• Resultados de Estudos Técnicos e
Novos Desenvolvimentos
Consecana - Canatec
União da Indústria de Cana-de-Açúcar
Novas Políticas Consecana-SP
CANAGRO - 23 de outubro 2015
Estudos Consecana-SP
1. Necessidade de atualizar as tecnologias e técnicas
empregadas no Sistema Consecana.
2. Tornar transparente a aplicação dos procedimentos.
3. Reduzir custos operacionais.
4. Homologar alternativas de tecnologias para aplicação
do Sistema Consecana.
Estudos Realizados
1. Amostragem – Número de Amostras para
representação de área colhida mecanicamente
2. Influência da Temperatura na Leitura Sacarimétrica
3. Desempenho do Desintegrador em função do número
de amostras preparadas
4. Efeitos na qualidade de cana do preparo com ou sem
fechamento do desintegrador
5. Sacarimetria no infravermelho (882 nm) – não
concluído – novos estudos
6. Avaliação do NIR – não concluído – novos estudos
Testes de Amostragem por Área
Amostragem – Representação de Áreas
Número Mínimo de amostras
1. Materiais e Métodos
Duas usinas – Barra Grande (BG) e São Martinho (SM)
Barra Grande – 24 áreas variando de 9,8 a 70,7 ha;
3077 carregamentos amostrados.
São Martinho – 26 áreas variando de 18,7 a 45,8 há;
4510 carregamentos amostrados.
Amostragem – Representação de Áreas
Número Mínimo de amostras
2. Resultados e Conclusões
Tabela Final de Amostragem
Influência da Temperatura na Leitura
Sacarimétrica
Influência da Temperatura na Leitura
Sacarimétrica
Materiais e Métodos
 Estudo realizado no CTC em 318 amostras de caldos
clarificados com mistura clarificante.
• Sacarímetro – Anton Paar com tubo encamisado de
fluxo contínuo
• Temperaturas de 10 a 30°C em incrementos de 5°C.
Influência da Temperatura na Leitura
Sacarimétrica
Resultados e Conclusões
Resultados
LS
Diferença de 20°C
Diferença %
LS10°C
64,88
0,19
0,29
LS15°C
64,78
0,09
0,14
LS20°C
64,69
AR % cana
Diferença de 20°C
0,58
-0,01
0,58
-0,01
Pol cana
Diferença de 20°C
13,07
0,04
ATR
Diferença de 20°C
Diferença %
131,14
0,31
0,24
Fibra%cana = 13,00
Brix
18,22
LS25°C
64,60
-0,09
-0,14
LS30°C
64,51
-0,18
-0,28
0,59
0,59
0,00
0,59
0,00
13,05
0,02
13,03
13,01
-0,02
12,99
-0,04
130,98
0,15
0,11
130,83
130,69
-0,14
-0,11
130,55
-0,28
-0,21
0,00
0,00
Influência da Temperatura na Leitura
Sacarimétrica
Resultados e Conclusões
Equação de correlação entre a diferença de
temperatura e a leitura sacarimétrica.
Equação
LS20°C = LSt – 0,0184 x (t – 20)
Influência da Temperatura na Leitura
Sacarimétrica
2. Resultados e Conclusões
 Considerando uma variação na temperatura de 18 a
22°C para leituras sacarimétricas de 50 a 90, encontrase uma correção de máxima de ± 0,08ºZ
 No ATR a variação correspondente seria muito
pequena, menor que os erros analíticos.
 Não é necessária a aplicação da correção, desde que o
laboratório tenha temperatura ambiente controlada de
acordo com o Manual de Instruções do Consecana.
Desempenho do Desintegrador e Índice de
Preparo
Desempenho do Desintegrador e Índice de
Preparo
1. Materiais e Métodos
 Ensaio realizado em 6 laboratórios de unidades
industriais, com dois modelos – Dedini e Irbi – com
características originais e acessórios novos: facas,
contra-facas, martelos e outros.
 O desintegrador iniciava a operação e o IP era medido
na primeira amostra e após várias amostras. Isto foi
repetido por 29 vezes nas diferentes usinas.
