INSTRUMENTÃÇÃO INDUSTRIAL

Seminário de Manufatura – Valor 10,0 pts

Seja o processo contínuo de Pré-Tratamento de Óleo descrito a seguir:

1 PRÉ-TRATAMENTO

Atualmente, as unidades de Pré-Tratamento (ver Figura 1) admitem quatro campanhas distintas: óleo de algodão, soja, dendê e sebo, sendo que o tratamento é heterogêneo para cada um deles.

Figura 1 - Fluxograma geral do processo de Pré-Tratamento

A Figura 2 apresenta uma visão mais detalhada do processo de pre-tratamento para cada uma das campanhas.

Figura 2 - Fluxo do processo de Pré-Tratamento

A campanha de óleo de algodão prevê uma filtragem inicial, com terra branca, a fim de se retirar o contaminante gossipol . Em seguida, é realizado um processo de acidificação (utilizando ácido fosfórico – H3PO4), a fim de solubilizar os fosfatídeos não hidratáveis, já que estes tendem a provocar o acúmulo de sujidades no processo industrial e depreciam sensivelmente a qualidade do biodiesel produzido.

Em se tratando de uma campanha de óleo de soja, o óleo não passa pela pre filtragem e o processo tem início na etapa de acidificação.

Após a acidificação, o óleo é submetido a um processo de neutralização (utilizando soda – NaOH) e encaminhado à centrifugação, onde a goma é retirada e armazenada em um tanque de resíduos.

Se a campanha for de óleo de algodão, o insumo é novamente submetido aos processos de acidificação e de centrifugação, a fim de promover a retirada completa do gossipol. Após este re-refino, o insumo é remetido a um tanque de mistura, juntamente com sílica gel e terra branca, para a completa absorção dos sabões, fosfatídeos e metais, que porventura ainda estejam presentes no óleo. Após a absorção, o insumo é transferido para uma secadora a vácuo, para a retirada da água presente

Se a campanha for de óleo de soja, o insumo proveniente da primeira centrifugação é diretamente remetido para o tanque de mistura e, em seguida, para a secadora a vácuo.

Para os óleos de dendê ou sebo, os processos de acidificação e retirada de fosfatídeos são dispensáveis. Para esses tipos de insumo, outro contaminante assume maior relevância: os ácidos graxos . Sendo assim, para a retirada destes ácidos graxos, o óleo (dendê ou sebo) é primariamente submetido a um processo de desaeração, de forma a retirar o oxigênio presente no insumo. Em seguida, o óleo é direcionado a uma torre de deacidificação, onde os ácidos graxos são volatilizados, através de calor e vácuo, e direcionados para um tanque de ácidos graxos.

A partir daí, o processo se torna homogêneo para as quatro campanhas, seguindo para um processo de filtragem de impurezas. Por fim, o óleo passa por um filtro bag para polimento. Este polimento visa à retirada de impurezas que porventura tenham se formado durante o resfriamento do óleo. Em seguida, o óleo é transferido para o armazenamento, onde permanecerá até ser transferido para o processo de transesterificação. Alternativamente, as usinas podem adquirir o óleo pré-tratado.

1.1 UM CENÁRIO OPERACIONAL

1. A capacidade total de produção da estação de pré-tratamento é de 20 t/h.

2. As vazões de Ácido Fosfórico e Soda Cáustica são respectivamente 0,5 t/h e 0,75 t/h.

3. Os reatores trabalham a uma pressão de 1,2 atm, temperatura de 75 ºC, e com um nível de 85% do volume útil.

4. Os tanques de acido graxo e óleo intermediário operam a pressão atmosférica.

5. O processo para quando os TQs de goma e ácido graxo atingem seu nível máximo.

6. A secadora a vácuo opera a um nível entre 70 e 80% do volume útil.

7. A torre de deacidificação opera a um nível entre 70 e 80% do volume útil.

8. A secadora a vácuo opera a uma pressão de -150 milibar e a uma temperatura de 70 ºC.

9. O desaerador opera a uma pressão de -130 mbar e a uma temperatura de 95 ºC.

10. A torre de deacidificação opera a uma pressão de -180 mbar a uma temperatura de 130ºC.

11. A concentração de hidrazina do desaerador deve ficar em torno de 2% do volume útil.

12. As centrifugas operam a 65ºC, 1,15 atm e a 220 rpm.

13. Os filtros de terra diatomácea operam a 1,25 atm.

14. A vazão de terra diatomácea nos filtros é