Reingeniería de una fábrica de ron.

Abstract

Esta tesis se enfoca en la solución del problema de producción de etanol (alcohol etílico) en una planta de Ron, la cual produce ineficientemente etanol de muy mala calidad, a partir de panela. La panela es comprada a agricultores locales, los cuales la obtienen al extraer el jugo de la caña por medio de un molino muy rudimentario (trapiche).

El trapiche difícilmente extrae más de un 55% del total de los azucares fermentables, lo que es un rendimiento muy bajo comparado con el 95% de extracción que ya se logra en algunos ingenios de azúcar. Esto lo convierte en una materia prima sumamente cara, siendo en ocasiones tan caro como el azúcar mismo. Además la panela es higroscópica lo que la convierte en un producto perecedero, siendo su almacenamiento un proceso delicado.

La acumulación de los desechos sólidos en los tanques de fermentación es de carácter obligatorio, ya que estos producen lo que se conoce como una cama, cama que ayuda a que las consiguientes fermentaciones ocurran más rápidamente. Sin embargo la permanencia de esta cama acarrea el problema de la descomposición aun mayor de los desechos sólidos, por lo que en algunos casos la solución producida con aproximadamente un 9% de etanol, posee un insoportable olor a cloaca, lo que lo convierte en un producto inaceptable para comercializar.

La capacidad de producción requerida es de 10,000 litros de etanol al 94% m/m al mes, por lo que debía de recomendarse un proceso que sea económicamente factible, debido a lo pequeño de la instalación. Para resolver el problema anteriormente descrito se utilizó el concepto de reingeniería, el cual consiste en el rediseño rápido y radical de los procesos estratégicos de valor agregado para optimizar los flujos del trabajo y la productividad de una organización. Los procesos estratégicos son los más importantes e indispensables para los objetivos, las metas, el posicionamiento y la estrategia declarada de una compañía. Los procesos de valor agregado son los procesos indispensables para satisfacer los deseos y las necesidades del cliente, y por los cuales éste está dispuesto a pagar. Por lo tanto, el objetivo primario de la Reingeniería de procesos lo constituyen aquellos procesos que son a la vez estratégicos y de valor agregado.

La aplicación del análisis anterior dio como resultado que el fabricante necesita: • Tecnología de fermentación de melaza por medio de levaduras de cerveza, • Recibir una recomendación de que tecnología debe aplicar a la destilación y rectificación del etanol, • Recibir un informe de estándar internacional de etanol para consumo humano, sus análisis y el equipo necesario para poder efectuar el control de calidad, • Además necesita el costo estándar de producir 1 litro de etanol, para poder implementar sus controles contables.

Para mejorar la tecnología de fermentación de melaza por medio de levaduras de cerveza se recomienda el uso de un reactor separador continuo de múltiples etapas, (Cuyas siglas en ingles son MSRS, que se utilizara para describir el mismo en el resto del trabajo).

Para mejorar la recuperación y rectificación del etanol se debe aprovechar que el etanol se encuentra absorbido en una corriente gaseosa dentro del MSRS, lo que permite ser filtrado en columnas de carbón activado en fase gaseosa. El estándar de etanol para consumo humano se obtuvo de la legislación de la comunidad económica europea. Para poder efectuar el control de calidad se recomienda un cromatógrafo de gases este método permite la separación de la mayoría de las impurezas presentes en el etanol, siendo un beneficio adicional, que estas pueden ser identificadas y cuantificadas.

El costo estándar de producir un litro de etanol, para poder implementar sus controles contables, se definió de acuerdo a los estándares de precio y eficiencia en la producción de etanol de la industria. El precio estándar de la melaza es de Q 0.64 I. La eficiencia estándar de conversión de melaza a etanol es de 0.4 litros de etanol por litro de melaza. Habiéndose obtenido en la práctica con el modelo propuesto 0.39 litros de etanol por litro de melaza.