Webmeeting Fermentec 2021 direciona os caminhos para a próxima safra

Toda a evolução do setor sucroenergético das últimas safras e o que deve estar no foco das usinas para a próxima que se inicia estiveram em debate durante o Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra. O evento online, realizado nos dias 23 e 24 de fevereiro, teve quase 1200 participantes inscritos e mais de dois mil visitantes que puderam assistir as palestras de profissionais da Fermentec e convidados que deram um panorama sobre o ano de 2020 e a tendência para a safra 2021/22.

Um dos destaques do Webmeeting foi o desenvolvimento tecnológico e humano, os quais têm papel central no crescimento do setor em seu protagonismo no cenário mundial. Hoje, o etanol brasileiro é a energia mais limpa do mundo e nossos processos de produção de açúcar estão bem mais robustos para aproveitar esse período de preços favoráveis nunca antes visto na história.

Para que as usinas iniciem a safra com o pé direito, o Webmeeting Fermentec oferece todo o conhecimento técnico que será determinante para garantir o sucesso do setor.

Confira como foi o Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra

Abrindo o Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra, Henrique Vianna de Amorim, fez uma reflexão sobre o nível de equilíbrio, que deve estar presente tanto na vida pessoal quanto nas empresas. É a relação entre segurança e liberdade. As empresas desejam manterem os empregos, a receita e o valor, esperam ter segurança. No entanto, a liberdade também é importantíssima para a inovação. É com esse foco na inovação que a Fermentec oferece este grande evento a todo o setor sucroenergético.

O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto, destacou na abertura a resiliência do setor na safra passada diante de tantos desafios impostos pela pandemia. Amorim Neto reforçou como é importante pessoas e empresas estarem qualificadas e preparadas para mitigar os impactos causados em situações de crise e também para inovarem, o que torna os processos mais eficientes. Dois exemplos disso são as novas tecnologias para produzir biodiesel a partir da vinhaça e o desenvolvimento de leveduras geneticamente modificadas, que estarão entre os assuntos do Webmeeting “aproveito essa oportunidade para reconhecer a resiliência dos profissionais do setor sucroenergético na safra que não mediram esforços para produzir açúcar e etanol em meio a tantas dificuldades”, concluiu Amorim Neto.

O negócio só se justifica quando há clientes. Esse é um dos mantras de Guilherme Nastari, da Datagro. E quanto a isso, o histórico e projeções não deixam dúvidas que o setor se mantém numa crescente “vivemos hoje a quarta onda de expansão do setor com o RenovaBio, após a primeira em 1500 com a cana para produção de açúcar, em 1970 com o Próálcool e em 2002 com os veículos flex”, afirmou Nastari. Cada vez se produz mais cana em menos tempo e o açúcar no ano passado se beneficiou com o melhor preço da história. O setor nunca esteve tão bem posicionado, não há nada mais ESG do que o etanol brasileiro “nosso produto é limpo, tem tecnologia, gera renda e entrega resultados”, concluiu Nastari.

Raphael Bertanha Souto de Morais, da Associação Control Union Certificates, apresentou toda a trajetória do RenovaBio desde 2017 com a lei e o decreto que iniciaram o programa no Brasil até 2020, ano em que as usinas já estavam emitindo os CBios. Apesar dos problemas causados pela pandemia, o programa cumpriu as metas que estavam previstas para o biênio 2019/20. Em janeiro eram 13 empresas certificadas e no final do ano o número chegou a 239 com a emissão de mais de 18 milhões de Cbios no período. 2021 será promissor para esse mercado, já que levando em conta a quantidade de Cbios gerada em janeiro e o estoque o número já corresponde a 26% da meta para o ano.

Ainda sobre as expectativas para 2021 do programa RenovaBio, Caroline Perestrelo, do Santander, explicou o papel do banco desde a produção da matéria-prima, passando pela certificação da produção do biocombustível até a negociação do Cbio. A meta para a descarbonização para 2021 é de 24,9 milhões de Cbios e para 2022 é de 34,2 milhões em créditos. De acordo com Caroline, a tendência é que a meta seja cumprida, mas com expectativa de manutenção de preço e aceleração do ritmo no segundo semestre. A visão do banco é que o RenovaBio é muito rico, com grande nível de governança, mas que se deve enfrentar o desafio de construir um mercado mais robusto.

Rudimar Cherubin e Claudemir Bernardino, da Fermentec, fizeram um retrato do desempenho das unidades clientes por meio de 50 índices avaliados no benchmarking. Cherubin iniciou com um panorama das safras de 2017 a 2021 na agrícola, que sofreu impacto do clima com estiagem prolongada que provocou déficit hídrico, além da ocorrência de incêndios, que prejudicam a qualidade da cana. Os períodos de seca, por outro lado, contribuíram para a redução das impurezas vegetais e minerais na cana. Outro ponto positivo foi o aumento do ATR, o que representou uma maior produção de açúcar e etanol. Já Claudemir Bernardino falou sobre as características em relação à parte industrial. O RTC avançou em 1% (p.p.) quando comparado com a safra 2017, proporcionando dessa forma um ganho de R$ 263 milhões para os clientes Fermentec. Isso tudo em consequência da diminuição das perdas determinadas e indeterminadas, sendo a extração e as águas residuais os setores de maior evolução, já que o RGD foi ligeiramente impactado pelo Mix mais açucareiro.

As alterações e melhorias em boletins com os indicadores agroindustriais dos clientes Fermentec foram apresentados por Eder Silvestrini e Luiz Anderson Teixeira. O boletim de médias semanais é um raio-x dos processos industriais, fundamental para definir as estratégias da usina. Silvestrini apresentou um novo parâmetro, o aproveitamento de moagem, relacionado principalmente às decisões de início de safra para unidades com mais de um conjunto de extração, levando em conta a programação. Foram apresentados também correlações de clientes com dados do manitol e do ácido lático, que se mostram bons indicadores de degradação da cana e contaminação na fermentação, além de cases de sucesso de unidades que utilizam a tecnologia de infravermelho próximo (NIR) para as mais diversas amostras e parâmetros. Já Luiz Anderson destacou o índice de monitoramento da fábrica de açúcar, obtido com a pureza e a acidez do mel final, que vem apresentando relações interessantes com outros parâmetros, um ótimo indicativo das condições de trabalho da fábrica quanto a degradação de açúcares.

Abrindo as palestras técnicas do segundo dia, Claudemir Bernardino e André Ferrisse apresentaram os dados comparativos do ART entrado. A Fermentec monitora a quantificação do açúcar pelos métodos da prensa e digestor. Ferrisse apresentou dados de uma pesquisa feita com 32 usinas entre 2016 e 2020 e os resultados evidenciaram que há diferença entre o ART da prensa e do digestor. A utilização de novas tecnologias, extrator quente e frio e cromatografia, têm contribuído efetivamente para a quantificação real do ART. Por fim, a Fermentec recomenda a permanência do método do digestor para balanço de ART e eficiência industrial e a prensa para pagamento de cana.

Paulo Roberto Vilela mostrou como sistemas automáticos impactam na elevação do teor alcoólico na fermentação. No preparo do mosto (controle de brix, de vazão, de temperatura), CIP e diagrama de ocupação, as usinas que utilizam sistemas automáticos conseguem atingir teores alcoólicos maiores do que as que utilizam controles manuais. Vilela apresentou o case de uma usina que em três anos economizou mais de R$ 6 milhões com custos de vinhaça, vapor, água e ácido aumentando o teor alcoólico com automatização de processos.

