O globalaçúcarprocesso de produçãoO processamento da sacarose, que engloba o refino tanto da cana-de-açúcar quanto da beterraba sacarina, é uma complexa façanha da engenharia química centrada na extração e purificação eficientes da sacarose. No cerne dessa operação intrincada reside a necessidade crítica de um monitoramento preciso do processo em tempo real, e nada é mais fundamental para a eficiência, a qualidade e o controle de custos do que esse monitoramento.medição de densidade online.
Processo de Produção de Açúcar
Oprocesso de produção de sacaroseO processo envolve fundamentalmente a concentração de suco de açúcar diluído em uma pasta de alta densidade, seguida por cristalização controlada. Essa transformação depende inteiramente do controle da densidade em duas etapas críticas:
Etapa 1: Evaporação e Concentração
Após a prensagem e clarificação iniciais, o caldo de cana resultante é uma solução diluída (aproximadamente 15% a 20% de sacarose) com baixa densidade. Esse caldo deve ser concentrado em evaporadores de múltiplos efeitos. À medida que a água é rapidamente removida pelo aquecimento, o líquido se transforma em uma pasta de açúcar concentrada com um teor de sacarose significativamente maior (concentração de 60% a 70%) e densidade mais elevada.
Risco de subconcentração:Concentração insuficiente (baixa densidade) significa que o evaporador não está trabalhando com a intensidade necessária. Enviar licor de baixa densidade para os cristalizadores aumenta o tempo de ebulição subsequente, levando a um consumo excessivo de vapor, um componente essencial do processo de fabricação.custo.
Risco de sobreconcentração (incrustação):Por outro lado, se a densidade se tornar muito alta, a pasta atinge prematuramente o ponto ideal de maturação.supersaturaçãoIsso faz com que cristais se formem rapidamente e se fixem nas paredes dos tubos do evaporador, um fenômeno conhecido como incrustação ou entupimento. Esse entupimento exige paradas demoradas e caras para limpeza, reduzindo drasticamente a produção da planta.eficiência.
Etapa 2: Ajuste de pré-cristalização e ebulição
A pasta concentrada é o material de alimentação para os tanques de cristalização, oupanelas de vácuoAntes do complexo processo deebulição(O crescimento dos cristais) começa, a densidade do líquido deve ser ajustada com precisão para atingir o nível desejado desupersaturação, que determina as características finais do cristal.
Impacto da baixa densidade (supersaturação insuficiente):Se a densidade for muito baixa,cristais de sacarosecrescerão lentamente, podendo se dissolver novamente na solução ou formar grãos excessivamente pequenos e não uniformes. Isso acaba comprometendo a distribuição do tamanho das partículas do produto final e afetapureza.
Impacto da Alta Densidade (Supersaturação Excessiva):A densidade excessiva resulta em uma supersaturação muito alta. Isso faz com que os cristais cresçam muito rapidamente, levando ao resultado indesejável de oclusão ouencapsulando impurezas(como pigmentos de cor) presentes na bebida-mãe. O açúcar final, destinado a ser açúcar branco de alta pureza, fica descolorido (por exemplo, tornando-se amarelado ou "açúcar mascavo"), não atendendo assim aos rigorosos padrões.padrões de qualidade.
A densidade dosuspensão de sacaroseserve como uma medida quantitativa e contínua de suateor de açúcar (Brix)Como o Brix determina o sabor, a textura e a pureza, é essencial monitorar a densidade com alta precisão.medidor de densidade de açúcaré a maneira mais eficaz de garantir a qualidade do produto final. Um pequeno desvio no controle de densidade pode facilmente se traduzir em uma variação de 0,8 a 1,2 Brix, uma variação significativa e inaceitável em um produto onde sabor e pureza são fundamentais. O uso de técnicas especializadasEquipamento para medir a densidade do açúcar em líquidosÉ algo inegociável na produção moderna.
Tecnologias de Medição: Ferramentas para Controle de Densidade Online
Selecionar o corretoDensímetro para medir o teor de açúcarDepende muito da etapa do processo e da precisão exigida. Três tecnologias principais dominam o mercado de medição online da densidade do açúcar: densitômetros Coriolis, refratômetros e ultrassônicos.
| Tecnologia | Princípio de funcionamento | Indicadores-chave de desempenho (KPIs) | Análise comparativa |
| Mede a variação na frequência e a defasagem causadas pelo fluxo de massa de um fluido que se desloca através de um tubo oscilante. A densidade é derivada da frequência de ressonância do tubo. | Alta precisão(±0,0001 g/cm3 ou melhor).Não é afetado pela taxa de fluxo ou viscosidade.Mede diretamente a densidade de massa real. | Padrão de referência para precisãoe densidade real. Alto custo inicial. Requer instalação estável para minimizar os efeitos da vibração. Excelente para fluxos críticos de alto valor agregado e produto final. | |
| Refratômetro em linha | Mede o índice de refração (IR) da solução. O IR é estritamente proporcional aos sólidos dissolvidos (Brix). | Alta estabilidade.Mede Brix diretamente(geralmente ±0,05 Brix). Tempo de resposta rápido. | Ideal para controle de concentraçãoSensível a sólidos em suspensão, bolhas de ar e incrustações (requer um mecanismo de limpeza integrado). Mais comum para controle de evaporadores. |
| Densitômetro ultrassônico | Mede a velocidade do som através do fluido. A velocidade do som é uma função da densidade e da compressibilidade do fluido. | Boa precisão (±0,001 g/cm3). Alta resistência à incrustação e não intrusivo. | Excelente para fluxos de alta viscosidade/alta quantidade de lama.Menos afetado por cristais/partículas do que um refratômetro. A precisão pode ser afetada por bolhas de ar e variações de temperatura. |
Aplicação e Seleção: Adequação da Tecnologia à Etapa do Processo
Os critérios de seleção para ummedidor de densidade de açúcardeve ser adaptado às características específicas do fluido e ao objetivo de controle necessário em cada etapa do processo.processo de produção de sacarose.
