EL PROCESO DE LA COCCION DE AZUCAR Principio básicos: En la cocción de azúcar, están implicados los mismos principios y se encuentran los mismos problemas cuando los tachos se controlan a mano que cuándo se controlan por medio de instrumentos, de modo que cuando se controlan por medio de instrumentos, de modo que comentaremos a la vez la operación por estos dos métodos, señalando los rasgos esenciales desde ambos puntos de vista. Ya que la mayor parte del trabajo se ejecuta con tachos de calandria en la actualidad, en ellos se basarán estos comentarios; las condiciones fundamentales son iguales a que las que existen con el uso de tachos de serpentín. El primer paso es la fabricación del grano. En las refinerías de azúcar de caña y en las fábricas de azúcar de remolacha se fabrica grano para cada templa. Sin embargo, en la industria de azúcar crudo no se hace granos más que para las templas de baja calidad, que se transfieren a un cristalizador de depósito “semillero” situado en el piso de tachos o cerca de él, del cual se extraen pies para comenzar las templas de baja calidad. El Volumen del pie no es más que la tercera parte de la templa terminada, y una templa de grano produce material suficiente para tres pies de templa de baja calidad. Si se poseen dos cristalizadores de depósito en vez de uno, se podrá hacer esta operación en forma compuesta, lo que permitirá la fabricación de grano suficiente para nueve templas. Este procedimiento ahora mucho tiempo, al proporcionar triple cantidad de núcleos, cada uno de los cuales adsorbe a la misma velocidad, con lo que se aumenta el volumen a una a una rapidez de tres a nueve veces mayor. En términos generales, es preferible que la fabricación de grano se haga a un vacío que no pase de 25” al nivel del mar. Lo que significa que las temperaturas de operación serán de 150º a 160 ºF, según la pureza. A estas temperaturas la viscosidad será menor y la velocidad de desarrollo de los cristales, mayor. El tacho se cierra, se hace vacío, y se aplica la cantidad plena de agua de inyección al condensador, para lograr la evaporación rápida del licor, jarabe o melaza antes del cebado. Se aplica vapor a la calandria después que ésta ha quedado cubierta de líquido. No se debe cargar demasiado el tacho, ya que esto frenará la velocidad de la operación, debido al efecto de la presión hidrostática. Después que comience la formación del grano. La alimentación se suspende antes del comienzo de la formación de núcleos. Fabricación de granos por el método antiguo: Se comprueba el progreso de la concentración que se está logrando bajo las condiciones fijas que acabamos de mencionar, mediante la extracción de una muestra con la sonda, y la observación de su viscosidad o sensación al tacto. Ya que la viscosidad es inversamente proporcional a la temperatura, se logra más exactitud en su determinación si se lleva a cabo este proceso al mismo vacío. La muestra se toma entre entre el índice y el pulgar, se separan estos dedos, y se observa el largo al que llega el cordón de jarabe antes de quebrarse. No comenzará a formarse grano con el método antiguo hasta que este cordón sea más largo que la separación que se puede lograr entre el índice y el pulgar de la mano. Con jarabe a 83 de pureza y control por instrumentos, el grano se formará a un a.p.e. de aproximadamente 27º, o una sobresaturación de 1,75 en la zona lábil, en la cual se forma cristales espontáneamente sin que haya otros presentes. Llegado este punto, el grano comenzará a formarse rápidamente, y la cantidad deseada se determina de acuerdo con el criterio de un puntita o tach3ero muy experimentado, quien se basa en la observación de una muestra esparcida sobre un pedazo de vidrio y examinada con lupa o microscopio. Cuando se ha formado suficiente grano, se frena la formación, aplicando alimentación al tacho y disminuyendo el vacío 3 o 4”. Con el control manual, el sentido del tacho y la apariencia que tiene la muestra tomada con la sonda determinan el progreso de la formación de grano. El objetivo es el regreso a la fase metaestable, en la cual se desarrollan los cristales existentes, pero no se forman cristales nuevos. Si existen instrumentos, se puede lograr precisión. El a.p.e. se baja a aproximadamente 19, lo que corresponde a una sobresaturación de 1,25. El semillamiento (cebado) por choque: El semillamiento por choque fue introducido por Zitkowski en la industria remolachera, sustituyó rápidamente el método más antiguo que consistía en permitir que el grano se formara espontáneamente. El líquido se concentra hasta un punto superior al de saturación, después de lo cual se introduce al tacho una cantidad pequeña (aproximadamente 1/2kg) de polvo de azúcar. Este polvo no sirve de núcleo al grano, sino constituye un choque a la solución sobresaturada, mediante el cual se induce la formación de grano nuevo más pronto que con el procedimiento antiguo. El choque se debe aplicar tan pronto como se haya pasado el punto de saturación, lo que significa que se debe hacer cuando la solución esté en la zona metaestable. Con el control manual, el momento de aplicar el choque s e determina por el largo del cordón de una muestra que se toma entre índice y pulgar: cuando dicha muestra tenga cordón de 1” de largo aproximadamente, el momento de hacer el choque ha llegado. Con control por instrumentos, el polvo se debe inyectar cuando apenas se haya pasado el punto de saturación; esto corresponde a un a.p.e. de 16, o sobresaturación de 1,10, con 83 de pureza. Si se practica el choque demasiado tarde, hay peligro de formación de conglomerados debido a la concentración excesiva. La velocidad de adsorción de azúcar de cualquier cristal es proporcional a su superficie, que varía según el cubo de esta dimensión. Por lo tanto, la superficie de un cristal a su tamaño; esto quiere decir que, con determinado peso de azúcar, mientras menores sean los cristales, mayor será la superficie de crecimiento, por lo que también será mayor el crecimiento. Esto corrige las irregularidades iniciales de los cristales, ya que los pequeños crecen más rápidamente que los grandes. La irregularidad del grano de la templa final se puede deber a: 1) un aumento repentino del vacío, 2) que se haya permitido una evaporación demasiado rápida, 3) que haya habido filtración de aire por la válvula de descarga, y 4) la admisión de alimentación fría a un tacho caliente mientras la templa estaba subiendo. No aparecerá grano tan pronto como se introduzca el azúcar pulverizado. Junto con el choque se admite una cantidad mínima de aire, para evitar alteraciones del equilibrio de temperatura. Cuando, después de algunos minutos, comience a formarse el grano, habrá que decidir cuando detener dicha formación, lo que se hará por examen de la muestra tomada por sonda, como en el procedimiento antiguo. El grano se debe haber terminado de formar estando el e.p.e. a un nivel de aproximadamente 19 (sobresaturación de aproximadamente 1,40), de modo que no será grande el cambio producido al volver a la zona metaestable. Parece que es mejor efectuar este cambio mediante alimentación de jarabe, y dejar que el vacío permanezca inalterado. En Hawai se han obtenido excelentes resultados con el mantenimiento de un vacío constante toda la operación de cocción. Hasta que el grano haya quedado completamente desarrollado, la sobresaturación no debe ser muy alta. De otra forma, se producirá conglomeración, aun antes de que ocurra la formación de falso grano, y si esto pasa no se podrá hacer nada más que volver a fundir el azúcar. El semillamiento de tachos: El sistema mejor para lograr una buena formación de grano es el de “semillamiento total” del tacho, que significa la inyección. En el momento debido, de la cantidad plena de grano de tamaño predeterminado, en cantidad equivalente al número total de cristales que se desea que contenga la templa terminada. No se forma en el tacho en ningún momento, y hay que mantener la concentración en la zona metaestable o de crecimiento de cristales. La semilla se introduce tan pronto como los instrumentos indican que se ha llegado al punto de saturación. Para determinado tamaño que hay que introducir al tacho para formar una templa de cristales de azúcar de cierto tamaño, s e procede como sigue: determínese el peso del azúcar que se espera obtener de la templa. Cuéntese unos 500 cristales de cristales de azúcar de este tipo, y determínese su peso. Cuéntese el mismo número de cristales del polvo de semilla que se va a actualizar. Después que esto ha quedado determinado y probado, se pueden efectuar correcciones menores para compensar las variaciones que puedan existir. Una vez que se haya establecido el procedimiento, la fijación de normas eliminará el factor personal, y la operación podrá ser duplicada por cualquiera. El falso grano y los conglomerados: Si no se practica el semillamiento de tachos, es fácil pasarse de medida cuando se frena la formación de grano mediante el aumento de la temperatura del tacho, o por dilución, o por ambos métodos ; la masa cocida cae a puntó inferior al de saturación y todo el grano queda disuelto, por lo que hay que comenzar de nuevo. Aunque no quede destruido todo el grano, puede quedar destruido parte de él, por lo que quedará una cantidad insuficiente y se necesitarán que llevar la concentración a la fase metaestable después que se ha logrado formar grano, y en esta fase debe mantenerse durante el resto de la templa. Si la concentración se lleva a un punto demasiado alto, se formará falso grano habrá que disolverlo por dilución, preferiblemente con agua. Aun antes que aparezca el falso grano, puede ocurrir la formación de conglomerados. La conglomeración significa la agrupación de cierto número de cristales, que siguen creciendo juntos,. Una vez formados, los conglomerados seguirán así hasta el final de la templa. Estas agrupaciones de cristales son inconvenientes, porque se alojan impurezas en las rendijas, que evitan el lavado debido y rinden un producto malo, de elevada coloración y baja filtrabilidad. Los conglomerados bajan la calidad d el azúcar refinado y del de consumo directo, hacen que sea más difícil secar estos azúcares en los granuladotes. Hacer que se junte la masa: Después que se haya obtenido gano por cualquier método, o después de que se haya introducido un pie de templa nuevo, el paso más importante y difícil es el de lograr que esta masa se junte. No existen suficientes superficies de cristal para adsorber la sacarosa tan pronto como la evaporación la hace disponible, porque los granos pequeños están muy separados: existe una situación crítica. El vacío se tiene que mantener sumamente uniforme, y hay que restringir la evaporación de acuerdo con la capacidad de crecimiento de los cristales. Es en este punto cuando el auxilio de los instrumentos resulta más eficaz, ya que indican la sobresaturación o el a.p.e. se no dispone de instrumentos, el operados tendrás que depender del sentido del tacto ejercido en las muestras de la sonda. Si la velocidad de evaporación es demasiado rápida, y la sobresaturación o el a.p.e. se aproximen al punto de peligro. La concentración final: Cuando el volumen de la templa ha llegado a ocupar la capacidad plena del tacho, se efectúa la concentración final, cerrando la alimentación, y dejando que progrese la evaporación hasta que se logre el Brix necesario. Esta se determina tomando una muestra de la sonda y formando un cono o una bola de masa cocida en la palma o pulgar de la mano, y observando la rapidez con la cual la muestra de la sonda y formando un cono o una bola de masa cocida en la muestra se achata. Un puntista u operador de tachos experimentado puede determinar la concentración existente con una exactitud de 0,5º Brix. Esta determinación se puede efectuar por instrumentos de control, cuando indica cierto a.p.e. o cierta sobresaturación, que se determina de acuerdo con la experiencia. Con circulación mecánico, la lectura de la carga del motor producirá resultados exactos después que se haya hecho la calibración de su instrumento. Limpieza del tacho con vapor y con agua “barridos” y “enjuagues”: La masa cosida que queda adherida en el interior del tacho después de la descarga tiene que ser eliminada completamente antes del comienzo de la siguiente templa; si no los cristales adheridos pueden alterar las operaciones de formación de grano que hemos descrito. Antiguamente, se admitía vapor al tacho, para calentar y disolver este grano, pero se ha encontrado que las duchas de agua son más deseables, ya que mantienen más limpias las superficies calóricas y logran que haya menos coloración. Las duchas deben alcanzar todas las partes de la superficie calórica y el envolvente, y el agua debe estar caliente y ser aplicada con bastante fuerza La temperatura durante la cocción: La tendencia actual es hacia tachos que trabajen a menos temperatura, debido a que así se produce menos inversión y coloración. El procedimiento antiguo era la cocción del azúcar refino a unos 180 ºF (82 ºC), y el de sulfatación era a temperatura algo inferior. Hoy en día, casi todas las refinerías hacen sus templas a temperaturas de 150 ºF (61 ºC) o inferiores, para evitar incremento de la coloración. Los rudos también se cuecen a temperaturas inferiores a las épocas anteriores. A altas temperaturas, la viscosidad es menor y la cristalización es relativamente más sencilla, pero con el semillamiento total para el establecimiento del grano estas ventajas desaparecen. Las templas de baja calidad siempre se cuecen a vacíos altos, que significan temperaturas bajas para evitar el peligro de la fermentación de espumas y facilitar el trabajo subsiguiente de los cristalizadores, cuya capacidad de enfriamiento suele ser limitada. Brix: En el pasado, se seguían ellos consejos de los puntistas sobre la concentración del jarabe o las melazas con que se alimentaban los tachos. En épocas recientes, predomina densidades de aproximadamente 70 ºBrix o más. El Brix aparentemente de las templas de un ingenio de crudos es, aproximadamente, el siguiente: Templas de grano 90, 0 Templas A 93,0 Templas B 94,0 Templas C 96,0 hasta 100 Tamaños de cristales: Así, en la operación de tacho, se producen cristales de los siguientes tamaños: Cristales para pies de templas C 0,243 mm Cristales de azúcar C y magma 0,350 mm Pies primarios 0,506 mm Pies secundarios 0,730 mm Azúcar comercial 1,050 mm LA CRISTALIZACIÓN EN TACHOS El Departamento de Tachos: La función del tacho es la producción y desarrollo de cristales satisfactorios de azúcar a partir del jarabe del que se alimenta. Las cualidades deseables del azúcar crudo, están sujetas a la influencia de los tachos y de la forma en que se operan. La concentración inicial de los productos que se usan en tachos suele ser de 60 a 65 ºBrix, y puede llegar a 74 ºBrix en el trabajo de refinería. Las altas densidades disminuyen el consumo de vapor y la duración del ciclo, pero hacen que el control satisfactorio de las operaciones sea cuestión delicada que implica el peligro de la producción de conglomerados y falso grano. Tipos de Tachos: En general, predominan dos tipos de tachos: los de serpentín, que trabajan satisfactoriamente con vapor directo; y los de calandria, que trabajan con vapor de escape a baja presión o con vapores extraídos del primer cuerpo de un múltiple efecto, o de un pre-evaporador. La desventaja del tacho de serpentín es que restringe la economía de vapor que se puede lograr, ya que tiene que trabajar con vapor directo. Los tachos de calandria de diseño moderno son muchos más rápidos que los de serpentín, y trabajan mejor. En el Hemisferio Occidental, hace muchos años que nos e fabrican Tachos de Serpentín para ingenios azucareros, y en la actualidad muchas personas los consideran anacrónicos Tachos de serpentín: Los Tachos de serpentín son evaporadores verticales de simple efecto operados al vacío. Su superficie calórica se compone de 6 ó 7 serpentines de cobre a los cuales se admite vapor de 50 a 90 lbs.(3,5 - 3,6 kg/cm2) de presión. Estos serpentines son independientes, y se suelen construir de tubería de cobre de 4 pulgadas de diámetro, enrollada en forma de espiral cónico alto en la periferia exterior y bajo en el centro, con lo que se ajusta a lo forma del fondo del tacho y permite un buen drenaje del vapor condensado. Los serpentines se apoyan y fijan sobre unos soportes, con piezas apropiadas en forma de silletas paras que el cobre no sea dañado por la vibración, expansión y contracción. Accesorios para tachos, tanto de Calandria como de Serpentín:  Una gran válvula de descarga situada al fondo, con un diámetro del octava a la sexta parte del diámetro del tacho.  Un Separador en el extremo superior del tacho, situado en el domo o cúpula, o entre el domo y el condensador. Este separador frena la velocidad de los vapores, y disminuye el arrastre de gotas de jarabe.  Un condensador de algunos de los diversos tipos apropiados, abastecidos de agua fría para condensar los vapores y mantener el vacío.  Una bomba de vacío conectada al condensador por tubería de 6 a 8” de diámetro. Esta bomba crea vacío para comenzar la templa y elimina los gases inconfensables durante la cocción.  Una válvula para sacar el vacío conectada al cuerpo del tacho por un tramo corto de tubería, o montada sobre el tacho mismo. El vacío se saca precisamente antes de descargar el tacho.  