O que acontece com a ocupação da fermentação ao reduzir a produção de etanol? Como definir o volume da dorna? Quantas dornas devo alimentar simultaneamente? São algumas questões que entram na definição das estratégias operacionais na fermentação e exigem um acompanhamento detalhado do processo. Fernando Henrique Giometti, da Fermentec, mostrou um case de como o GAOA monitora o tempo de fermentação, tempo de alimentação, tratamento do levedo e recuperação do CO2. O GAOA enxerga mais de 200 parâmetros em tempo real e devolve os principais pontos de controle. Análises estatísticas são utilizadas para identificar rapidamente padrões consistentes e gerar mapas de performance. É um ciclo de otimização que produz resultados mais rápidos com maiores rendimentos.

Osmar Parazzi Junior encerrou o conteúdo técnico do Webmeeting Fermentec falando sobre soluções para uma grande dor de cabeça das usinas: a floculação, causada principalmente pelas leveduras selvagens. Entre os clientes Fermentec, a utilização de leveduras Personalizadas é a principal forma de combater a floculação, que nestas unidades costumam ter um índice de aglomeração de até 10%, considerado inexpressivo no processo. Para chegar a essas leveduras Personalizadas, selecionadas no processo da própria usina, é fundamental fazer monitoramento da dinâmica populacional de leveduras com cariotipagem e DNA mitocondrial e utilizar na fermentação junto com as selecionadas. O RGD (Rendimento Geral da Destilaria) teve uma evolução significativa, saindo de 88% 2012 para 91% em 2020.

Claudemir Bernardino fez o encerramento do Webmeeting Fermentec Reunião Início de Safra destacando a atenção que o setor deve ter com o avanço tecnológico, a automação e, principalmente, com a inteligência artificial para o avanço de rendimento no processo de fermentação. Segundo Bernardino, sete unidades vão iniciar a safra com o GAOA, o que demonstra a evolução pela qual o setor está passando com essas ferramentas digitais, que já é realidade nas operações das unidades “no entanto, os bons preços de hoje para o açúcar e as perdas muito bem controladas, intensificam a demanda com qualificação das pessoas e investimentos nas tecnologias de ponta, visando a expansão do nosso setor” finalizou Bernardino.

Prêmio Excelência ocorreu de forma inédita

O Prêmio Excelência Fermentec sempre foi entregue durante a Reunião Anual para as usinas que se destacaram em suas categorias em um momento festivo. As homenagens de 2020 chegaram um pouco atrasadas, mas foram feitas durante esta edição do Webmeeting de uma maneira diferente. Em vez da entrega no palco de forma presencial, as homenagens foram enviadas pelos Correios a todos os agraciados e agraciadas, que mandaram suas fotos com os prêmios para o anúncio durante o evento. Fernando Ré, da Fermentec, mestre de cerimônias do Webmeeting, agradeceu toda a colaboração que teve para enfim fazer as premiações de 2020 “enfrentamos desafios com os Correios, tivemos feriado, mas deu tudo certo e todos os premiados receberam a homenagem e colaboraram com o mais absoluto sigilo para que o público soubesse apenas durante o Webmeeting. Agradeço ao time da Fermentec, a Suely, Adriana e Marta que correram contra o tempo para fazer os envios para que tivéssemos esse momento tão especial”, afirmou Ré.

Confira quem foram os homenageados e homenageadas com o Prêmio Excelência Fermentec 2020:

Na revista do Webmeeting Fermentec você encontra artigos, reportagens e informações complementares às palestras do evento.

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Rating Operacional BENRI

O rating operacional é uma classificação relativa da eficiência operacional de unidades produtoras, cujo mercado apresente as condições necessárias para mensuração e comparação de indicadores. Nesse contexto, o rating BENRI classifica a eficiência operacional de unidades produtoras de cana-de-açúcar, açúcar, etanol e energia a partir da avaliação e auditoria de indicadores agrícolas e industriais.

Ponto de equilíbrio entre custo e excelência operacional

Através dos indicadores avaliados no rating BENRI é possível identificar oportunidades de melhorias não somente do ponto de vista operacional, mas também relacionados aos custos de produção, pois não adianta “ser bom e ser caro”, ou apresentar custo reduzido com baixa eficiência, é fundamental encontrar o ponto de equilíbrio econômico entre desempenho e custo.

Dentro do rating agrícola, por exemplo, a usina dificilmente vai atingir a excelência operacional em todos os indicadores, muitas vezes ganha-se por um lado e perde-se de outro. Por isso é importante identificar quais os indicadores com maior potencial de ganho, considerando o ponto de equilíbrio entre custo e desempenho, além dos fatores limitantes para aumentar o seu rating. Nessa análise dos indicadores agrícolas, é importante avaliar diferentes fatores. A localização da usina, por exemplo, impacta diretamente fatores como:

  • Ambiente de produção;
  • Arrendamento;
  • Distância média;
  • Irrigação;
  • Rendimento médio de colheita (RMC);
  • Tratos culturais.

O ambiente de produção está estritamente ligado às condições edafoclimáticas, com isto, dependendo da predominância de ambientes agronomicamente restritivos, os investimentos agrícolas necessários para melhoria da fertilidade do solo necessitam ser avaliados em conjunto com o potencial agrícola produtivo, visando a maximização dos resultados.

O custo de arrendamento também varia de acordo com a localização. Nas fronteiras agrícolas, esse custo tende a ser menor do que nas áreas tradicionalmente cultivadas com cana-de-açúcar, benefício que pode mitigar o custo de investimento em melhoria de qualidade do solo nas regiões menos aptas.

Com relação à distância média, em regiões de alta densidade canavieira, é comum ocorrer disputas por terras e matéria-prima, levando a um aumento do raio médio do transporte das usinas, que impacta o custo de produção – ressaltando a necessidade do incremento vertical da produtividade agrícola.

Dependendo da localização geográfica, a irrigação é pré-requisito para a viabilidade da usina, o que possibilita a sobrevivência da unidade. O custo do emprego desta tecnologia de ponta irá reverter em alta longevidade e produtividade agrícola.

Em regiões altamente povoadas há maior competitividade por terra e matéria-prima, resultando em um maior risco de áreas agrícolas pulverizadas de pequeno tamanho, com menor tiro de colheita e elevado número de mudança das frentes de colheita, o que reduz o rendimento médio da colheita e aumenta o custo da tonelada colhida.

Quando a área produtiva agrícola se encontra próxima ao parque industrial de forma contígua, existe uma redução significativa do custo da utilização racional dos resíduos agroindustriais, reduzindo os gastos com fertilizantes químicos e também possibilitando maior produtividade agrícola e ganhos na qualidade tecnológica da matéria prima.

Todos os fatores mencionados são avaliados na apuração do rating operacional agrícola do BENRI, que contempla 93 indicadores levantados e auditados mensalmente pela equipe do BENRI nas unidades participantes. Dentro de um setor que trabalha com commodities em que a usina não tem ação sobre valor do produto a ser vendido, mas tem controle sobre o custo, todos os subsídios que o BENRI proporciona estão sendo cada vez mais relevantes.

A importância da relatividade do rating do BENRI

A safra 2020/2021 foi um bom exemplo para explicarmos a importância da relatividade do rating BENRI, pois foi uma safra diferente em termos climáticos (safra seca) e devido aos problemas acarretados pela pandemia do Covid-19.

Ao analisarmos a safra 2020/21, os rendimentos de um modo geral foram maiores em comparação às safras anteriores: esta evolução foi devido a uma melhoria operacional ou causada pelos fatores externos, como o clima e as consequências da pandemia?

Esta é uma das situações em que o rating tem uma importância fundamental na avaliação do desempenho da usina, pois é uma comparação relativa que leva em conta as variações dos fatores externos à operação.

