1. Quantificação de Perdas de Açúcares nas Águas
IndustriaisAtravés da Cromatografia Iônica
Eng° José Robério Cavalcante da Silva
Central Analítica LTDA
17° Seminário Regional sobre Cana-de-açúcar
Recife, abril de 2013

2. AvaliaçõesdeFábricasSucroenergéticas
• Eficiências Setoriais
• Extração
• Tratamento de caldo
• Fabricação de açúcar (SJM)
• Fermentação
• Destilação
• Eficiência Geral
• ART
• ATR
• Balanço do ART

3. AvaliaçõesdeFábricasSucroenergéticas
• Balanço de ART
• Eficiência Geral Industrial (EGI)
• Perdas nas águas industriais
• Perdas na extração (bagaço)
• Perdas no tratamento (torta)
• Perdas na fermentação
• Perdas na destilação
• Perdas indeterminadas
OBS: Perdas indeterminadas devem estar entre 1,5 a 2,0%

4. • Por definição:
EGI = [(sac produzida (kg) + proc) (etanol produzido(L) + proc)
0,95 0,6475
Total de ART (kg) na cana moída
• Considerações
• Considerar a pol em função dos diversos tipos de açúcar
• Transformar os tipos de álcool produzidos em absoluto
• Estimativa do ART na cana (equações de AR e F)
Eficiência Geral Industrial
+ +Kg mel x %ART

5. ART Entrado
• Considerações
ART entrado = ART%cana x 0,01 x cana moída total

6. Perdas na Extração
• Considerações
• Rendimento de bagaço (ver eficiência de extração)
• ART do bagaço relação de paridade
• ART%cana --- P%C
ART%bag ----- P%bag ART%bag = P%bag x (ART%cana / P%C)
Kg ART bagaço = Rbag (kg/t) x cana moída (t) x ART%bag x 0,01
Perdas%ART bagaço = (kg ART bagaço / kg ART entrado) x 100

7. Perdas no Tratamento
Considerações
Rendimento de torta (pesado)
Interferência fuligem pesada junto com torta
ART do torta relação de paridade
ART%cana --- P%C
ART%torta ----- P%torta ART%torta = P%torta x (ART%cana / P%C)
Kg ART torta = Rtorta (kg/t) x cana moída (t) x ART%torta x 0,01
Perdas%ART torta = (kg ART torta / kg ART entrado) x 100

8. Perdas na Fermentação
Perdas Fermentação = ART mosto – (ART álcool + Proc) – ART perdido dest
Kg ART perd ferm= (ART álcool prod / EGD) – (ART álcool + P) – ART perdido dest
Perdas%ART Fermentação = (kg ART perd ferm / kg ART entrado) x 100
Fermentação
ART MOSTO
PERDAS
FERMENTAÇÃO
ART VINHO
Destilação
ART ÁLCOOL
PERDAS
DESTILAÇÃO

9. Perdas na Destilação
Kg ART per dest = (100 -ºGLv/ºGLv) x Alc prod x ºGL x 0,01) +
2,5 x Vf x Alc prod x ºGL x 0,01
Perdas%ART Destilação = (kg ART perd dest / kg ART entrado) x 100
Fermentação
ART MOSTO
PERDAS
FERMENTAÇÃO
ART VINHO
Destilação
ART ÁLCOOL
PERDAS
DESTILAÇÃO

10. Perdas Indeterminadas
PI = 100 – EGI – Perdas (A+B+C+D+E)
Onde:
A perdas % águas
B perdas % extração (bagaço)
C perdas % tratamento (torta)
D perdas % fermentação
E perdas % destilação
OBS:
A não determinação das perdas nas águas AUMENTA
as PERDAS INDETERMINADAS

11. Perdas nas Águas
Água de lavagem de cana
Água do multijato
Água residuária

12. Perdas nas Águas
(lavagem de cana e multijato)
• Considerações
• Amostragem Amostrador contínuo e ponderal
• Medição de vazão (m3/h) horas efetivas de moagem (hem)
• Análise HPLC ou Antrona % ART antes e após o uso
Volume de água (m3) = Q (m3/h) x hem
Kg ART Águas = V água (m3) x [(g/m3 ARTsaída – g/m3 ARTentrada)/1000]
Perdas%Águas ALC = (kg ART ALC / kg ART entrado) x 100

13. Perdas nas Águas
(residuária)
• Considerações
• Amostragem Amostrador contínuo e ponderal
• Medição de vazão (m3/h) horas efetivas de moagem (hem)
• Análise HPLC ou Antrona % ART antes e após o uso
Volume de água (m3) = Q (m3/h) x hem
Kg ART Água Residuária = V água (m3) x [(g/m3 ART)/1000]
Perdas%Águas ALC = (kg ART ALC / kg ART entrado) x 100

14. Perdas nas Águas
• Dificuldades
• Quantificação dos volumes
• Processo de amostragem
• Analítica

15. Perdas nas Águas
Quantificação dos volumes
• Tubulações até 10pol de diâmetro
• Medidores de vazão (fluxo)
• Tubulações acima de 10pol de diâmetro
• Placas de orifício
• Canaletas
• Calha Paschal

16. Perdas nas Águas
• Quantificação dos volumes

17. Perdas nas Águas
• Quantificação dos volumes

18. Perdas nas Águas
• Quantificação dos volumes

19. Perdas nas Águas
• Quantificação dos volumes

20. Perdas nas Águas
Processo de Amostragem
• Obrigatoriamente TEM que ser contínuo
pela variação da concentração de açúcares
nas amostras
• DEVE ser PONDERAL pela variação dos
volumes de água

21. Perdas nas Águas
• Processo de Amostragem

22. Perdas nas Águas
Analítica
• Eynon-Lane (adição de padrão)
• Vários métodos espectrofotométricos, MAS NÃO
SELETIVOS para ART. Medem todos os carboidratos
• Antrona (mede também HMF e furfural)
• Sommogy-Nelson
• DNSA
• Cromatografia
• Líquida (detector de IR)
• Iônica (detector amperométrico)

23. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)

24. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Processo de Quantificação e Amostragem
(amostrador contínuo ponderal TESPRO)

25. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Processo de Quantificação e Amostragem
(amostrador contínuo ponderal TESPRO)

26. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Comparativo de Métodos Analíticos
• Antrona
• IC
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73
% m/v
Dados
Comparativo de Métodos
IC
Antrona
R = 0,99
Médias
IC =0,335%
Antrona = 0,417%

27. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Método IC
• OBS: Ilustração de um cromatograma de análises de
perdas em águas (injeção sem diluição)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 min
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
uA
Cell
1
Glicose5.767
Frutose4.360
Sacarose55.671

28. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Rotina
• Informação por turno (supervisório) do volume
de águas industriais
• Coleta a cada 8h
• Analisa a cada 8h pelo IC (metrohm)

29. Estudo de Caso
Usina Rio Claro – Odebrecht (GO)
Boletim

30. Conclusão
1. Para um correto balanço de ART devem ser
determinadas as perdas nas águas
2. Na Usina Odebrecht Rio Claro as
determinações de açúcares nas águas
diminuíram as PERDAS INDETERMINADAS
3. Com as determinações das perdas nas
águas foi dada maior atenção as perdas na
fermentação
4. A IC é a técnica mais adequada para estas
determinações por sua seletividade e
sensibilidade

31. Obrigado
robério@centralanalitica.com.br
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