Mirillas de observación, a través de las cuales se podrá observar el progreso de la templa; una sonda para tomar muestra de la masa cocida; un manómetro de vacío, un termómetro y un manómetro de presión de vapor. El operador del tacho puede variar la temperatura de la masa en ebullición mediante el aumento o disminución de la inyección de agua que la produce. El uso de tubos de sección elíptica con eje largo en posición vertical, es una mejora de los tachos de serpentín que fue desarrollada en Australia. Tachos de calandria: Un tacho de calandria es un evaporador de simple efecto, de diseño especial, dotado de tubos cortos de gran diámetro y un tubo central grade, para facilitar la circulación de la masa cocida pesada y viscosa que se elabora en cochuras llamadas “templas”. EL jarabe y las melazas, en ciertas proporciones, desarrollan cristales de azúcar. Se comienza por la cobertura de la superficie calórica a un nivel apenas suficiente para lograr que haya circulación, y se termina con la carga completa que constituye la templa, cuyo volumen es el triple del volumen con que se comienza. a) Fondos: El fondo tiene forma cónica, con la válvula de descarga situada en el centro. El ángulo que forman los lados con la horizontal no debe ser menor de 20ª. Entre el cono y la calandria, que está colocada inmediatamente arriba, debe haber una sección cilíndrica corta, de no menos de 8 pulgadas d e altura, que permita espacio suficiente para hacer la fijación de los tubos mediante expansión de sus extremos. b) Alimentación: Si el tacho está provisto de circulación mecánica, la alimentación tiene que llegar hasta la válvula de descarga o cerca de esta válvula, para que sea proyectada hacia el centro, debajo del impelente. Si el tacho no tiene circulador, hay que poner cuidado especial en el logro de una distribución uniforme en el fondo, debajo de la calandria y lejos del tubo central. Un método satisfactorio de lograr esto es el que describimos a continuación. La alimentación entra en el tacho por encima de la calandria, y la tubería de alimentación penetra en el tacho hasta el centro del tubo central, donde hay un codo y una tubería vertical que llevan la boca hasta más debajo de la placa inferior. La tubería termina en conexión con la salida lateral de una cruceta. Las cuatro ramas horizontales de la cruceta tienen la mitad del diámetro de la tubería de alimentación, y se apoyan en abrazaderas soldadas a la parte inferior del tubo central. Los brazos llegan casi al envolvente, y sus extremos se cierran. Cada brazo tiene cuatro huecos de diámetro igual a la mitad del diámetro del brazo, situados del mismo lado, y dispuestos en forma tal que impartirán una rotación en el mismo sentido que las manecillas del reloj a la cocida en el fondo del tacho. Se logra una mejora considerable si se inyecta vapor de escape a la tubería de alimentación, entre la válvula de control de alimentación y el tacho; esta instalación constituye una adaptación de la asperjadota con la alimentación se deja siempre abierta, pero no tanto que interfiera con la alimentación del tacho. Cuando se cierra la alimentación para hacer la concentración final de la templa, la válvula de vapor se deja abierta, y no se cierra mas que cuando la templa está terminada. Cuando el tacho se vacía, la limpieza a vapor del fondo “escoba” puede ser auxiliada por esta conexión. Materiales de construcción de los tachos: Antiguamente, el material común para la fabricación de cuerpos de tachos era el hierro fundido, pero hoy en día se usa casi exclusivamente la lámina de hierro dulce. Los serpentines y tubos de cobre proporcionan la mejor superficie calórica, pero se siguen usando mucho los tubos de hierro. Los tubos de hierro se oxidan por el lado expuesto al vapor, los que disminuye notablemente la transmisión de calor. El procedimiento reciente en la construcción de tachos para azúcar refinado ha sido uso de materiales anticorrosivos, para evitar que dicho azúcar lleve manchas de óxido, especialmente después de las paradas. Patterson hizo un examen de los tachos de las refinerías norteamericanas, y encontró que aproximadamente la tercera parte de ellos estaban fabricados con láminas de hierro dulce y que de éstos, muchos llevaban tubos de acero. Si a esta cantidad se sumaban los cuerpos de hierro fundido existentes, el total ascendía a más de la mitad de todos los tachos examinados. Del azúcar blanco, eran de materiales anticorrosivos: lámina de hierro dulce con forro de acero inoxidable, la misma lámina con forro de níquel, lámina totalmente inoxidable, lámina de acero con alto contenido de cobre, u otros caeros especiales. Para evitar la formación de óxido durante las paradas, es procedimiento bastante común en las refinerías el dejar las superficies calórica con la capa de jarabe de azúcar que queda si no se aplica vapor de barrido después de la última templa. El barrido (que frecuentemente se sustituye por una ebullición con agua) se hace precisamente antes de recomenzar el trabajo. Términos utilizados en el área de tachos: Jarabe: Es el jugo concentrado que sale de los evaporadores. Masa Cocida: Se le llama a si a la mezcla de azúcar y licor madre que descarga el tacho. Melaza: este no es más que el licor madre. La Magma: consiste de azúcar de baja calidad mezclada con jarabe o melaza y depositada y depositada en cristalizadores, de los cuales se extrae hacia los tachos para comenzar con ella una templa de alta calidad (a menudo se le llama también Mingler) Pie de Templa: La cantidad de magma que se utiliza para cada templa. Templa: Esta es la cantidad de masa cocida que se descarga en un tacho. Corte: Se le llama de ese modo a la transferencia de masa cocida de un tacho a otro. EL CONTROL DE TACHOS Y EL USO DE INSTRUMENTOS: Introducción: Hasta hace 35 años, era incompleto y poco satisfactorio el conocimiento que se tenía de la operación de tachos al vacío, y se dependía de la experiencia y del método empírico del operador de tacho (llamado “puntitas” o “tachero”). El Dr. Claassen sugirió el uso de la sobresaturación como elemento de control, y lo comenzó a practicar en Europa. Su trabajo fue seguido por el de Thieme, quien lo desarrolló para la industria de azúcar de caña de Java. Las mejoras que se han logrado después se derivan de la obra pionera de estos dos hombres. Consideraciones teóricas: La investigación efectuada en Suecia estableció los principios siguientes: En una solución no se forman, crecen, ni depositan cristales a menos que está sobresaturada, es decir, que la solución contenga más sólido que los que el agua podría disolver a determinada temperatura. El grado de sobresaturación se puede dividir en tres fases: La primera: (meta estable), comprende una zona de concentración en la cual los cristales que existen aumentan su tamaño, pero no se forman cristales, nuevos. La Segunda Fase: justamente arriba d3e la metaestable es la intermedia, dentro de la cual crecen los cristales existentes y se forman cristales nuevos. Fase Final: Más allá de la intermedia, se entra en la zona lábil, en la cual se forman cristales espontáneamente, sin presencia de otros. En algunos materiales estas zonas son estrechas, lo que dificulta el control exacto. En las soluciones de azúcar, las zonas son de ancho suficiente para permitir el uso práctico de estos principios. En soluciones de azúcar, ha quedado establecido que la zona metaestable se extiende desde saturación de 1,00 hasta aproximadamente 1,40 pero para el uso práctico el control se opera entre 1,25 y 1,40 y los gráficos se basan en esta gama. El método utilizado para determinar los límites de las diversas zonas en la industria azucarera es más o menos de lo que describimos a constitución. Determinación de los puntos críticos: Para determinar los puntos de saturación del jarabe que ese está concentrando en un tacho, se colocan cristales de azúcar, con aristas agudas, en la sonda, y se someten a la acción del jarabe. Tan pronto como se determine por uso del microscopio que la acción del jarabe ha dejado de redondear las aristas de los cristales, se ha logrado el punto de saturación. Proporciones de melazas y jarabes en masacocidas: Los diversos sistemas de cocción que describimos anteriormente requieren que las masacocidas sean a cocción a ciertas purezas, para que rindan jarabes o melazas de las purezas deseadas. En las fórmulas para calcular mezclas, se aume que las densidades de la meladura y del a miel o melaza son iguales. Sea 100= el peso total de masacocida de la templa P = la pureza del jarabe. p = la pureza de la melaza que se va a cocer en la templa. M= pureza de la masacocida que s e quiere formar con melaza. x= porcentaje (en peso) de la templa que se quiere fromar con melaza. 100-x= porcentaje (en peso) de la templa que se quiere deducir del jarabe. Entonces, 100 (P-M) X= P- p Debido a las diferentes de Brix, esta fórmula logra resultados menos precisos cuando P representa la pureza del pie o núcleo de templa con cuya base se va a completar la templa. Diagrama de Cobenze: Este cálculo se puede practicar con facilidad utilizando el método de Cobenze para mezclas, que muestra el diagrama de la figura siguiente y el ejemplo. Supongamos que 85 es el coeficiente de pureza de un jarabe, y 55 el de una melaza, y que se requiere cocer con estos dos materiales una templaron pureza de de 65º. Dispóngase las cifras según muestra el diagrama. Réstese el número e pureza de la masacocida del jarabe, y el número de pureza el de la masacocida. Y arréglense los residuos en la forma que muestra el diagrama; el residuo 10 es el número de partes de jarabe que se requiere. Y el residuo 20 el número de partes melaza. Si lo que se requiere es el porcentaje de cada cual por el número total de partes, y multiplíquese por 100. como ocurre en el método anterior, al usar sólo pureza en el cálculo de mezclas hay que suponer que las densidades de las soluciones son iguales. Este método se puede usar para todas las mezclas, y facilita la solución de muchos problemas que otra forma resultarían complicados. Si se saben cualesquiera tres de los números necesarios para el diagrama, es muy fácil determinar los otros dos. Han sido recomendados otros métodos de naturaleza más compleja, pero la sencillez del diagrama de Cobenze es factor importante en su amplia utilización. Tipos de centrifugas La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos no miscibles, o de sólidos y líquidos por la aplicación de una fuerza centrífuga. Esta fuerza puede ser muy grande. Las separaciones que se llevan a cabo lentamente por gravedad pueden acelerarse en gran medida con el empleo de equipo centrífugo. Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias: industria química, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias, farmacéuticas, textil, azucarera, etc. Tipos de centrifugas: de sedimentación y de filtro 1.7.1 Centrífuga de Sedimentación Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por fuerza centrífuga, una capa anular de líquido de espesor fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es bastante grande comparada con la de la gravedad, la superficie del líquido se encuentra esencialmente paralela al eje de rotación, independientemente de la orientación de la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases menos densas se levantan hacia dentro. Las partículas pesadas se acumulan sobre la pared y deben retirarse continua y periódicamente. 1.7.2 Centrífugas De Filtro Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora doméstica. La pared de la canasta está perforada y cubierta con un medio filtrante, como una tela o una rejilla fina, el líquido pasa a través de la pared impelido por la fuerza centrífuga dejando una torta de sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de filtración se incrementa con esta fuerza y con la permeabilidad de la torta sólida. Algunos sólidos compresibles no se filtran bien en una centrífuga a causa de la deformación que sufren las partículas por la acción de la fuerza centrífuga, por lo que la permeabilidad de la torta se ve reducida considerablemente. La cantidad de líquido que se adhiere a los sólidos después que éstos se han centrifugado depende también de la fuerza centrífuga aplicada; en general, el líquido retenido es considerablemente menor que el que queda en la torta que producen otros tipos de filtros.     Figura 31 Centrífugas De Filtro 1.7.3 Centrifugas discontinuas Los que empezaron a utilizarse antes y que siguen siendo muy utilizados aun hoy son los separadores centrífugos de operación discontinua o por cargas. Su uso fundamental consiste en la separación de las aguas madres de los cristales introduciéndolos en cestos perforados para someterlos a la acción de la fuerza centrífuga, pudiendo ser lavados a continuación mediante una lluvia de agua de corta duración Para evitar el trabajo de sacar a pala los cristales, la cesta está hecha de forma que tiene una abertura en el fondo, que se tapa mediante una placa corredera, de modo que los cristales puedan caer a una cinta transportadora, por ejemplo. El cesto perforado se encuentra rodeado de una carcasa que detiene y recoge las aguas madres y las aguas de lavado. En las industrias de proceso químico la cesta de la centrífuga se suele encontrar suspendida. Cuando existan varias, pueden accionarse mediante un eje transversal con correas de transmisión a cada una de las cestas, o bien cada una de las centrífugas puede tener su propio motor individual. Ambos sistemas tienen ventajas, pero el último va ganando popularidad, en parte por el hecho de que, cuando falla un motor, solamente queda inmovilizada una de las cestas. Para que gire con suavidad es necesario que la carga quede repartida homogéneamente por toda la cesta que gira rápidamente. Cuando la cesta tenga 100 cm de diámetro y gire a una velocidad de 1.450 rpm, con lo que la fuerza centrífuga llega a hacerse 1.000 veces mayor que la de la gravedad, los desequilibrios pueden llegar a ser muy serios, lanzando la cesta fuera de su órbita. La suspensión que quede por encima es causa de oscilaciones que absorben los cojinetes y rodamientos. Casi todas las centrifugas que se utilizan en las operaciones de producción elevada, tales como las de la industria azucarera, son de control automático; el operador abre las válvulas que dan entrada a la masa cocida y carga la cesta; ésta gira a una velocidad que crece gradualmente de 300 a 900 rpm. La suspensión, que tiene un 50 % de sólidos, se distribuye de por sí en la cesta, que gira suavemente, tan rápidamente como entra. La cesta se deja casi llena. El operador se separa y pone en funcionamiento otra cesta, mientras un dispositivo de relojería abre la válvula del agua de lavado después de que la centrífuga alcanza su velocidad Máxima, 1.800 rpm, aplica después el freno y detiene la máquina. El aperador vuelve, descarga los cristales mediante un rastrillo manejado a mano. Después vuelve a colocar la válvula en el fondo de la cesta y da comienzo a un nuevo ciclo. El ciclo dura 2,5 minutos. Si la cesta tiene 90 cm de diámetro y 60 cm de profundidad, la carga de azúcar que se acumula en ella es de unos 250 Kg. Las cestas de las centrifugas se fabrican de acero, acero forrado de caucho, bronce, acero inoxidable o aleaciones especiales. En los separadores centrífugos las cestas no tienen perforaciones ni en las paredes ni en el fondo y rebordes superiores, pero por su construcción son de forma semejante a la de las cestas perforadas. Cuando la cesta gira los sólidos son lanzados contra las paredes, mientras que los líquidos, incapaces de pasar a través de las paredes laterales, ascienden hasta el borde superior y pasan al otro lado de la misma, fluyendo hasta colector. Mientras tanto los sólidos se acumulan sobre las paredes. Se vacía el colector de líquidos y después, mediante un rastrillo, se sueltan los sólidos y se hacen que caigan a través de la abertura del fondo. Para impedir que se formen "olas de marea" que podrían desequilibrar la parte móvil, se disponen unas paredes deflectoras de forma anular en la misma. Este tipo de separadores con "cesta no perforada" se escoge para aquellas suspensiones que no filtren, mientras que las papillas que filtren con facilidad deben tratarse con centrífugas de cesta perforada. Tanto unos como otros tipos de centrífugas pueden construirse también con motor en la parte inferior. 1.7.4 Separadores centrífugos de operación continua La industria tiene a su disposición varios tipos de separadores centrífugos construidos para el trabajo ininterrumpido; difieren en cuanto a su construcción y adaptabilidad, encontrándose así que cada uno sirve preferentemente para un problema determinado.Ver Figura 32     Figura 32 Centrifuga de operación continua El separador continuo de Merco tiene un rotor macizo, suspendido y movido desde la parte superior, que gira dentro de una carcasa. La alimentación de la suspensión por centrifugar penetra por la parte superior. El movimiento giratorio separa los sólidos, que son impulsados hacia la parte más externa del rotor, y salen acompañados de una cantidad predeterminada de líquidos a través de toberas, dispuestas en número de 20 en la periferia del rotor, y de éstas pasa a un tubo de salida inferior. El líquido pasa a través de los álabes anulares, inclinados, más próximos al centro del rotor y alcanza un orificio de salida superior en que termina un tubo colector. En los tipos con capacidades mayores de 350 gpm, la velocidad del rotor puede alcanzar 2.000 rpm; en los tipos más pequeños, que tienen, por ejemplo, un rotor de acero inoxidable en una carcasa de bronce a prueba de ácidos y con una capacidad de 10 gpm, el rotor gira a velocidades de 6.000 rpm y superiores. Los últimos modelos tienen boquillas para la salida de la papilla espesada que se pueden reemplazar desde el exterior. El separador continuo de Merco puede concebirse como un concentrador con depósito prácticamente instantáneo. La pulpa concentrada procedente del mismo puede pasar a un filtro para proseguir su deshidratación. La separación de partículas de los tamaños deseados, la separación de dos sólidos de tamaños diferentes entre si, tales como, por ejemplo, el gluten y el almidón, son operaciones que se realizan con extraordinaria eficacia. Es posible recircular una porción del líquido que sale por la parte inferior, o bien introducir agua de lavado. En los últimos modelos un elevador hidráulico, que forma parte del conjunto, permite el acceso directo al rotor y sus válvulas. En la Figura 33, se muestra el despiece de un separador centrífugo a la izquierda y a la derecha su apariencia externa.             La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos no miscibles, o de sólidos y líquidos por la aplicación de una fuerza centrífuga. Esta fuerza puede ser muy grande. La separación se lleva a cabo lentamente por gravedad y pueden acelerarse en gran medida con el empleo de un equipo centrífugo. Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias: industria química, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias, farmacéuticas, textil, azucarera, etc. Principio de funcionamiento de una centrifuga La separación se procesa en el rotor de retención de sólidos que puede ser montado tanto como purificador o clarificador. En ambos casos, el aceite contaminado es alimentado en la separadora por el centro y es separado en varias etapas por medio de la acción de una fuerza centrifuga, siendo esta la fase más pesada direccionada hacia el rotor. El acumulo es removido periódicamente mediante una limpieza manual. El aceite es bombeado, calentado (dependiendo de la aplicación) y separado. Un sellador en el rotor de la separadora impide que el aceite escape por la salida de agua. Si el sello se rompe, un dispositivo de alarma es activado. Cuando ocurre la ruptura del sello, la válvula de tres vías corta la alimentación del aceite, que es recirculado hasta que la falla sea corregida. 1. Introducción La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos no miscibles, o de sólidos y líquidos por la aplicación de una fuerza centrífuga. Esta fuerza puede ser muy grande. Las separaciones que se llevan a cabo lentamente por gravedad pueden acelerarse en gran medida con el empleo de equipo centrífugo. Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias: industria química, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias, farmacéuticas, textil, azucarera, etc. A continuación, haremos una descripción sobre que son las centrífugas, sus tipos y clasificación; además de su participación en la industria azucarera. Objetivos Generales: Descripción del proceso de elaboración de azúcar. Detallar la participación de la centrífugas en dicho proceso. Específicos:  Dar a conocer que es una centrífuga. Detallar las clases y tipos de centrífugas. Especificar las partes que compone una centrífuga. Explicar el proceso donde dicho equipo participa. Definición del equipo: Una centrífuga es un aparato que aplica una fuerza centrífuga sostenida (esto es, una fuerza producida por rotación) para impeler la materia hacia afuera del centro de rotación. Este principio se utiliza para separar partículas en un medio líquido por sedimentación. Fig. 1 Tipos de separador mecánico Materiales separados Separadores Líquido de líquido Tanques de sedimentación, ciclones líquidos, decantadores centrífugos, coalescedores. Gas de líquido Tanques fijos, deaereadores, rompedores de espumas. Líquido de gas Cámaras de sedimentación, ciclones, precipitadores electroestáticos, separadores de choque. Sólido de líquido Filtros, filtros centrífugos, clarificadores, espesadores, centrífugas de sedimentación, ciclones líquidos, criba húmeda, separadores magnéticos. Líquido de sólido Prensas, extractores centrífugos. Sólido de gas Cámaras de sedimentación, filtros de aire, filtros de bolsa, ciclones. Sólidos de sólidos Cribas, clasificadores neumáticos y húmedos, clasificadores centrífugos. La fuerza centrífuga se genera dentro del equipo estacionario mediante la introducción de un fluido con alta velocidad tangencial a una cámara cilindro cónica, formando un vórtice de considerable intensidad. Los ciclones que se basan en este principio extraen gotas líquidas o partículas sólidas de los gases con diámetros hasta de 1 a 2 μm. Unidades más pequeñas, llamadas ciclones líquidos, separan las partículas sólidas de los líquidos. La alta velocidad que requiere un líquido a la entrada de estos se obtiene con bombas estándar. En los equipos giratorios se genera una fuerza centrífuga mucho mayor que en los equipos estacionarios (tazones o canastas operados en forma mecánica, normalmente de metal, giran en el interior de una carcasa estacionaria). Al rotar un cilindro a alta velocidad, se induce un esfuerzo de tensión considerable en la pared del mismo. Esto limita la fuerza centrífuga, que puede generarse en una unidad de tamaño y material de construcción dados. Por lo tanto, solamente pueden desarrollarse fuerzas muy intensas en centrífugas pequeñas. La base física de la separación es la acción de la fuerza centrífuga sobre las partículas en rotación, que aumenta con el radio del campo rotacional y con la velocidad de rotación. La velocidad de sedimentación se determina por la densidad de las partículas. Las partículas densas sedimentan primero, seguida de las partículas más ligeras. En función de las condiciones existentes, las partículas muy ligeras pueden incluso