Com a metodologia do rating BENRI é possível saber, por exemplo, se um aumento de eficiência nominal de 2% indica um desempenho melhor ou pior da usina em relação à safra anterior, pois se a média de eficiência das demais usinas foi superior em 3%, isto indica que o desempenho foi pior, e não melhor como o número absoluto indica. Esse tipo de informação sobre a evolução industrial é importante não só para avaliação operacional, mas também das necessidades de investimentos.

O Benri é patrocinador do Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra

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Benefícios da utilização do antincrustante na evaporação de unidades sucroenergéticas

Gerlan Nasário Monteiro da Silva
Serquimica Industria de Produtos Químicos LTDA
gerlan.engenharia@Serquimica.com.br

Resumo: Uma das mais antigas operações químicas em curso no Brasil é a produção de açúcar e álcool em usinas sucroalcooleiras integradas, desde a época da colonização este setor tem figurado na história brasileira. O processo de produção sucroalcooleiro não pode ser considerado de baixa complexidade. As usinas apresentam enorme variedade de operações unitárias, desde a obtenção da matéria-prima (no plantio) até a saída do produto final (açúcar e/ ou álcool). As etapas do processo de produção são bem definidas e interligadas, e necessitam estarem bem equalizadas entre si, para obtenção de melhores resultados. Este trabalho foi realizado em uma unidade produtora de açúcar e etanol localizada no Triangulo Mineiro e tem como objetivo apresentar alguns benefícios da utilização de antincrustante em uma das etapas deste processo produtivo, a evaporação, que está na etapa do tratamento de caldo.

PALAVRAS-CHAVE: evaporação; incrustação; antincrustante.

  1. Introdução

A produção de açúcar nas usinas sucroalcooleiras pode ser dividida a grosso modo, nas seguintes “etapas”, Recepção e esmagamento da cana, tratamento e evaporação de caldo, cozimento do açúcar, secagem e armazenamento do produto final, estas etapas maiores podem ser subdivididas em etapas menores. Este trabalho tratará especificamente da evaporação, que está localizada dentro da etapa de tratamento do caldo [3].

Ao sair da moenda o caldo é depositado em seus respectivos tanques: tanque de caldo primário ou de caldo secundário. A partir de então, começa o processo de tratamento e evaporação de caldo. O tratamento do caldo tem como objetivo eliminar as impurezas presentes no caldo, provenientes do campo e do processo de moagem da cana. Também é o processo que eliminará os microrganismos e bactérias. Já a parte de evaporação, como o nome já sugere, concentra a os açúcares no caldo através da evaporação da água [1].

Os aparelhos de evaporação dispõem de tubulações que conduzem o vapor e também o caldo, separadamente. Através da indução, é feita a troca de calor entre o caldo e o vapor. Esses dutos que conduzem o caldo acumulam sujeira e incrustações, que acabam dificultando e até impossibilitando que haja a troca de calor. Dessa forma, o processo acaba sendo mais longo ou ineficiente [1,2]. Essas incrustações são provenientes de algumas substâncias sólidas dissolvidas e que devido à troca de temperatura e inúmeros fatores químicos e físicos, tem seu coeficiente de solubilidade reduzido, favorecendo a formação de cristais que se depositam nas paredes da tubulação. A composição dessas incrustações varia, de usina para usina. Na maioria das vezes, é encontrado na composição dessas incrustações o cálcio [1].
Segue abaixo os principais compostos que formam tais incrustações:

  • Carbonato de Cálcio – CaCO;
  • Oxalato de Cálcio – CaC2O4;
  • Hidróxido de Magnésio – Mg(OH);
  • Silicato de Cálcio – CaSiO;
  • Silicato de Magnésio – MgSiO;
  • Óxido de Ferro II – FeO;
  • Hidróxido de Zinco – Zn(OH)2.

Para a manutenção do funcionamento ideal do equipamento de evaporação é necessário a manutenção destes tubos limpos favorecendo a troca térmica em tempo e quantidade necessária para a evaporação da água e concentração dos açucares do caldo. A limpeza dos equipamentos de evaporação, podem ser realizadas de duas formas; (a) Limpeza mecânica (tempo de parada de médio de 22 horas, tempo de limpeza de 8 a 10 horas), com a utilização de hidrojato ou rosetas e (b) Limpeza química (tempo médio de parada de 22 horas, tempo de limpeza 14 a 18 horas), com a adição de compostos ácidos e alcalinos aditivados.

Na limpeza mecânica, como o próprio nome fala, a remoção da camada de incrustação é realizada pela ação mecânica dos jatos de água do hidrojato ou pelo atrito das engrenagens das rosetas com a camada de incrustação. Na limpeza química, as camadas de incrustação, são removidas pela interação química dos compostos ácidos e alcalinos e os componentes da camada de incrustação, os aditivos adicionados nestes produtos, servem para evitar a corrosão das paredes dos tubos. Em média, a campanha (tempo de funcionamento em boas condições de evaporação de um evaporador) gira em torno de 5 a 7 dias, após isso é necessário a realização de limpeza.

Um fator importante a ser destacado é que se a tubulação da evaporação não estiver limpa, a incrustação se formará cada vez mais rapidamente, no entanto, se estiver com a superfície dos tubos lisa (limpa), não ocorrerá depósito com tanta facilidade.

Com a remoção da incrustação de forma mecânica principalmente com rosetas, ocorre o aparecimento de “ranhuras’’ nas paredes dos tubos, favorecendo assim a deposição da incrustação.

A deposição de incrustação nas paredes dos tubos, pode ser diminuída com a utilização de composto antincrustante, o qual reduz consideravelmente a deposição da incrustação nas paredes dos tubos, proporcionando com isso:

  • Aumento do período de campanha do evaporador;
  • Economia de vapor devido à maior eficiência na troca térmica dos evaporadores;
  • Limpezas rápidas e de alta qualidade;
  • Redução de custo com limpeza química;
  • Produção de açúcar de melhor qualidade;
  • Aumento da vida útil do equipamento.

O antincrustante age de duas formas no equipamento de evaporação, na primeira o antincrustante forma uma película fina na superfície do tubo, tornando-o mais liso e protegendo a parede do tubo da deposição dos sais, o excedente em solução realiza a segunda etapa da proteção, onde os sais de cálcio e magnésio reagem com o antincrustante presente na solução, evitando o crescimento estável da estrutura cristalina, fazendo com que as pequenas partículas formadas permaneçam em solução, aumento o limite de solubilidade desses sais, retardando assim a precipitação causadora da incrustação. O pouco de incrustação que precipita, fica com uma “dureza” bem menor que a convencional, facilitando assim a limpeza, diminuindo com isso o tempo de limpeza e o consumo de produtos químicos.

A seguir mostraremos um estudo de caso realizado numa unidade sucroenergética localizada no triangulo mineiro, comparando dois tipos de antincrustante e mostrando os benefícios da utilização deste produto na evaporação.

Carta Teste: 012/17

Descrição do Produto: ANTINCRUST SQ 48
Fornecedor: SERQUÍMICA INDÚSTRIA DE PRODUTOS QUÍMICOS LTDA

  1. Metodologia

Aquisição de 20.000 Kg do produto, com início de dosagem em 26/08/2017 e término em 13/10/2017. A dosagem iniciou com 100 ppm, considerando a situação crítica da unidade (onde as válvulas multivias não fechavam por conta da incrustação), após a melhora foi reduzida gradativamente até os 40 ppm, atualmente dosamos 30 ppm de antincrustante em relação ao caldo. A dosagem foi distribuída igualmente entre pré-evaporadores, 3º efeito e 5º efeito. Em substituição ao produto utilizado do fornecedor B, que não apresentou eficiência na aplicação.

