UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO - UNICAP
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
RODOLFO RODRIGUES FÉLIX DA CRUZ
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL, PARA O CÁLCULO DA TAXA DE
TRANSFERÊNCIA DE CALOR DE UM SISTEMA DE EVAPORAÇÃO
MULTIPLO EFEITO
RECIFE
Outubro de 2012
RODOLFO RODRIGUES FÉLIX DA CRUZ
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL, PARA O CÁLCULO DA TAXA DE
TRANSFERÊNCIA DE CALOR DE UM SISTEMA DE EVAPORAÇÃO
MULTIPLO EFEITO
Monografia apresentada ao Curso de
Engenharia Química da Universidade
Católica de Pernambuco como pré-
requisito da conclusão disciplina da
Projeto Final de Curso II.
SURPEVISORA: PROFª SORAYA REGO BARROS
RECIFE Outubro de 2012
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Fluxograma do Processo de Fabricação do açúcar...........................08
Figura 2: Esquema de Evaporação em Múltiplo efeito .....................................14
Figura 3: Evaporador tipo Roberts....................................................................15
Figura 4: Quadruplo efeito com sangrias...........................................................18
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Composição química da cana de açúcar...........................................08
Tabela 2- Escala de temperatura.......................................................................17
Tabela 3- Perdas de temperatura......................................................................17
LISTA DE SIMBOLOS
E Peso de água a ser evaporado por TC
P Peso de caldo clarificado obtido por TC
Bj Brix do caldo
Bs Brix do xarope
P sangria (kg/h de vapor)
m moagem horária (Kg)
T-t margem de temperatura econômica (ºC)
r calor latente de vaporização (kcal/kg)
E quantidade total de água evaporada por TC no quádruplo efeito
x quantidade de vapor do último efeito a qual vai ao condensador
Bs brix de saída
Bo brix de entrada
mo massa de caldo (kg)
ms massa de caldo ou xarope na entrada de cada efeito(kg)
m evap. massa de evaporado (kg)
c T.E.E.R. do corpo, (Kg vapor/(h.m².ºC))
fi fator de incrustação
B Concentração média do caldo no evaporador (ºBrix)
T Temperatura do vapor na calandra do evaporador (ºC)
Sp superfície de aquecimento da respectiva caixa de evaporação (m²)
ep evaporado em cada caixa de evaporação (Kg)
cp T.E.E.R. em cada caixa de evaporação, (Kg vapor/(h.m².ºC))
∆ queda útil de temperatura na caixa de evaporação (ºC
1.INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar é uma das culturas agrícolas mais importantes em
regiões de clima tropical e subtropical e assume grande importância
econômica, pelas grandes áreas plantadas, por gerar produtos como o açúcar,
o álcool, a aguardente e recentemente o biocombustível como base para as
agroindústrias e indústrias, além da utilização de outros subprodutos, como o
bagaço (resíduo da cana) depois da extração do caldo da planta, utilizado para
produção de eletricidade e também, aproveitado como bagaço hidrolisado,
juntamente com a levedura da cana (resíduo da fermentação) em rações para
a alimentação de bovinos. A vinhaça ou vinhoto, outro resíduo, também pode
ser usado como adubo (SACHS; MARTINS, 2007).
O setor sucroalcooleiro alcançou 8,1 milhões de hectares na safra
2010/11, 9,2% a mais do que a safra anterior. A maior parte da área ocupada
por cana no país está localizada no estado de São Paulo com 4,4 milhões de
hectares; em seguida, vem Minas Gerais com 648 mil hectares; Paraná com
608 mil hectares; Goiás com 601 mil hectares; e Alagoas com 464 mil hectares.
O total representa apenas 0,95% do território nacional (SALVADOR, 2010).
O método mais comum para extração do caldo da cana ainda é o por
meio dos tandem de moendas, existentes em grande parte das usinas do pais,
principalmente na região nordeste. O caldo que foi extraído na etapa de
extração e enviado para etapa de evaporação, gerou o chamado vapor vegetal,
o qual foi estudada a possibilidade no aumento de vazão mássica e viabilidade
do mesmo, através dos múltiplos efeitos de evaporação para o processo de
fabricação de açúcar (HIGA, 2003).
