caracterizan especialmente por la distribucin del tamao de cristal (DTC). Los cristales se forman cuando la nucleacin aparece y entonces crecen. La optimizacin de los perfiles de temperatura y de vaco son de gran importancia. El diseo de perfiles de temperatura ptima permite la exactitud de los modelos matemticos, que dependen altamente de una adecuada representacin de cinticas de cristalizacin. 12En la industria azucarera en la etapa de cristalizacin un operador supervisa el proceso, decidiendo la forma de operar en base a la observacin visual de la fase en la que se encuentra el proceso de cristalizacin. El hecho de depender de operarios, hace difcil mantener una calidad uniforme del azcar producido, tanto por los distintos criterios que se utilizan, as como por la utilizacin de operarios insuficientemente preparados durante perodos festivos, vacaciones o turnos de noche.

La cristalizacin por lotes al vaco, es un fenmeno muy complejo debido a la interrelacin de las propiedades de la suspensin a cristalizar y a mecanismos no conocidos totalmente como cinticas de crecimiento de cristales, nucleacin de cristales y atricin13 . Puesto que el objetivo de control ser obtener cristales uniformes del tamao deseado, es necesario que todas las fuerzas conductoras se mantengan en los rangos estables deseables. Un incremento de la calidad en la industria de procesos y la minimizacin de costos de produccin requiere de la comprensin de cmo obtener una DTC apropiada. El mejoramiento en los mtodos de medicin as como el procesamiento computacional actual tienen la posibilidad de extender las simulaciones de forma que permitan hacer comprender la dinmica en este campo.14