Uso de evaporadores para a economia de vapor na indústria açucareira

Resumo

As principais etapas do processo de produção de açúcar são a evaporação do caldo e a cristalização do açúcar. O estágio de evaporação tem grande influência no balanço energético das usinas, deste modo, o processo de evaporação está ligado diretamente a quantidade de vapor utilizado, que na sua grande maioria, utiliza-se o sistema de evaporadores de múltiplo efeito. Evaporação é a remoção do solvente, em forma de vapor, de uma solução. Esta operação unitária ocorre em evaporadores, sendo utilizados para concentrar uma solução composta por um soluto não volátil e um solvente volátil. A concentração ocorre por meio da ebulição da solução com a retirada do vapor gerado. Um evaporador de múltiplo efeitos consiste em vários evaporadores conectados em série, em que o vapor produzido no primeiro efeito é utilizado como vapor de aquecimento no efeito seguinte. O vapor gerado no último efeito vai para um condensador, em outras palavras, aproveita energia do vapor gerado no processo de evaporação do fluido de interesse, alimentando o efeito seguinte, o que resulta numa economia de energia. Nesse estudo foi desenvolvido um modelo matemático, simulando e modelando as configurações de alimentação co-corrente e contracorrente na evaporação quinto efeito de uma solução açucarada e avaliar como o número de efeitos afeta a economia de vapor na concentração de solução açucarada usando evaporadores. A partir dos resultados obtidos foram possíveis avaliar que entre as configurações a contracorrente, para maioria dos casos, foi a configuração com maior economia energética para o sistema de solução açucarada.