2.1. Metodologia Analítica

A determinação dos dados se deu por análises realizadas pelo laboratório industrial e de sacarose da unidade na qual o teste foi realizado, seguindo as metodologias de análises utilizadas diariamente na unidade.

  1. Resultados e discussões

Os resultados evidenciaram que houve redução da camada de incrustação no feixe tubular dos evaporadores e consequente redução no consumo de ácido fórmico na limpeza química. No gráfico 1 é apresentado o consumo de ácido fórmico antes do teste, nos meses de julho e agosto, e o resultado do mês de setembro, após a aplicação do antincrustante SQ 48.

Analisando os dados do gráfico1, é possível observar uma redução considerável no consumo de ácido fórmico na limpeza química quando foi realizada a aplicação do antincrustante SQ 48. O consumo de julho foi de 18000Kg, o consumo de agosto foi de 21.000Kg, em setembro o consumo reduziu para 15000Kg, uma redução de 16% em relação a julho e 30% ‘em relação a agosto no consumo de ácido fórmico da limpeza química.

Gráfico 1 – Média mensal de Brix do xarope antes (julho e agosto) e depois da utilização do antincrustante SQ 48 (setembro).

Com os evaporadores mantendo-se limpos por maior tempo, observamos uma maior eficiência da evaporação, que podemos comprovar através das análises de Brix do xarope. Com os dados do boletim analítico, foi plotado o gráfico 2 com a média de Brix de cada mês:

Gráfico 2 – Consumo de ácido fórmico para limpeza química antes (julho e agosto) e depois da utilização do antincrustante SQ 48 (setembro).

Analisando os dados do gráfico 2 é possível perceber a melhora na concentração do xarope, devido a manutenção do equipamento trabalhando em condições de limpeza ideal por mais tempo com a aplicação do antincrustante. Um aumento de 8% em relação a julho e 5,8% em relação a agosto.

Com o xarope mais concentrado, a fábrica de açúcar torna-se mais eficiente, reduzindo o tempo de cozimento do açúcar. O efeito foi a maior produção de açúcar, conforme segue no gráfico 3:

Gráfico 3 – Produção mensal de açúcar antes (julho e agosto) e depois da utilização do antincrustante SQ 48 (setembro).

Os resultados obtidos na produção de açúcar final são considerados adequados para avaliar como positiva a utilização de antincrustante na evaporação. Um aumento de 11,5% em relação a julho e de 9,3% em relação a agosto.

  1. Conclusões

Analisando os resultados obtidos e expostos acima, é possível comprovar os benefícios da utilização de antincrustante na economia de vapor, na redução de custo e na melhoria da limpeza, através do aumento do Brix do xarope e do ganho de produtividade da planta industrial. Estes fatores estão automaticamente atrelados à redução de custos com a utilização de antincrustante na produção de açúcar.

Uma importante consideração foi o aumento do tempo de operação dos equipamentos em condições ideais. A dosagem ideal de antincrustante depende das condições de incrustação da evaporação, normalmente gira em torno de 30 a 50 ppm, em relação a vazão de caldo da evaporação.

  1. Referências bibliográficas

[1] JESUS, G.; HUNHOFF, F. Comparação de Métodos de Limpeza das Tubulações no Processo de Obtenção de Açúcar. Anais Inovação, Tecnologia, Gestão e Sustentabilidade, Tangara da Serra – MT, V. 03. Disponível em: https://even3.blob.core.windows.net/anais/54520.pdf. Acesso em: 08/02/2021.
[2] MEDRONE, N.; SOUSA, W. Analise de Custos e Viabilidade Econômica de Usinas Sucroalcoleiras com Diferentes Sistemas de Funcionamento das Linhas de Evaporadores. Dissertação (Graduação em Engenharia Química) – Escola politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo – SP. 39f. 2012.
[2] MACHADO, Simone Silva. Tecnologia da Fabricação do Açúcar. Inhumas: IFG; Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2012. 56 p.

A Serquímica é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra.

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Soluções SUEG para o laboratório PCTS 4.0

Introdução

A SUEG ao longo desses 43 anos desenvolve e fornece ao setor sucroenergético equipamentos e soluções inovadoras para laboratórios de pagamento de cana por teor de sacarose – PCTS.

Com a evolução dos equipamentos e acompanhando as necessidades reais da rotina do laboratório, apresentamos um conjunto de equipamentos que atendem as normas de segurança NR-12 e possibilitam a automação do processo de preparo e analise de cana.

Os equipamentos que compõem o conjunto são:

Alimentador automático SUEG para desfibradores (Patente Requerida)

Tecnologia patenteada que substitui a operação manual de alimentação do desfibrador realizada por um operador.

  • Processo automático
  • Sem riscos de acidente
  • Maior número de amostras

Novo desfibrador SUEG

A SUEG apresentou em 2017 o seu novo desfibrador modelo SG-D.500 homologado junto ao Consecana-SP que apresenta os seguintes diferenciais:

  • Bocal de acoplamento evitando acidentes ao operador (Patente requerida);
  • Sistema de motofrenagem;
  • Facilidades mecânicas com peças de desgaste facilmente removíveis;
  • Confiabilidade nos resultados analíticos;

Novo Homogeneizador automático SUEG (Patente Requerida)

Em 2018 foi homologado junto ao Consecana-SP apresentando os seguintes diferenciais:

  • Segurança ao operador;
  • Totalmente automático do recebimento ao descarte;
  • Limpeza interna automática;
  • Sem emissão de ruídos.

Esteiras para analise NIR

Diferencial da Esteira SUEG com o Novo Homogeneizador SUEG

  • Amostras de controle exigidas pelo Consecana-SP são homogeneizadas sem a necessidade de retroceder o processo;
  • Segurança e eficiência operacional.

Com esses equipamentos trabalhando em conjunto surge a solução exclusiva e patenteada PCTS 4.0 em termos de preparo e analise de cana.

A cana oriunda da sonda obliqua é descarregada no alimentador automático (que substitui o operador que alimentava o desfibrador manualmente) sendo desfibrada e homogeneizada e descarregada sobre a esteira, passando então pelo NIR para as análises de POL, Brix e Fibra.

Os equipamentos se encontram em operação em diversos clientes que vem colhendo os benefícios dessa evolução:

  • Processo totalmente automatizado do recebimento ao descarte;
  • Mínima interferência do operador;
  • Baixa emissão de ruído;
  • Atende a Norma NR-12;
  • Analise por tecnologia NIR (não fornecido pela SUEG);
  • Confiabilidade dos resultados;
  • Aumento da eficiência operacional.

Conclusão

O futuro é agora, faça parte e usufrua você também desses benefícios.

A Sueg é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2021/22 Reunião Início de Safra.

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DXD 0600 – Clarificante de caldo: substitui 100% o uso de ácido fosfórico

Clarificante de caldo para produção de açúcar

Há 14 anos a DND Química trabalha incansavelmente buscando inovações através de novas tecnologias para o setor sucroenergético. Com mais de 200 clientes ativos, (América do Sul, América Central, África, Ásia e Oceania) se tornou referência na fabricação de insumos químicos voltados para fabricação de açúcar e etanol.

A seriedade na condução e administração da empresa, colocam a DND Química em alto nível de qualidade perante o mercado nacional e internacional.

Dentre todos os produtos e soluções químicas do seu portifólio, a linha de Clarificante de Caldo da DND Química vem se destacando nos últimos anos pelo alto desempenho e funcionalidade.

