El documento presenta el diseño conceptual de una planta de producción de azúcar cristalizado a partir de caña de azúcar. Describe el proceso productivo que incluye etapas como cultivo, molienda, clarificación, evaporación, cristalización y empaque. Presenta balances de masa y estudios de mercado que muestran una demanda insatisfecha de azúcar en Colombia, por lo que la planta suplirá la demanda nacional.

1. PLANTA DE PRODUCCIÓN DE AZÚCAR CRISTALIZADO
SADAE ASTRID QUIROGA PARDO CÓD. 2053493
LYDA YALENA ROJAS SANABRIA CÓD. 1953326
JUAN CARLOS AMÉZQUITA CÓD. 2042945
DIEGO ARMANDO FLÓREZ SARMIENTO CÓD. 2043650
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BUCARAMANGA
2010

2. PLANTA DE PRODUCCIÓN DE AZÚCAR CRISTALIZADO
SADAE ASTRID QUIROGA PARDO CÓD. 2053493
LYDA YALENA ROJAS SANABRIA CÓD. 1953326
JUAN CARLOS AMÉZQUITA CÓD. 2042945
DIEGO ARMANDO FLÓREZ SARMIENTO CÓD. 2043650
Profesor: IVÁN DARÍO ORDÓÑEZ SEPÚLVEDA
Materia: ANÁLISIS DE PROCESOS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
BUCARAMANGA
2010

3. PRODUCCION DE CAÑA
La caña de azúcar (Saccharum officinarum L), es un pasto gigante tropical, rico en
azúcar, el cual es sintetizado durante la fotosíntesis. De manera general, la caña
contiene [1], una parte sólida llamada fibra (11 - 16 %) y una parte líquida formada
por agua (73 – 76 %) y azúcar (8 – 15 %) principalmente, así como otros
componentes.
La sacarosa se forma en la planta de caña, a partir del proceso de fotosíntesis [1]:
12CO2 + 11H2O C12H22O11 + 12O2
El azúcar ya procesado industrialmente requiere cumplir ciertos estándares [2] para
ser apto para el consumo humano:
Tabla Nº1. Grados máximos y mínimos de exigencias de calidad del azúcar [2].

4. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE AZÚCAR A PARTIR DE CAÑA
La producción de azúcar a partir de caña se esquematiza en forma general, en la
Figura Nº1.
Figura Nº 1. Esquema global de la producción de caña de azúcar.
ETAPAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE AZÚCAR A PARTIR DE CAÑA
 Cultivo y Llegada de la Materia Prima (caña de azúcar) a la Planta: el proceso
productivo se inicia con la preparación del terreno, etapa previa de siembra de la
caña. La cosecha se da de 15 a 12 meses después de la siembra. Una vez
madura la planta, las cañas son cortadas y se apilan a lo largo del campo, de
donde se recogen para ser transportadas al ingenio. Se revisa la caña para
determinar su calidad y contenido de sacarosa, luego se pesa en básculas y se
almacena temporalmente en los patios de caña llamados batey para finalmente
ser llevada a la picadora.
 Picado de la Caña: la caña es desmenuzada con el fin de facilitar la extracción
en los molinos.
 Molienda: mediante un sistema de molinos se extraen los jugos de la caña. El
jugo que sale de la molienda contiene impurezas como tierra, arena, residuos de
caña. De esta etapa sale el bagazo hacia las calderas para ser usado como
combustible o para la elaboración de papel, y el jugo sucio o guarapo. El bagazo

5. contiene 45 - 46% de fibra, 2 - 3% de sólidos insolubles como tierra, piedra, 2 -
3% de sólidos solubles (azúcar) y 50% de agua [3]. En esta etapa se agrega agua
caliente (entre 80 - 85º C [4]) de imbibición para facilitar la extracción de la
sacarosa contenida en la materia fibrosa. La cantidad de bagazo obtenido varía
de 240 a 280 kg de bagazo por tonelada de caña, y el azúcar en el contenido
representa una de las pérdidas del proceso.
Figura Nº 2. Aspecto del Bagazo de Caña de Azúcar.
 Filtro: el jugo que sale de la clarificación pasa por filtros estáticos en movimiento
tipo tropel para retirar las partículas finas de la fibra de caña, a las que se llama
bagacillo.
Figura Nº 3. Aspecto del Bagacillo de Caña de Azúcar.
 Pesada del Jugo: el jugo extraído se pesa para saber el rendimiento de la caña.
 Clarificación: se agrega cal para reducir la acidez (sale de la molienda a 5.2 y
el pH ideal es de 8 a 8.5) y para ayudar a la precipitación de impurezas del jugo,
en los clarificadores continuos se sedimentan y decantan los sólidos y el jugo
claro se extrae por la parte superior. Se adicionan 0.5Kg de CaO por tonelada de