Nas diversas operações envolvidas na produção de açúcar e álcool, a
evaporação é o setor, onde se permite os maiores ganhos em eficiência
energética. A eficiência energética de uma planta passa obrigatoriamente por
um sistema de evaporação bem dimensionado e projetado para com tecnologia
adequada. (ALBURQUERQUE, 2009)
O objetivo da evaporação em uma usina de açúcar , é eliminar a água
contida no caldo clarificado, seja ela oriunda própria da cana-de-açúcar ou
adicionada ao processo. Como consequência dessa remoção de água, temos a
geração de vapor, que pode ser utilizado em outras etapas do processo de
fabricação do açúcar. A seção de evaporação realiza a primeira etapa no
processo de recuperação de açúcar no caldo.( ALBURQUERUE, 2009)
E a partir de dados obtidos em uma unidade industrial do setor de
açúcar e álcool, foi possível a realização de uma simulação, da área de troca
térmica no conjunto de evaporadores afim de saber se está atendendo a
demanda da produção, como também propor uma economia de vapor e
otimizar o processo. ( ajeitar este parágrafo e add os objetivos)
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 A Cana de Açúcar
De acordo com MARQUES et al. (2001), a cana-de-açúcar é uma
gramínea formada por colmos interligados por nós. O colmo é constituído por
duas fases, uma sólida e outra líquida. A parte sólida é composta
principalmente por celulose e ligninas, sendo chamada genericamente de fibra.
A parte líquida é uma solução aquosa que contém uma grande variedade de
componentes, dos quais aproximadamente 90% é sacarose.
2.2 A Cana de Açúcar no Brasil
Existem registros sobre a cultura de cana-de-açúcar no Brasil
desde 1521. Mas a implantação na Colônia de uma empresa
açucareira só ocorreu em 1533, por obra de Martim Afonso de Souza.
O donatário da Capitania de São Vicente trouxe sementes da Ilha da
Madeira - uma das maiores produtoras daquela época e criou em suas
terras o Engenho do Governador. Anos depois, a propriedade foi
adquirida pelo belga Jorge Erasmo Schetz, que a chamou de Engenho
São Jorge dos Erasmos, que foi considerado o primeiro do Brasil.
Em 1550, Pernambuco tornou-se o maior produtor mundial de
açúcar e, em 1570, dos cerca de 60 engenhos existentes na costa
brasileira, 41 estavam entre Pernambuco e Bahia. O açúcar foi a base
da economia colonial e entre os séculos XVI e XIX, sua produção e
comércio renderam duas vezes mais que o ouro e cinco vezes mais
do que todos os outros produtos agrícolas juntos (VIAN, 2003; RAMOS,
1999; RAMOS, 1983; SZMRECSÁNVIS, 1979).
2.3 Composição química da cana de açúcar
A Ana (2009) mostra que a cana-de-açúcar é composta de 1/3 de caldo
e 2/3 de biomassa constituída por palha, ponteiros e bagaço, e é através do
caldo obtido pelo processo de esmagação/extração que se fabrica o açúcar e o
etanol.
As características de composição das variedades comerciais da cana de
açúcar e sólidos solúveis do caldo de cana variam dentro de certos limites
conforme o apresentado na Tabela 1.
Tabela 1: Composição química da cana-de-açúcar madura.
Componentes (%)Água Cinzas Fibra Açúcares Corpos Nitrogenados Graxa e Cera Pectinas, gomas e mucilagem Ácidos livres Ácidos combinados
74,50,510140,40,20,2
0,080,12
Fonte: GTCA (2006).