permanecer en suspensión. La fuerza centrífuga relativa guarda relación con el número de revoluciones del rotor por minuto conforme a la fórmula: FCR = 1,118 x 10-6 x r x n2 en donde FCR = fuerza centrífuga relativa (g) r = radio en milímetros desde el pivote de la centrifugadora hasta la punta del punto, y n = número de revoluciones por minuto 2. Historia Del Equipo La invención de la máquina centrífuga que purga masa cocidas azucareras ha sido atribuida a Schotter en 1848 y a Dubrunfaut, pero las autoridades en esta materia están de acuerdo en que fue David Weston quien obtuvo la patente de la centrífuga suspendida en 1852 y la introdujo al trabajo práctico azucarero en Hawai, en 1867. Hasta bien entrado el siglo actual, al tipo de máquina centrífuga que está en uso general en la actualidad se le llamaba centrífuga Weston. Fué para trabajo azucarero que se desarrollaron equipos de filtración de varios tipos, entre ellos el filtro Taylor de bolsas, de hace más de 100 años; el filtro prensa, fue sugerido por Howard alrededor de 1820, pero fue introducido con éxito por Needham en 1853; y los filtros modernos de láminas, tales como los Kelley, Sweetland y Vallez, fueron introducidos de 1910 a 1920. Descripción del equipo: La centrífuga utilizada en la industria azucarera consiste en una canasta cilíndrica y de las mallas. El canasto cilíndrico de la centrífuga, que está suspendido de una flecha o "huso" tiene sus costados perforados y forrados de tela metálica; entre el forro y el costado hay láminas de metal que contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada (62 a 93 perforaciones por cm2) La canasta: está diseñada para recibir la masa cocida por tratar y colocada en un eje vertical en cuyo extremo superior se encuentra el motor o la toma de fuerza que mueve a la máquina. La canasta está perforada con numerosos orificios que permiten el paso de las mieles, los cuales son de 7 mm de diámetro y están separados aproximadamente 22 mm entre centros; además está provista de anillos circulares que resisten la fuerza centrífuga; la canasta esta guarnecida con una malla de metal que retiene el azúcar y deja pasar las mieles. Las canastas se construyen de mayor o menor grueso, de acuerdo con la fuerza centrífuga a la que estarán sujetas. Las que recibirán las tensiones mayores se fabrican de acero al cromo-cobre y los aros algunas veces de acero niquelado. La canasta está abierta en su parte superior para permitir la alimentación de la masa cocida y en el fondo para descargar el azúcar cuando la máquina se detiene. Cuando la máquina esta trabajando, es decir, durante la carga y secado, esta ultima salida permanece cerrada por un cono de lámina delgado. La canasta está fija al eje por un cubo que ocupa la abertura del fondo, pero que deja espacio suficiente para la descarga del azúcar. La canasta está rodeada por una envoltura para recibir las mieles y para proteger al operador de las partes móviles. Esta envoltura tiene una abertura en la parte superior que corresponde con la de la canasta y que puede cerrarse por medio de dos medias tapas de charnela provistas con una perforación a través de la cual pasa el eje. En general, se emplean varias centrífugas formando una batería y distribuidas en una línea. Las mallas: la amplitud del esparcimiento no permite que la canasta esté guarnecida por una simple lámina perforada o una simple malla perforada o una simple malla: la mayor parte de las perforaciones caerían sobre la pared lisa de la canasta y no dejarían escapar las mieles. Por esta razón la canasta generalmente se provee de dos guarniciones diferentes: Una malla de sostén que es una tela metálica ordinaria de alambre de bronce o de cobre de 1 a 1.5 mm de diámetro, con aberturas de 5 a 10 mm que sirve para separar la malla propiamente dicha de la pared de la canasta. La malla propiamente dicha, diseñada para retener los cristales y que puede ser: 3. Tipos De Centrifugas Existen 2 grandes tipos de centrífugas: 1) Centrífuga De Sedimentación: Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por fuerza centrífuga, una capa anular de líquido de espesor fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es bastante grande comparada con la de la gravedad, la superficie del líquido se encuentra esencialmente paralela al eje de rotación, independientemente de la orientación de la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases menos densas se levantan hacia dentro. Las partículas pesadas se acumulan sobre la pared y deben retirarse continua y periódicamente. 2) Centrífugas De Filtro: Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora doméstica. La pared de la canasta está perforada y cubierta con un medio filtrante, como una tela o una rejilla fina, el líquido pasa a través de la pared impelido por la fuerza centrífuga dejando una torta de sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de filtración se incrementa con esta fuerza y con la permeabilidad de la torta sólida. Algunos sólidos compresibles no se filtran bien en una centrífuga a causa de la deformación que sufren las partículas por la acción de la fuerza centrífuga, por lo que la permeabilidad de la torta se ve reducida considerablemente. La cantidad de líquido que se adhiere a los sólidos después que éstos se han centrifugado depende también de la fuerza centrífuga aplicada; en general, el líquido retenido es considerablemente menor que el que queda en la torta que producen otros tipos de filtros. Clasificación Dependiendo del mecanismo utilizado para realizar su trabajo, las centrífugas se clasifican en : 1) Centrífugas Hidraulicas Para este tipo de centrífuga es necesario un litro de agua por segundo para un H.P. Cuando la presión se aplica con una bomba centrífuga, ésta tiene generalmente, un rendimiento propio de 0.65 a 0.80. Las bombas bien construidas, llegan fácilmente a 0.75. Ventajas: Su conservación es simple; las piezas que más se desgastan son las boquillas, que se reemplazan fácilmente. En algunos países se ha llegado a hacerlas girar muy rápidamente, aumentando la presión del agua y la potencia de las bombas. Desventajas: Tienen un alto consumo de potencia por el bajo rendimiento de la rueda Pelton. El problema anterior se acentúa más si se les hace trabajar con compresores de acción directa, que consumen de 35 a 40-Kg. por H.P. Su arranque es relativamente lento. Este tipo de centrífuga tiende a desaparecer, por no corresponder a las exigencias de la industria azucarera moderna. 2) Centrífugas De Banda Este tipo de centrífugas se reúne en baterías movidas por un eje longitudinal común que, a su vez, es mandado por un motor. Los ejes de las centrífugas son verticales y por lo tanto, la transmisión necesita poleas locas para el regreso de la banda. El eje longitudinal gira comúnmente a una velocidad de aproximadamente un tercio de la de las máquinas. El cálculo de las centrífugas de banda, se hace a partir del par y de la aceleración angular, pudiendo considerarse ésta como constante durante el período de arranque. Ventajas: Son las baratas de instalar. Son simples y su conservación es fácil. Causan al motor pocas cargas intempestivas y dar una marcha suave y regular. Desventajas: El desgaste de las bandas es considerable Las necesidades de potencia sin ser tan altas como las de las centrífugas hidráulicas, son mayores que las de las centrífugas con mando eléctrico directo. Han perdido terreno en favor de las centrífugas con mando eléctrico. 3) Centrífugas De Mando Eléctrico Estas máquinas se manejan con un motor eléctrico vertical, cuyo eje es continuación del eje de la centrífuga. El mando de la máquina se efectúa por medio de un embrague de fricción consistente en dos zapatas de material flexible provistas de dos balatas de fricción y convenientemente cargado. Las zapatas están fijas al eje del motor y giran dentro de un tambor que a su vez está fijo al eje de la centrífuga, resbalan al principio, arrastrando la centrífuga que gira más y más rápidamente y al fin de determinado tiempo las zapatas se adhieren completamente. La rapidez de aceleración puede modificarse considerablemente, modificando el peso de carga de las zapatas o cambiando el grueso de la banda flexible de que están hechas. Ventajas: Cada máquina centrífuga es independiente, es decir, forma una unidad separada. Por esta ventaja se economizan correas y tuberías. Si algún motor se descompone, sólo se para una máquina y ésta es una ventaja contra la pérdida de tiempo. El motor individual es el arreglo que permite las más altas capacidades, la mejor calidad del azúcar y el uso más completo del equipo. Necesidades de mano de obra son mínimas. La conservación es simple; las descomposturas, las paradas y las reparaciones de los motores, son raras. Desventajas: Este tipo de centrífugas son bastante caras. Su motor disminuye el factor potencia. 1) Centrífugas Baches Las partes más importantes de este tipo de centrífugas son: 1- Canasto: también llamado "drum". La porción cilíndrica esta perforada con hoyos de 1/8" – ¼" .La parte superior tiene un labio sólido el cual fija el espesor de la masa, normalmente oscila entre 7 y 10 pulgadas. La parte inferior es sólida con hoyos para descargar el azúcar, este hoyo puede tener una válvula para cierre durante el ciclo. 2- Tumbador: es un mecanismo de descarga que actúa neumáticamente que posee una cuchilla que raspa el azúcar en el canasto. 3- Eje: el canasto se une al eje central en el fondo. El eje conecta el canasto con el motor. 4- Bearing: Toda la parte rotativa esta soportada sobre los bearings. 5- Switch 6- Envolvente 7- Cedazos Ventajas: Ofrece un buen lavado de la masa cocida. No ofrece rotura de cristales. Produce azúcar de baja humedad. Bajo consumo de energía. Desventajas: Requerimientos de mantenimiento considerables. Costo de operación y capital altos. 2) Centrífugas Continuas: Este tipo de centrífuga gira a velocidad constante, por tal razón usa menos controles. Esto hace que el costo de mantenimiento sea menor. El canasto es cónico con ángulos entre 30 y 34 grados. Este ángulo permite al cristal de azúcar subir y ser descargado en la parte superior del canasto debido a la fuerza centrífuga. La alimentación debe colocar el flujo de masa en el centro del canasto y producir una capa uniforme en la parte inferior del canasto. Los cedazos son similares a los de las centrífugas bache pero tienen las siguientes diferencias: El cedazo debe estar fijo al canasto. El tamaño de los hoyos es diferente. El cedazo continuo sufre desgaste producido por el azúcar y debe ser cambiado periódicamente. Debido a que el azúcar sube a través del screen, los cristales se rompen produciendo cristales de diferentes tamaños. Ventajas: Bajo requerimiento de personal para su manejo. Poca necesidad de mantenimiento. Bajo costo de capital y operacional. Desventajas: Alto consumo de energía eléctrica. Pobre lavado de masa cocida. Alta rotura de cristales. Dependiendo de sí la centrífuga o su parte giratoria tenga una pared sólida, una pared perforada o una combinación de ambas, estas se clasifican en: Tipo botella Tubulares Tipo disco Tipo vacuum 1) Centrífuga Tipo Botella: Es un separador tipo lote, el cual es usado primordialmente para investigaciones, pruebas o controles. La separación toma lugar en un tubo de ensayo o en un envase tipo botella, el cual es simétricamente montado en una vara vertical. La vara de una centrífuga de este tipo esta usualmente dirigida por un motor eléctrico, turbo-gas, o por un mecanismo de tren dirigido manualmente localizado encima o debajo del rotor. En la mayoría de los casos, las botellas son sostenidas por envases de metal bastante fuertes, de tal modo que su eje sea perpendicular al eje de rotación, y algunas centrífugas tipo botella, los tubos de ensayo o botellas están inclinadas a un ángulo de 37° al eje de rotación, a fin de reducir la distancia a la que el material debe ser colocado. Este tipo de centrífugas es un equipo estándar para la mayoría de los laboratorios biológicos, químicos o médicos. Son usados para separar materiales sólidos en suspensión o para clarificar líquidos cuando las precipitaciones no suceden en un tiempo razonable en el campo gravitatorio. P2) Centrífugas Tubulares: Las centrífugas tubulares son usadas mayormente para la separación continua de líquidos de otros líquidos o de partículas muy finas de líquidos. En general, son usadas cuando se requieren altos requerimientos de centrifugación. El tazón rotatorio de una centrífuga tubular consiste en un largo tubo hueco. Para separación continua, el material a centrifugar es introducido en el extremo cerca del eje. En muchos casos la separación no es completa y se debe pasar el material varias veces a la máquina. Estas centrífugas son movidas por un motor de alta velocidad o una turbina de aire o vapor. La sedimentación toma lugar como un fluido que fluye desde un extremo del tubo al otro. Cuando el material consiste en pequeñas partículas o moléculas y la concentración es muy baja, el material sólido es usualmente dejado depositarse en la pared. En este caso, la maquina es operada como una centrífuga por lote. Las centrífugas tubulares se usan en un sinnúmero de aplicaciones, tales como: purificación de vacunas ( vacunas no centrifugadas contienen gran cantidad de materiales no esenciales y dañinos; purificación de aceites de lubricación e industriales; clarificación y purificación de productos alimenticios tales como aceites esenciales, extractos y jugos de fruta; separación de líquidos inmiscibles que no pueden ser separados por gravedad. 3) Centrífugas Tipo Disco: Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentación toma lugar en dirección radial en el espacio entre los conos adyacentes. La centrífuga tipo disco usualmente opera en forma continua. Estas centrífugas son usadas para separación de líquidos en los cuales el sólido o componentes inmiscibles que están en bajas concentraciones. Son usadas para la purificación de aceites combustibles, para el aprovechamiento de aceites usados de motores, y para refinación de aceites vegetales. 4) Centrífugas Tipo Canasta: Estas centrífugas son llamadas a menudo "centrífugas filtro o clarificadores". Tienen una pared perforada y un rotor tubular cilíndrico. En la mayoría de los casos para pared externa la centrífuga consiste en una fina malla metálica o una serie de mallas soportadas por una pesada malla gruesa, la cual a su vez es soportada por un plato. El líquido pasa a través de la malla, y las partículas muy largas se depositan en esta. Estas centrífugas son empleadas en la manufactura de caña de azúcar, en el secado de ropa en lavadoras caseras y en el lavado y secado de diferentes tipos de cristales y materiales fibrosos. 5) Centrífugas tipo vacuum: En estas centrífugas, el rotor gira en aire o algún otro gas a presión atmosférica. La fricción gaseosa en el rotor giratorio aumenta a un promedio relativamente alto, tal así que la energía requerida por el motor aumenta también. Esto da como resultado que la temperatura del rotor aumenta drásticamente, algunas veces excediendo el punto de ebullición del agua. Estas centrífugas pueden ser usadas para la determinación de pesos moleculares de prácticamente todas las sustancias en solución. En centrífugas modernas, los conductores de aire han sido reemplazados por conductores con motores eléctricos más eficientes. Las centrífugas tipo vacuum son utilizadas para purificar muchos materiales biológicos que no pueden ser fácilmente separados por otros métodos. 4. Principio de funcionamiento del equipo El operador arranca la máquina y carga la canasta, es decir, introduce la cantidad deseada de masa cocida. La fuerza centrífuga hace que la masa cocida suba por la pared exterior de la canasta y, mientras que la malla detiene al azúcar, expulsa el licor madre. Este escurre hacia la envoltura y se recoge del fondo de ella dirigiéndose a un canal que va en la parte trasera inferior y a lo largo de la batería. Las dimensiones de las centrífugas se caracterizan por dos medidas principales: El diámetro interior de la canasta La altura interior de la canasta. Un factor tan importante como las dimensiones, desde el punto de vista de la capacidad de las centrífugas, es la velocidad. La velocidad y el diámetro son los factores que determinan la fuerza centrífuga, es decir, la fuerza necesaria para eliminar las mieles durante la centrifugación. Si se considera una centrífuga de un diámetro dado y se varía su velocidad, se obtendrá un secado más rápido y más completo a medida que la fuerza centrífuga, y por lo tanto la velocidad de rotación, sea mayor. En otras palabras, si una centrífuga trabaja a una velocidad más alta que otra, ambas idénticas y centrifugando la misma masa cocida, la máquina que trabaja a una velocidad mayor terminará su secado antes que la otra. No debe suponerse que la marcha a la velocidad de operación es el único factor importante en el curso de la centrifugación. Las otras fases del proceso ocupan una parte sustancial del ciclo de operación, que es mayor en masas cocidas de alta pureza que en masas cocidas de baja pureza y es notablemente más alto en los ciclos más rápidos. Los factores que influyen en el tiempo de la centrifugación son: La viscosidad de las mieles, es decir, de su temperatura, densidad y pureza El tamaño y la regularidad de los cristales. La rapidez de aceleración de la máquina, es decir, el tiempo necesario para alcanzar la velocidad de operación. La fuerza centrífuga desarrollada por la centrífuga en su velocidad de operación. La capacidad de trabajo o la producción de azúcar de una centrífuga, depende de dos factores principales: El contenido de la canasta en volumen de masa cocida: la cual puede expresarse en volumen de masa cocida o en peso de azúcar. El volumen de masa cocida depende principalmente del: área de la tela de la centrífuga y del grueso de la capa de masa cocida. La duración del ciclo: de los factores que dependen de la características de la máquina son: La fuerza centrífuga desarrollada a la velocidad de operación. La velocidad de la aceleración, y en menor medida: La rapidez de freno y de descarga. En las centrífugas hay dos potencias que deben considerarse: La potencia del arranque o potencia necesaria durante el período de aceleración. Potencia durante la operación. Esta última es evidentemente mucho menor que la primera, porque corresponde únicamente al mantenimiento de la velocidad, mientras que la potencia para el arranque corresponde al gasto de energía necesaria para llevar a la centrífuga de la inmovilidad a la velocidad de operación, confiriéndole así una fuerza cinética considerable. 5. Proceso donde participa el equipo En las masas cocidas de alta pureza, el azúcar en la centrífuga se lava con agua y luego con vapor, o con vapor únicamente. La doble purga es un procedimiento para la separación del azúcar, que sólo se usa en la fabricación del azúcar blanco. Consiste primero en purgar la masa cocida en una batería de centrífugas, sin lavarla. Las mieles que se obtienen son entonces "pobres" o "pesadas". El azúcar se descarga en un mezclador localizado bajo éstas, en donde se mezcla con mieles de alta pureza para formar una masa cocida. De aquí se manda al mezclador distribuidor de una segunda batería de centrífugas llamadas "de afinado", en donde se purga y se lava con agua y vapor. Las mieles obtenidas son "ricas" o "ligeras". Para que la centrífuga pueda realizar un buen trabajo depende de: La uniformidad del tamaño del grano. Viscosidad del licor madre. Cuando el grano no es uniforme, la centrifugación puede ser muy difícil. En este caso, y si la máquina lo permite, la aceleración debe hacerse lenta y gradual. Algunas centrífugas disponen de descarga automática, las cuales están abiertas en el fondo de la canasta y provistas de: Un disco diseñado para recibir la masa cocida y distribuirla en el interior de la canasta: sin este disco, la masa cocida caerá directamente, a través de la canasta al conductor de azúcar. Un fondo de pendiente notablemente mayor que la pendiente de las centrífugas de descarga a mano. Este generalmente tiene: - para altas purezas 45º - para bajas purezas 60º En las centrífugas automáticas la descarga del azúcar se asegura por un dispositivo especial o "arado". 