6. caña en esta etapa [5]. De esta etapa sale el jugo clarificado con un porcentaje
de sólidos soluble ente 10 y 12% [6] y cachaza, un producto sólido y oscuro con
una humedad de 54% [3], la cual puede ser usada como abono. Para acelerar
este proceso coagulante se eleva la temperatura del jugo encalado a 94 - 99º C
[6]. Se produce de 30 a 50 Kg por tonelada de materia prima procesada, lo cual
representa entre 3 y 5 % de la caña molida.
Figura Nº 4. Aspecto de la Cachaza o Torta de Filtro.
 Evaporación: en esta etapa se elimina la mayor cantidad de agua, de esta etapa
se obtiene un jugo denominado meladura o jarabe con una concentración de 55
a 67% [5, 13] de sólidos solubles retirando un 75 - 87% del agua del jugo
alimentado.
 Cristalización: es un proceso de evaporación de simple efecto a 61ºC, a un
presión de 550mmHg [7], para eliminar el agua de la meladura y cristalizar el
azúcar, la salida de los tachos se llama masa cocida y es una mezcla de miel y
cristales de azúcar, con una concentración de 96º Brix [8]. Para llevarlos a los
cristalizadores y terminar el agotamiento de las mieles. La miel y los cristales se
separan en una centrifuga. A los cristales separados se les adiciona agua en
agitación continua para obtener una masa de 93º Brix a la que se llama magma
y se emplea como semilla. De esta etapa salen los cristales de azúcar y miel, la
cual se lleva al siguiente tacho para recristalizar. La masa cosida se separa de la
miel por medio de centrifugas.
 Secado: se hace circular aire caliente en un secador rotatorio a 60º C para
obtener azúcar con una humedad inferior al 2.5% y 0.05% [2, 5]. El azúcar seco
se enfría a 40 - 45º C para llevarlos a la etapa de empaque, por encima de estas
temperaturas el azúcar se endurece

7.  Empaque: el azúcar refinado se empaca en presentación 5, 500, 1000 y 2500
gramos; 50 y 100 kilogramos e incluso por toneladas.

8. ESTUDIO DE MERCADOS
Tomando como referencia el Balance de ASOCAÑA 2000 – 2010 [9], se presentan
en las Tablas Nº 2 y 3, las cantidades demandadas y ofrecidas de azúcar en el
mercado Colombiano en el período comprendido entre los años 2000 y 2010.
Año
Demanda de Producto
(toneladas métricas/año)
Porcentaje de
Crecimiento
(%/año)
2000 1365512 -
2001 1370297 0,35
2002 1448306 5,39
2003 1468367 1,37
2004 1561281 5,95
2005 1575063 0,88
2006 1585881 0,68
2007 1718810 7,73
2008 1715236 -0,21
2009 1651034 -3,89
Tabla Nº 2. Cantidad Demandada de Producto y Porcentaje de Aumento de la
Demanda del Producto.
El porcentaje de crecimiento anual de la demanda y la oferta del producto, se
obtiene mediante la siguiente ecuación:
Para el año 2001 será:
1370297 – 1365512
% Crecimiento de la Demanda = * 100% = 0.35%
1370297
Demanda/Oferta año actual – Demanda/Oferta año anterior
% Crecimiento = * 100%
Demanda/Oferta año actual

9. 1312222 – 1348822
% Crecimiento de la Oferta = * 100% = - 2.79%
1312222
El signo negativo refleja una disminución de la oferta en el año 2001, con respecto
al año 2000.
Año
Oferta de Producto
(toneladas métricas/año)
Porcentaje de
Crecimiento (% /año)
2000 1348822 -
2001 1312222 -2,79
2002 1361914 3,65
2003 1351759 -0,75
2004 1523427 11,27
2005 1515380 -0,53
2006 1459872 -3,80
2007 1558170 6,31
2008 1549845 -0,54
2009 1512739 -2,45
Tabla Nº 3. Cantidad de Producto Ofrecida en el Mercado y Porcentaje de Aumento
de la Cantidad de Producto Ofrecido en el Mercado.
Figura Nº 5. Cantidad Demandada de Producto.
y = 40625x - 8E+07
R² = 0.9004
0
500000
1000000
1500000
2000000
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
DemandadeProducto(tm)
Año
Cantidad de Producto Demandada
en el Mercado
Series1
Linear (Series1)

10. Figura Nº 6. Cantidad de Producto Ofrecida Actualmente en el Mercado
Al realizar la diferencia entre la cantidad demandada de azúcar y la cantidad
ofrecida del mismo, se obtiene un valor positivo, que refleja hay una demanda
insatisfecha, como consecuencia de que la demanda es mayor que la oferta de
producto.
Demanda de
Producto (tm/año)
Oferta de Producto
(tm/año)
Demanda
Insatisfecha (tm/año)
1365512 1348822 16690
1370297 1312222 58075
1448306 1361914 86392
1468367 1351759 116608
1561281 1523427 37854
1575063 1515380 59683
1585881 1459872 126009
1718810 1558170 160640
1715236 1549845 165391
1651034 1512739 138295
Tabla Nº 4. Demanda Insatisfecha de Azúcar en el Mercado Colombiano.
Teniendo en cuenta que existe una demanda insatisfecha, y que el azúcar
cristalizado es un producto de uso diario, apto para el consumo humano, se decidió
y = 26886x - 5E+07
R² = 0.7273
1,250,000
1,300,000
1,350,000
1,400,000
1,450,000
1,500,000
1,550,000
1,600,000
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
OfertadeProducto(tm)
Año
Cantidad de Producto Ofrecida en
el Mercado
Series1
Linear (Series1)

11. que se va a suplir totalidad del mercado colombiano, vendiendo el azúcar a los
principales distribuidores del país.
ÍNDICES DE SENSIBILIDAD ANTE LA INCERTIDUMBRE DEL MERCADO
PROYECCIONES DE PRECIOS DE VENTA DEL PRODUCTO