3. Etapas do Processo de Produção de Açúcar
O processo de produção do açúcar será descrito na sua totalidade,
contudo de forma sucinta visando proporcionar uma melhor percepção do
processo, e ressaltando a importância da etapa de evaporação objeto de
estudo deste trabalho. Como no Brasil as unidades sucroalcooleiras não se
diferenciam muito umas das outras, as descrições que se seguem pode se
consideras gerais. As etapas estão descritas na figura 1 que contem o
fluxograma do processo de produção do açúcar:
Figura 1: Fluxograma do Processo de Fabricação do Açúcar
3.1 Preparo da cana e extração do Caldo
A colheita da cana-de-açúcar é feita manualmente com auxilio de facões
ou mecanizadas no caso de alguns estados brasileiros, e em seguida a cana é
transportada para a indústria através de caminhões próprios para estes fins
(HUGOT, 1969).
Após o corte da cana, é de valiosa importância que a mesma seja
processada o mais breve possível, pois ocorre com o passar do tempo a
inversão da sacarose, ou seja, após um prazo de aproximadamente 48h, a
sacarose contida na cana, por meio da ação de fungos e bactérias, é
convertida em glicose e frutose, proporcionando perdas consideráveis na
produção do açúcar (CALTAROSSO, 2008).
Na unidade industrial, a cana é inicialmente pesada em balanças
rodoviárias, onde deve ser colhidas amostras das mesmas para verificação e
analise de qualidade da cana que é recebida. Em seguida a cana-de-açúcar é
descarregada no pátio de armazenagem ou diretamente em mesas
alimentadoras (HUGOT, 1969).
Segundo HUGOT (1969),a lavagem é etapa é bastante importante para
a eliminação de materiais estranhos, que acabam sendo carregados
juntamente com a cana (areia, argila, palhas e pedras).
Payne (1989) considera que “a moagem é basicamente um exercício de
separação de materiais”, a extração do açúcar, ou melhor, dos sólidos solúveis
da cana de açúcar pode ser realizada por meio de duas técnicas: prensagem,
que emprega as moendas ou ternos de rolos ou por extração por solvente que
usam os equipamentos chamados difusores.
3.2 Etapas de fabricação do açúcar
O caldo misto é tratado quimicamente, normalmente com enxofre e cal,
com objetivo de purificá-lo com a retirada de contaminantes orgânicos e
inorgânicos e em seguida é aquecido a uma temperatura média de 105ºC e
enviado aos decantadores com a finalidade de retirar as impurezas
provenientes do campo (ALBUQUERQUE, 2009). Estas impurezas resultam
na torta obtida pelos filtros rotativos ou prensa, e é enviada para o campo, onde
é utilizado junto com outros produtos, como adubo para o solo.
O caldo tratado que é enviado para a produção de açúcar passa por dois
processos principais. O primeiro é o de evaporação, onde nos múltiplos efeitos
é concentrada a sacarose, segundo Hugot (1969) é a etapa do processo onde
se elimina a maior quantidade de água em toda a industrialização da cana-de-
açúcar, saindo desta etapa o xarope, com cerca de 60% de sacarose.
Como o xarope apresenta uma viscosidade muito alta, não é possível
continuar a concentração da sacarose nos evaporadores. O xarope é então
bombeado para a etapa de cozimento, onde são utilizados equipamentos
chamados cozedor a vácuo. Estes cozedores consomem o vapor vegetal
produzido na etapa de evaporação. É nesta fase que com a continuidade da
concentração onde deve ser eliminado de 12 a 15% da água contida no
xarope, segundo Payne (1989), ocorre o fenômeno de crescimento dos cristais
de sacarose por evapocristalização.
Quando a massa esta pronta para centrifugação, a mesma é depositada
e armazenada por um intervalo de tempo nos cristalizadores, onde tem por
finalidade completar a formação dos cristais e aumentar o esgotamento do
licor-mãe (HUGOT, 1969). A massa cristalizada é enviada para as turbinas
centrifugas de açúcar, onde é feita a separação do açúcar dos méis que são
reutilizados no processo de fabricação do açúcar e também na fabricação do
etanol. O açúcar úmido é enviado para os secadores de açúcar para secagem
e em seguida empacotamento para armazenagem.