| Etapa de produção de açúcar | Características do fluido | Objetivo de controle | Tecnologia recomendada e justificativa |
| Evaporação/Concentração | Densidade média (20–70 Brix), viscosidade baixa a média, alta temperatura. | Determine precisamente oponto final de evaporaçãoPara economizar energia e evitar incrustações. | Refratômetro em linha(Leitura Brix rápida e direta, ideal para sucos límpidos).Coriolis(Maior precisão para controle de processos críticos). |
| Cristalização/Ebulição | Alta densidade (>80 Brix), viscosidade muito alta, presença de partículas em suspensão.cristais de sacarose(massa cozida), alta temperatura. | Controlarsupersaturação(taxa de crescimento do cristal) e determinar o ponto de queda. | Densitômetro ultrassônico(Resistente a alta viscosidade e cristais/sólidos).Coriolis(Oferece a melhor densidade real para o balanço de massa, sendo menos suscetível a problemas de viscosidade do que outros tipos). |
| Fusão/Refino | Líquido de densidade média, relativamente limpo e transparente. | Controle de qualidade e garantia de diluição/concentração precisa antes de processamentos posteriores. | Refratômetro em linha(Econômico e preciso para córregos de água limpa).Coriolis(Verificação final de qualidade). |
| Produto final (bebida alcoólica/xarope) | Densidade estável, transparente, geralmente à temperatura ambiente. | Verificação final da qualidade do produto. | Densitômetro de Coriolis(Oferece a mais alta precisão para certificação e comércio). |
OMedidor de densidade de xarope de açúcar LonnmeterBaseado em um princípio robusto e preciso, esse sistema seria normalmente posicionado nos pontos de controle críticos onde alta precisão e confiabilidade são fundamentais, como a alimentação de pasta concentrada ou a linha de produção final.
Medidor de densidade de xarope de açúcar
Omedidor de densidade de açúcar,também conhecido comomedidor de densidade do xarope Bauméoumedidor de densidade Brix,é ummedidor de densidade de processo em linhaaplicável asoluções contendo açúcarem tubulações ou tanques. Este método de medição não é afetado pela condutividade, cor e transparência do líquido, garantindo altíssima confiabilidade. Os usuários podem alcançar uma precisão de medição de 0,05% a 0,1%.
Controle e Otimização Avançados
O verdadeiro valor da medição de densidade online é revelado quando os dados em tempo real são integrados a estratégias de controle avançadas, indo além de simples ajustes manuais.
Estratégias para Controle Avançado de Processos
Controle da supersaturação na cristalização:A densidade da massa cozida (e o Brix correspondente) é o principal dado de entrada para um equipamento dedicado.laço de controle PIDque controla a taxa de alimentação da solução-mãe ou a adição de água. Isso permite o ajuste dinâmico dotaxa de supersaturaçãopara mantê-lo dentro da faixa estreita necessária para o crescimento ideal do cristal — lento o suficiente para evitar a oclusão de impurezas, mas rápido o suficiente para o rendimento máximo.
Controle do ponto final de evaporação:Um Coriolis ou refratômetro de alta precisão pode enviar seus dados para um controlador que calcula o balanço de massa e controla a válvula de vapor no evaporador de múltiplos efeitos. Isso garante que o evaporador interrompa o fornecimento de vapor ou desvie o produto.exatamenteQuando a densidade alvo for atingida, alcançando a precisãoponto final de evaporaçãoe conservando energia.
Fusão de dados e análise inteligente:A integração de dados de densidade com leituras de temperatura, vazão e pressão permite cálculos de densidade e Brix altamente precisos e com compensação de temperatura. Além disso, o uso deanálise inteligentePor meio do aprendizado de máquina, é possível prever potenciais eventos de incrustação (por exemplo, aumentos rápidos e localizados de densidade) antes que eles ocorram, permitindo ações preventivas.
Estabilidade da qualidade: os benefícios quantificáveis
O impacto direto da implementação de precisãodensitômetros onlinesobre como melhorar e manterestabilidade da qualidade do produtoé ao mesmo tempo significativo e quantificável:
Aprimoramento da pureza:Ao controlar a supersaturação com base na densidade, a indústria pode minimizar o encapsulamento de impurezas. Isso leva a uma melhoria quantificável no açúcar final.leitura do polariscópio (pol)e classificação de cor (por exemplo, manter as unidades de cor ICUMSA abaixo da meta para açúcar branco premium).
Consistência de rendimento:O controle estável da densidade garante que a quantidade de açúcar recuperável (pureza) na massa cozida seja consistente de lote para lote, minimizando as perdas no fluxo final de melaço e proporcionando confiabilidade.processo de produção de sacaroseprevisão de rendimento.
Redução de retrabalho e desperdício:Atingir as especificações desejadas na primeira tentativa reduz a necessidade de reprocessamento dispendioso (retrabalho do açúcar fora das especificações), economizando energia e tempo, melhorando drasticamente o desempenho geral.eficiência.
Para um resultado altamente confiável e preciso.Equipamento para medir a densidade do açúcar em líquidosao longo das várias etapas doprocesso de produção de açúcarSolicite hoje mesmo um orçamento para o medidor de densidade de xarope de açúcar Lonnmeter. Garanta que suas operações alcancem o máximo desempenho.eficiência, qualidade, ecustocontrole com o líder de mercadoDensímetro para medir o teor de açúcar.
Data da publicação: 15 de outubro de 2025