12. ESTUDIO TÉCNICO
DISEÑO CONCEPTUAL
BALANCE DE MASA EN MOLINO (5 ETAPAS)
 Características del Alimento
A la molienda entra la caña picada, se usa un Tandem de cinco molinos, donde
no entran hojas, solo material con contenido de azúcar según la tabla:
Tallo Molible Hojas Despunte
Caña 68 - 70% 13 - 14% 17 - 18%
Agua 68 - 70% 40 - 70% 68 - 75%
Sacarosa 15 - 16% 0% 2 - 6%
Fibra 13 - 11.5% 20 - 50% 13 - 20%
No Azúcares 2.5 - 3% 6 - 10% 2 - 6%
Tabla Nº… Composición de la Caña que entra la Molienda.
En el alimento se asumen los siguientes porcentajes [..]:
ENTRADAS
Tallo
Molible
Despunte Caña Tallo Despunte Total
(Kg/h)
Caña
(Kg)
70% 18% 15773 11041 2839 13880
Cantidad
de
Azúcar
16% 6% 1766.6 170.3 1936.9
Agua 70% 75% 7728.77 2129.3 9858.1
Fibra 11.50% 17% 1269.7 482.7 1752.4
No
Azúcares
2.50% 2% 276 56.8 332.8
Tabla Nº…

13. Del molino salen dos corrientes, jugo y bagazo. Para los cálculos del balance de
masa en el molino se asumió que la humedad del bagazo es del 50% [3], la fibra es
el 46% y los sólidos solubles retenidos son el restante 4%.
La cantidad de agua de imbibiciónalimentada al molino es del 32% [4], de la masa
de caña alimentada. Para las 38 toneladas/hora, el balance calculado con los
porcentajes mencionados es:
MOLIENDA
Entrada
caña
Salida
Guarapo
Agua
Imbibición
Salida
Bagazo
Azúcar 1936.9 1840.1 -- 96.8
Agua 9858.1 12701.9 5030.7 2186.9
Fibra 1752.3 17.5 -- 1734.8
No azúcares 332.8 66.5 -- 266.2
Balance 13880.2 14626.1 5030.7 4284.8
Balance Total del
Molino
18910.9 18910.9
Tabla Nº…
 Clarificación
La corriente de jugo que sale del molino pasa a través de un tamiz en el cual se
logra retirar el 75% […] de la fibra remanente en el jugo llamada bagacillo.
Posteriormente esta corriente alimenta el clarificador donde además ingresa una
corriente de cal que corresponde a 0.005 kg/ (kg de caña alimentada al proceso)
[5].
En el clarificador y tras la depositación de las impurezas sólidas salen dos
corrientes, el jugo clarificado y la cachaza, considerando que la masa de cachaza
retirado en este proceso constituye aproximadamente el 5%W de la caña
alimentada […]. Con una composición aproximada de 75% agua y 25% sólidos,
sustancias no solubles y 10% de azúcar.
CLARIFICACIÓN
Entra
Guarapo
Sale
Jugo
Entrada
Cal
Salida
Cachaza
CAL -- -- 78.8 78.8

14. Azúcar 1840.1 1761.3 -- 78.8
Agua 12701.9 12141.9 -- 559.9
Bagasillo 4.3 -- 4.3
No azucares 66.5 -- 66.5
Balance 14612.9 13903.2 78.8 788.6
Balance
clarificación 14691.8 14691.8
Tabla Nº…
 Evaporación
El proceso de evaporación se realiza en un tren de evaporación al vacío en efecto
múltiple.
De la demanda insatisfecha de azúcar para el año 2010 se plantea una capacidad
de producción que pueda cubrir el 79% de la actual demanda insatisfecha: 120000
ton/año. Lo que implica moler 15773 kg/h de caña.
ESTO NO VA EN EL ESTUDIO DE MERCADOS?????
A partir de los datos obtenidos del Balance de ASOCAÑA 2000 – 2010 [9], se realizó
la proyección de la oferta y la demanda hasta el año 2020
Año Período
Demanda
Proyectada
(ton/año)
Oferta
Proyectada
(ton/año)
Demanda
Insatisfecha
(ton/año)
Cuota del
Mercado
2010 1 1446875 1295746 151129 130000
2011 2 1487500 1322632 164868 135000
2012 3 1528125 1349518 178607 140000
2013 4 1568750 1376404 192346 145000
2014 5 1609375 1403290 206085 150000
2015 6 1650000 1430176 219824 155000
2016 7 1690625 1457062 233563 160000
2017 8 1731250 1483948 247302 165000
2018 9 1771875 1510834 261041 170000
2019 10 1812500 1537720 274780 175000
2020 11 1853125 1564606 288519 180000

15. Tabla Nº… Demanda y Oferta de Azúcar Proyectadas para el Período 2010 – 2020.
ESTO PARA QUÉ ES????
9.09 toneladas de caña producen una tonelada de azúcar blanca [20]
Bibliografía
[18] Ramírez Claudia. Simulación del Proceso de Producción Dual Bioetanol
Combustible - Azúcar. UIS. 2009.
DIAGRAMA BFD
En el diseño BFD se esquematizan las corrientes de materias primas y productos
finales, cuando son procesadas en los bloques de operación.
ME PARECE QUE ESTO NO VA????
 Diagrama de Bloques del Proceso de Obtención de Azúcar Cristalizada
Subproductos:
Cachaza, Bagazo,
Miel
Azúcar Cristalizada
Servicios
Industriales: Agua,
Vapor, Electricidad
PROCESO
Materia Prima:
Caña de Azúcar