Desempenho do Desintegrador e Índice de
Preparo
2. Resultados e Conclusões
Usina 1 - Desint. Dedini
Teste
Horas Amostras Amostras
/hora
1
63,0
331
5,3
2
94,5
503
5,3
3
59,0
344
5,8
4
90,5
515
5,7
5
71,0
349
4,9
6
63,0
360
5,7
Usina 2 - Desint. Dedini
1
121,0
496
2
99,0
563
3
53,3
421
4
87,5
599
4,1
5,7
7,9
6,9
IP*
12
15
10
17
10
12
14
12
8
12
IP LS
IP LS
(início) (término)
86,1
91,4
89,7
90,7
87,3
92,0
88,6
91,2
87,2
88,1
87,9
86,8
91,8
88,1
91,4
89,1
88,6
93,9
90,0
91,4
Dif. IP
pol
5,3
1,0
4,7
2,6
0,8
-1,1
-3,2
5,8
-1,5
2,3
Desempenho do Desintegrador e Índice de
Preparo
2. Resultados e Conclusões
Usina 5 - Desint. Irbi
Teste
Horas Amostras Amostras
/hora
1
2
3
66,0
73,0
90,5
420
668
548
6,4
9,2
6,1
Usina 6 - Desint. Irbi
Teste
Horas Amostras Amostras
/hora
1
88,5
1892
21,4
2
67,0
1158
17,3
3
68,8
1063
15,5
4
73,0
1144
15,7
5
66,5
1267
19,1
6
96,5
1511
15,7
IP*
10
10
15
IP*
19
15
15
15
12
12
IP LS
IP LS
(início) (término)
91,0
89,9
88,6
88,2
89,6
90,9
IP LS
IP LS
(início) (término)
89,7
91,9
90,2
93,0
89,0
90,3
92,5
90,0
91,5
90,0
91,4
90,0
Dif. IP
pol
-2,9
-0,3
2,3
Dif. IP
pol
2,2
2,7
1,3
-2,5
-1,6
-1,3
Desempenho do Desintegrador e Índice de
Preparo
2. Resultados e Conclusões
 Não existe um comportamento lógico nos resultados
de qualquer modelo com qualquer número de
amostras preparadas
 Testes começaram com IP menor e terminaram com
maior e vice-versa.
 O Índice de Preparo necessita de novos estudos.
Qualidade de Cana com ou sem
Fechamento do Homogeneizador
Qualidade de Cana com ou sem
Fechamento do Homogeneizador
Materiais e Métodos
 127 Testes em seis unidades com dois modelos de
desintegrador
 Amostras cortadas em toletes de cerca de 20 cm e
cada tolete separado ao meio longitudinalmente,
procurando criar duas amostras iguais.
 Amostras desintegradas com homogeneizador
fechado e aberto e vice-versa.
 Análises em triplicatas realizadas de acordo com o
Manual Consecana
Preparo de amostras para testes do Desintegrador
Qualidade de Cana com ou sem
Fechamento do Homogeneizador
Resultados e Conclusão
Usinas Desinte- Dados Aberto
grador
PBU
1 Dedini
24 151,6
2 Dedini
3
136,4
3 Irbi
30 127,8
4 Irbi
39 145,6
5 Dedini
22 136,9
6 Irbi
9
143,7
Dedini
49 144,0
Irbi
78 138,5
Total/Média
127 140,3
Fechado
PBU
151,9
134,4
129,1
144,8
136,6
144,1
144,0
138,7
140,1
A/F
%
0,22
-1,47
1,00
-0,55
-0,16
0,23
-0,03
0,09
-0,13
Aberto
Fibra
13,00
11,78
11,10
12,53
11,82
12,37
12,40
11,96
12,10
Fechado
Fibra
13,03
11,62
11,20
12,46
11,81
12,40
12,39
11,97
12,09
A/F
%
0,23
-1,36
0,90
-0,56
-0,08
0,24
-0,08
0,08
-0,08
Aberto
ATR
156,2
155,8
151,7
153,9
143,6
161,1
150,5
153,9
153,7
A/F = diferença porcentual do resultado com o desintegrador aberto em relação ao fechado
Fechado
ATR
156,9
156,6
151,3
153,7
143,9
160,5
151,0
153,6
153,8
A/F
%
0,44
0,54
-0,22
-0,15
0,20
-0,37
0,35
-0,20
0,07
Qualidade de Cana com ou sem
Fechamento do Desintegrador
Resultados e Conclusões
 Não existem diferenças significativas entre PBU, Brix e
Leitura sacarimétrica do caldo, entre sistemas aberto e
fechado.