O DXD 0600 é um clarificante fosfatado com característica catiônica que atua nas impurezas aniônicas do caldo, proporcionando um caldo clarificado que resulta em um açúcar de qualidade. Possui substâncias que agem na oxidação de polifenóis presentes no caldo.

Tratamento do caldo para produção do açúcar

O caldo é uma solução de sacarose rica em sais inorgânicos, e, por isso, é um clarificante de caldo de caráter catiônico (DXD 0600) que precisa ser usado para neutralizar todo o potencial zeta contido na solução de sacarose.

Quando o clarificante é adicionado ao caldo com pH neutralizado pelo leite de cal ocorre uma reação química, formando CaHPO4 (Fosfato de Cálcio), o que auxilia na coagulação das impurezas do caldo.

Reação química:

H2SO3 + Ca(OH)2 + CaSO3 + H2O • Ca2+ + HPO4 -2 ——- CaHPO4 (Fosfato de Cálcio)

Vantagens na utilização do DXD 600:

  • Oxidação do grupo fenol presente no caldo;
  • Auxilia na remoção dos coloides presentes no caldo;
  • Permite trabalhar com pH variados, necessitando de menor sulfitação e caleação;
  • Substitui 100% a necessidade de uso de ácido fosfórico.

A vantagem de usar o DXD 0600 é que ele tem um pH mais alto do que o ácido fosfórico, e, por isso, necessita que uma quantidade menor de Ca (OH)2 (hidróxido de cálcio) seja adicionada para corrigir o pH do caldo, reduzindo a possibilidade de incrustação do evaporador (economia na limpeza química ou manual) e a inversão da sacarose (maior produção de açúcar).

Case de sucesso

No Cliente A, o teor de P2O5 da matéria prima estava entre 150 e 200 ppm, e com base nisso, definiu-se que seria necessária aplicação de 55 ppm do clarificante na caixa do caldo primário com vazão de 260m³/h. A aplicação (dosagem), em volume, foi a mesma utilizada com ácido fosfórico, porém, em massa, a dosagem de DXD 0600 foi 31% menor (em função da densidade dos dois produtos testados) e obtendo o melhor resultado na cor do açúcar conforme demostrado nos dados:

Tabela 1: Cor de Açúcar

Gráfico 1: Cor de Açúcar

Tabela 2: Dosagem x Consumo

*Densidade ácido fosfórico: 1,65 g/ml e clarificante DXD 0600: 1,14 g/ml

Conclusão

Com os resultados obtidos após dosagem do Clarificante de Caldo DXD 0600, observou-se uma redução de 10% na cor do açúcar e 31% de redução no consumo comparado com o ácido fosfórico.

Os testes evidenciaram com clareza a eficiência do DXD 0600 comparado ao uso de ácido fosfórico no tratamento e clarificação do caldo.

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Alternativa para o tratamento ácido do fermento

Por Marcel Salmeron Lorenzi

São mais de 60 anos de história…

O tratamento ácido do levedo é uma prática recorrente nas fermentações com reciclo de células. É uma etapa de grande importância que ocorre após a centrifugação do vinho bruto ao término da fermentação. E o principal agente deste tratamento do levedo é o ácido sulfúrico, transformando este insumo num dos principais custos das fermentações industriais. A praticidade, a eficiência e o custo/benefício fizeram do tratamento ácido do levedo com ácido sulfúrico uma prática constante sem grandes inovações há quase 60 anos.

Mas porque usar ácido? Não prejudica a fermentação?

Como várias coisas que permeiam a nossa vida, o importante não é “o quê? ”, mas sim o “como?”. Usando o ácido de maneira adequada (controle da dosagem e procedimentos operacionais adequados), o tratamento ácido é realizado com a finalidade de reduzir a contaminação bacteriana, desflocular o levedo e potencializar a ação de alguns antibióticos. Adicionalmente, o ácido também remove as impurezas da parede celular da levedura preparando-a para o próximo ciclo fermentativo. Em outras palavras podemos dizer que o tratamento ácido é um verdadeiro “banho” nas células das leveduras.

…o tratamento ácido é um verdadeiro “banho” nas células das leveduras.

Tudo bem. O tratamento ácido é importante. Mas porque o ácido sulfúrico? Não tem outro?

Até 12 anos atrás não tínhamos como responder a essa pergunta…, mas isso mudou!

Na safra 2008/2009 as variações de demanda para a indústria de fertilizantes, mineração, síntese química, afetou consideravelmente os preços e a disponibilidade do ácido sulfúrico para as usinas ao longo desta safra. Isto pressionou a necessidade de um insumo alternativo viável e com custo/benefício compatível para o uso nas fermentações industriais. Além disso, um trabalho feito pela FERMENTEC em parceria com a UNIPAR possibilitou a viabilização técnica de um insumo alternativo com grande potencial. O ácido clorídrico (HCl). Essa união, que envolve questões comerciais favoráveis e potencial técnico de uso, possibilitou ao ácido clorídrico a oportunidade de ser usado como uma alternativa inovadora e viável através de sua aplicação para o tratamento ácido do levedo. Foi mais uma aplicação que foi agregada ao portfólio de usos do ácido clorídrico.

…trabalho feito pela Fermentec em parceria com a Unipar possibilitou a viabilização técnica de um insumo alternativo com grande potencial. O ácido clorídrico (HCl).

Mas não tem usinas utilizando, por quê?

O uso do ácido clorídrico para o tratamento do levedo veio para quebrar o paradigma da indústria, que até então dependia exclusivamente do ácido sulfúrico e antibióticos para controlar a contaminação bacteriana.

Dessa maneira, a quebra de paradigma não é fácil… exige um trabalho intenso, afinal são anos e anos de tradição do ácido sulfúrico. Mas é importante termos claro a existência dessa alternativa viável, seja nos momentos em que o custo do ácido sulfúrico se eleve, seja como uso por opção.

Mas o HCl realmente não vai afetar a minha fermentação?

A resposta é simples: Não. Além das avaliações prévias em laboratório, a FERMENTEC conduziu na Usina Mandu na safra 2009/2010 uma avaliação de 250 fermentações em batelada comparando os efeitos do ácido sulfúrico com o ácido clorídrico. E os resultados foram claros ao comprovar que o uso do HCl é viável e não representa riscos à fermentação.

Para ilustrar, na Figura 1 é possível visualizar um comparativo de 40 tratamentos ácido ocorridos na avaliação industrial, sendo 20 com ácido sulfúrico e 20 com ácido clorídrico. Está evidente que não há interferência negativa do ácido clorídrico. O discreto aumento da viabilidade verificado com uso do HCl pode ser explicado por questões operacionais mais favoráveis e não devido ao uso do ácido.

Figura 1. Comparativo da viabilidade da levedura no tratamento ácido com os 2 insumos avaliados no processo industrial – ácido sulfúrico e ácido clorídrico. Dentro do universo de 250 fermentações avaliadas, foram extraídas para essa comparação 40 fermentações e o critério para seleção dos dados foi pH máximo de 1,9 no tratamento ácido.

…os resultados foram claros ao comprovar que o uso do HCl é viável e não representa riscos à fermentação.

Adicionalmente, na Safra passada (2020/2021), a Fermentec e a UNIPAR voltaram a trabalhar em parceria em testes em escala piloto, com o intuito de levantar ainda mais subsídios que sustentam a viabilidade técnica e econômico do uso do HCl no tratamento ácido das leveduras. Em setembro de 2020 a Fermentec acompanhou uma semana de testes na planta piloto instalada no SENAI/Sertãozinho/SP. Foram feitas análises químicas e microbiológicas (viabilidade, brotamento celular, aglomeração e contaminação bacteriana) em cada uma das fermentações, para que fosse possível verificar se os tipos de ácidos utilizados no tratamento do levedo (sulfúrico ou clorídrico) podiam afetar de maneira diferente a fermentação.