16. FALTA COLOCARLE LOS FLUJOS
DIAGRAMA PFD: este diagrama muestra un diseño del proceso más específico,
con respecto a los equipos que se necesitan para la operación completa, incluyendo
las condiciones de operación (flujos másicos, temperaturas, presiones).
Se utilizó como herramienta para el modelado de los sistemas de evaporadores, de
tachos y de cogeneración de vapor, la herramienta HYSYS - ASPEN PLUS
Versión7.1.
PICADO MOLIENDA
PESADO DE
JUGOS
CLARIFICACIÓN
JUGO (cal)EVAPORIZACIÓN
CRISTALIZACIÓN CENTRIFUGACIÓN
SECADO Y
ENFRIAMIENTO
REFINACIÓN
ENVASE
Jugo o Guarapo
Bagazo
Cachaza
(abono
orgánico
)
Jugo
clarificad
o
Caña de
Azúcar
Meladura o Jarabe
Masa Cocida
(miel +
cristales)
Azúcar
Refinada
Azúcar
Cruda
MielDestilado
Azúcar

17. Los cálculos necesarios para las corrientes de flujo másico requeridas en el sistema
de evaporadores se realizaron mediante balances de masa teniendo en cuenta las
pérdidas de materia en el proceso, mediante la herramienta de macros, Excel office
2010.
AQUÍ VAN LAS TABLAS QUE DIEGO DEBÍA ARREGLAR HAY QUE REVISAR
CUÁLES SON LOS DATOS CORRECTOS ¿?????
Tabla Nº…
Tabla Nº …
Datos Adicionales para la Molienda
Tabla Nº …
Tabla Nº …
Datos Adicionales para la Clarificación
Tabla Nº …
Tabla Nº …
Datos Adicionales para el Sistema de Evaporación
Tabla Nº …

20. Sistema de Cogeneración de Vapor

21. Sistema de Evaporadores
Se alimento el sistema de evaporadores con el flujo másico a las condiciones de salida del clarificador y se llevó hasta
la temperatura requerida para la evaporación (meladura 0). El sistema consta de evaporadores de efecto múltiple al
vacio alimentados con una corriente de vapor. Las condiciones a la entrada del evaporador y las corrientes de las
meladuras se resumen en:
Meladura 0 Evaporador
1
Evaporador
2
Evaporador
3
Evaporador
4
Meladura 5
Presión atm 1.4 1.18 1.046 0.72 0.42 0.14
Temperatura 115 105 102 92 79 55
Frac. Másica
sacarosa
0.13 0.23 0.33 0.41 0.524 0.62
Cristalización
La etapa de
cristalización se
lleva a cabo en un

22. tacho en batch, alcanzando un rendimiento por cristalización de 0.7. las corrientes de alimentación y salida del
cristalizador son:
Entrada Vinaza Azúcar cristalizado
Temperatura (C) 75 62 62
Presion (atm) 0.2467 1 1
Flujo masico (kg/h) 26910 5438 12690
Especificaciones de los cristalizadores
Análisis de sensibilidad
Variables a analizar: agua de imbibición

23. Tarifas acueducto de Palmira valle
DESCRIPCION DEL PRODUCTO
El producto elaborado por la planta la morena consiste en azúcar morena cristalizado sin refinación con bajo contenido
de azúcar invertido y sin ser sometido a la etapa de sulfitación durante el proceso de fabricación

24. Tarifas empresa de energía en el caso de empresas como ingenio providencia pertenecientes al mercado de
energía no regulado

25. EN DÓNDE VA ESTO???
FACTORES QUE INFLUENCIAN LA LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA
Para la localización de la planta se eligieron Yumbo y Palmira, lugares situados en
el departamento del Valle del Cauca, debido a sus condiciones geográficas y
ambientales, que permiten una cosecha continua durante todo el año y no, en forma
estacional, como en el resto del mundo [1].
 Cantidad de Terreno Disponible: Palmira cuenta con un área cultivada de
45731 hectáreas [10], mientras que, Yumbo cuenta con 6054 hectáreas de
terreno cultivable [11].
 Facilidad de Transporte: el Valle del Cauca cuenta con una excelente
infraestructura vial, especialmente en las áreas cultivadas con caña, para facilitar
el transporte de ésta en tractomulas [12] hacia las plantas de procesamiento,
para así evitar que transcurra mucho tiempo desde su corte, para prevenir las
pérdidas por inversión de glucosa y fructuosa, que se producen si la caña no se
procesa dentro de las 24 horas después de su corte [13].
 Mercados de los Productos y Materias Primas: en el valle del río Cauca se
encuentran la mayoría de los ingenios azucareros más importantes del país, por
lo que allí se encuentra concentrado el mercado del producto y de las materias
primas, así como la tecnificación necesaria para la producción.
 Disponibilidad de Servicios: el agua es vital para el cultivo de caña, por ello el
sector azucarero ha implementado estrategias para el sostenimiento del agua.
Los requerimientos de energía se cubrirán en gran parte por el vapor generado
de la combustión del bagazo producido.
 Clima: el Valle del Cauca ofrece las condiciones adecuadas para la producción
de caña a lo largo del año, como lluvias y sol adecuados para el cultivo y buenas
temperaturas de día y de noche.

