Condição ideal do processo
Após o término do processo de fermentação alcoólica, o vinho bruto (vinho levurado) é centrifugado e bombeado a partir da dorna volante para alimentar a coluna de destilação alcoólica. As principais características deste líquido são: teor alcoólico 10,0%v/v (8,06%m) e temperatura de 34ºC, fermentado a partir de mosto com 100% de mel final esgotado (alto teor de sais), com 0,50% de fermento. É de fundamental importância para o processo de destilação alcoólica que o vinho a ser destilado alimente a coluna de destilação próxima a sua temperatura de ebulição (~93,5ºC). Para conseguirmos o aquecimento deste vinho próximo a esta temperatura, ele é primeiramente aquecido através de condensadores tipo casco-tubos (“E”), também denominado “esquenta-vinho”, onde ele entra como líquido refrigerante dos vapores alcoólicos gerados na coluna Retificadora (“B1”). Nesta ocasião a temperatura esperada de saída do vinho do condensador “E” é em torno de 70ºC. Posteriormente o vinho pré-aquecido passa pelo trocador de calor multitubular (“K”), onde recebe o calor da vinhaça produzida na base da coluna de destilação alcoólica. A temperatura do vinho na saída do trocador de calor “K”, em seu aquecimento final, deve ser superior a 90ºC.
Análise da situação
Quando as temperaturas das correntes de vinho, na saída do condensador “E” e do trocador de calor “K” se apresentam abaixo do ideal recomendado para o processo, as consequências são: necessidade de mais vapor para realizar o aquecimento do vinho até sua temperatura de ebulição, e, em função da alimentação do vinho com baixa temperatura, há o aumento significativo das incrustações nas bandejas da coluna de destilação.
Consequências ao processo
O aumento do consumo de vapor representa não somente um gasto adicional de energia (bagaço que poderia ser utilizado para a produção de energia elétrica), mas como o aumento da quantidade de vinhaça produzida na coluna de destilação, já que este vapor é incorporado no produto de fundo da coluna (para colunas com aquecimento direto, sem “A2”), o que acarreta maior consumo de combustíveis fósseis no manuseio desta vinhaça no campo.
Ou seja, para cada 5ºC na temperatura do vinho na entrada da coluna de destilação, representa aumento de 0,1 kg de vapor/L de etanol.
Soluções químicas
Através do uso de inibidores de incrustações no vinho centrifugado é possível conduzir o processo de destilação alcoólica, fazendo com que o vinho aquecido em cada etapa do processo atinja sua temperatura ideal e, desta forma, evitar o consumo adicional de vapor. Os inibidores de incrustações preservam os condensadores “E”, os trocadores de calor “K” e a base da coluna de destilação.
Para garantir a limpeza eficiente dos equipamentos após a campanha de operação, a Solenis projeta a estação C.I.P. automatizada, de forma a garantir que estes equipamentos possam estar sempre em excelentes condições operacionais.
Soluções digitais
A Solenis desenvolveu seu programa de monitoramento de desempenho dos condensadores “E” e trocadores de calor “K” para solucionar esse problema – O Programa de Monitoramento de Desempenho HexEvalTM. Utilizando recursos avançados de monitoramento preditivo e modelagem de trocadores de calor, essa tecnologia inovadora permite que os tomadores de decisão identifiquem com confiança quais trocadores de calor representam a maior ameaça à operação confiável devido as incrustações. Uma solução avançada para a predição da performance de trocadores de calor críticos ao processo de destilação, é possível: aumentar o tempo de campanha destes equipamentos; otimizar o uso de recursos; garantir a produtividade da planta industrial e, aumentar consideravelmente a sustentabilidade do setor.
Resultados esperados
Através do uso adequado dos Inibidores de Incrustações Solenis, do uso da estação de limpeza C.I.P. automática, e do monitoramento on-line dos condensadores “E” e trocadores de calor “K” é possível conduzir o processo de destilação alcoólica, com o mínimo de incrustações, mantendo o aquecimento do vinho na entrada coluna próximo ao seu ponto de ebulição, garantindo, assim, a máxima eficiência da destilação, bem como o mínimo consumo de vapor para o seu aquecimento, o que garante uma quantidade de vinhaça a ser gerenciada pela agrícola de forma econômica e sustentável. Desta forma é possível garantir não somente a utilização de soluções químicas adequadas, mas a preservação do ativo de modo seguro e confiável.
Referências
- Destilação do etanol – Florenal Zapelon – STAB
- Calculadora da Sustentabilidade – Glauco Mello – Solenis
- Soluções Digitais – Solenis
A Solenis é empresa Expositora e Patrocinadora na Reunião Início de Safra Fermentec 2025.