 É indiferente fechar ou não o desintegrador ou o
homogeneizador, porque não houve alteração nos
parâmetros medidos (PBU, LS e brix) e no ATR.
Sacarimetria no Infravermelho
Sacarimetria no Infravermelho
Sacarimetria no Infravermelho
• Testar a aplicação da sacarimetria em 882 nm (NIR),
comparada a 587 nm que independe da cor da solução
filtrada.
• Eliminar o uso de agentes clarificantes e suas
influências no resultado de análises.
• Testes preliminares no CTC indicaram uma boa
correlação entre os resultados tradicionais e a nova
técnica.
• Técnica utilizada em vários países produtores de canade-açúcar.
Sacarimetria no Infravermelho
Resultados Médios dos Ensaios no CTC
Pol °Z
Leitura sacarimétrica Diferença
Média
882 nm
587 nm
63,55
63,77
Diferença
882 - 587 882 nm 587 nm 882 - 587 882 nm 587 nm 882 - 587
-0,22
15,40
15,46
-0,06
84,9
85,2
-0,30
882 nm
Diferença
ATR
Diferença
Diferença ARC
587 nm 882 - 587 882 nm 587 nm 882 - 587 882 nm 587 nm 882 - 587
12,82
12,86
PC
Média
Pureza
Diferença
-0,04
0,61
0,60
0,01
128,99 129,37
-0,38
Sacarimetria no Infravermelho
Resultados e Conclusões
Encontrou-se excelente correlação entre a leitura em 882 e
587 nm
Sacarimetria no Infravermelho
Conclusão
 Resultados promissores por apresentar uma alta
correlação entre as duas leituras sacarimétricas.
 Não houve diferença significativa entre os parâmetros
analisados e calculados.
Sacarimetria no Infravermelho – Novos Estudos
 Novos estudos com cerca de 300 pares de dados entre
sacarímetro convencional / subacetato de chumbo e
sacarímetro no infravermelho / celite.
 Os resultados apresentaram uma excelente correlação,
mas ainda não suficiente para homologação da técnica.
 O trabalho será retomado na próxima safra com ensaios
em três períodos de safra, considerando a variação da
qualidade da matéria-prima.
Sacarimetria no Infravermelho – Novos Estudos
Teste com Sacarímetro NIR Rudolph - 2015
LPb = f(LCe)
95
90
LPb = 1,007 x Lce – 0,225
R2 = 0,997
85
LPb
80
75
y = 1,007x - 0,225
R² = 0,997
70
65
60
55
55
60
65
70
75
LCe
80
85
90
95
Infravermelho Próximo - NIR
Infravermelho Próximo - NIR
 Objetivo de obter uma equação global para o
Estado de São Paulo a partir de150.000 dados
coletados em 9 usinas que utilizam o NIR.
 Na safra 2015/2016 a equação global foi produzida
com a colaboração da Foss e será testada em 3
unidades industriais ainda nesta safra.
 Serão também definidos padrões para calibração e
verificação de funcionamento do NIR.
 Isto permitirá uma utilização mais adequada do NIR.
Infravermelho Próximo (NIR)- Estudos Futuros
 Testes com NIR em cana preparada, obtendo-se os
parâmetros do Sistema Consecana sem extração de
caldo na prensa.
 Dois sistemas serão avaliados na próxima safra,
após definição dos procedimentos necessários.
 Quando homologados poderá resultar em redução
de custos operacionais.
Agradecimentos
Em nome do CONSECANA e da CANATEC gostaria de
agradecer a grande colaboração das usinas participantes
nos estudos, pelo esforço de seus técnicos e gerentes,
para que fosse possível realizar os testes necessários.
Obrigado por sua Atenção
www.unica.com.br
[email protected]