Optimización energética para la producción simultánea de azúcar y alcohol en Tucumán, R. Argentina

Resumen

          En este trabajo, se analiza la producción simultánea de azúcar y alcohol en la industria azucarera de la provincia de Tucumán, R. Argentina, y se establece una metodología analítica que permite determinar los rangos productivos para cada uno de los productos finales, minimizando el consumo energético de la planta. Se trabajó sobre un modelo productivo de azúcar blanco directo con destilería anexa. Para lograr los resultados expuestos, se partió de datos históricos o relevados de la planta y de los resultados obtenidos para el consumo del vapor de baja presión, con los simuladores de las operaciones de calentamiento-evaporación y cocimiento (SIMCE y CALCO), ambos programas desarrollados por la Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC). Se analizaron diferentes opciones productivas: empleo de dos o tres cocimientos, diferentes niveles de uso de los vapores vegetales y cambio en la pureza de la miel final, entre otras. Los resultados obtenidos justifican numéricamente el uso de dos cocimientos para incrementar la producción de alcohol y del valor ideal de la pureza de la miel final. Cuando se requiere producir aún más alcohol, surge como recomendable desde el punto de vista energético, el desvío de jugo a la destilería anexa. La metodología utilizada permite además cuantificar el impacto de minimizar el consumo de vapor por litro de alcohol a producir en destilación, como así también las mejoras en los valores de eficiencia en el proceso de fermentación. Desde el punto de vista energético, el análisis permite cuantificar las mejoras esperadas en los valores de retorno energético para cada opción analizada.

ABSTRACT

Energetic optimization for simultaneous sugar and alcohol production

          Simultaneous sugar and alcohol production in sugar factories in the province of Tucumán, Argentina, is analyzed, presenting an analytical method for establishing productive ranges for both products, while optimizing energy use. A model for direct production of sugar with an attached distillery was studied, taking into account factory records and results for low-pressure steam consumption obtained by means of simulation software programs SIMCE and CALCO, which were developed by Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC), and which replicate heating, evaporation and boiling processes. Different production variables were considered: two or three boiling stages, different levels of juice vapours and syrup purity percentages, among others. Results obtained support the inclusion of two boiling stages to increase alcohol production and obtain ideal syrup purity levels. From an energetic viewpoint, it is advisable to divert juice to the attached distillery when more alcohol has to be produced. The proposed methodology allows quantifying the impact of optimizing steam consumption per litre of alcohol produced and the improvement of fermentation efficiency values and energy returned on energy invested rates for each considered variable.