26.  Disponibilidad de Mano de Obra: el sector azucarero es una fuente de empleo
importante en el Valle del Cauca por lo que hay disponibilidad de mano de obra
familiarizada con esta actividad económica.

27. Ítems Yumbo Palmira Alternativa
1:Yumbo
Alternativa 2:
Palmira
Observaciones
Factor
Peso
Valor* Ponderado
**
Valor* Ponderado
**
Mercado de
los
Productos y
Materias
Primas
7 8 56 10 70 Palmira ofrece
un mejor
mercado para los
Productos, ya
que se conoce
como la “capital
agroindustrial de
Colombia” por su
desarrollo
científico y
tecnológico [14].
Disponibilida
d de
Servicios
Ríos Cauca y
Yumbo.
Ríos Cauca,
Agua Clara,
Amaime, Bolo,
Frayle, Nima,
Palmira y
Toche.
6 6 36 9 54 La caña necesita
abundante agua
para crecer bien
[15], por eso,
Palmira es una
zona más
favorable para el
cultivo, puesto
que tiene 8
fuentes de agua
mientras que
Yumbo sólo tiene
2.
Cantidad de
Terreno
Requerido
Posee 229834
Km2 [11].
Su extensión
es de 1162
Km2 [16], por
lo que es el
5 6 30 10 50 Palmira tiene una
extensión mayor
que Yumbo, lo
que facilita la

28. tercer
municipio en
extensión del
Valle del
Cauca.
consecución de
terreno de
manera fácil y
económica.
Facilidades
de
Transporte
En la cercanía
de su casco
urbano está el
Aeropuerto
Internacional
Alfonso Bonilla
Aragón y se
comunica por
vía terrestre
con el Puerto
de
Buenaventura
[17].
4 10 40 9 36 Yumbo por su
ubicación
estratégica y su
excelente
infraestructura
vial, ofrece
mayores
facilidades para
el transporte del
producto hacia el
puerto de
Buenaventura.
Disponibilida
d de Mano de
Obra
Tiene 95.509
habitantes [18].
Tiene 283.431
habitantes
[16].
3 7 21 10 30 Debido a que
Palmira tiene
más habitantes
que Yumbo,
permite contar
con mayor
cantidad de
mano de obra.
Clima 23º C 23º C 2 10 20 10 20 La caña requiere
para su
crecimiento una
temperatura
mínima entre 14

29. y 16º C [15], y
óptima cercana a
los 30ºC [15], por
eso la
temperatura de
Yumbo y
Palmira, es
propicia para el
cultivo de la
caña.
Escenario
Tributario
1 10 10 10 10 En Yumbo y
Palmira hay
incentivos
tributarios para el
sector azucarero.
El número que representa el valor * en la tabla anterior, se coloca teniendo en cuenta las siguientes calificaciones:
Calificación
No hay información disponible o esta variable no beneficia el proceso. 1 - 3
Hay información disponible. Esta variable beneficia parcialmente el proceso. 4 - 7
Hay información del proceso. Esta variable beneficia favorablemente el proceso. 8 - 10
El número que representa el ponderado ** en la tabla anterior, se obtiene de multiplicar la columna de factor de peso
por la columna de valor.

30. Del análisis anterior, se concluye que la mejor opción para la localización de la
Planta de Producción de Azúcar es el municipio de Palmira (Valle del Cauca).
EN DÓNDE VA ESTO???
ANÁLISIS DE EQUIPOS
Etapa 1: Llegada de Caña
Equipo: Volteador
lateral
Carga la línea de producción, lleva la caña de los
camiones a las mesas alimentadoras de las cuchillas
para la etapa de picado, mediante un mecanismo
neumático de agarre (pinzas) que coge la caña,
manejado por dos operadores.
Etapa 2: Picado de Caña
Equipo: Cuchillas
picadoras de caña
Corta la caña para facilitar la molida mediante tres
picadoras tipo brazos que rompen la corteza de la caña
convirtiéndola en un material de mayor densidad,
manejada por un operario.
Etapa 3: Molienda
Equipo: Molinos Los molinos extraen el jugo de la caña. Los molinos
están provistos de cilindros por los que circula la caña,
el jugo se extrae con agua en contracorriente, el
bagazo resultante se lleva a otro molino para sacarle
más azúcar. Esta etapa consta de cuatro molinos
donde se agota el azúcar del bagazo. El proceso es
automático y requiere de un supervisor. Se usarán
cuatro molinos marca Diebert, Bancroft & Ross, cada
uno con una turbina la cual es alimentada con el vapor
producto de la quema del bagazo.
Etapa 4: Filtración
Equipo: Filtro Mediante filtros rotatorios al vacío de operación
automática, por lo que se requiere de un supervisor.
Consta de un tambor rotativo de láminas perforadas de
cobre.
Etapa 5: Pesada del Jugo
Equipo: Básculas El jugo se pesa en básculas con celdas de carga para
saber la cantidad de jugo sacaroso que entra en la
fábrica.
Etapa 6: Clarificación