3.3 Inovações no Processo do açúcar
3.3.1 Bicarbonatação
De acordo com Wonghon (2005) e Nascimento (2006), outro método
alternativo para a substituição do enxofre, no processo de clarificação do caldo,
sem a necessidade do uso de enxofre em nenhuma etapa do processo e com
uma quantidade menor de cal, é o de bicarbonatação, que tem como agente
principal de clarificação o bicarbonato de cálcio, pois o método produz um
açúcar de qualidade superior, que proporciona melhores condições
operacionais da fábrica, com fácil controle químico da clarificação do caldo de
cana destinado à produção do açúcar branco, sendo este isento de enxofre.
O bicarbonato de cálcio é um sal muito solúvel e instável. Estando em
solução, é facilmente dosado na linha do caldo, substituindo totalmente o uso
do gás sulfuroso, de difícil controle de dosagem no caldo. O caldo clarificado
com bicarbonato de cálcio apresenta menor dureza
cálcica, devido à solubilidade do carbonato de cálcio ser menor do que a dos
sais formados pelo sulfito de cálcio e sulfato de cálcio.
Para Araújo (2007), a clarificação do caldo da cana para produção de
açúcar branco por meio da bicarbonatação tem como vantagem, em
comparação a tecnologia tradicional da sulfitação, benefícios a saúde humana
e favorece uma produção industrial menos agressiva ao meio ambiente, além
de resultar em maior produção e menos custos operacionais para as usinas.
“Elas não precisarão substituir as tubulações, por motivo de corrosão, nas
entressafras, bem como, a preferência pelo açúcar isento de enxofre é uma
tendência do mercado mundial, que cada vez mais exige produtos alimentícios
saudáveis livres de resíduos tóxicos, nos processos de fabricação e
conservação”. Ressalta-se a qualidade do açúcar no mercado externo que está
de acordo com as normas internacionais e as exigências do tratado de Kyoto.
De acordo com Araújo (2007), as modificações a serem feitas para o
processo que utiliza o método da bicarbonatação é a instalação de uma
unidade produtora de bicarbonato de cálcio, composta de um sistema de
refrigeração, reator, compressor para captação do gás carbônico proveniente
das dornas de fermentação e substituição da torre ou coluna de sulfitação
3.3.2 Clarificação do caldo por Ozonização
O ozônio é muito reativo, portanto é um poderoso agente oxidante,
sendo utilizado comercialmente como um agente de branqueamento,
especialmente nos processos isentos de cloro elementar (ECF – Elementar
Chlorine Free) e isentos de compostos à base de cloro (TCF – Total Chlorine
Free). Nesta década, o ozônio adquiriu novamente importância no cenário
internacional, principalmente devido ao seu emprego na indústria de papel,
aonde vem substituindo o uso de cloro no processo de branqueamento de
polpa celulósica (KUNZ,1999).
A Empresa GASIL, detentora da patente do PROCESSO DE
CLARIFICAÇÃO DO CALDO DE CANA-DE-AÇÚCAR POR OZONIZAÇÃO
esclarece que o referido processo substitui totalmente o enxofre no processo
de clarificação do caldo e ressalta que seu processo é inovador, pois se utiliza
da ozonização indireta, ou seja, a ozonização catalítica com formação de
hidroxila. A Gasil enumera uma série de vantagens dessa técnica, entre as
quais se destacam:
Sem residual de enxofre no açúcar.
Aumento da produção devido à ação germicida do ozônio, reduzindo a inversão da sacarose por microrganismos contaminantes.
Melhoria do odor e sabor.
Possibilidade de produção de açúcar natural e orgânico.
Possibilidade de enriquecimento vitamínico do açúcar.
Possibilidade de produção de açúcar com cor de 50 a 80 UI.
Para a produção de etanol também há vantagens:
Aumento de rendimento em até 14 litros de etanol por tonelada de mel
decorrente da melhoria na fermentação, uma vez que o enxofre é um
inibidor para as leveduras e o ozônio é antimicrobiano e controla
infecções.
Etanol atinge facilmente padrões internacionais de qualidade exigidos
para exportação (Japão e Coréia, por exemplo), como pH neutro, menor
condutividade e melhor condição organoléptica (características
percebidas pelos sentidos, como odor, cor, sabor etc).
