Direct white sugar production : optimization and chemical regeneration of fixed-bed activated carbon adsorbers

Producción directa de azúcar blanco : optimización y regeneración química de adsorbedores de carbón activado de lecho fijo

En este trabajo se desarrolló un sistema para la producción directa de azúcar blanco a partir de jugo de caña clarificado en una planta de azúcar integral (raw sugar) en el Audibon Sugar Institute. Este sistema empleó una serie de columnas empacadas con un medio de adsorción. Se utilizó carbón activado en la primera columna como filtro y decolorante, y luego resinas de intercambio iónico para remover ceniza y color residual. Se llevó a cabo un ensayo de lotes para precisar los parámetros de equilibrio.

Se empleó un modelo analítico junto con pruebas de carga de columna para determinar las características dinámicas del adsorbedor de carbón, que tiene como fin establecer los parámetros de diseño. Se hizo investigación sobre las columnas de intercambio iónico para precisar las propiedades de decoloración y de retiro de cenizas, así como sobre el uso del pretratamiento con peróxido de hidrógeno y la regeneración química del carbón.

La prueba de lote mostró una disminución en la capacidad de adsorción del carbón cuando se le hizo pretratamiento a la alimentación. Los ensayos de columna indicaron que el tiempo de residencia tiene un efecto significativo sobre el desempeño de la columna de carbón, y la transferencia de masa de película estaba relacionada con la velocidad superficial, como se describió en un trabajo. El sistema de intercambio iónico se desempeñó en siete ciclos, y fue capaz de generar un producto bajo en color y cenizas para aproximadamente 15 volúmenes de lecho, después de lo cual tuvo lugar rápidamente el agotamiento.

El agotamiento se manifestó por una disminución aguda en la conductividad del producto de la columna final. La evaluación del proceso de nueva regeneración (new regeneration process, NRP) para la regeneración química de carbón mostró ser efectivo, al devolverle 70-85% de su capacidad inicial; esta alternativa se comparó con una solución regeneradora de hidróxido de sodio, y su efectividad fue del doble, aunque su costo tuvo la misma proporción.

Posibilidades del secado de bagazo en la industria azucarera de México

Possibilities of bagasse drying in mexican sugar industry

Después de determinar las características operativas de las calderas empleadas en los ingenios mexicanos, se analizó el funcionamiento de una caldera bagacera tipo para la industria azucarera de ese país. Se presentan los resultados obtenidos al evaluar técnicamente el secado de bagazo como alternativa de reducción del consumo de combustible adicional en una caldera bagacera tipo de México. Esta opción contempla emplear parte de los gases efluentes del horno de la caldera para reducir la humedad del bagazo a efectos de mejorar la combustión y generación de vapor, con la consiguiente disminución del uso de combustibles adicionales.

El bagazo pre-secado, de menor humedad, presenta mayor poder calorífico que el original y produce en el sistema de generación de vapor, respecto al sistema sin secador, un aumento de rendimiento energético de 13,8 puntos en escala porcentual (equivalente a una mejora de 25% en el índice de generación) y un ahorro de bagazo húmedo de 17,7%, que equivale a 734 kg/h de combustóleo para una caldera cuya producción de vapor asciende a 46 t/h a 17,64 kg/cm² de presión efectiva.