31. Equipo: Calentador Después de echarle la cal al guarapo, se eleva la
temperatura mediante un intercambiador de calor de
varios pasos de carcaza y tubos (el azúcar va por los
tubos) y bafles. El jugo circula con una velocidad de 2
-4 m/s. El jugo se calienta entre 90 - 114.4º C [6].
Equipo: Clarificador Es un tanque donde se decantan los sólidos presentes
en el jugo, el cual circula de manera continua. El
tamaño del tanque permite que la velocidad de
escurrimiento continua no afecte la decantación, el
jugo claro sale por la parte superior del clarificador y el
sedimento llamado cachaza sale por la parte inferior.
Etapa 7: Evaporación
Equipo:
Evaporadores
Multiefecto
La evaporación del agua del jugo se lleva a cabo en
cinco evaporadores multiefecto al vacío. El vapor que
se produjo en el primer evaporador con el agua del
jugo, sirve para la evaporación en el segundo
evaporador con un vacío menor debido a su
temperatura, así hasta llegar al quinto evaporador
donde tanto la temperatura como la presión van
disminuyendo sucesivamente.
Etapa: 8 Cristalización
Equipo: Tachos Son evaporadores de un solo efecto en los que se
extrae el agua remanente de la meladura, donde se
aumenta la viscosidad o se producen cristales.
Equipo:
Cristalizador
Diseñado de manera que sirva para el intercambio de
calor, para enfriar la masa cocida sin el uso de agua y
así mantener su pureza. Es una canasta cilíndrica
diseñada para recibir la masa cocida por tratar, tiene
en su perímetro dos a tres mallas con orificios
perforados y colocada en eje vertical en cuyo extremo
superior se encuentra el motor. El azúcar atrapada en
las mallas, se lava, con vapor y agua caliente, creando
así el cristal o cristales de azúcar limpios.
Equipo: Centrífuga Consta de un tambor cilíndrico suspendido de un eje
con paredes laterales perforadas, forradas en el
interior con tela metálica; entre éstas y las paredes hay
láminas metálicas que contienen de 400 a 600
perforaciones por pulgada cuadrada. Dicho tambor
gira a velocidades entre 1000 y 1800 rpm. Las
perforaciones retienen los cristales de azúcar mientras
la miel, pasa a través de ellas debido a la fuerza
centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800 veces la fuerza
de la gravedad). Estos equipos son automáticos y
requieren de un supervisor.

32. Etapa 9: secado
Equipo: Secadora
de Azúcar
Consta de un tambor rotatorio a través del cual circula
aire caliente para deshumedecer los cristales, luego se
circula aire con un abanico auxiliar para mantener la
temperatura por debajo de 45º C para el posterior
empaque.

33. BIBLIOGRAFÍA
[1] PERAFÁN, Felipe. Azúcar de Caña. Cali, Colombia. ©2009.
http://www.perafan.com/azucar/ea02cana.html
[2] AGRICULTURA ORGÁNICA EN EL TRÓPICO Y SUBTRÓPICO. Guías de 18
cultivos, © Asociación Naturland - 1ª edición 2000.
ES NOMBRADA VARIAS VECES
[3] LOAIZA DE LA PAVA J. Usos de los Subproductos de la Agroindustria de la
Caña en la Elaboración de dos Suplementos Nutricionales para Rumiantes en el
Valle del Cauca. Ingeniería de Alimentos. Universidad de Caldas, Colombia, Enero,
2008. ES NOMBRADA VARIAS VECES
SE REQUIERE EL RECORTE DEL LIBRO.
El bagazo presenta una alta heterogeneidad de tamaño de partículas que oscilan
entre 258- 50 mm y esta compuesto por fibra (45%), sólidos insoluble (2-3%),
sólidos solubles (2 - 3%) y agua (50%). La fibra es la fracción solida orgánica
insoluble en agua que contiene los elementos estructurales. Los componentes
insolubles básicamente están compuestos por tierra, piedra y otros materiales
incorporados durante el corte de la caña.
[4] HUGOT, E. Manual para Ingenieros Azucareros. Editora Revolucionaria. La
Habana. 1967. ES NOMBRADA VARIAS VECES
SE REQUIERE EL RECORTE DEL LIBRO.
La temperatura conveniente del agua de imbibición es entre 80 – 85º C.
[5] CHEN C.P. James. Manual de Caña. Editorial Limusa. 1991.
SE REQUIERE EL RECORTE DEL LIBRO. ES NOMBRADA VARIAS VECES
La lechada de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza
la acidez natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio.
[6] http://www.monografias.com/trabajos29/region-noroeste/region-noroeste.shtml

34. [7] LÓPEZ, L., CADEZA, J. MARTÍNEZ, M. Estudio Preliminar del Efecto de la
Presión de Vacío y del Vapor en un Cristalizador por Lotes a Nivel de Planta Piloto.
Revista Mexicana de Ingeniería Química. Vol. 7, Nº 001.
[8] http://www.sancarlos.com.ec/pdf/proceso_azucar.pdf
[9] Balance de ASOCAÑA 2000 – 2010. http://www.asocana.org/default.aspx
[10]http://www.palmira.gov.co/palmira/documentos/rendicion_cuentas_agosto_08/r
en_agricultura_umma_umata.pdf
[11]http://perfilambientalyumbo.blogspot.com/2008/04/perfil-ambiental-de-
yumbo.html
[12]http://www.manuelita.com/html/sitio/index.php?view=vistas/es_ES/pagina_53.p
hp
[13]http://www.monografias.com/trabajos29/region-noroeste/region-
noroeste.shtml#circuito
[14] http://www.palmiguia.com/conozca-palmira.html
[15]http://fichas.infojardin.com/hortalizas-verduras/cana-azucar-dulce-canaduz-
canamiel.htm
[16] http://www.palmiguia.com/aspectos.html
[17]http://www.palmira.gov.co/palmira/documentos/documento_terminal_palmira.p
df
[18] http://es.wikipedia.org/wiki/Yumbo