A levedura excedente, com alto grau proteico é utilizada principalmente
para produção de ração, alcança maior valor de venda, pois possui
pouco ou nenhum resíduo de antibiótico.
Há ainda uma série de vantagens operacionais proporcionadas pelo uso do
ozônio nas usinas:
Diminuição dos custos com a logística e armazenamento de insumos
como enxofre, alcalinizantes, bactericidas e antibióticos.
Aumento da vida útil dos equipamentos com a redução da corrosão.
Solução definitiva para problemas de ordem ambiental e de segurança
do trabalho.
A empresa esclarece ainda que a instalação de seu sistema de
ozonização é de fácil execução, uma vez que aproveita a coluna de sulfitação
ou sistema de multijato5 já existente, selando apenas a antiga alimentação de
gás sulfuroso.(GAZIL,2012)
4. Etapa de Evaporação
4.2 Evaporação em Múltiplo efeito
A seção de evaporação realiza a primeira etapa no processo de
recuperação de açúcar no caldo.( ALBURQUERUE, 2009)
Toda a água retirada do caldo é utilizada como vapor vegetal ou
condensado (água quente) em várias outras etapas do processo. O
processo de evaporação é realizado em etapas (ou efeitos). Apenas o
primeiro efeito utiliza vapor vindo das caldeiras. O segundo estágio é
alimentado com o vapor gerado no primeiro; o terceiro com vapor
gerado no segundo e assim sucessivamente.
Para que isso seja possível, deve-se fazer com que a
temperatura de ebulição do caldo sempre esteja abaixo da
temperatura de vaporização do vapor vegetal. Nos três primeiros
efeitos esta condição é satisfeita devido as pressão dos vapores
vegetais (maior pressão, maior temperatura de vaporização). Porém,
o vapor produzido no terceiro efeito apresenta pressão próxima a
atmosférica. Por isso, no quarto e quinto efeitos é necessário que se
faça vácuo para diminuir a temperatura de ebulição do caldo como
mostra a figura 2 .(HUGOT, 1996).
Figura 2: Esquema de Evaporação em Múltiplo efeito
Fonte: (SMAR Equipamentos Industriais ,1999)
4.2.1 Evaporador tipo Roberts
Os evaporadores para caldo, utilizados em usinas de acordo com
Beltrão (2007), são do tipo tubular, com calandra, película descendente, com
placas, admitindo vapor saturado com temperatura igual ou inferior a 125ºC,
como meio de aquecimento.
O Evaporador de usina é constituído principalmente por uma calandra
tubular, a qual serve como como aparelho de intercâmbio da temperatura: o
vapor de aquecimento envolve os tubos externamente e o caldo a ser
evaporado está no interior dos tubos (HUGOT, 1969), um esquema de
evaporador é mostrado na figura 3.
Figura 3: Evaporador tipo RobertsFonte: (HUGOT,1969)
4.2.2 Calandra do evaporador
De acordo com BELTRÃO (2006) a calandra é parte principal do
evaporador, funciona como fonte de geradora de vapor, é composta de dois
espelhos , um tubo central cilíndrico, construído em chapa de 9 a 12,7 mm e
um costado construído em chapas em aço carbono.
A área de aquecimento é em função da superfície lateral dos n tubos
que forma o feixe tubular, medida interna. Na calandra o vapor circula pela área
externa do feixe tubular, e a solução a evaporar, circula pela área interna dos
tubos enquanto que nas calandras dotadas de tubos horizontais o vapor circula
pela área interna e a solução pela parte externa dos tubos.
A calandra é dotada de pontos para extração dos gases incondensáveis
e das águas condensadas, além do ponto ou dos pontos de alimentação do
vapor que são locados em pontos estratégicos.