O trabalho foi intenso e revelou novamente resultados relevantes e positivos. Em relação à contaminação bacteriana e produção de ácido láctico, não foram observadas diferenças entre os dois ácidos utilizados. Também não foram observados efeitos negativos do HCl sobre a viabilidade e brotamento do levedo em comparação com o H2SO4. Ao contrário, com o avanço dos ciclos fermentativos a viabilidade e brotamento do levedo se mantiveram tão elevados quanto o que foi observado para o tratamento com H2SO4. Vale destacar que o HCl apresentou uma tendência de menor aglomeração em relação ao H2SO4, embora um número maior de observações se faz necessário para confirmar estes resultados.

Dessa forma, considerando todo o conjunto de dados avaliados, podemos concluir que, considerando o contexto fermentativo, mais uma vez não encontramos pontos negativos na avaliação do uso do HCl no tratamento da levedura para a fermentação. Com isso, novamente a Fermentec reitera a viabilidade técnica do uso do HCl para sua aplicação no tratamento ácido das leveduras. E, ainda na linha de levantar mais indicativos de viabilidade técnica e econômica, a Fermentec e Unipar voltarão a trabalhar em parceria um projeto de avaliação do uso do HCl em escala industrial no 2º. Semestre de 2021.

…mais uma vez não encontramos pontos negativos na avaliação do uso do HCl no tratamento da levedura para a fermentação…

Se eu optar pelo HCl terei economia no uso de insumo para o tratamento ácido?

Se considerarmos a quantidade de ácido utilizado, na base 100%, a quantidade HCl requerida para se atingir os mesmos valores de pH alcançados pelo ácido sulfúrico é menor. Isso é facilmente explicado pela química das moléculas, sendo que o HCl é um ácido mais forte que o H2SO4. Sendo mais forte, o HCl libera mais facilmente o hidrogênio contribuindo para um abaixamento mais rápido do pH do meio.

Com relação a custos, a economia depende dos valores comerciais praticados pelo ácido sulfúrico e pelo ácido clorídrico. Assim, neste caso, é preciso avaliar essas questões usina a usina. O que podemos adiantar é que no cenário atual do dólar com valores elevados a possibilidade de ganhos econômicas é elevada.

Mas e o efeito corrosivo do cloreto sobre o aço inox da minha indústria?

Mais uma questão que não demanda preocupações. A UNIPAR, fabricante de HCl e parceira da FERMENTEC nos trabalhos de validação deste insumo, conduziu em paralelo trabalhos com a Coppetec (UFRJ/RJ) e CCDM (Ufscar/SP) que demonstram que o uso de HCl na fermentação não acarreta efeito corrosivo maior no Aço Inox em comparação ao uso do ácido sulfúrico tradicionalmente empregado.

Ainda dentro deste tema, com o intuito de agregar ainda mais informação técnica e trazer credibilidade ao uso do HCl na fermentação, a UNIPAR também iniciou na safra passada (2020/2021) um novo projeto em parceria com a Profa. Dra. Idalina Vieira Aoki do LEC – Laboratório de Eletroquímica e Corrosão, pertencente ao Departamento de Engenharia Química da USP – EPUSP. O objetivo desse trabalho, que foi iniciado a partir das amostras coletadas nos ensaios feitos na planta piloto do Senai/Sertãozinho/SP, é avaliar a corrosividade de vinhos tratados com H2SO4 e HCl para os diferentes metais encontrados nas usinas, como aço carbono, aço 304, aço 316 e 316L. E, novamente, como no trabalho de anos atrás, temos resultados preliminares muito interessantes e favoráveis ao uso do HCl.

Para os resultados de perda de massa para aço carbono, por exemplo, os vinhos com o uso do H2SO4 apresentaram resultados mais agressivos que os vinhos que receberam o HCl. Para as avaliações feitas com aço inox 304, 316 e 316L, os resultados preliminares são estatisticamente iguais para os vinhos com pH acertado com HCl ou com H2SO4. Ou seja, não há diferenças entre os ácidos, reforçando que não há impacto negativo pelo uso do HCl com relação à corrosão.

… E, novamente, como no trabalho de anos atrás, temos resultados preliminares muito interessantes e favoráveis ao uso do HCl…

Você entendeu que o HCl é um insumo potencial, com alternativa viável a ser considerada, mas ainda tem dúvidas?

A Fermentec e Unipar estão à disposição para esclarecimento de dúvidas com relação aos trabalhos que temos desenvolvido em parceria.

Contatos:

Fermentec: Marcel Salmeron Lorenzi – Gerente da Área de PMO – marcel@fermentec.com.br ou Osmar Parazzi Jr – Especialista de Aplicação – osmar@fermentec.com.br
Unipar: Luciana Cristina Viviani – Coordenadora de Desenvolvimento Técnico ao Mercado (Químicos) – luciana.viviani@unipar.com

Bibliografia Consultada

USO DO ÁCIDO CLORÍDRICO PARA O TRATAMENTO DO LEVEDO EM ESCALA INDUSTRIAL. 2009. Lopes, M.L., Parazzi Jr, O., Borges, E.P., Paulillo, S.C.L., Lorenzi, M.S., Campos, D.C. e Amorim, H.V.

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Planta de etanol de milho ultramoderna no Brasil utiliza bombas de processo altamente eficientes da Sulzer

A planta, localizada próximo à cidade de Lucas do Rio Verde, no Mato Grosso, foi a primeira do tipo no Brazil. A produção iniciou em 2017 e a capacidade atual da planta é de 525 milhões de litros por ano, utilizando uma moderna tecnologia de processamento de milho. Além do bioetanol, alguns outros coprodutos como óleo de milho e grãos com alto conteúdo de proteína e fibras são extraídos. A planta também gera eletricidade a partir de biomassa, parte para uso interno e o excedente para venda.

Esta planta é reconhecida como a processadora de etanol de milho mais moderna e eficiente do mundo, sendo equipada com soluções de bombeamento Sulzer do mais alto nível, que são adaptáveis a diferentes tecnologias de bioprocessamento.

Planta de etanol de milho, localizada no Mato Grosso

Os diferenciais da Sulzer

  • Fornecedor reconhecido no mercado de biocombustíveis;
  • Mais de 20000 bombas de processo de simples estágio instaladas em plantas de produção de bioetanol ao redor do mundo;
  • Cooperação próxima com o cliente durante todo o ciclo de funcionamento do equipamento;
  • As bombas Ahlstar e SNS para aplicações exigentes em bio-etanol asseguram o mínimo consumo de energia, operação livre de problemas e reduzida necessidade de manutenção.

O desafio

Cada etapa da produção de etanol envolve bombas em aplicações tecnicamente bastante exigentes. Os líquidos podem ser complexos, com alto conteúdo de sólidos, viscosos, corrosivos, quentes, abrasivos ou explosivos. Os materiais corretos e o sistema de selagem ideal precisam ser cuidadosamente selecionados para assegurar uma operação confiável e duradoura. Além disso, todas as bombas precisam ser altamente eficientes, tanto em termos de energia como em consumo de água, de modo que a planta como um todo opere com todo o seu potencial.

A solução

Em um trabalho conjunto com o cliente, foram escolhidas as bombas Ahlstar e SNS para todas as aplicações, desde a transferência de pasta de milho no início do processo, até o carregamento final de etanol. No total, mais de 80 bombas de simples estágio foram instaladas. As bombas em material duplex estão trabalhando com líquidos contendo sólidos e outras partículas, enquanto as bombas SNS trabalham com líquidos limpos. A maioria das bombas está equipada com selos mecânicos duplos.