6. Descripción Del Proceso La recepción de las cañas para la fábrica se hace directamente en la báscula del batey o en básculas anexas que sirven ciertos puntos importantes o alejados de la zona de aprovisionamiento del Ingenio. El transporte se asegura por vías férreas o por camiones o tractores con remolques. Desde el punto de vista de la manutención, las cañas que llegan a la fábrica se pueden dividir en 2 clases: Las cañas que se trasportan por medios mecánicos: (remolques, camiones y vagones de ferrocarril). Los cuales llegan generalmente en paquetes, amarrados con 3 cadenas y los cuales son descargados por medio de grúas. Las cañas que se transportan por carretas. Se reserva generalmente a las carretas la descarga directa en el conductor de cañas. La caña que es descargada de los camiones o carretas es llevada por medio de las mesas alimentadoras hacia el conductor de caña, el cual es el tablero movedizo que lleva la caña a la fábrica y que asegura la alimentación de los molinos transportándola del patio a la desmenuzadora. Algunas fabricas hacen el uso de cuchillas para poder alimentar regularmente a la desmenuzadora. El trabajo de estas es convertir a las cañas enteras en un material formado por pedazos cortos y pequeños. Las cuchillas cañeras ejecutan dos funciones y tienen dos ventajas: Favorecen la capacidad de los molinos transformando la caña en una masa compacta y homogénea. Mejoran la extracción de los molinos rompiendo la corteza de la caña y facilitando así su desintegración y la extracción del jugo. Antes de la caña pasar por la desmenuzadora, pasa por un electroimán el cual atrae y retiene los pedazos de metal que pasan por su campo magnético. Dicho electroimán o separador magnético esta instalado sobre todo el ancho del conductor que va a la desmenuzadora. La desmenuzadora es la primera máquina con presión entre sus cilindros, que encuentra la caña al llegar a los molinos y tiene 2 funciones: Asegura la alimentación de toda la batería. Prepara la caña, facilitando la toma de ésta por los molinos y la extracción en ellos. Luego de la desmenuzadora, la caña pasa a la desfibradora, el cual es un aparato que se emplea para completar la preparación y la desintegración de la caña y facilitar así la extracción del jugo por los molinos. Su nombre indica la acción que desarrolla: corta en pedazos pequeños, desfibra. Después de pasar por la desfibradora, la siguiente máquina son los molinos; los cuales se comunican uno al otro, por medio de los conductores intermedios, que son cadenas que llevan el bagazo de la salida de un molino a la entrada del siguiente. El bagazo que sale del último molino debe distribuirse en los hornos de las calderas. Para este fin, se eleva por un elevador de bagazo, que lo tira sobre un conductor horizontal para distribuirlo a lo largo de los hornos de las calderas. Al obtenerse el jugo, este pasará por el proceso de defecación, el cual es el único tratamiento que se practica universalmente. Se aplica cal al jugo, y la calidad de esta es importante; deben evitarse, sobre todo, cales que contengan más del 2% de MgO o de óxido de hierro o de aluminio. La purificación es, sobre todo, física. Se forma un precipitado fácil de observar en la probeta debido, sobre todo, a materiales coagulados. Este precipitado arrastra las impurezas físicas al envolverlas. Luego, se procede a clarificar el jugo por acción del ácido fosfórico. Este ácido se le agrega al jugo, precipita una parte de los coloides y de las materias colorantes que contiene. El jugo se pasa luego a los decantadores, los cuales son simples tanques rectangulares en los cuales se deja reposar el jugo el tiempo necesario. En el curso del tratamiento de jugo, es necesario calentarlo por lo menos una vez; por lo que es necesario contar con un cambiador de calor entre el vapor de escape (o de los evaporadores) y el jugo: estos aparatos son los calentadores. El jugo circula dentro de los tubos y el vapor alrededor de ellos. Mamparas apropiadas obligan al jugo a pasar un cierto número de veces de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba. La filtración, proceso siguiente, es una operación a veces delicada y difícil de manejar. Para poder hacerla, con las mejores probabilidades de éxito, es necesario observar ciertas reglas: Temperatura: es conveniente filtrar a alta temperatura, pues la viscosidad decrece a medida que la temperatura aumenta. Reacción: los jugos alcalinos filtran mejor que los ácidos o neutros, por lo que se agrega cal a las cachazas antes de enviarlas a la filtración. La purificación del jugo produce un jugo claro. Este jugo es azúcar disuelto en agua junto con ciertas impurezas. Cuando se ha quitado ya la mayor cantidad posible de estas impurezas queda por eliminar el agua. Este es el objeto de la evaporación, la cual se lleva a cabo en los evaporadores. Cuando el jugo se concentra, su viscosidad aumenta rápidamente y al llegar a los 77-80º, comienzan a aparecer cristales, modificándose la naturaleza del material al pasar progresivamente del estado líquido a una condición en parte sólida y en parte líquida. El material pierde su fluidez progresivamente, de manera que es necesario emplear métodos diferentes para manejarlo. En estas condiciones, el material recibe el nombre de "masa cocida". Por esta razón, es necesario hacer los siguientes cambios: Llevar a cabo la evaporación, en un solo efecto: Emplear un tipo de equipo similar, en principio, al evaporador, pero mejor adaptado para mejorar el producto viscoso que debe concentrar. Dichos equipos son llamados "Tachos", y aquí se lleva a cabo el procedimiento llamado "cocimiento". El trabajo del tachero es ciertamente el más importante de los trabajos de la fábrica. Aunque tiende a ser más y más simplificado y es posible controlarlo con instrumentos, el cocimiento del azúcar es evidentemente una cuestión de destreza y la destreza y la habilidad del tachero tienen una influencia decisiva en la calidad y en el rendimiento del azúcar. El desarrollo de una templa comprende cuatro fases principales: Concentración Cristalización Crecimiento del grano Cerrado de la masa cocida Cuando la masa cocida sale del tacho está a una sobresaturación alta. Si se le permite reposar, el azúcar que contiene aún el licor madre sigue depositándose sobre los cristales, sin embargo, esta masa cocida es muy densa y el licor madre es muy viscoso. La cristalización cesará rápidamente si la masa cocida queda sin movimiento; la cristalización es entonces un proceso que consiste en mezclar la masa cocida por cierto tiempo después de caer del tacho y antes de pasar a las centrífugas y que tiene como finalidad completar la formación de los cristales y forzar un agotamiento más completo del licor madre. Después de la cristalización, las masas cocidas son depositadas en las centrífugas donde son lavadas, ya sea con agua o con vapor, según el caso lo amerite, y es obtenido el azúcar en la forma comercial. La masa cocida es separada en: el azúcar y las mieles o melazas. Todavía el azúcar que sale de las centrífugas tiene una humedad entre el 0.5 y el 2%. Esta humedad disminuye la calidad de conservación del azúcar cuando pasa de cierto límite y particularmente cuando sube del 1%. El secador de azúcar se compone de un elevador de azúcar; un secador rotativo, que sirve al mismo tiempo como enfriador en su parte inferior, un calentador de aire, un ventilador, un ciclón, un separador de polvo, una chimenea, un segundo elevador, una tolva y una báscula automática. De aquí el azúcar es enviado a su almacenamiento para su futura entrega. 7. Parametros de control del equipo Las telas de la centrífuga deben limpiarse con vapor, por lo menos una vez al día, para remover los cristales que se alojan en las perforaciones. Los constructores proporcionan con la centrífuga un tubo pequeño especial para este fin. Algunas veces la tela de las centrífugas se rompe o se desgarra. Este accidente se nota por la presencia de cristales en las mieles, las que deben revisarse frecuentemente, por este motivo: los cristales se sienten entre los dedos. La tela desgarrada debe repararse o reemplazarse inmediatamente. La fuga de cristales puede deberse también a un espacio excesivo (mayor de 0.8 mm.) Entre la tela y la parte superior de la canasta, o a defectos en la canasta o en la tela. Algunas casas fabrican anillos "retenedores" o ‘bandas" diseñadas para evitar este accidente y para hacer que la centrífuga no permita la fuga de cristales. La disminución de pureza de las mieles con el uso de estos dispositivos es en ocasiones notable. 8. Conclusión Las centrífugas participan en la parte final de la elaboración del azúcar, pero de ella depende de que tan buena calidad resulte el producto. En el lavado se puede disolver mucha azúcar, por lo que este proceso requiere de mucha atención. Además, de que si al retirar el azúcar de las centrífugas con un alto porciento de humedad, el producto podría echarse a perder durante el tiempo de almacenamiento. En dado caso que el azúcar no resulte de la calidad esperada, se procede a una segunda purga en las centrífugas de terceras, ilustradas anteriormente. Una vez el azúcar sale de la centrífuga está prácticamente lista para el consumo. Leer más: http://www.monografias.com/trabajos7/centri/centri.shtml#ixzz3rNh6qR9A El secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa final de una serie de operaciones y con frecuencia, el producto que se extrae de un secador para empaquetado. Índice   [ocultar]  1Operaciones de secado 2Equipos de secado 2.1Secadores de Bandejas 2.2Secadores indirectos al vacío con anaqueles 2.3Secadores continuos de túnel 2.4Secadores Rotatorios 2.4.1Secadores de tambor rotatorio 2.5Secadores por aspersión 3Clasificación de los secadores 3.1Secadores directos 3.2Secadores indirectos 4Otras fuentes Operaciones de secado[editar] Existen varios tipos de operaciones de secado, que se diferencian entre sí por la metodología seguida en el procedimiento de secado; puede ser por eliminación de agua de una solución mediante el proceso de ebullición en ausencia de aire; también puede ser por eliminación de agua mediante adsorción de un sólido, y por reducción del contenido de líquido en un sólido, hasta un valor determinado mediante evaporación en presencia de un gas. Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes -escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminas continuas- y poseer propiedades muy diferentes. El producto que se seca puede soportar temperaturas elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o moderadas. Esto da lugar a que en el mercado exista un gran número de tipos de secadores comerciales. Las diferencias residen fundamentalmente en la forma en que se mueven los sólidos a través de la zona de secado y en la forma en la que se transmite calor al producto a secar. Equipos de secado[editar] Las operaciones de secado pueden clasificarse ampliamente según que sean por lotes o continuas. Estos términos pueden aplicarse específicamente desde el punto de vista de la sustancia que está secando. El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un soplador con una resistencia adaptada, o tan complejo como un secador rotatorio. Secadores de Bandejas[editar] El secador de bandejas, o secador de anaqueles, consiste en un gabinete, de tamaño suficientemente grande para alojar los materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de aire caliente y seco. En general, el aire es calentado por vapor, pero no saturado, de modo que pueda arrastrar suficiente agua para un secado eficiente. Es necesario hacer notar una situación interesante de optimización de secadores. En este caso, cuando se calienta el aire con vapor, debe tomarse en cuenta varios aspectos, si nos situamos en la carta psicrométrica, el aire a utilizar, debe poseer una temperatura de bulbo húmedo alta, una entalpía alta, pero una humedad relativa baja. Puesto, que la operación de secado, como cualquier operación de transferencia, depende del tiempo de contacto interfacial (el cual no varía notablemente en este tipo de secador debido a la variación de la velocidad del aire), el área de contacto interfacial (que para nuestro caso requerimos que sean sólidos en terrones, o granos, para aumentar esta relación), el gradiente de temperatura y de humedad y la resistencia. En general, en este tipo de secadores, las variables que pueden fijarse o variarse son los gradientes, he allí la importancia que el aire no entre frío ni húmedo, puesto que esto minimiza el gradiente y elimina la eficiencia del secador. Esto último es cierto para todos los tipos de secadores, no obstante, es más marcado en este tipo de secador, puesto que en los siguientes, las otras variables no son tan rigurosamente fijas. Secadores indirectos al vacío con anaqueles[editar] Este tipo de secador, es un secador por lotes, que funciona de manera similar al secador de bandejas. Este secador está formado por un gabinete de hierro con puertas herméticas, de modo que se trabaje al vacío. Los anaqueles están vacíos dónde se colocan las bandejas con los materiales húmedos. En términos generales, se trabaja con aire calentado con vapor. Esto no es siempre cierto, pues es posible utilizar agua caliente, para operaciones a temperaturas suficientemente bajas. Cabe recordar, que este tipo de secadores, puede ser utilizado para el secado de materias termolábiles, como lo son algunos materiales biológicos y en ocasiones los farmacéuticos, aunque el secado de estos no es tan común. La conducción de calor en este tipo de secadores es por radiación desde las paredes metálicas del secador. La humedad extraída del material es recogida por un condensador dispuesto en el interior.3 Secadores continuos de túnel[editar] Este tipo de secador está formado por un túnel, por el cual pasan bandejas o carretillas con el material a secar, dentro del túnel, se hace fluir, generalmente a contracorriente, aire caliente, el cual sirve para secar los sólidos. Este tipo de secador es típico de la industria alimenticia. A diferencia de los secadores de bandejas, en este caso, el área superficial, no es tan importante, debido a que la velocidad del aire y el tiempo de estadía dentro del secador pueden variar en un rango muy amplio, por ende, estos secadores son muy utilizados para materiales grandes. Secadores Rotatorios[editar] En general, un secador rotatorio consta de un cilindro hueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación, para permitir el desliz de los sólidos a secar hacia la boca de salida. Se alimentan por la boca de entrada y por la boca de salida se alimenta el gas caliente, que habrá de secar a contracorriente el sólido que se desliza despacio hacia la salida, a medida que se va secando. El método de calentamiento es por contacto indirecto a través de la pared del cilindro que se calienta por el paso de los gases. Las partículas atraviesan una sección relativamente corta, a medida que se deslizan, mientras su humedad disminuye de la misma manera en que descienden.Evitar y revisar el estancamiento. La mayoría de las veces suele ser costoso. Secadores de tambor rotatorio[editar] Consta de un tambor de metal calentado, como se observa en la figura 3, en las paredes se evapora el líquido, mientras una cuchilla metálica, raspa lentamente el sólido, para que descienda por el tambor, hasta la salida. Este tipo de secadores son típicos del trabajo con pastas, suspensiones, y soluciones. El tambor resulta como un híbrido entre un secador y un evaporador.
Secadores por aspersión[editar] En este tipo de secador, se atomiza una suspensión líquida, la cual es recibida por una corriente a contraflujo de aire caliente que evapora el líquido, de modo que caen las partículas sólidas que se separan de la corriente de gas, por no ser volátiles. Las cámaras para este efecto deben ser suficientemente grandes, para que el tiempo de contacto interfacial sea suficiente. La aspersión se hace por medio de toberas o difusores de alta velocidad. Clasificación de los secadores[editar] Los secadores se clasifican según: El método de transmisión de calor a los sólidos húmedos Secadores directos. Secadores indirectos. Secadores diversos. Secadores discontinuos o por lote. Secadores continuos. Secadores para sólidos granulares o rígidos y pastas semisólidas. Secadores que pueden aceptar alimentaciones líquidas o suspensiones. El primer método de clasificación revela las diferencias en el diseño y el funcionamiento del secador, mientras que el segundo es más útil para seleccionar entre un grupo de secadores que se someten a una consideración preliminar en relación con un problema de desecación específico. Secadores directos[editar] La transferencia de calor para la desecación se logra por contacto directo entre los sólidos húmedos y los gases calientes. El líquido vaporizado se arrastra con el medio de desecación; es decir, con los gases calientes. Los secadores directos se llaman también secadores por convección. Secadores D-Continuos: la operación es continua sin interrupciones, en tanto se suministre la alimentación húmeda. Es evidente que cualquier secador continuo puede funcionar en forma intermitente o por lotes, si así se desea. Secadores D-Por lotes: se diseñan para operar con un tamaño específico de lote de alimentación húmeda, para ciclos de tiempo dado. En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y temperatura varían continuamente en cualquier punto del equipo. Secadores indirectos[editar] El calor de desecación se transfiere al sólido húmedo a través de una pared de retención. El líquido vaporizado se separa independientemente del medio de calentamiento. La velocidad de desecación depende del contacto que se establezca entre el material mojado y las superficies calientes. Los secadores indirectos se llaman también secadores por conducción o de contacto. Secadores I-Continuos: la desecación se efectúa haciendo pasar el material de manera continua por el secador, y poniéndolo en contacto con las superficies calientes. Secadores I-Por lotes: en general los secadores indirectos por lotes se adaptan muy bien a operaciones al vacío. Se subdividen en tipos agitados y no agitados. SECADO DE SÓLIDOS DEFINICIÓN El secado consiste en la separación de la humedad de los sólidos por una corriente de aire.El porcentaje de humedad debe estar entre un rango de 65 al 70%. Un ejemplo de secado es para la conservación de alimentos, extrayendo agua para inhibir la proliferación de microorganismos. Es una operación unitaria que implica transferencia simultánea de masa y energía. Transferencia de calor: el aire se calienta y transmite su calor a un solido. Transferencia de materia: las presiones de vapor del agua del sólido es mayor que en el aire, y para alcanzar el equilibrio este último se lleva la materia. alimento agente de separación productos principios de separación ejemplo sólido húmedo calor sólido seco + vapor evaporación secado de madera Proceso de eliminación de sustancias volátiles para producir un producto sólido seco; la humedad se presenta como una solución líquida dentro del sólido, es decir, en la micro-estructura del mismo. Cuando un sólido húmedo es sometido a secado térmico, dos procesos ocurrirán simultáneamente: Habrá transferencia de energía de los alrededores para evaporar la humedad de la superficie Habrá transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido Constituye uno de los métodos que permite separar un líquido de un sólido; el secado es la separación de la humedad de los sólidos (o de los líquidos) por evaporación en una corriente gaseosa. En el proceso de secado no hay cambio de fase, ya que no hay necesidad de que el solvente llegue al punto de ebullición. La fase previa a todo secado es la eliminación mecánica del agua mediante la utilización de filtros prensa o centrífugas, reduciéndose después por vía térmica la humedad que quede. Esta fase es propiamente la operación de secado. La velocidad a la cual el secado es realizado está determinado por la velocidad a la cual los dos procesos de transferencia se llevan a cabo. La transferencia de energía, en forma de calor, de los alrededores hacia el sólido húmedo puede ocurrir como resultado de convección, conducción y/o radiación y en algunos casos se puede presentar una combinación de estos efectos. Cuando se estudia la velocidad de secado de un sólido en condiciones constantes (temperatura, humedad ambiental y velocidad del aire) y se representa en función de la humedad libre del sólido (determinada por pesada), se puede