4.2.3 Coeficiente global de transferência de calor em evaporadores
Sabe-se que coeficientes de transferência decrescem do primeiro efeito
de evaporação para o último, o que é atribuído ao aumento da viscosidade do
líquido ao longo dos efeitos. Vários pesquisadores tentaram correlacionar
valores medidos em termos da viscosidade, concentração de sólidos
dissolvidos, diferenças de temperatura e temperaturas de ebulição, o que não é
tarefa fácil segundo Rein (2007), já que todas essas variáveis são fortemente
correlacionadas entre si. As três primeiras variáveis aumentam ao longo dos
efeitos e a última diminui. Desvincular esses efeitos é praticamente impossível
quando se analisa medições e plantas industriais.
Jesus (2004) utilizou a expressão abaixo para o cálculo do coeficiente de
transferência de calor na evaporação para caldo de cana:
(1)
4.3 Cálculos do Sistema de evaporação
4.3.1 Quantidade de água a ser evaporada
De acordo com Bayma (1974), a equação 4, calcula a quantidade de
água a ser evaporada no quádruplo efeito:
, (2)
Onde:
E = Peso de água a ser evaporado por TC;
P = Peso de caldo clarificado obtido por TC;
Bj = Brix do caldo;
Bs = Brix do xarope.
4.3.2 Escala das temperaturas
Para o dimensionamento de um múltiplo efeito novo, de acordo com
Hugot (1969), pode-se determinar as condições de funcionamento como
superfícies de aquecimento e quedas de temperaturas nos corpos. Neste caso,
partimos de um múltiplo efeito existente e a tabela 3 mostra a escala admitida
das temperaturas do sistema analisado.
Tabela 3: Escala de temperatura
Valores Temperatura de vaporVapor de escapePré-evaporação1º efeito2º efeito3º efeto4º efeito
125115107968255
Fonte: HUGOT (1969)
4.3.3 Perdas de quedas de temperatura no quádruplo efeito
Hugot (1969) estabelece valores para perdas de temperatura que podem
ocorrer num quádruplo efeito devido ao brix (b) e devido à pressão hidrostática
(h). A tabela 4 mostra estes valores supondo T0 = 115 a 120ºC.
Tabela 4 : Perdas de Temperatura
Quadruplo efeitob + n
1º efeito 0,82º efeito 1,33º efeito 2,14º efeito 6,1
Fonte: HUGOT(1969)
4.3.4 Determinação das sangrias
A equação 5 é utilizada para obtenção das sangrias (HUGOT, 1969),
retirada do excesso de vapor de um caixa de evaporação:
(2)
Onde:
P = sangria (kg/h de vapor);
m = moagem horária (Kg);
T-t = margem de temperatura econômica (ºC)
r = calor latente de vaporização (kcal/kg)
Na relação (T-t), o “T” representa a temperatura do vapor de
aquecimento e “t” a temperatura desejada para o caldo quente na saída do
aquecedor.
4.3.5 Cálculo da evaporação num quádruplo efeito com sangrias
Para um sistema evaporativo em quádruplo efeito, e que hajam sangrias
generalizadas do primeiro ao ultimo efeito de acordo com a figura 5
Figura 5: Quadruplo efeito com sangrias
A quantidade total de água evaporada e a quantidade de vapor do ultimo
corpo que vai para o condensador é calculada pela equação 6
(3)
Onde:
E = quantidade total de água evaporada por TC no quádruplo efeito;
x = quantidade de vapor do último efeito a qual vai ao condensador
4.3.6 Cálculo do Brix
Conhecida a quantidade da massa evaporada em cada efeito, é
calculado o brix na saída de cada efeito e consequentemente o brix médio, que
é a média aritmética do brix de entrada e brix de saída, através da equação 4
(ANA, 2009).
(4)
Onde:
Bs = brix de saída;
Bo = brix de entrada;
mo = massa de caldo (kg);
ms = massa de caldo ou xarope na entrada de cada efeito(kg);
m evap. = massa de evaporado (kg).
4.3.7 Cálculo das taxas de evaporação específica
A superfície de evaporação de um efeito qualquer é obtida utilizando a
taxa de evaporação especifica real (T.E.E.R.), podendo ser estimada pela
equação 5, desenvolvida pelo engenheiro francês Dessin (ANA, 2009).