35. [19]
ANALISIS ECONOMICO
costos
Caña
cal
agua
Producto o subproducto Valos comercial
Azúcar
melaza
Cachaza
Balance energía
costo Cantidad requerida
Energía turbinas de
molinos
Vapor evaporadores
Vapor calentadores
secadores
cristalizadores
Energía generada con e
bagazo (se supone que
puede suplir la demanda
energética de la palanta)
Subproductos:
Bagazo: es un residuo fibroso rico en material celulósico y de valor utricional vegetal
o animal
Producción de energía con el bagazo: el bagazo es utilizado con combustible para
producir vapor, la incineración el 70% del bagazo produce la enrgia suficiente para
mover la planta. La energía producida por los ingenios se denomina energía
renovable porque se obtiene de una fuente capaz de regenerarse por medios
naturales y es limpia, porque durante la combustión del bagazo no se presentan
emisiones netas directas de CO2, porque la caña usa para su crecimiento la misma
cantidad de CO2 que la planta emite [11].
Producción de vapor. El agua a utilizar como alimento a la caldera, debe estar libre
de impurezas que afecten la operación, eficiencia y vida útil de la caldera. Para
obtener la calidad deseada, el agua debe someterse a un tratamiento cuyos
objetivos básicos son:
Disminuir el costo del vapor producido.

36. Evitar daños en los equipos.
Reducir el trabajo de mantenimiento.
SIMULACION DEL PROCESO DE EVAPORACION
Se utilizo un sistema de cinco evaporadores de multiple efectoal vacio, las
condiciones de temperatura y presión se muestran en la figura jj.
Fig. jj
La meladura sale de la etapa de evaporación con una concetracion de 62% de
sacarosa [5, 13]
Los datos de presión y temperatura del sistema de evaporadores multiefecto esta
de acuerdo con los datos de M. Lozano para integración térmica aplicada en
ingenios azucareros [17]
Valor calorífico del bagazo:
[1] ©2009 Felipe Perafán G Cali - COLOMBIA.azucar de caña. Especificaciones
de la caña de azúcar: http://www.perafan.com/azucar/ea02cana.html

37. [2] estudio preliminar del efecto de la presión de vacio y del vapor en un cristalizados
por lotes a nivel de planta piloto. L. Lopez, J. Cadeza, M. Martinez. Revista mexicana
de ingeniería química . Vol 7, numero 001
[3] Sociedad Agrícola E Industrial San Carlos S.A. Descripción del proceso y
diagrama de flujo: http://www.sancarlos.com.ec/elaboracion.php
[4] BALOH, T.et al. Manual de energía para fábricas de azúcar. Druckhaus am
Treptower Park. 1995. ISBN 3-87040-055-2
[5][http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar#Etapas_de_producci.C3.B3n_a_par
tir_de_la_ca.C3.B1a_de_az.C3.BAcar]: Evaporación. El jugo procedente del
sistema de clarificación se recibe en los evaporadores con un porcentaje de sólidos
solubles entre 10 y 12 % y se obtiene una meladura o jarabe con una concentración
aproximada de sólidos solubles del 55 al 60 %.La meladura es purificada en un
clarificador. La operación es similar a la anterior para clarificar el jugo filtrado. El
azúcar debe tener baja humedad, aproximadamente 0.05 %, para evitar los
terrones.
[6] [PROCESO DE ELABORACIÓN DEL AZÚCAR, Sociedad Agrícola E Industrial
San Carlos S.A. http://www.sancarlos.com.ec]: Para cristalizar el azúcar se requiere
eliminar el agua de la meladura para lo cual se realiza una cocción en equipos
conocidos como tachos, de los cuales sale una masa cocida (mezcla de miel y
cristales de azucar) al 96ªBrix para llevarlos alos cristalizadores y terminar el
agotamiento de las mieles. La miel y los cristales se separan en una centrifuga. A
los cristales separados se les adicuona agua en agitación continua para obtener
una masa de 93ªBrix a la que se llama magma y se emplean como semila. La
temperatura de conccion es de 61ªC[EL PROCESO DELA COCCION DEAZUCAR]
[7] [Agricultura Orgánica en el Trópico y Subtrópico Guías de 18 cultivos, ©
Asociación Naturland - 1ª edición 2000: A continuación se presentan algunas
características de calidad de caña de azúcar, sus grados de exigencia, mínimos y