Benefício ao cliente

A Sulzer possui sólida experiência em soluções de bombeamento para plantas de etanol de milho ao redor do mundo. Somente nos Estados Unidos, mais de 200 plantas estão em operação atualmente e cerca de 70% delas operam com equipamentos da Sulzer. Nossas referências de sucesso fortaleceram a confiança do cliente desde o início do projeto.


Após um cuidadoso comissionamento e startup, todas as bombas têm operado perfeitamente. Para as aplicações mais difíceis, as bombas Ahlstar com placas de desgaste ajustáveis oferecem continuamente altos níveis de performance. Para líquidos limpos, as bombas SNS tem simplesmente a melhor eficiência no mercado, excedendo o paradigma sobre índice de eficiência na comparação MEI 0.7.

Bomba de processo Ahlstar APP32-80 para bombeamento de massa / leveduras

Tanto a bomba Ahlstar como a SNS possuem propulsores abertos com orifícios de balanceamento que otimizam o funcionamento do selo mecânico. Para bombas com selo mecânico duplo, foi decidido, depois de alguns meses de operação, migrar do plano API 54 (água pressurizada de fonte externa) para o plano API 53 (reservatório externo pressurizado). Esta mudança ajudou a reduzir ainda mais o consumo de água e os custos operacionais. A versatilidade das bombas e o serviço dedicado dos técnicos da Sulzer fizeram a alteração ocorrer de forma rápida e fácil.

Unidade de bombeamento SNS3-80 para etanol anidro

Durante 2018, uma expansão da planta foi construída, duplicando a capacidade de produção em Lucas do Rio Verde. Com o sucesso da primeira planta, a expansão também contou com equipamentos da Sulzer, que já foi escolhida inclusive para outras fábricas do mesmo cliente.

Informações gerais das bombas

A planta de etanol de milho opera com um total de 148 bombas de processo de simples estágio, construídas em duplex e em AISI316.

As bombas Ahlstar e SNS tem um amplo portfólio de tamanhos de hidráulicas para cobrir as vazões (2 a 1230 m3/h) e alturas (4 a 105 m) solicitadas. Isso permite que os equipamentos trabalhem sempre próximos ao ponto de melhor rendimento hidráulico, o que significa uma economia direta e maximizada de custos de energia.

Roberto Camarotto Nogueira

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Água de Resfriamento em Usinas de Álcool e Etanol: Impacto na Produtividade e Melhores Práticas de Tratamento

Pedro H. B. Moreira
Solenis Especialidades Químicas LTDA

Água de resfriamento é um insumo fundamental para a operação eficiente de usinas sucroalcooleiras, uma vez que ela é a responsável por controlar a temperatura de diversas partes importantes do processo produtivo, tais como: dornas de fermentação e condensadores de etanol; condensadores do vapor das turbinas para geração de energia; e evaporadores da fábrica de açúcar.

O resfriamento em cada operação ocorre em trocadores de calor, com sentido de transferência de energia do lado processo ao lado água. Após ser aquecida, visando a otimização de recursos hídricos e redução do custo operacional da usina, a água é enviada para torres de resfriamento, onde há a dissipação de calor da água pela sua evaporação, por conta do contato direto entre a água aquecida e o ar atmosférico.

A eficiência das etapas de transferência de calor nos permutadores e dissipação de energia na torre de resfriamento é dependente da condição de limpeza da superfície dos equipamentos de troca térmica e do recheio das torres. Quanto maior for a presença de material depositado no sistema, pior será a eficiência destes processos, impactando decisivamente na produtividade de usinas.

De forma resumida, o coeficiente geral de troca térmica em permutadores de calor será impactado pela existência de depósitos pelo lado água e pelo lado processo, os quais atuam como materiais isolantes à transferência de calor e reduzem a eficiência da operação de resfriamento.

Olhando apenas pela parte do lado água, os principais depósitos que podem ser formados e os seus impactos à transferência de calor estão apresentados no gráfico ao lado. Este gráfico indica que qualquer material presente na superfície de troca térmica reduz a eficiência de resfriamento, principalmente quando este depósito é composto por orgânicos, sendo que praticamente há o impedimento de qualquer transferência de calor quando tais depósitos alcançam espessura de apenas 0,10 mm.

Com relação à dissipação de calor na torre de resfriamento, tal processo ocorre devido à evaporação de parte da água quente quando em contato direto com o ar atmosférico, onde, quanto mais eficiente for este contato, maior será a evaporação da água e maior será a redução da sua temperatura.

Em teoria, a mínima temperatura que água poderia alcançar em uma torre de resfriamento corresponde à temperatura de bulbo úmido do ambiente. Na prática, a temperatura de bulbo úmido nunca é alcançada, sendo que a diferença entre a temperatura da água na saída da torre e a temperatura de bulbo úmido é chamada de “Approach”, enquanto que se chama de “Range” o diferencial de temperatura entre a água quente que retorna do processo e a água fria que sai da torre.

A eficiência de resfriamento em uma torre é definida pela divisão entre “Range” e a somatória de “Range” e “Approach”. Essa eficiência de resfriamento é superior a 70% em torres limpas e pode ser próxima a zero em torres com recheios sujos.

Como cada processo a ser resfriado deve atingir uma temperatura específica, a perda de transferência de calor nos equipamentos ou a utilização de água de resfriamento mais quente saindo das torres pode levar ao não atingimento da temperatura ideal pelo lado processo, resultando na queda de produtividade tanto na produção de álcool quanto na produção de açúcar.

Melhores Práticas

Os depósitos formados em sistemas de resfriamento podem ter características orgânicas e/ou inorgânicas. Portanto é imprescindível um adequado controle físico-químico da água de reposição, da água das torres e da presença de contaminantes.

Quanto mais crítica for a operação do sistema, maior será a necessidade de aplicação de produtos químicos para o correto controle microbiológico e de incrustações, resultando em aumento expressivo dos gastos com tratamento de água.

Considera-se como melhor prática para a água de reposição de sistemas de resfriamento a utilização de poços ou realização de tratamento em águas superficiais com oxidação e coagulação de matéria orgânica e metais, seguida de filtração, resultando em água com baixo residual de orgânicos (DQO < 10 ppm), metais (Fe < 0,1 ppm), turbidez (< 1 NTU) e sólidos suspensos (< 1 ppm).

Água bruta também pode ser utilizada, porém tal fonte hídrica normalmente possui alta concentração de orgânicos, metais e sólidos suspensos, demandando produtos químicos para alto stress e redução do ciclo de concentração da torre para a adequação dos níveis de contaminantes no circuito.

O ciclo de concentração das torres deve ser baseado nos índices de solubilidade de sais, os quais podem ser simulados em softwares dedicados. A operação com controle de pH abaixo e 8,0 na torre minimiza a ocorrência da maior parte das incrustações, diminuindo a necessidade de produtos químicos e reduzindo o custo do tratamento químico. A operação com pH próximo a 9,0 é possível, porém exige a aplicação de altas concentrações de dispersantes de última geração, o que encarece o tratamento.

Em relação a crescimento microbiológico, que normalmente é ponto mais crítico em sistemas de resfriamento de usinas sucroalcooleiras, uma combinação de biocidas oxidantes, não oxidantes e biodispersantes resultam em controle otimizado.

Biocidas oxidantes são os principais produtos para controle microbiológico, sendo que os biocidas base cloro são recomendados quando se utiliza água de reposição de alta qualidade e pH abaixo de 8,0, enquanto biocidas base bromo devem ser preferidos em pH acima de 8,0. Nos dois casos, o controle microbiológico é alcançado apenas se o poder de oxidação da água (ORP) for mantido elevado (acima de 500 mV), caso contrário tais biocidas serão insuficientes para oxidar os microrganismos.