C = fi x (100-B)(T-54) (5)
Onde:
c = T.E.E.R. do corpo, (Kg vapor/(h.m².ºC));
fi = fator de incrustação;
B = Concentração média do caldo no evaporador (ºBrix);
T = Temperatura do vapor na calandra do evaporador (ºC).
De acordo com Hugot (1969):
O fator 0,001 corresponde a boas condições normais e a um aparelho formando relativamente poucas incrustações.O fator 0,0008 deve ser utilizado nos projetos, quando se deve conservar uma margem de segurança e também quando se deseja levar em consideração a possibilidade de incrustações bastantes pronunciadas.O fator 0,0007 corresponde a um múltiplo efeito funcionando em condições medíocres ou no qual as incrustações se formam rapidamente.
O fator de incrustação “ fi ” utilizado na realização dos cálculos para
obtenção das taxas de evaporação especifica foi de 0,0007, onde de acordo
com a ANA (2009), representa a pior condição de operação levando em
consideração o fator incrustação.
4.3.8 Cálculo das superfícies de aquecimento
De acordo com a ANA (2009), o cálculo para se obter a superfície de
aquecimento em cada evaporador é feito dividindo a água evaporada pela taxa
especifica de evaporação real multiplicada pela queda útil da temperatura
conforme mostrado na equação 8.
Sp = (6)
Onde:
Sp = superfície de aquecimento da respectiva caixa de evaporação (m²);
ep = evaporado em cada caixa de evaporação (Kg);
cp = T.E.E.R. em cada caixa de evaporação, (Kg vapor/(h.m².ºC));
∆ = queda útil de temperatura na caixa de evaporação (ºC)
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBUQUERQUE, F. M. Processo de fabricação do açúcar. Recife: Editora
Universitária UFPE, 2009. 273p.
ALCARDE, A. R. Pós-produção processamento da cana de açúcar: Tratamento do caldo. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/canaacucar/arvore/CONTAG01_104_22122006154841.html>. Acesso em: 10 de novembro de 2011.
ANA. Manual de conservação e reuso de água na agroindústria
sucroenergética. Brasília, Federação das Industrias do Estado de São Paulo;
União da Industria da Cana-de-açúcar; Centro de Tecnologia Canavieira, 2009.
CASTRO, S. B. de; ANDRADE, S. A. C. Tecnologia do açúcar. Recife: Editora Universitária,UFPE,2007,382p.
GASIL – Gases e Equipamentos Silton. Disponível em: <http://www.silton.com.br> Acesso em 20 de abril de 2012
GALLOWAY, J. H., The sugar cane industry. A historical geography from
its origins to .1914. Cambridge, 1990
HIGA, M. Cogeração e Integração Térmica em Usinas de Açúcar e Álcool.
2003. 157 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade
Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas. 2003.
JESUS, C. D. F. Validação da simulação dinâmica das etapas de evaporação e cristalização da produção de açúcar com dados obtidos em plantas industriais. São Carlos, 2004. Originalmente apresentada como tese de doutorado, Universidade Federal de São Carlos, 2004.
KUNZ, A. et.al. Construção e Otimização de um Sistema para produção e
Aplicação de Ozônio em Escala de Laboratório. QUÍMICA NOVA, V. 22 nº 3
1999.p.425. Disponível em: < http://www.scielo.br/pdf/qn/v22n3/1097.pdf>
Acesso: 21 de abril de 2012
RAMOS, P. Agroindústria canavieira e propriedade fundiária no Brasil.
São Paulo: Hucitec. 1999.
RAMOS, P. Um estudo da evolução e da estrutura da agroindústria
canavieira no Estado de São Paulo, 1983. Dissertação (MS) – Fundação
Getúlio Vargas.
SACHS, R. C. C.; MARTINS, V. A. Analise da cultura da cana-de-açúcar,
por escritório de desenvolvimento rural, estado de São Paulo, 1995-2006.
Informações Econômicas, São Paulo, v.37, n.9, p.41-52, 2007.