apreciar un periodo de velocidad constante y un periodo de velocidad decreciente. En esta operación se somete el producto húmedo a la acción de una corriente de aire caliente y seco, evaporándose el líquido con el consiguiente aumento de la humedad del aire. En la operación de secado, se debe producir la eliminación del agua manteniendo las características del producto tales como sabor, olor y consistencia. La temperatura y humedad del aire serán controladas por dispositivos diseñados al efecto para que el proceso transcurra en las condiciones establecidas. La velocidad de secado se controla con los siguientes equipos: Control de entrada: Filtro, válvula reductora de presión, secador de aire (opcional) y by-pass regulado por una válvula solenoide. Higrómetro: Con él se humidifica el aire si es necesario. Servomotor: Controla la apertura y cierre de las válvulas de entrada de aire seco y salida de aire húmedo. Termostato: Controla la temperatura del aire a su entrada al secadero. Válvula neumática: Regula la entrada del flujo de agua caliente al sistema de calefacción del secadero. La diferencia de concentración de humedades entre el sólido y el aire da el gradiente de secado en base a la presión de vapor del agua contenido en el sólido y el aire, respectivamente. Secar un sólido es reducir su contenido en agua, o en general, de cualquier otro líquido. El secado es muchas veces la operación final de un proceso, dejando el producto sólido listo para su envasado. La fase previa a todo secado es la eliminación mecánica de agua mediante filtros-prensa o centrífugas, reduciéndo después por vía térmica la humedad que quede. Esta última fase es propiamente la operación de secado. El secado puede realizarse de forma "tradicional", en cuyo caso las temperaturas no sobrepasan los 58-60°C o con elevadas temperaturas que oscilan entre los 90-100°C incluso algo menores. Al secar un sólido en el seno de una masa de aire tiene lugar simultáneamente transferencia de materia y transmisión de calor. El agua contenida en el sólido se desplaza hacia la interfase y posteriormente al seno del gas. El gradiente de temperatura entre el aire y el sólido provoca la transmisión de calor. Los fenómenos que suceden son: Transferencia de materia a través del sólido. Se produce por capilaridad (altos niveles de humedad) y difusión (bajos niveles de humedad). Transferencia de vapor de agua desde la interfase sólido-gas al seno del gas. Se produce por transporte turbulento. Transferencia de calor desde el seno del gas a la interfase. Se produce por conducción, convección o radiación. Transferencia de calor desde la interfase al seno del sólido. Sólo puede tener lugar por conducción Ejemplo La humedad constituye el factor que más influencia ejerce sobre el uso adecuado de la madera y sus productos derivados,el contenido de humedad de la madera se define como el cociente entre la masa del agua presente y la masa anhidra de la madera expresado en tanto por ciento. H(%)= P1 - P2 * 100 P2 P1:peso de la muestra P2:peso de la muestra anhidra DIFERENCIAS ENTRE EL SECADO Y LA EVAPORACIÓN. SECADO EVAPORACIÓN Sólidos. No existe ebullición. Soluciones con solutos no volátiles. Existe ebullición. VARIABLES Temperatura: acelera la eliminación de humedad Temperatura de bulbo seco. Temperatura superficial. Temperatura de bulbo húmedo. Humedad Relativa del Aire: razón de la presión de vapor de agua presente con respecto a la presión de saturación a esa temperatura. %XR= 100 (PA / PAS) ; PA = Presión parcial del vap. PAS = Presión del vap. de agua Equilibrio en el contenido de humedad: es el equilibrio establecido entre la humedad y el vapor contenido en el agente de secado. Velocidad del aire: rapidez de transmisión de energía requerida para calentar el agua contenida en el material para facilitar su eliminación y transportar la humedad saliente. Estructura del sólido: a) sólidos granulares o cristalinos; roca a) Arena b) sólidos amorfos, fibrosos o en forma de gel; detergentes, gomas, cereales, etc.  b) Almidón Movimiento de la humedad: a) sólidos granulares o cristalinos: el movimiento del liquido dentro del sólido se origina en una fuerza neta debida a las diferencias de carga hidrostática y en los efectos de tensión superficial. b) sólidos amorfos, fibrosos o en forma de gel: el movimiento de la humedad se da hacia la superficie por difusión molecular. CURVAS DE SECADO El comportamiento de los sólidos en el secado es medido como la perdida de humedad en función del tiempo. Etapa A-B: Es una etapa de calentamiento (o enfriamiento) inicial del sólido normalmente de poca duración en la cual la evaporación no es significativa por su intensidad ni por su cantidad. Etapa B-C: Es el llamado primer período de secado o período de velocidad de secado constante; donde se evapora la humedad libre o no ligada del material y predominan las condiciones externas. En este período el sólido tiene un comportamiento no higroscópico Etapa C-D: Es el segundo período de secado o período de velocidad de secado decreciente; donde se evapora la humedad ligada del material y predominan las condiciones internas o las características internas y externas simultáneamente. Etapa D-E: En esta etapa la evaporación ocurre desde el interior del sólido y ocurre hasta que no existe secado adicional. CONDICIONES EXTERNAS DE SECADO La eliminación de agua en forma de vapor de la superficie del materia,, depende de las condiciones externas tales como: temperatura, humedad y flujo del aire, área de la superfice expuesta y presión. Estas condiciones son importantes durante la etapas iniciales de secado cuando la humedad de la superficie esta siendo removida. CONDICIONES INTERNAS El movimiento de humedad dentro del sólido, es una función de la naturaleza física al interior del sólido, la temperatura y su contenido de humedad. En la operación de secado cualquiera de estos procesos puede ser el que determine la velocidad de secado. A partir de la transferencia de calor hacia un sólido húmedo, un gradiente de temperatura se desarrolla dentro del sólido mientras la evaporación de la humedad ocurre en la superfice. La evaporación produce una migración de humedad desde adentro del sólido hacia la superficie, la cual ocurre a través de uno o mas mecanismos, normalmente, difusión, flujo capilar, presión interna causada por el encogimiento durante el secado. CLASIFICACIÓN DE LA OPERACIÓN DE SECADO El secado puede ser: Directo (Aire) Continuo Discontinuo Indirecto (fuente térmica) De modo general se pueden clasificar las operaciones de secado en continuas y discontinuas. En las operaciones continuas pasan continuamente a través del equipo tanto la sustancia a secar como el gas. La operación discontinua en la práctica se refiere generalmente a un proceso semicontinuo, en el que se expone una cierta cantidad de sustancia a secar a una corriente de gas que fluye continuamente en la que se evapora la humedad (Treybal, 1965). En el gráfico podemos observar varios términos que describiremos a continuación: Humedad Límite es conocida también como humedad ligada o humedad interna, en la cual la velocidad de secado no es constante. Humedad No Límite conocida también como humedad desligada o humedad superficial, en la cual la velocidad de secado es constante, por lo cual será el fenómeno que se de mucho más rápido en el proceso de secado. Figura 1.- Tipo de Humedales Los equipos utilizados para secar se pueden clasificar también de acuerdo a cualquiera de estas categorías: Métodos de operación: Continuos ó Discontinuos. Métodos de propiciar el calor necesario para la evaporación de la humedad: En secaderos directos e indirectos. Naturaleza de la sustancia a secar: Puede ser la sustancia un sólido rígido como la madera, un material flexible como el papel o la tela, un sólido granular tal como la masa de cristales, una pasta espesa o delgada o una solución. Es probable que la forma física de la sustancia y los distintos métodos de manipulación empleados, ejerzan la influencia más grande en el tipo de secadero a utilizar. Componentes de un secador La configuración básica de un secador consiste de un sistema que genera aire caliente; el cual puede estar compuesto de un ventilador y de una serie de hilo de resistencias eléctricas de Nicrom (Niquel - Cromo) para generar calor, también debe contar con un colector y un alimentador. Generador de aire: los secadores de aire deben de contar con un sistema que permita la entrada de aire a diferentes velociades de flujo, por eso se utilizan ventiladores o motores que se utilizan en los sistemas de refrigeración y también extractores de aire los cuales son polarizados de manera inversa para trabajar como generadores de aire. Calefactor: En calefactores directos el aire es calentado cuando se combina con gases de combustión de escape.En calefactores indirectos el aire o producto es calentado a través de placas de resistencias eléctricas.El costo de los calentadores directos es mas bajo que los indirectos, pero algunos productos se llegan a dañar o contaminar debido a los gases. Alimentador: los alimentadores o "feeders" más comunes utilizados en los secadores para sólidos húmedos son los transportadores de tornillo, mesas rotantes y bandejas vibratorias. En algunos casos se tienen que utilizar alimentadores especiales en secadores de cama ancha para asegurar la expansión uniforme del alimento. Otros componentes: algunos componentes utilizados en los secadores para verificar el estado dentro del mismo son: termómetros de mercurio medidores de presión y humedad básculas Por lo general los secadores que se utilizan en los laboratorios de investigación cuentan con todos estos elementos con el propósito de hacer pruebas y de monitorear el comportamiento del secador. TIPOS DE SECADEROS Los secadores se clasifican según Felder en: El método de transmisión de calor a los sólidos húmedos • Secadores directos o adiabático. • Secadores indirectos no adiabático. • Secadores diversos o mixtos. las características de manejo y las propiedades físicas del material mojado • Secadores discontinuos o por lote. • Secadores continuos. • Secadores para sólidos granulares o rígidos y pastas semisólidas. • Secadores que pueden aceptar alimentaciones líquidas o suspensiones. De acuerdo a la clasificación de la operación de secado encontramos los siguientes equipos (Treybal,1965): - Secaderos de calentamiento directo: Con flujo de aire: a) Equipos discontinuos: el aire entra por lotes y el sólido no se mueve. Secaderos de bandejas con corriente de aire: son hornos con diferentes niveles de bandejas, el secado se produce por la circulación de aire caliente sobre bandejas contienen material húmedo, se diseñan en función de la cantidad de sólido que se quiera secar. Secaderos de lecho fluidizada: El que fluidiza se suspende, no se transporta.La suspensión, introducida por medio de la tobera de pulverización en la cámara de producto, da lugar a la formación de las partículas fluidizadas hasta que se vuelven a caer en el lecho fluidificado debido a su peso. b) Equipos continuos: no cesa el flujo de aire. Secaderos de túnel: Consiste en un túnel que puede tener hasta un poco mas de 20 m de longitud con una sección transversal rectangular de, mas o menos, hasta 2 por 2 m. Secadores sprays o por atomización: El secado por atomización es una operación básica especialmente indicada para el secado de disoluciones y suspensiones. Secadores rotatorios: Consiste en una coraza cilíndrica sostenida sobre engranes, de manera que pueda girar sobre su propio eje. Tiene una tubería que impulsa a los sólidos alimentados para que fluyan hasta la salida del secador al mismo tiempo que los remueve para lograr un mejor secado de los mismos. El secador rotatorio constituye una de las formas más ampliamente utilizadas para el secado, de una amplia gama de materiales, a nivel industrial, en forma rápida y con bajo costo unitario cuando se trata de grandes cantidades. En este tipo de secador, el material húmedo es continuamente elevado por la rotación del secador, dejándolo caer a través de una corriente de aire caliente que circula a lo largo de la carcasa del secador. El flujo de aire puede ser tanto en paralelo como en contracorriente. Secaderos horizontales: Se utiliza para productos que no pueden verse sometidos a fuertes incrementos de temperatura y que no pueden desmenuzarse ni trocearse, ni recibir una manipulación violenta. Consisten en un arrastrador metálico encerrado en un túnel por el que se introduce el fluido térmico de secado. Secadero de flujo transversal: La corriente de aire caliente fluye desde los costados del túnel. Los hay que proveen calor desde un solo lateral, no son los mas convenientes, y los que suministran calor desde ambos lados del túnel y a lo largo del recorrido. Secaderos ciclónicos. Secaderos neumáticos. Secaderos de tipo turbina. Secaderos de cama chorreada. Secaderos de cama vibratoria. Secadero de cama fluidizada. ¿Por qué se trabaja en contracorriente? Desde el punto de vista de transferencia de movimiento, se trabaja en contracorriente por la capa límite (moléculas del fluido se mueven). - Secaderos de calentamiento indirecto: Una fuente externa (térmica) proporciona el calor a) Equipos discontinuos. Secadores de bandejas al vacío: Secado por lotes, funciona de manera similar al secador de bandejas. Formado por un gabinete de hierro con herméticas, para trabajar al vacío y de anaqueles dónde se colocan las bandejas con los materiales húmedos. Estos secadores pueden ser utilizado s para secar materias termolábiles, como lo son algunos materiales biológicos y en ocasiones los farmacéuticos,. La conducción de calor en este tipo de secadores es por radiación desde las paredes metálicas del secador. La humedad extraída del material es recogida por un condensador dispuesto en el interior. El método de secado de vacío se basa en aplicar condiciones de presión que hagan incrementar la velocidad de circulación del agua (coeficiente de difusión mayor), disminuyendo por otro lado la temperatura de ebullición del agua. Secaderos por congelación: Es un lento proceso por lotes utilizado en la industria farmacéutica y bioquímica para extraer producto seco de una solución acuosa. Normalmente, se coloca el producto en pequeños frascos en los estantes de una cámara de vacío, que primero se congela y después se evacúa. Después, los estantes se calientan muy lentamente hasta evaporar el líquido, mientras que la cámara se evacúa continuamente mediante un condensador en frío. Diagrama de secado por congelación Secaderos de bandejas a presión atmosférica. b) Equipos continuos. Secadores de tambor rotatorio: Consta de un tambor de metal calentado, en las paredes se evapora el líquido, mientras una cuchilla metálica, raspa lentamente el sólido, para que descienda por el tambor, hasta la salida. Este tipo de secadores son típicos del trabajo con pastas, suspensiones, y soluciones. El tambor resulta como un híbrido entre un secador y un evaporador.. Secaderos con circulación a través del lecho. Figura 3.- Secados en equipos tipo Nauta SECADOR SOLAR Un secador solar es un equipo que utiliza la radiación solar como fuente de energía para disminuir la humedad del producto o material a secar. Los secadores, al igual que los calentadores solares, utilizan el efecto invernadero como trampa de calor. En la mayoría de los secadores la transferencia de calor es por conducción, convección y radiación combinadas . Modo de calentamiento............... Directo Circulación de aire...........…....... Convección nat. Forma de operación................... En tanda Capacidad de producción............ Pequeña Modo de calentamiento..............Indirecto Circulación de aire...........….......Convección nat.o forzada. Forma de operación....................En tanda Capacidad de producción..........Pequeña Modo de calentamiento............Mixto o indirecto Circulación de aire...............Convección forzada Forma de operación.....................En tanda Capacidad de producción..............Mediana LIMITACIONES La sensibilidad térmica del material fija la temperatura máxima a la cual la sustancia puede ser expuesta durante el secado. Baja Eficiencia con productos que absorben poco la radiación solar. SECADO DEL PET El PET es un materia prima plástica derivada del petróleo, correspondiendo su fórmula a la de un poliéster aromático. Su denominación técnica es Polietilén Tereftalato o Politereftalato de etileno. Propiedades del PET El gránulo de PET absorbe humedad del medio ambiente. Dependiendo de las condiciones de almacenado, este valor puede ser tan alto como un 0,6% en peso pero, en la práctica, el polímero no absorbe niveles de humedad mayores a 0,2%. En el caso del PET, la humedad contenida no sólo se encuentra en la superficie sino también absorbida por el grano al introducirse en el interior de éste por difusión. Debido a esta penetración de humedad, se requiere un tiempo relativamente largo de secado a temperaturas elevadas. A temperaturas superiores al punto de fusión, el agua presente en el PET hidroliza rápidamente el polímero reduciendo el peso molecular y variando sus propiedades. Una de las condiciones necesarias para fabricar un buen producto de PET es reducir el contenido de humedad a menos de 0,004% (40 ppm) antes de procesar el material. En la práctica las mejores condiciones de secado se alcanzan entre 165ºC y 170ºC de temperatura y tiempo de residencia entre 4 y 6 horas . USOS DEL SECADO El secado se utiliza ampliamente en la tecnología química y es muy común que sea la última operación en la producción precedente a la salida del producto resultante. La operación de secado es ampliamente utilizada en la industria química, a pesar de ser más económico la eliminación de humedad por métodos mecánicos que por métodos térmicos. En gran parte la práctica del secado es más un arte que una ciencia, si bien explicable por los medios científicos. APLICACIONES DEL SECADO Procesos de granulación húmeda (elaboración de cápsulas, polvos o tabletas). Producción de algunos materiales (hidróxido de aluminio, lactosa seca y extractos en polvo). Reducción del volumen y peso de los materiales (disminución del costo por transporte y almacenamiento). Conservación y estabilidad de productos animales y vegetales para disminuir el crecimiento de hongos y bacterias. Volver a un producto mas estable (polvos higroscópicos, sales efervescentes, aspirina, penicilinas y ácido ascórbico). Una vez eliminada el agua, el producto se mantiene a bajos niveles de humedad con ayuda de agentes desecantes o por impermeabilidad del empaque. SECADO EN LA INDUSTRIA ............................................. SECADO EN SPRAY El producto líquido que se encuentra en el tanque fluye hacia la bomba dosificadora a través de la válvula y filtro, aquí es impulsado por la cañería hasta el atomizador donde es pulverizado por el disco. En este punto se encuentra con el aire y es aquí, en la cámara, donde se produce el secado, luego este producto seco mezclado con el aire de salida se dirige a través del conducto hasta el ciclón que separa el aire del polvo, este último sale mediante la válvula rotativa para su empaque. El aire que realiza el secado es calentado mediante el horno y forzado a través de toda la instalación por el ventilador que lo impulsa hacia la atmósfera. En algunos casos se utilizan toberas en lugar de disco atomizador. SECADO POR ATOMIZACIÓN Los procesos de secado por atomización pueden ser diseñados con patrones de flujo de aire en co-corriente, a contra corriente o combinados. La alimentación es atomizada ya bien mediante tobera de presión, tobera de dos fluidos o atomizador rotatorio. El tipo de alimentación varía entre coladas, soluciones y lechadas. La cámara de secado es diseñada para garantizar el flujo de aire necesario y el tiempo de estancia del producto, viendo cómo estos aspectos difieren de producto a producto. El aire de escape puede ser diseñado con limpieza en los ciclones, filtros de sacos y depuradores. En algunos casos, los filtros de los sacos pueden ser instalados en la parte superior de la cámara de secado y por consiguiente minimizar el consumo en el área de planta y la necesidad de un sistema externo de recuperación de finos. Secado por Lotes El calor de desecación se transfiere al sólido húmedo a través de una paredderetención. El líquido vaporizado se separa independientemente del medio