Usina de açúcar: eixo do difusor na extração de sacarose

No exigente cenário do setor sucroalcooleiro, a Zanini Serviços se destaca em áreas de alta especialização como usinagem e caldeiraria pesada. Recentemente, alcançamos um novo patamar de excelência com a bem-sucedida conclusão de um projeto desafiador junto a usina Cevasa: a recuperação do eixo do difusor de 8M.

A recuperação de peças é serviço estratégico no setor industrial. Devido ao desgaste natural e à exposição a condições rigorosas durante a operação contínua, as peças podem apresentar falhas que comprometem a eficiência e a segurança dos equipamentos.

Com a recuperação é possível restaurar componentes à sua funcionalidade original ao invés de descartá-los, o que é uma solução mais econômica do que a substituição por peças novas. Isso minimiza o desperdício de recursos e prolonga a vida útil dos equipamentos.

Com capacidade produtiva de 300 toneladas/mês, essa é uma peça fundamental na usina de açúcar para o processo de extração com difusor. Este é um dos primeiros passos das etapas da produção de açúcar, e um dos mais importantes. A extração do caldo determina o volume de produção e impacta na qualidade do produto final.

Neste artigo, vamos falar sobre esta importante etapa na produção do açúcar, entendendo a diferenças entre a extração com moenda e com difusor, e qual a importância do eixo.

O setor sucroalcooleiro no Brasil

O setor sucroalcooleiro, ou sucroenergético, é uma das forças motrizes da agroindústria brasileira, com uma história que remonta ao período colonial. Como pioneiro na produção de açúcar e etanol, derivados primários da cana-de-açúcar, o Brasil se estabeleceu como líder global nesse mercado.

O setor não apenas desempenha um papel crucial na agroindústria nacional, mas também se destaca como um exemplo de valor agregado dentro da economia. Contribuindo com mais de 18,5% para a matriz energética do país, este setor vai além da simples produção de açúcar e etanol, posicionando-se como um pilar de inovação e sustentabilidade.

A produção de açúcar

O Brasil se destaca como líder mundial na produção e comércio de açúcar, e se viu diante de uma decisão crucial na safra de 2022/2023: aumentar a produção de açúcar em detrimento do etanol. Essa escolha foi influenciada por dois fatores principais.

Primeiro, desafios climáticos globais reduziram a oferta de açúcar, elevando a demanda e os preços no mercado internacional. Isso tornou a produção de açúcar particularmente rentável para os produtores brasileiros.

Em segundo lugar, mudanças nas políticas fiscais brasileiras diminuíram a competitividade do etanol em relação à gasolina, desencorajando sua produção.

Esses fatores fizeram com que a produção de açúcar se tornasse a opção mais vantajosa. Para a próxima safra de 2024/2025, prevê-se que a tendência continue, com expectativas de que a produção de açúcar atinja níveis recordes, utilizando mais de 50% da cana para esse fim.

Etapas da produção de açúcar nas usinas

A produção de açúcar pode ser dividida em duas grandes fases: a preparação do caldo e o processo de cozimento/cristalização. Veja as etapas envolvidas:

Preparação do caldo

1. Recepção da matéria-prima: a cana é recebida na usina, onde é descarregada e armazenada temporariamente antes de ser processada.
2. Extração do caldo: a cana é lavada (ou limpa a seco) e então picada e desfibrada. A sacarose é extraída principalmente pelo esmagamento da cana em moendas ou difusores.
3. Tratamento do caldo: o caldo extraído é filtrado para remover impurezas grosseiras.

Cozimento/cristalização

1. Evaporação: o caldo tratado é concentrado em evaporadores de múltiplo efeito para reduzir seu conteúdo de água, transformando-se em um xarope grosso.
2. Cristalização: sob condições controladas de temperatura e agitação, os cristais de açúcar começam a se formar.
3. Centrifugação: o açúcar é separado do licor-mãe (melado) por centrifugação. Os cristais são lavados para remover impurezas restantes.
4. Secagem: o açúcar é secado para prevenir a deterioração e preservar a qualidade.

