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Importancia y ubicación del balance de materia y energía.

Los balances de materia y energía sirven para saber como un proceso químico se lleva a cabo y calcular uno de los subcomponentes de descomposición si no se puede medir su cantidad o calcular la cantidad de energía necesaria para el proceso o que libera el proceso, el fundamento es que la materia y la energía no se destruyen solo setransforman.
Los balance de materia y energía son una contabilidad de entradas y salidas de materiales y energía de un proceso o de una parte de este. Estos balances son importantes para el diseño del tamaño de los equipos que se emplean y para calcular sus costos. Si la planta trabaja, los balances proporcionan información sobre la eficiencia de los procesos, se basan en la ley de la conservaciónde la materia y la energía, esta leyes indican que la masa y la energía son constantes y que por lo tanto la masa y la energía entrante a un proceso, deben ser iguales a la masa y la energía salientes a menos que se produzca una acumulación dentro del proceso.

Proceso de Obtención de Azúcar

Como se puede observar en la obtención de azúcar están presentes dos corrientes de entrada que son elagua y la caña, obteniéndose como producto final el azúcar, durante este proceso se eliminan diferentes componentes, los cuales pueden ser reutilizados y son:
* Cachaza: como abono, que retorna a los campos de siembra de la caña de azúcar, por su alto contenido de nutrientes que contiene, después de obtener el jugo.
* Bagazo: utilizado en la mayoría de casos para la producción de calor yenergía en calderos, pero también se puede utilizar para la industria de papel por su alto contenido de celulosa.
* Melaza: es utilizado para la dilución del azúcar para pasar al proceso de refinación.

Mediante una serie de pasos, se logra la transformación del azúcar cruda o blanca y que tiene impurezas no azúcares, en un azúcar con alto contenido de sacarosa que a la vez posee bajo color,mínima turbiedad, bajo contenido de cenizas y bajo contenido de humedad.
Dicho proceso que abarca una serie de operaciones físico-químicas, se inicia con el recibimiento del azúcar en forma granulada, la cual se disuelve, limpia y clarifica posteriormente se filtra y cristaliza y, empleando la fuerza centrifuga, se le saca la miel para proceder luego a secarla, enfriarla y envasarla.

Diagrama deFlujo del Proceso

En este diagrama se puede tener una idea general del proceso de obtención de azúcar, siguiendo cada uno de los pasos por los equipos que se utilizan en la industria azucarera, por donde ingresa la materia prima, hasta ser transformada en azúcar.

Diagrama del Proceso de Obtención de Azúcar.



Descripción del Proceso
Primera Etapa (Obtención de Azúcar de Caña)

a)Obtención del jugo: Se realiza la extracción de la sacarosa de la caña de azúcar (8 a 15%) por medio de trapiches, triturando la caña empleando agua de imbibición, la caña ingresa desmenuzada. En esta operación ingresa la caña y el agua, pasando el jugo y desechando el bagazo.
La caña que llega a la fábrica se pesa en las básculas y luego se descarga sobre las mesas de alimentación, con grúas tipohilo. La caña es sometida a un proceso de preparación que consiste en romper o desfibrar las celdas de los tallos por medio de picadoras. Luego unas bandas transportadoras la conducen a los molinos, donde se realiza el proceso de extracción de la sacarosa, consistente en exprimir y lavar el colchón de bagazo en una serie de molinos.
El lavado del colchón de bagazo se hace con jugo extraído enel molino siguiente y el lavado del último molino se hace con agua condensada caliente, que facilita el agotamiento de la sacarosa en el bagazo y evita la formación de hongos y la necesidad de emplear bactericidas.
El bagazo sale del último molino hacia las calderas, para usarlo como combustible, o al depósito de bagazo, de donde se despacha para usarlo como materia prima en la elaboración de...