decalentamiento. La velocidad de desecación depende del contacto que se establezca entre el material mojado y las superficies calientes. Los secadores indirectos se llaman también secadores por conducción o de contacto. Secadores I-Continuos: la desecación se efectúa haciendo pasar el material de manera continua por el secador, y poniéndolo en contacto con las superficies calientes. Secadores I-Por lotes: en general los secadores indirectos por lotes se adaptanmuy bien a operaciones al vacío. Se subdividen en tipos agitados y noagitados. Secado Continuo La transferencia de calor para la desecación se logra por contacto directo entre los sólidos húmedos y los gases calientes. El líquido vaporizado se arrastra con el medio de desecación; es decir, con los gases calientes. Los secadores directos se llaman también secadores por convección. Secadores D-Continuos: la operación es continua sin interrupciones, en tanto se suministre la alimentación húmeda. Es evidente que cualquier secador continuo puede funcionar en forma intermitente o por lotes, si así se desea. Secadores D-Por lotes: se diseñan para operar con un tamaño específico de lote de alimentación húmeda, para ciclos de tiempo dado. En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y temperatura varíancontinuamente en cualquier punto del equipo APLICACIONES DE ACTIVIDAD DE AGUA LIGADA Y DESLIGADA PROCESO DE SECADO (DESHIDRATACIÓN) PARA EVITAR PROLIFERACIÓN MICROORGANISMOS EN ALIMENTOS La actividad del agua describe la continuidad de estados de energía del agua en un sistema. El agua en un producto está "ligada" por fuerzas de variada intensidad, lo cual es muestra de la continuidad de estados de energía más que de una ligadura o enlace estático. La actividad del agua es definida algunas veces como agua "libre" o "disponible" en un sistema. Sin embargo, aunque estos términos son más fáciles de conceptualizar, no definen adecuadamente todos los aspectos del concepto de actividad del agua. Los instrumentos de medición de la "aw", por ejemplo, miden la cantidad de agua libre. veces llamada agua "activa" o "no ligada") presente en la muestra. El agua está ligada por enlaces de hidrógeno, enlaces ión-dipolo y otros enlaces químicos fuertes. Muchos procesos de preservación, como la concentración y la deshidratación, buscan eliminar el deterioro disminuyendo la disponibilidad de agua (aw) a los microorganismos. Reduciendo la cantidad de agua libre (o no ligada), también se minimizan otros cambios químicos indeseables que ocurren durante el almacenaje de los productos. La deshidratación o la liofilización trabajan sólo por disminución de la aw. Otro método involucra la ligadura del agua libre por la adición de solutos, usualmente azúcares o cloruro de sodio. Esto crea un desbalance en la presión osmótica, con lo cual se extrae agua de las células y tejidos. HUMEDAD Se denomina humedad a la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Se puede expresar de forma absoluta mediante la humedad absoluta, o de forma relativa mediante la humedad relativa o grado de humedad. La humedad relativa es la relación porcentual entre la cantidad de vapor de agua real que contiene el aire y la que necesitaría contener para saturarse a idéntica temperatura, por ejemplo, una humedad relativa del 70% quiere decir que de la totalidad de vapor de agua (el 100%) que podría contener el aire a esta temperatura, solo tiene el 70%. Existen dos maneras de determinar la humedad: Contenido de humedad en base seca: x x = kg. humedad / kg. sólido seco Contenido de humedad, base húmeda: kg. humedad / kg. sólido húmedo = kg. humedad / (kg. humedad + kg. sólido seco) Por ejemplo: 1. Estimar la el porcentaje de humedad en base seca si se tiene 85% de humedad en base humeda en un sólido (base de trabajo=100 kg) x = kg. humedad / kg. sólido seco= 85 / 15 = 5,66 * 100 = 566% 2. Estimar el porcentaje de humedad en base humeda si se tiene 244% de humedad en base seca (base de trabajo=100 kg) kg. humedad / kg. sólido húmedo = kg. humedad / (kg. humedad + kg. sólido seco) = 244 / (244 + 100) = 0,70 * 100 = 74% La humedad que se determina en el laboratorio es el porcentaje de humedad en base húmeda. Además, hay varios modos de estimar la cantidad de vapor en el aire del ambiente, cada una de ellas con aplicación en una ciencia o técnica específica. Se detallan en: Presión de vapor La presión de vapor o 'tensión de vapor' es uno de los modos de estimar la cantidad de fuerza que genera una cantidad de vapor de agua contenida en el aire sobre una superficie determinada . Se expresa como una presión, en pascales (Pa o KPa o mmHg). Humedades: Pv sólido> Pv atm : Evaporación y secado Pv sólido < Pv atm : El sólido adquiere humedad Pv sólido = Pv atm : Condiciones de equilibrio Humedad de Equilibrio. Aquella en la que la humedad del sólido es igual a la humedad del aire, es decir, la presión de vapor del agua en el sólido es igual a la presión de vapor del aire.Cuando la humedad del sólido es superior a la humedad de equilibrio, el sólido se seca, mientras que cuando la humedad del sólido es menor a la humedad de equilibrio, el sólido absorbe agua del aire hasta llegar al equilibrio. Así, tenemos dos tipos de sólidos: Sólido húmedo: en el que la presión de vapor de agua del sólido es igual a la tensión vapor del agua, es decir en el que la presión de vapor del agua es igual a la presión de vapor del aire. Higroscópico: es aquel que ha sido secado por debajo de las condiciones de equilibrio. La presión de vapor del agua del sólido es menor que la tensión de vapor del agua, es decir que la presión de vapor del agua es menor que la presión de vapor del aire. Humedad libre La diferencia entre la humedad del sólido y la humedad de equilibrio con el aire a condiciones dadas se denomina humedad libre. Es la humedad del sólido que está en exceso con relación a la humedad de equilibrio. Es ésta la humedad que se puede evaporar y depende de la concentración de vapor en la corriente gaseosa. Humedad absoluta Se llama humedad absoluta a la cantidad de vapor de agua (generalmente medida en gramos) por unidad de volumen de aire ambiente (medido en metros cúbicos). Humedad específica La humedad específica es la cantidad de vapor de agua contenido en el aire medido en gramos de vapor por kilogramo de aire húmedo (g/kg) Razón de mezcla La razón de mezcla o relación de mezcla, es la cantidad de vapor de agua contenido en el aire medido en gramos de vapor por kilogramo de aire seco (g/kg). En la práctica es muy semejante a la humedad específica, pero en ciertas aplicaciones científicas es muy importante la distinción. Humedad relativa La humedad relativa es la humedad que contiene una masa de aire, en relación con la máxima humedad absoluta que podría admitir sin producirse condensación, conservando las mismas condiciones de temperatura y presión atmosférica. Esta es la forma más habitual de expresar la humedad ambiental. Se expresa en tanto por ciento. RH = {p_{(H_2O)} over p^*_{(H_2O)}} times 100% Donde Es la presión parcial de vapor de agua en la mezcla de aire; Es la presión de saturación de vapor de agua a la temperatura en la mezcla de aire; y Es la humedad relativa de la mezcla de aire que se está considerando. La importancia de esta manera de expresar la humedad ambiente estriba en que refleja muy adecuadamente la capacidad del aire de admitir más o menos vapor de agua, lo que, en términos de comodidad ambiental para las personas, expresa la capacidad de evaporar la transpiración, importante regulador de la temperatura del cuerpo humano. Humedad Ligada Es aquella humedad que se encuentra en el interior del sólido, por lo tanto la velocidad de secado no es constante y es difícil de eliminar, pues debe viajar desde el interior hacia la superficie para que se evapore. Es el valor de la humedad de equilibrio del sólido en contacto con aire saturado; o bien la humedad mínima del sólido necesaria para que éste deje de comportarse como higroscópico Humedad Desligada Es aquella humedad que se encuentra en el exterior y es fácil de eliminar. La velocidad de secado es constante. Es la diferencia entre la humedad del sólido y la humedad ligada; o bien la humedad libre del sólido en contacto con aire saturado. Si el sólido tiene humedad desligada se comportará como húmedo. Nota: Cuando la Presión de vapor del agua en el sólido es igual a la presión de vapor de agua en la atmósfera existirá una Húmedad en Equilibrio. Bajo esta cantidad de húmedad el sólido se deshidrata, estos sólidos son denominados Higroscópicos. A continuación se adjunta un archivo donde se explica el proceso en mención:
SECADO.pdf Details Download 56 KB Cinética de Secado: Se define la velocidad de secado por pérdida de humedad del sólido húmedo en la unidad de tiempo (-dX/dt) a condiciones constantes. Donde: W: velocidad de secado A: área de la superficie expuesta S: peso del sólido seco APLICACIONES: Aplicación suele llamarse a la utilización de un método para una determinada actividad o función, en rigor de la necesidad que inspire el motor de este proyecto. En nuestro caso, las aplicaciones mas previstas en cuanto al secado de vaporización térmica, son: • En la industria química, como realización de productos farmacéuticos • En la industria de alimentos • En la industria de celulosa • En la industria agropecuaria, como el secado de cereales • En el tratamiento de lodos • En la industria forestal, como el secado de madera, etc. Almacenamiento y seguridad                  Condiciones de Almacenamiento     1- Conservación Bajo las siguientes condiciones de almacenamiento, el azúcar presenta un comportamiento estable por períodos de 2 años, en este tiempo el producto no debe presentar ningún tipo de alteración:       Humedad relativa (%): 55 - 65 Temperatura: 2°C sobre la temperatura ambiente Preferiblemente acondicionar un sistema regulador de humedad           2- Seguridad en Almacenamiento     Los sacos de azúcar deben estar protegidos de la humedad, fuego, chispas, colillas de cigarrillo y plagas que deterioren el material del empaque. En caso de incendio, apagar con extintor multipropósito. El azúcar es un material combustible; no debe dejarse caer sobre elementos que inicien combustión (chispas, colillas, etc.)       3- Empaque El azúcar es empacado en presentaciones de 50Kg en sacos de papel, sacos de polipropileno laminado, bolsas de polietileno dentro de sacos de polipropileno; el empacado de azúcar familiar se hace en bolsas de polietileno de alta densidad. Características del empacado:    El empaque presenta costuras o sellos en ambos extremos. No existe riesgo al manipular el empaque vacío o reutilizarlo con otros materiales.      CONDICIONES DE SEGURIDAD   - Identificación de riesgos   El azúcar es un material, no exponerlo a chispas o fuego directo - Transporte No se requieren medidas ni medios especiales para su transporte   - Medidas de primeros auxilios   No presenta riesgos de contacto con ojos, piel o ingestión   - Medidas contra fuego   Apagar con extintor multipropósito - Precauciones personales Ninguna en especial   - Precauciones medioambientales Contamina el agua generando altas demandas de oxigeno   - Métodos de limpieza   Los convencionales, ninguno en especial   - Controles sobre exposición / protección personal   No se requiere protección especializada para ojos, manos. No se requiere respirador   - Medidas de higiene   Usar guantes de goma, tapabocas y cofia en su manipulación   - Estabilidad y reactividad   El producto es estable y no presenta alta reactividad   - Información toxicológica No presenta riesgos orales, para la piel, de irritación etc.; tampoco presenta efectos tóxicos crónicos   - Información ecológica   Fácilmente biodegradable   - Información regulatoria   No se considera un desecho peligroso INDUSTRIA DE LA REMOLACHA AZUCARERA INDUSTRIA DE LA REMOLACHA AZUCARERA Carol J. Lehtola* Elaboración El proceso de fabricación del azúcar de remolacha comprende numerosos pasos, que se han perfeccionado de forma continua a lo largo de más de un siglo de historia de esta industria. Las instalaciones productivas se han modernizado y se ha adoptado la tecnología y las medidas de seguridad actuales. Los trabajadores están capacitados para utilizar equipos modernos y sofisticados. El contenido de azúcar de las remolachas oscila entre un 15 y un 18 %. Inicialmente, se limpian en un lavadero. Después, se cortan en las rebanadoras y las piezas obtenidas se transportan, pasando por una cuba de escaldar, a un difusor, donde la mayor parte del azúcar contenido en las remolachas se extrae en agua caliente. Las rebanadas desazucaradas, denominadas “pulpas”, se prensan de forma mecánica y se secan, principalmente mediante calor. Contienen numerosos nutrientes y se utilizan en la alimentación animal. El jugo en bruto obtenido en el difusor, además de azúcar, contiene impurezas que se precipitan (mediante la adición de cal y dióxido de carbono) y se filtran. De este modo el jugo se diluye, y presenta un contenido de azúcar del 12 al 14 %. Este jugo claro se concentra en evaporadores hasta obtener de un 65 a un 70 % de sustancia seca. El jugo espeso resultante se calienta en un recipiente al vacío a una temperatura de unos 70 °C, hasta que se forman cristales. Esta masa cocida se descarga en los mezcladores y se separa el líquido que rodea a los cristales. El jarabe separado de este modo sigue conteniendo azúcar que puede cristalizar. El proceso de desazucarado continúa hasta que deja de resultar económico. El jarabe extraído tras la última cristalización se denomina melaza. Después del secado y el enfriamiento, el azúcar se almacena en silos, donde puede conservarse indefinidamente si se acondiciona el aire de forma adecuada y se controla la humedad. La melaza contiene en torno al 60 % de azúcar y, junto con las impurezas carentes de azúcar, constituye un alimento valioso para el ganado y un medio idóneo para el cultivo de numerosos microorganismos. Parte de la melaza se añade a las pulpas de las que se ha extraído el azúcar antes de que se sequen y se emplea como alimento animal. La melaza se utiliza asimismo en la producción de levadura y alcohol. Con la ayuda de otros microorganismos, pueden fabricarse otros productos como el ácido láctico, una materia prima importante para las industrias alimentarias y farmacéutica, o el ácido cítrico, requerido en el sector alimentario en grandes cantidades. Además, la melaza se aplica en la producción de antibióticos como la penicilina y la estreptomicina, así como del glutamato sódico. Condiciones de trabajo En la industria de la remolacha azucarera, altamente mecanizada, ésta se transforma en azúcar durante la denominada “temporada”. En este período, que dura de tres a cuatro meses, las fábricas funcionan de manera continua. El personal trabaja en turnos rotatorios durante las 24 horas del día. Puede incorporarse trabajadores temporales en los períodos de mayor actividad. Al finalizar la elaboración de la remolacha, se llevan a cabo las tareas de reparación, mantenimiento y actualización en las instalaciones. Riesgos y su prevención En el proceso de elaboración de la remolacha azucarera no se producen gases tóxicos ni polvos en suspensión en el aire, ni debe trabajarse con ellos. Algunos componentes de las instalaciones productivas puede ser extremadamente ruidosos. En las áreas en que no pueden reducirse los niveles de ruido hasta alcanzar los valores umbral, es necesario suministrar protectores auditivos y formular un programa de conservación de la audición. No obstante, en general, las enfermedades profesionales son poco frecuentes en los centros de elaboración de la remolacha azucarera. Se debe en parte a que la duración de la temporada se limita a unos3o4 meses al año. 67.32 INDUSTRIA DE LA REMOLACHA AZUCARERA ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO SECTORES BASADOS EN RECURSOS BIOLOGICOS * Actualización del artículo preparado por el Comité Europeo de Fabricantes de Azúcar (CEFS) para la 3ª edición de la Enciclopeda de salud y seguridad en el trabajo. Como en la mayoría de las industrias alimentarias, las dermatitis de contacto y las alergias de la piel producidas por agentes empleados en la limpieza de cubas y otros equipos pueden constituir un problema que exige la utilización de guantes. Al acceder a las cubas para su limpieza o por otros motivos, deben observarse los procedimientos relativos a la actuación en espacios restringidos. Deben tomarse precauciones al entrar en silos donde se almacene azúcar granulado, debido al riesgo de hundimiento, similar al planteado por los silos de cereales. (Para consultar recomendaciones más exhaustivas, véase el artículo “Cereales, elaboración de cereales y productos de consumo basados en cereales” en el presente capítulo.) Las quemaduras producidas por los conductos de vapor y el agua caliente constituyen un motivo de preocupación. Un mantenimiento adecuado, la dotación de EPP y la formación de los trabajadores pueden ayudar a prevenir este tipo de lesión. La mecanización y la automatización en la industria de la remolacha azucarera reduce al mínimo el riesgo de padecer trastornos ergonómicos. La maquinaria debe someterse a controles regulares y a operaciones de mantenimiento rutinario y de reparación cuando sea necesaria. Deben instalarse protectores y mecanismos de seguridad. Los trabajadores deben disponer de acceso a equipos y dispositivos de protección. Asimismo, debe exigírseles la participación en la formación sobre seguridad. •ACEITES Y GRASAS ACEITES Y GRASAS N.M. Pant* El término “aceites y grasas” se aplica en general a los triglicé- ridos de los ácidos grasos presentes en las semillas vegetales y los tejidos animales. Los aceites y las grasas constituyen uno de los tres tipos fundamentales de materias orgánicas consideradas como los elementos que componen los organismos vivos; los otros dos son las proteínas y los hidratos de carbono. Más de 100 variedades de plantas y animales productores de aceite se aprovechan como fuentes para su obtención. Las fuentes vegetales más importantes son la aceituna, el coco, el cacahuete, la semilla de algodón, la soja, la colza, la semilla de mostaza, la semilla de lino, la palma, el sésamo, el girasol, el ricino, la semilla de cáñamo, la aleurita, el cacao, el mowrah, el maíz y el babassu. Las principales fuentes animales son el ganado vacuno, porcino y ovino, las ballenas, el bacalao y el halibut. Los aceites y grasas comestibles ofrecen una fuente concentrada de energía alimentaria, transportan las vitaminas solubles en grasa y suministran los ácidos grasos esenciales, de vital importancia para el metabolismo. Constituyen la materia prima principal de jabones y detergentes, pinturas, lacas y barnices, lubricantes, y dispositivos de iluminación como velas. Asimismo, se utilizan en la fabricación de linóleo y tejidos aceitados, así como de fijadores y mordientes para el curtido de pieles, y se emplean como productos iniciales para síntesis químicas. Elaboración La elaboración inicial depende de la materia prima; por ejemplo, las grasas animales se funden en recipientes dotados de camisas a vapor, las semillas se limpian, se muelen y se separan, y las semillas con carne se pelan. Las grasas y aceites se extraen mediante presión o tratamiento con disolventes, y el posterior proceso de fabricación depende del uso final que se asigne al producto. Las aceitunas pueden prensarse varias veces, pero no suele requerirse ningún otro tratamiento. En el caso de otros aceites y grasas comestibles, la elaboración puede comprender varias fases diferentes; a saber, refino, desodorización, hidrogenación, solidificación o emulsionado. Las grasas y aceites crudos contienen impurezas que, en algunos casos, conviene eliminar ya que oscurecen el aceite, provocan la formación de espuma y humo al calentarse, producen un sabor o un olor desagradables o afectan al proceso de elaboración. El refino, que consiste en la neutralización y la lixiviación, elimina la mayoría de las impurezas. En la neutralización se suprimen los ácidos grasos y los fosfátidos resinosos mediante tratamiento con álcalis y de depuración.. Las materias primas se someten a lixiviación mediante absorción en tierras de blanquear naturales o activadas; no obstante, puede emplearse también la lixiviación por calor. Durante el refino, la temperatura del aceite no suele exceder de 100 °C. La desodorización elimina