Tacho azucarero

Tacho al vacio
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Tacho usado para la obtención de los cristales de azúcar.

Tachos al vacio. Son equipos que se utilizan en la Industria Azucarera para la cocción de la meladura y las mieles provenientes de las centrifugas para obtener los granos de azúcar, proceso que se llama cristalización. La cristalización del azúcar es un proceso demorado que industrialmente se aumenta introduciendo al tacho unos granos de polvillo de azúcar finamente molido.

Funciones de los 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.

Cristalización

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La cristalización se realiza en los tachos, que son recipientes al vacío de un solo efecto. El material resultante que contiene líquido (miel) y cristales (azúcar) se denomina masa cocida. El trabajo de cristalización se lleva a cabo empleando el sistema de tres cocimientos o templas para lograr la mayor concentración de sacarosa.

Diseño

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Son tanques cilindricos de acero que trabajan al vacio para facilitar la evaporación a bajas temperatura, pueden trabajar bajo un regimen continuo o como una estación independiente. Los Tachos al Vacío están diseñados para una baja carga hidrostática; utiliza templas de alta y baja pureza; diseño de muy bajo volumen de pie de templa y amplia relación superficie calorica/volumen templa.

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, 6 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.

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.

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.

  1. 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.
  2. 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.

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.

Equipos auxiliares

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Utilizan bomas al vacio o eyectores capaces de producir un vacio en el cuerpo de los tachos. Válvulas. Bombas de meladura y masas cocida. Intrumentación fundamentalmente medidores de presión y temperatura.

Fuente