38. máximos. Principalmente las normas legales o también los importadores son
quienes imponen dichas exigencias. Importadores y exportadores, sin embargo,
pueden acordar grados mínimos y máximos diferentes de los presentes, siempre y
cuando éstos se encuentren dentro el marco que imponen las normas legales,
[9] F. Perafan. Azucar de caña. La caña de azúcar [en linea]. Disponible en:
http://www. Perafan.com/ea02cana.html·riocauca.
[10] SAP (secretaria de agricultura y pesca del vallle del cauca). 2008. Estimaciones
agropecuarias por métodos indirectos EAMI 2002-2007. Cali CO.
[11] www.asociacionazucarera.com. Asocioacion azucarea de el salvador. 2009.
http://www.asociacionazucarera.com/nav10_produccion.html
[12] usos de los subproductos de la agroindustria de la caña en l aelaboracion de
dos suplementos nutricionales para rumiantes en el valle del cauca. J. Loaiza de la
Pava. Ingenieria de alimentos, Universidad de Caldas, Colombia, Enero, 2008. : El
bagazo presnta una alta heterogeneidad de tamaño de partículas que oscilan entere
258- 50 mm y esta compuesto por fibra (45%), solidos insoluble (2-3%), sólidos
solubles (2-3%) y agua (50%). La fibra es la fracción solida orgánica insoluble en
agua que contiene los elementos estructurales. Los componenetes insolubles
básicamente están compuestos por tierra, piedra y otros materiales incorporados
durante el corte de la caña.
[13] PROCESO DE ELABORACIÓN DEL AZÚCAR Sociedad Agrícola E Industrial
San Carlos S.A.http://www.sancarlos.com.ec/pdf/proceso_azucar.pdf: El jugo
clarificado pasa luego a la sección evaporación para eliminar gran parte del agua
presente en el jugo. El jugo clarificado posee aproximadamente un 82-87 % de
agua, por efecto del trabajo de los evaporadores de múltiple efecto se logra reducir
el contenido de agua al 33-40 % (60-67 °Brix), denominándose "meladura" al jugo
concentrado que sale de los evaporadores.

39. [14] CHEN C.P. James. Manual de Caña, Editorial Limusa. 1991. La lechada de cal,
alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez natural
del guarapo, formando sales insolubles de calcio.
[15] La temperatura de calentamiento varía entre 90 y 114.4 ºC, por lo general se
calienta a la temperatura de ebullición o ligeramente más, la temperatura ideal está
entre 94 y 99 º C. En la clarificación del jugo por sedimentación, los sólidos no
azúcares se precipitan en forma de lodo llamado cachaza, el jugo claro queda en la
parte superior del tanque; el jugo sobrante se envía antes de ser desechada al
campo para el mejoramiento de los suelos pobres en materia orgánica.
[16] proceso de produccio de azúcar morena. C. Celis, I. Diaz. Universidad industrial
de Santander, marzo 2010. : la siguiente parate del proceso es separar la tierra,
arena y demás impurezas solidas presentes en el jugo. Esto se realiza mediante
sedimentación. La presipitacion de las impurezas solidas es mas eficiente si es
realizada en caliente por ello se calienta el jugo hasta una temperatura entre 90 y
114.4C ºC en un intercambiador de calor.
[17] M. A. Lozano Serrano. Integracion térmica de procesos, aplicación en ingenios
azucaresos. Universidad de Zaragoza, GITSE-13A. 2008
[18] HUGOT, E. Manual para Ingenieros Azucareros.

40. La Habana: Editora Revolucionaria, 1967: La temperatura conveniente del agua de
imbibición es entre 80 – 85 o C.
ESTE DATO SE ELIMINÓ
[20] O. Rivera, A. Moreno. Mezcla optima de azucares. Universidad ICESI. Cali.
2004: antesde lamolienda, la caña es limpiada en seco y en su camino hacia
elmolino es preparada por tres picadoras tipo brazos oscilantes de 1200HP cada
una. La molienda es hecha en un tándem con seis molinos de 44”X84” equipados
con cuatros masas y moviods por turbinas de vapor de 1200HP.
[21] http://es.wikip edia.org/wiki/Valle_del_Cauca

41. ANEXOS

42. ANEXO A. [1] PERAFÁN, Felipe. Azúcar de Caña. Cali, Colombia. ©2009.
http://www.perafan.com/azucar/ea02cana.html

44. ANEXO B. [6] http://www.monografias.com/trabajos29/region-noroeste/region-
noroeste.shtml

45. ANEXO C. [7] LÓPEZ, L., CADEZA, J. MARTÍNEZ, M. Estudio Preliminar del Efecto
de la Presión de Vacío y del Vapor en un Cristalizador por Lotes a Nivel de Planta
Piloto. Revista Mexicana de Ingeniería Química. Vol. 7, Nº 001.

46. ANEXO D. [8] http://www.sancarlos.com.ec/pdf/proceso_azucar.pdf

47. ANEXO E.
[10]http://www.palmira.gov.co/palmira/documentos/rendicion_cuentas_agosto_08/r
en_agricultura_umma_umata.pdf

48. ANEXO F. [11]http://perfilambientalyumbo.blogspot.com/2008/04/perfil-ambiental-
de-yumbo.html

49. ANEXO G.
[12]http://www.manuelita.com/html/sitio/index.php?view=vistas/es_ES/pagina_53.p
hp

50. ANEXO H. [13]http://www.monografias.com/trabajos29/region-noroeste/region-
noroeste.shtml#circuito

51. ANEXO I. [14] http://www.palmiguia.com/conozca-palmira.html

52. ANEXO J. [15]http://fichas.infojardin.com/hortalizas-verduras/cana-azucar-dulce-
canaduz-canamiel.htm

53. ANEXO K. [16] http://www.palmiguia.com/aspectos.html

54. ANEXO L.
[17]http://www.palmira.gov.co/palmira/documentos/documento_terminal_palmira.p
df

55. ANEXO M. [18] http://es.wikipedia.org/wiki/Yumbo