Nos casos onde a água de reposição das torres não possui alta qualidade ou existe elevada contaminação orgânica proveniente do processo, a recomendação é aplicar cloraminas ou dióxido de cloro como biocida principal, já que estes ativos não se combinam com compostos orgânicos e, portanto, são mais eficientes que cloro e bromo em águas contaminadas.

Biocidas não oxidantes, como quaternário de amônio, isotiazolina, glutaraldeído e bronopol são usualmente aplicados como agentes secundários no controle microbiológico, sendo que a combinação de dois ou mais ativos potencializa os resultados obtidos devido à sinergia entre os biocidas.

Finalmente, os biodispersantes são ativos formulados com propriedades tensoativos e atuam como verdadeiros detergentes para matéria orgânica. A sua aplicação em concentração elevada possibilita a desestabilização dos compostos orgânicos, aumentando a sua remoção pela turbulência do fluxo de água e facilitando a penetração dos ativos biocidas no biofilme formado, o que melhora o controle microbiológico geral do circuito.

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Qualidade da água de preparo de polímero

Interferência de agentes contaminantes na eficiência do preparo e desempenho do floculante

A Skills Química está no mercado de polímeros floculantes e coagulantes da linha Floerger há mais de 20 anos trabalhando com o segmento de açúcar e álcool. Contando com técnicos em campo com vasta experiência na aplicação destes insumos, ela vem desenvolvendo variados trabalhos que visam aumentar o desempenho do produto na planta industrial.

Um destes trabalhos foi a avaliação qualitativa e quantitativa da interferência da presença de agentes contaminantes – tais como cloro e dureza – na água de preparo do polímero em relação à performance observada do produto na decantação do caldo de cana e nas demais aplicações em que são utilizados.

É sabido que a presença de agentes contaminantes na água de preparo do polímero pode hidrolisar a estrutura molecular do produto, pois agentes de caráter catiônico reagirão com as cargas aniônicas de polímeros de caráter aniônico, por exemplo. Na Figura 1 está ilustrado como estas cargas positivas atuam sobre a cadeia polimérica aniônica.

Figura 1: Atuação das cargas positivas dos agentes contaminantes sobre a cadeia polimérica

Uma maneira de avaliar o desempenho do floculante em laboratório é através de testes com o equipamento JAR TEST que simula a decantação do caldo. Nestes testes observa-se de maneira qualitativa a floculação, o tamanho dos flocos, o tempo de sedimentação e a compactação do lodo formado. Eles também possibilitam a análise quantitativa de transmitância, turbidez e cor do caldo clarificado. Quanto maior a transmitância, menores turbidez e cor, melhor terá sido a eficiência de remoção de sujidades pelo polímero.

Esse foi o princípio do teste feito para determinar o quanto a presença de cloro residual na água de preparo influencia na performance do produto. No Gráfico 1 é possível visualizar a queda na média das transmitâncias do caldo clarificado com o aumento do cloro residual na água de preparo.

Gráfico 1: Média das transmitâncias do caldo clarificado com o aumento do cloro residual.

Observou-se que com 7 ppm de cloro residual na água de preparo a transmitância do caldo clarificado reduziu 29,21% em comparação com a utilização de água deionizada.


Com relação à dureza na água de preparo de polímero, foi feito um teste em planta em unidade parceira da Skills Química utilizando a água de poço que habitualmente é utilizada para preparação do floculante, que estava com dureza alta, em média de 43 mg/kg, em comparação com um preparo feito com água desmineralizada, ou seja, que não apresenta dureza.

A unidade possui 4 decantadores e tem como padrão fazer um teste de decantação em proveta para avaliar o tempo de decantação de 50% do volume da proveta. Os resultados obtidos estão descritos na Tabela 1.

Tabela 1: Tempo do teste de proveta e dosagem de polímero em relação à vazão de caldo nos 4 decantadores, variando a qualidade da água de preparo.

Observou-se, portanto, que a presença de dureza na água de preparo interfere significativamente na dosagem necessária de polímero e também no tempo de decantação.


Por todo o exposto, recomenda-se fortemente que a unidade utilize a melhor água disponível para o preparo do polímero, para que seja otimizado o seu desempenho, evitando desperdícios e melhorando a relação custo-benefício da unidade.

Caso existam questionamentos, sugestões ou interesse que façamos testes referentes a estes e outros assuntos relacionados com o desempenho do polímero em sua unidade industrial, entre em contato conosco pelo e-mail contato@skillsquimica.com.br ou pelo telefone (14) 3652 5156.

Para saber mais novidades siga nossa página no LinkedIn https://www.linkedin.com/company/skills-quimica/ e acesse o nosso site www.skillsquimica.com.br.

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Automatize a amostragem e controle suas perdas industriais

Atuante em todo o território nacional, a SIACON vem fornecendo produtos e serviços através de equipes de engenheiros e técnicos aliados a uma política de comprometimento e soluções confiáveis, com a melhor relação custo-benefício do mercado. Através de tecnologias altamente difundidas e atuais, ofertamos todas as etapas necessárias para que nossos clientes possuam uma amostragem contínua adequada, eficaz e que evidencie com precisão as medições de todas as etapas dos processos industriais do setor sucroenergético, tais como:

  • Sistemas de amostradores contínuos para toda a planta industrial;
  • Projetos especiais de acordo com a necessidade de cada cliente;
  • Montagem de infraestrutura elétrica, pneumática e hidráulica;
  • Manutenções em sistemas de amostragens de todas as marcas e modelos;
  • Startup;
  • Configuração de CLP e medidores totalizadores de vazão.

Equipamentos para a destilaria (fermentação e destilação)
Unidade coletora de fluídos (mosto, vinhos, águas de CO2, vinhaça e flegmaça)

  • Amostrador contínuo sanitário Mod. CS-5211R em aço inox AISI 316L, com volume de coleta fixo ou ajustável.
  • Máxima facilidade na realização de manutenções, devido ao seu sistema de fixação com anéis e abraçadeiras Tri-clamp.
  • Trocador de calor e acondicionamento refrigerado como itens de série.
  • Capacidade de pontos de amostragem: 04 fluídos distintos;
  • Assepsia completa de todo o sistema, realizando limpeza e secagem na linha de recirculação em todos os equipamentos até o frasco receptor de amostras no acondicionamento refrigerado.

Equipamentos para a extração (moenda e difusor)
Amostrador contínuo de bagaço final e de cana desfibrada para instalar em bicas e esteiras – MOD. SCS-5107

  • Realiza coletas temporizadas em toda a extensão da bica ou esteira transportadora;
  • Equipamento reforçado, suportando todo e qualquer impacto causado pela vibração ou velocidade da esteira;
  • Material de contato com a amostra: Aço inox AISI 304
  • Conservação da amostra com as opções de uso de Hidróxido de Amônio ou de acondicionamento refrigerado;
  • Instalação rápida e prática.

Equipamentos para as perdas no tratamento de caldos
Amostrador contínuo de torta de filtro do tipo prensa – MOD. SCS-5107

  • Realiza coletas temporizadas em toda a extensão do filtro;
  • Rosca transportadora contínua, fazendo com que não fique resíduos de torta parados no equipamento sem conservação adequada;
  • Conservação da amostra com as opções de uso de Hidróxido de Amônio ou de acondicionamento refrigerado;
  • Instalação rápida e prática em todos os modelos de filtros prensa.
  • Baixíssimo custo de manutenção.

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