Moenda e difusor: entenda as diferenças

A produção de açúcar no Brasil se vale de duas principais técnicas para a extração da sacarose da cana-de-açúcar: a moenda e o difusor. Ambos os métodos têm o mesmo objetivo, mas operam de maneiras distintas, apresentando vantagens e desafios específicos.

Moenda

A moenda nas usinas de açúcar funciona através da prensagem física da cana entre rolos ou cilindros pesados que esmagam as fibras da cana, liberando o caldo rico em açúcar.

Este processo é repetido em vários estágios para maximizar a extração do caldo. Para melhorar ainda mais a eficiência, adiciona-se água ao bagaço entre os estágios de moagem para extrair ainda mais sacarose.

O bagaço remanescente, agora com menor conteúdo de sacarose, é frequentemente usado como combustível nas caldeiras da usina.

As moendas exigem uma quantidade considerável de energia para funcionar, principalmente devido à necessidade de esmagar fisicamente a cana entre os rolos pesados para extrair o caldo.

É importante observar que o esmagamento pode gerar calor excessivo, impactando na qualidade do caldo e no desempenho das enzimas de fermentação.

Difusor

O difusor utiliza um processo de extração por solvente, em que a cana preparada é submetida a uma lavagem repetitiva com água ou caldo diluído, em contracorrente, para extrair a sacarose.

Este método baseia-se na diferença de concentração entre a solução dentro das células da cana e a solução de lavagem, facilitando a transferência da sacarose para o líquido de lavagem.

Este processo, por ser menos dependente de força mecânica intensa e mais baseado na transferência de massa por diferença de concentração, resulta em um menor consumo de energia mecânica.

O difusor é considerado mais eficiente em termos de extração de sacarose e é menos impactante sobre a fibra da cana, o que pode ser benéfico para a qualidade do bagaço usado para gerar energia.

A importância do eixo nos difusores

O eixo do difusor atua como o coração do sistema de difusão, ele é responsável por transmitir o movimento necessário para o funcionamento do difusor, garantindo a movimentação adequada do bagaço de cana através do sistema.

A eficácia do eixo do difusor é vital para a eficiência do processo de extração na usina de açúcar. Através de seu movimento, o eixo assegura a distribuição uniforme de calor e água ao longo de todo o sistema, elementos cruciais para uma lixiviação eficaz.

Esta distribuição homogênea é o que permite o tratamento adequado de todo o bagaço, resultando em uma extração de caldo mais eficiente e maximizando a produção de sacarose.

Qualquer problema no eixo, como desalinhamentos ou falhas mecânicas, pode trazer problemas que comprometem a distribuição uniforme de calor e água, afetando negativamente a eficiência da extração e, por consequência, a produtividade da usina.

Zanini Serviços: inovação e excelência

A eficiência e confiabilidade do eixo do difusor são cruciais para a operação contínua e sem falhas no processo de difusão, são elementos essenciais para manter a qualidade operacional e a rentabilidade da usina. Reconhecendo a importância vital dessas peças, a Zanini Serviços se destaca no mercado pela sua excepcional capacidade de recuperação de componentes de grande porte.

Com um processo de recuperação que emprega materiais de alta resistência e a mais avançada tecnologia, garantimos a restauração da durabilidade e do desempenho do eixo do difusor, assegurando que ele possa suportar as condições extremas e a carga operacional contínua a que é submetido.

Este serviço de recuperação não só prolonga a vida útil do eixo, mas também contribui significativamente para a continuidade e eficiência das operações nas usinas.

A capacidade produtiva da Zanini Serviços, de 300 toneladas/mês, nos permite atender às demandas mais exigentes não só do setor sucroalcooleiro, mas de vários outros setores da indústria como: cimento, mineração, óleo e gás, naval, entre outros. Isso reforça nossa liderança e expertise na recuperação de peças industriais de grande porte.

Com a Zanini Serviços, a usina de açúcar Cevasa, encontrou não apenas um fornecedor, mas um parceiro estratégico dedicado a oferecer soluções que maximizam a eficiência operacional e contribuem para o sucesso sustentável do setor.