los compuestos odoríferos mediante la destilación por vapor a temperatura elevada y baja presión absoluta. Las grasas blandas y los aceites líquidos se transforman en grasas plásticas firmes mediante la hidrogenación, lo que contribuye asimismo a evitar la ranciedad debida a la oxidación. En este proceso, se hace reaccionar el aceite con hidrógeno a una temperatura de 180 °C o superior en presencia de un catalizador, que generalmente es níquel dividido en piezas finas. El hidrógeno se alimenta a una presión comprendida entre dos y treinta atmósferas, según el producto final que se desee. Si el aceite o la grasa se pretende comercializar en forma plástica o en emulsión, se precisa un tratamiento adicional. Muchos aceites y grasas de marcas registradas se mezclan y la combinación obtenida se solidifica para obtener gránulos mediante enfriamiento gradual controlado (destilación fraccionada) y separación de las fracciones cristalizadas a diversas temperaturas en función de sus puntos de fusión. Un método alternativo consiste en la obtención de un producto texturizado mediante enfriado rápido en un equipo especial denominado votador. Riesgos y su prevención El hidrógeno plantea un elevado riesgo de explosión e incendio en el proceso de hidrogenación. Al arder, las grasas y los aceites pueden emitir humos altamente irritantes, como la acroleína. Los disolventes, como el hexano, utilizados para la extracción de aceites, son muy inflamables, aunque suelen utilizarse en sistemas cerrados. Las precauciones que deben adoptarse respecto a los incendios y las explosiones son: • eliminación de todas las fuentes de ignición; • utilización de equipos antideflagrantes y herramientas que no produzcan chispas; • prohibición de fumar; • garantía de que las salidas de incendios no están bloqueadas y de que su mantenimiento es correcto; • disposición de extintores de incendios apropiados; • desarrollo de procedimientos de actuación en caso de vertidos y fugas de hidrógeno y otros disolventes inflamables, • formación del personal en los procedimientos de extinción de incendios. Las instalaciones eléctricas presentan un cierto riesgo de descarga en condiciones de humedad y de vapor. Todos los equipos, conductos, etc. deberán protegerse adecuadamente, prestando especial atención a todo tipo de luz y dispositivo portátil. Deben instalarse interruptores de circuito de tierra ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO 67.33 ACEITES Y GRASAS 67.33 SECTORES BASADOS EN RECURSOS BIOLOGICOS 67. INDUSTRIA ALIMENTARIA * Adaptado de la 3ª edición de la Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo. accidental en el equipo eléctrico situado en áreas con presencia de humedad o de vapor. Las lesiones producidas por componentes móviles de la maquinaria deben evitarse mediante la utilización de dispositivos de protección eficaces y adecuadamente mantenido. Debe prestarse especial atención a la maquinaria de trituración, de llenado y cerrado de bidones, y a los puntos de contacto entre las correas, los tambores y las poleas de las cintas transportadoras. Deben utilizarse procedimientos de bloqueo y carteles de advertencia al mantener y reparar los equipos. Los riesgos de explosión y fugas en la planta de vapor deben prevenirse mediante la formulación de procedimientos periódicos de inspección y mantenimiento. Siempre que sea posible, el ruido excesivo generado por los equipos debe reducirse al mínimo mediante la adopción de controles técnicos. Los trabajadores expuestos a este tipo de contaminación deben utilizar protectores auditivos adecuados y es necesario poner en práctica un programa de conservación de la audición. La manipulación de los bidones puede causar tensiones y lesiones musculosqueléticas en las manos y los dedos de los pies. Cuando sea posible, deben utilizarse equipos de manipulación mecánicos. Debe impartirse formación acerca de los métodos correctos de manipulación y levantamiento, la protección de pies y manos, y la comprobación de los contenedores para determinar la existencia de algún canto vivo. Los bidones mal apilados pueden caer y causar lesiones graves; la supervisión y la formación sobre las operaciones de apilado y desapilado reducirán este riesgo. Pueden producirse caídas en escaleras y pisos resbaladizos y es posible evitarlas manteniendo los suelos debidamente protegidos con antideslizantes, realizando una limpieza periódica y una buena conservación de las instalaciones y utilizando calzado antideslizante Las quemaduras pueden ser causadas por el hidróxido de sodio durante la manipulación de los bidones para el refino, así como por las salpicaduras de sosa cáustica líquida cuando se abren aquéllos, o bien por el contacto con aceite caliente o el catalizador empleado en la limpieza de las prensas de filtro, con ácidos y con conductos o fugas de vapor. La utilización de ropa, botas, delantales y guantes protectores evitará muchas lesiones. Las máscaras faciales son necesarias para proteger los ojos de las salpicaduras de materiales corrosivos o calientes. Los aceites, elaborados a temperaturas elevadas, pueden provocar molestias físicas, sobre todo en las zonas tropicales, a menos que se adopten medidas eficaces al respecto. Pueden producirse calambres musculares, agotamiento y golpes de calor. El calor radiante debe reducirse mediante el revestimiento calorífugo y el aislamiento de los depósitos y los conductos de vapor. Una ventilación mecánica eficaz debe procurar una renovación frecuente del aire. Los trabajadores podrán acceder a menudo al consumo de bebidas y disfrutarán de descansos frecuentes en áreas acondicionadas. El acceso a depósitos a granel para su reparación o limpieza puede constituir un riesgo relacionado con la presencia en espacios restringidos. Los trabajadores deben recibir formación sobre los procedimientos de actuación en estos casos, como la comprobación de la atmósfera de estos recintos y los métodos de rescate de emergencia. Deberá estar presente un mínimo de dos trabajadores. Los disolventes empleados en la extracción de grasas y aceites pueden representar riesgos de carácter tóxico. No debe utilizarse el benceno y se aplicará el disolvente menos tóxico disponible (p. ej. se sustituirá el hexano por el heptano). La extracción localizada es necesaria para eliminar los vapores de disolvente en el lugar de origen, o se aplicarán sistemas cerrados. La dermatitis puede deberse a la manipulación de aceites, grasas y disolventes. Es imprescindible disponer de instalaciones sanitarias y de lavado adecuadas y utilizarlas. Las cremas de barrera y las ropas protectoras contribuyen asimismo a la prevención. En los centros de producción de aceite de cacahuete, en las condiciones adecuadas de humedad y temperatura, las tortas del filtro prensa pueden ser contaminadas por mohos de Aspergillus flavus , que contiene aflatoxinas. Se ha observado que los trabajadores expuestos a una considerable contaminación atmosférica de estas sustancias en su lugar de trabajo padecen afecciones hepáticas agudas o subagudas y registran una mayor prevalencia de tumores. La utilización de animales para producir grasas y piensos para el ganado puede conllevar asimismo riesgos biológicos Aunque la mayoría de animales y materias animales empleadas como fuente para la extracción de grasa son sanos o se han obtenido de animales sanos, un pequeño porcentaje procede de otros que han muerto en accidentes de tráfico o por otras causas desconocidas y, quizás, están enfermos. Algunas enfermedades animales, como el ántrax o la brucelosis, también pueden afectar a los seres humanos. Los trabajadores de mataderos y centros de clasificación pueden correr peligro. En el Reino Unido, personas denominadas “matarifes” se ganan la vida recogiendo en el campo animales muertos y extrayéndoles la grasa en el patio de su casa. Pueden correr un gran riesgo, debido a la mayor probabilidad de que entren en contacto con animales enfermos y a las condiciones adversas en las que trabajan. La utilización en el pasado de órganos de ovejas, incluidos los sesos, como fuente de pienso para el ganado ha dado lugar a la encefalopatía espongiforme bovina (“la enfermedad de las vacas locas”) en algunas reses del Reino Unido cuando han consumido los sesos de ovejas con una enfermedad cerebral denominada “scrapie”. Al parecer, algunas personas han contraído esta enfermedad al comer carne de vacas que padecían la encefalopatía espongiforme. La exploración médica periódica de trabajadores, la selección, la formación y la supervisión son factores que contribuyen a la pprevención de accidentes y enfermedades profesionales Referencias Bureau of Labor Statistics (BLS). 1991. Occupational Injuries and Illnesses in the United States by Industry, 1989. Washington, DC: BLS. Caisse nationale d’assurance maladie des travailleurs salariés. 1990. Statistiques nationales d’accidents du travail. París: Caisse Nationale d’assurance maladie des Travailleurs Salariés. Hetrick, RL. 1994. Why did employment expand in poultry processing plants? Monthly Labor Review 117(6):31. Linder, M. 1996. I gave my employer a chicken that had no bone: Joint firm-state responsibility for linespeed-related occupational injuries. Case Western Reserve Law Review 46:90. Merlo, CA y WW Rose. 1992. Alternative methods for disposal/utilization of organic by-products—From the literature”. En Proceedings of the 1992 Food Industry Environmental Conference. Atlanta, Georgia: Georgia Tech Research Institute. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 1990. Health Hazard Evaluation Report: Perdue Farms, Inc. HETA 89-307-2009. Cincinnati, Ohio: NIOSH. Sanderson, WT, A Weber, A Echt. 1995. Case reports: Epidemic eye and upper respiratory irritation in poultry processing plants. Appl Occup Environ Hyg 10(1): 43-49. Tomoda, S. 1993. Evolución reciente de las industrias de la alimentación y de la bebida. Sectoral Activities Programme Working Paper. Ginebra: OIT. Otras lecturas recomendadas Erickson, DE. 1990. Proceedings of the World Conference on Edible Fats and Oils Processing: Basic Principles and Modern Practices. Champaign, Illinois: American Oil Chemists’ Society. —. 1995. Practical Handbook of Soybean Processing and Utilization. Champaign, Illinois: American Oil Chemists’ Society; St. Louis, Misuri: United Soybean Board. Hui, YH (dir.). 1996. Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 5ª edición. Vol. 4. Nueva York: John Wiley & Sons. Institute of Shortening and Edible Oils. 1994. Food Fats and Oils, 7ª edición. Washington, DC: Institute of Shortening and Edible Oils. National Fire Protection Association (NFPA). 1993. Solvent Extraction Plants. NFPA 36. Quincy, Massachusetts: NFPA. Occupational Safety and Health Administration (OSHA). 1992. OSHA Handbook for Small Businesses. Washington, DC: OSHA. US Department of Agriculture (USDA). 1960. Water Absorption by Eriscerated Broliers during Washing and Chilling. Marketing Research Report No 438. Washington, DC: USD Equipo de protección personal EPP El equipo de protección personal que los trabajadores deben utilizar en la producción de azúcar, consta de: a. Anteojos de protección b. Calzado ocupacional c. Casco contra impacto d. Guantes contra sustancias químicas e. Guantes de carnaza f. Mandil EPP El equipo de protección personal que los trabajadores deben utilizar en la producción de azúcar, consta de: g. Mascarilla desechable h. Ropa de trabajo i. Tapones auditivos Recepción y descarga de la caña Riesgo Atrapado por el derrumbamiento de la caña durante la descarga en la mesa de alimentación Medidas de prevención • Verificar que las cadenas de sujeción no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras en su estructura, que puedan provocar el derrumbe accidental de la caña durante su levantamiento. • Revisar que las cadenas de sujeción se encuentran aseguradas antes de iniciar el levantamiento de la pila de caña. • Iniciar el levantamiento de la pila de caña únicamente después de que se haya retirado el trabajador y el área de descarga se encuentre despejada. • Permanecer fuera del área mientras la grúa realiza la descarga de la caña en la mesa de alimentación. EPP • Calzado ocupacional • Casco contra impacto Recepción y descarga de la caña Riesgo Exposición a polvos de la caña de azúcar durante la descarga Medidas Preventivas • Realizar las actividades de espaldas a la circulación de las corrientes de aire. Suspender las actividades cuando la velocidad del viento sea superior a los 15 kilómetros por hora. • Lavar las manos y cara con agua abundante y jabón después de terminar la actividad, especialmente antes de comer o ir al baño. • Tomar una ducha y cambiarse de ropa al término de la jornada. EPP • Anteojos de protección • Mascarilla desechable Riesgo Golpeado por la barra que se utiliza para destrabar los trozos de caña atrapados en la mesa de alimentación Medidas Preventivas • Sujetar la barra con ambas manos a una distancia de 30 cm. de separación entre las manos. • Verificar que la barra no presente evidencias de fisuras o fracturas en su estructura que pueda provocar su rompimiento repentino durante la actividad. • Evitar las reparaciones de la barra con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. EPP • Anteojos de protección • Casco contra impacto • Guantes de carnaza Riesgo Caída a diferente nivel mientras el trabajador desatora la caña en la mesa de alimentación EPP • Calzado ocupacional • Casco contra impacto Medidas Preventivas • Revisar que la plataforma de la mesa de alimentación no presente evidencias de desgastes, fracturas o fisuras que puedan provocar la caída repentina del trabajador. • Mantener la plataforma de la mesa de alimentación libre de obstáculos que puedan provocar la caída del trabajador. • Evitar que más de un trabajador realice la actividad sobre la plataforma de la mesa de alimentación. • Circular por la plataforma de la mesa de alimentación caminando. Preparación de la caña Riesgo Exposición a ruido y vibraciones durante el troceado y desfibrado de la caña Medidas Preventivas • Revisar que las bandas, poleas, engranes y partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza de la maquinaria no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. Asimismo, que las tolvas, guardas o cualquier otra parte removible, se encuentren sujetas para evitar la generación de ruido y vibraciones inestables. • Respetar los períodos de exposición a ruido establecidos por la legislación: - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido menor o igual a 90 decibeles, el tiempo máximo de permanencia es de ocho horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 90 y hasta 93 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de cuatro horas. -Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 93 y hasta 96 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de dos horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 96 y hasta 99 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de una hora. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 99 y hasta 102 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de treinta minutos. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 102 y hasta 105 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de quince minutos. • Respetar los límites de exposición a vibraciones para el cuerpo entero de acuerdo con la frecuencia central de tercio de octava (Hz) en los ejes de aceleración longitudinal (az ) y transversal (ax , ay ) establecidos por la legislación • Alternar a los trabajadores en la operación y supervisión de las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos EPP • Tapones auditivos Riesgo Atrapado por los engranes, bandas, poleas o partes en movimiento del sistema de transmisión de la fuerza motriz de la maquinaria que realiza el troceado y desfibrado de la caña Medidas Preventivas • Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros del sistema de transmisión de fuerza. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Molienda Riesgo Exposición a polvos de la caña de azúcar durante la molienda Medidas Preventivas • Evitar el consumo de alimentos y bebidas, así como fumar durante el desarrollo de las actividades. • Lavar las manos y cara con agua abundante y jabón después de terminar la actividad, especialmente antes de comer o ir al baño. • Tomar una ducha y cambiarse con ropa limpia al término de la jornada. EPP • Anteojos de protección • Mascarilla desechable Riesgo Exposición a ruido y vibraciones durante la molienda de la caña Medidas Preventivas • Revisar que las bandas, poleas, engranes y partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza del tren de molienda no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. Asimismo, que las tolvas, guardas o cualquier otra parte removible, se encuentren debidamente sujetas para evitar la generación de ruido y vibraciones inestables. • Respetar los períodos de exposición a ruido establecidos por la legislación: - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido menor o igual a 90 decibeles, el tiempo máximo de permanencia es de ocho horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 90 y hasta 93 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de cuatro horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 93 y hasta 96 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de dos horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 96 y hasta 99 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de una hora. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 99 y hasta 102 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de treinta minutos. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 102 y hasta 105 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de quince minutos. • Respetar los límites de exposición a vibraciones para el cuerpo entero de acuerdo con la frecuencia central de tercio de octava (Hz) en los ejes de aceleración longitudinal (az ) y transversal (ax , ay ) establecidos por la legislación: • Alternar a los trabajadores en la operación y supervisión de las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos. EPP • Tapones auditivos Riesgo Atrapado por los engranes, bandas, poleas o partes en movimiento del sistema de transmisión de la fuerza motriz del tren de molienda Medidas Preventivas • Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros del sistema de transmisión de fuerza. Dispositivos de Seguridad Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Riesgo Contacto con agua a temperaturas elevadas durante la imbibición de la caña en el tren de molienda Medidas Preventivas • Verificar que las tuberías sujetas a temperaturas elevadas cercanas a las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores, cuenten con aislante térmico y barreras de protección. • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Detener el proceso si existen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso o cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine o se detenga el proceso. EPP • Guantes de carnaza • Ropa de trabajo Dispositivos de Seguridad • Aislante térmico Riesgo Contacto con el aceite lubricante durante el llenado del depósito del equipo dosificador Medidas Preventivas Mantener el aceite lubricante en su recipiente original y herméticamente cerrado mientras no se vaya a utilizar. • Disponer únicamente de la cantidad del aceite lubricante que será vertida en el depósito del equipo dosificador. • Llenar el depósito sin rebasar el nivel máximo señalado por el fabricante. • Cerrar de inmediato el depósito del equipo dosificador una vez realizado el llenado. • Revisar que el depósito del equipo dosificador no presente evidencias de fracturas, deformaciones, fisuras o rasgaduras que provoquen derrames durante su funcionamiento. • Limpiar de inmediato cualquier derrame de aceite en la superficie del depósito y en el área de trabajo. • Evitar el consumo de bebidas y alimentos, así como fumar durante el desarrollo de la actividad. • Lavar las manos y cara con agua abundante y jabón después de realizada la actividad. En caso de contacto directo con el aceite lubricante, se debe lavar de inmediato la parte del cuerpo expuesta. • Remover la ropa de trabajo y calzado ocupacional en caso de salpicaduras. EPP • Anteojos de protección • Guantes contra sustancias químicas • Mandil • Mascarilla desechable Riesgo Explosión por exceso de presión hidráulica durante la dosificación de agua caliente para la imbibición de la caña en el tren de molienda Medidas Preventivas Revisar que la medición de la presión de operación en los manómetros se encuentre por debajo de la máxima presión de operación permitida. • Abrir manualmente las válvulas de seguridad, al menos una vez a la semana para verificar que no estén bloqueadas. • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender la operación del equipo cuando se tengan evidencias de fugas de agua en las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo. • Evitar el ajuste de las válvulas de seguridad mientras se encuentran en operación. Dispositivos de Seguridad Manómetro • Purgador • Válvula de seguridad Clarificación Riesgo Contacto con las partes calientes de los tanques, las tuberías o vapor, durante la supervisión de las actividades de calentamiento del jugo para la clarificación Medidas Preventivas • Utilizar una pala de bastón largo para remover el jugo, a fin de evitar el contacto directo con alguna parte del cuerpo. • Verificar que las tuberías sujetas a temperaturas elevadas cercanas a las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores cuenten con aislante térmico y barreras de protección. • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Detener el proceso si existen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso o cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine o se detenga el proceso. EPP • Guantes de carnaza • Mandil • Ropa de trabajo Riesgo Exposición a ruido y vibraciones durante la operación de filtración del jugo Medidas Preventivas • Revisar que las bandas, poleas, engranes y partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza del equipo de bombeo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. Asimismo, que las tolvas, guardas o cualquier otra parte removible, se encuentren sujetas para evitar la generación de ruido y vibraciones inestables. • Respetar los períodos de exposición a ruido establecidos por la legislación: - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido menor o igual a 90 decibeles, el tiempo máximo de permanencia es de ocho horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 90 y hasta 93 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de cuatro horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 93 y hasta 96 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de dos horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 96 y hasta 99 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de una hora. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 99 y hasta 102 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de treinta minutos. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 102 y hasta 105 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de quince minutos. Respetar los límites de exposición a vibraciones para el cuerpo entero de acuerdo con la frecuencia central de tercio de octava (Hz) en los ejes de aceleración longitudinal (az ) y transversal (ax , ay ) establecidos por la legislación: • Alternar a los trabajadores en la operación y supervisión de las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos. EPP Tapones auditivos Riesgo Caída a diferente nivel durante la supervisión del equipo dosificador en el proceso de aplicación de la cal Medidas Preventivas • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Limpiar de inmediato cualquier derrame de líquidos sobre las áreas de trabajo, escalones y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. • Revisar que los barandales, escalones o plataforma no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Realizar el ascenso y descenso utilizando la escalera. EPP • Calzado ocupacional • Casco contra impacto Riesgo Contacto o exposición a cal durante el funcionamiento y supervisión del sistema de dosificación Medidas Preventivas Revisar que el depósito, tuberías y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de fracturas, deformaciones o fisuras que provoquen derrames durante el desarrollo de las actividades. • Lavar las manos y cara con agua abundante y jabón después de realizada la actividad. En caso de contacto directo con la cal, se debe lavar de inmediato la parte del cuerpo expuesta. • Remover la ropa de trabajo y calzado ocupacional en caso de salpicaduras o al terminar la jornada. • Evitar el consumo de bebidas y alimentos, así como fumar durante el desarrollo de la actividad. EPP • Anteojos de protección • Guantes contra sustancias químicas • Mandil • Mascarilla desechable Riesgo Atrapado por los engranes, bandas, poleas o partes en movimiento durante el proceso de clarificación Medidas Preventivas Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto de las partes en movimiento. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros de las partes en movimiento. • Retirar del área de trabajo cualquier obstáculo que pueda provocar la caída accidental del trabajador sobre las partes en movimiento. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Filtración de la cachaza Riesgo Caída al mismo nivel durante la apertura o cierre de válvulas o el recorrido de supervisión de las operaciones por derrame de jugo Medidas Preventivas • Limpiar cualquier derrame de líquidos o desechos en las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. EPP • Calzado ocupacional Riesgo Caída a diferente nivel durante el recorrido de supervisión de las operaciones Medidas Preventivas • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Limpiar de inmediato cualquier derrame de líquidos, sobre las áreas de trabajo, escalones y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. • Revisar que los barandales, escalones o plataforma no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Realizar el ascenso y descenso utilizando la escalera. EPP Calzado ocupacional • Casco contra impacto Riesgo Contacto con partes calientes o jugo a temperaturas elevadas en las tuberías o filtro Medidas Preventivas • Verificar que las tuberías sujetas a temperaturas elevadas cercanas a las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores cuenten con aislante térmico y barreras de protección. • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Detener el proceso si existen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso o cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine o se detenga el proceso EPP • Anteojos de protección • Calzado ocupacional • Guantes de carnaza Dispositivos de Seguridad • Aislante térmico Riesgo Atrapado por las partes en movimiento durante la supervisión del funcionamiento del filtro de cachaza Medidas Preventivas • Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros del sistema de transmisión de fuerza. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Evaporación Riesgo Contacto con partes calientes o jugo a temperaturas elevadas durante la supervisión del proceso Medidas Preventivas • Verificar que las tuberías sujetas a temperaturas elevadas cercanas a las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores cuenten con aislante térmico y barreras de protección. • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Detener el proceso si existen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso o cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine o se detenga el proceso. EPP • Anteojos de protección • Guantes de carnaza • Ropa de trabajo Dispositivos de Seguridad Aislante térmico Riesgo Caída al mismo nivel durante la apertura o cierre de válvulas, la toma de lectura o la supervisión del sistema de evaporación Medidas Preventivas • Limpiar cualquier derrame de líquidos o desechos en las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. EPP Calzado ocupacional Riesgo Explosión por exceso de presión de vapor en las válvulas y las tuberías Medidas Preventivas Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender la operación si se tienen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso, válvulas o cualquier otro dispositivo. • Revisar que la medición de la presión de operación en los manómetros siempre se encuentren por debajo de la máxima presión de operación permisible. • Evitar la modificación de la calibración de la válvula de seguridad mientras se encuentra en operación. Dispositivos de Seguridad • Válvula de seguridad Cristalizado Riesgo Contacto con partes calientes o meladura a temperatura elevadas en las tuberías y los tachos Medidas Preventivas • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender el proceso si se tienen evidencias de fugas en las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine el proceso o se detenga temporalmente. EPP • Guantes de carnaza • Ropa de trabajo Riesgo Caída al mismo nivel durante la apertura, cierre de las válvulas o el recorrido de supervisión por derrame de meladura Medidas Preventivas • Limpiar cualquier derrame de líquidos o desechos en las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. EPP • Calzado ocupacional Riesgo Explosión por exceso de presión en las válvulas o las tubería en los tachos Medidas Preventivas • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender la operación si se tienen evidencias de fugas de agua en el tanque, en las tuberías, llaves, válvulas o cualquier otro dispositivo. • Revisar que la medición de la presión de operación en los manómetros siempre se encuentre por debajo de la máxima presión de operación permisible. • Evitar la modificación de la calibración de la válvula de seguridad mientras se encuentra en operación. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Válvula de seguridad Riesgo Atrapado por las partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza de los tachos Medidas Preventivas Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros del sistema de transmisión de fuerza. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Centrifugado Riesgo Caída al mismo nivel durante el recorrido de supervisión de los equipos de centrifugado Medidas Preventivas Limpiar cualquier derrame de líquidos o desechos en las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores. • Mantener las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores libres de obstáculos. • Circular por las áreas de trabajo y pasillos de tránsito de los trabajadores caminando. EPP • Calzado ocupacional Riesgo Contacto con la masa cocida a temperaturas elevadas durante el llenado de la centrifugadora Medidas Preventivas • Revisar que las tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas fisuras. • Suspender el proceso si se tienen evidencias de fugas en tuberías, llaves, válvulas y cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine el proceso o se detenga temporalmente. EPP • Calzado ocupacional • Guantes de carnaza Riesgo Atrapado por las partes en movimiento del sistema de transmisión de la fuerza motriz de la maquinaria de centrifugado Medidas Preventivas • Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros del sistema de transmisión de fuerza. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Riesgo Exposición a ruido y vibraciones durante el proceso de centrifugado Medidas Preventivas • Revisar que las bandas, poleas, engranes y partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza de la máquina de centrifugado no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. Asimismo, que las tolvas, guardas o cualquier otra parte removible, se encuentren debidamente sujetas para evitar la generación de ruido y vibraciones inestables. • Respetar los períodos de exposición a ruido establecidos por la legislación: - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido menor o igual a 90 decibeles, el tiempo máximo de permanencia es de ocho horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 90 y hasta 93 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de cuatro horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 93 y hasta 96 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de dos horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 96 y hasta 99 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de una hora. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 99 y hasta 102 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de treinta minutos. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 102 y hasta 105 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de quince minutos. • Alternar a los trabajadores en la operación y supervisión de las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos. EPP Tapones auditivos Secado Riesgo Explosión por exceso de presión durante la generación del aire caliente Medidas preventivas • Revisar que las tuberías, válvulas, reguladores y cualquier otro dispositivo no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender la operación si se tienen evidencias de fugas en las tuberías, llaves de paso, válvulas o cualquier otro dispositivo. • Revisar que la medición de la presión de operación en los manómetros siempre se encuentre por debajo de la máxima presión de operación permisible. • Evitar la modificación de la calibración de la válvula de seguridad mientras se encuentra en operación. • Revisar que los filtros de aire no se encuentren obstruidos con grasa, polvo o basura. Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Válvula de seguridad Riesgo Contacto con partes calientes y aire a temperaturas elevadas durante el proceso de secado Medidas Preventivas • Verificar que los ductos sujetos a temperaturas elevadas, cercanos a las áreas de trabajo y pasillos cuenten con aislante térmico y barreras de protección. • Revisar que los ductos y cualquier otro dispositivo del sistema de secado no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. • Suspender el proceso de secado si se tienen evidencias de fugas en los ductos y cualquier otro dispositivo. • Evitar las reparaciones con elementos improvisados para su funcionamiento momentáneo. • Cerrar las llaves de paso y control cuando se termine o se detenga temporalmente el proceso. EPP • Calzado ocupacional • Guantes de carnaza Dispositivos de Seguridad • Aislante térmico Riesgo Atrapado por los engranes, bandas, poleas o partes en movimiento del sistema de transmisión de la fuerza motriz de la maquinaria de secado Medidas Preventivas • Verificar que las guardas de protección del sistema de transmisión, bandas y poleas se encuentren sujetas antes de poner en funcionamiento el equipo. • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Detener el funcionamiento del equipo para retirar cualquier objeto del sistema de transmisión de fuerza. • Supervisar las actividades a una distancia de al menos cincuenta centímetros de las partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza Dispositivos de Seguridad • Botón de paro de emergencia • Guardas de protección Riesgo Exposición a ruido y vibraciones durante el proceso de secado Medidas Preventivas • Revisar que las bandas, poleas, engranes y partes en movimiento del sistema de transmisión de fuerza no presenten evidencias de desgastes, fracturas o fisuras. Asimismo, que las tolvas, guardas o cualquier otra parte removible, se encuentren debidamente sujetas para evitar la generación de ruido y vibraciones inestables. • Respetar los períodos de exposición a ruido establecidos por la legislación: - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido menor o igual a 90 decibeles, el tiempo máximo de permanencia es de ocho horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 90 y hasta 93 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de cuatro horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 93 y hasta 96 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de dos horas. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 96 y hasta 99 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de una hora. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 99 y hasta 102 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de treinta minutos. - Para trabajos realizados a un nivel de exposición a ruido mayor a 102 y hasta 105 decibeles, el tiempo de máxima permanencia es de quince minutos. • Alternar a los trabajadores en la operación y supervisión de las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos. EPP • Tapones auditivos Empaque y almacenamiento de azúcar Riesgo Sobreesfuerzo por posturas forzadas o movimientos repetitivos durante el llenado de los costales Medidas Preventivas • Organizar las actividades de tal manera que se evite el giro de la cintura o movimiento por detrás del cuerpo. • Situar los implementos a la distancia correspondiente con relación a la frecuencia de su uso. • Separar los pies para proporcionar una postura estable y equilibrada durante el llenado de los costales. • Alternar a los trabajadores en las actividades por medio de la programación de las tareas u otros métodos administrativos. Riesgo Contacto con partes punzo cortantes de la cosedora de costales Medidas Preventivas • Identificar los cambios de sonido de la máquina cosedora de costales para realizar el cambio o ajuste de la aguja. • Cambiar la aguja por lo menos cada veinticuatro horas para evitar que ésta se rompa o salga expulsada. Cuando se tenga uso continuo de la máquina cosedora de costales, reemplazar la aguja cada ocho horas. • Sujetar con ambas manos la orilla superior del costal dándole dirección en línea recta para facilitar el paso de la aguja. • Apagar la máquina cosedora de costales y desconectarla de toda fuente de energía cuando se terminen las actividades o se suspendan temporalmente. Riesgo Atrapado por las partes en movimiento de la banda trasportadora durante su funcionamiento para el traslado de los costales Medidas Preventivas • Evitar el uso de ropa holgada y accesorios en cuello y manos como collares, pulseras, relojes o anillos. • Interrumpir el funcionamiento de la banda transportadora para desatascar los costales de azúcar. • Evitar el retiro de objetos de la banda transportadora mientras se encuentren en movimiento. • Retirar del área de trabajo cualquier obstáculo que pueda provocar la caída del trabajador sobre las partes en movimiento de la banda. Dispositivos de Seguridad • Barandal de protección • Botón de paro de emergencia Riesgo Sobreesfuerzo durante la carga manual de los costales de azúcar Medidas Preventivas • Separar los pies para proporcionar una postura estable y equilibrada para la movilización de los costales, colocando un pie más adelantado que el otro en la dirección del movimiento. • Doblar las piernas manteniendo en todo momento la espalda derecha, y el mentón metido. No flexionar demasiado las rodillas. Iniciar el ascenso utilizando la fuerza de los músculos para la extensión de las piernas. • Sujetar el costal empleando ambas manos manteniéndolo pegado al cuerpo. No dar tirones al costal ni moverlo de forma rápida o brusca. • Evitar el giro de la cintura cuando se tenga la carga entre las manos, es preferible mover los pies para colocarse en la posición deseada. • Realizar el manejo de los costales por al menos dos trabajadores o usando una carretilla manual, si el peso de la carga es superior a 50 kilogramos para los hombres y de 20 kilogramos para las mujeres. Esta actividad no la deben realizar las mujeres en estado de gestación y durante las primeras 10 semanas posteriores al parto. http://www.stps.gob.mx/bp/secciones/dgsst/publicaciones/prac_seg/prac_chap/PS-Produccion-de-azucar.pdf Secretaría del Trabajo y Previsión Social. http://www.stps.gob.mx Autogestión en Seguridad y Salud en el Trabajo. http://autogestion.stps.gob.mx:8162/ Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia. http://www.cenicana.org/pop_up/fabrica diagrama_obtencion.php Revista de la Ingeniería Industrial. http://academiajournals.com/downloads OrtizTobon.pdf Universidad Politécnica de Cataluña. http://www.epsem.upc edu/~intercanviadorsdecalor/castella evaporadors.html Central Azucarera Tempisque. http://www.catsa.net/catsa_procesos fabrica_azucar.html Innovación y Competitividad en la Industria Azucarera de México. http://www.repositoriodigital.ipn.mx bitstream/handle/123456789/6562 TESIS%20MPGCT-Tal%C3%ADa%2 Santana%20Quintero.pdf?sequence=1 La Industria Azucarera Mexicana. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales documentos/lri/aroche_h_d/capitulo2.pdf Cámara Nacional de las Industrias Azucareras y Alcoholeras. http://www.camaraazucarera.org.mx pagina_2011/