Destilarias com condensadores a placas

1. Um gol de placa
para a segunda geração
de destilarias
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2. deixando somente para os condensadores finais (R1 e
E2), na função de guardiões da qualidade, a construção
tubular vertical.
Os AlfaCond e Wide Gaps, com seus bocais e canais
adequados, eliminaram a restrição para aplicação dos
trocadores a placas como condensadores, reduzindo
substancialmente a necessidade de espaço para sua
instalação.
No que se refere às colunas de destilação, os
condensadores tanto podem ser tubulares como a
placas, bastando que atendam a tarefa para a qual foram
projetados, com especial foco na perda de carga do lado
do vapor alcoólico. Respeitada esta restrição, o que
permite as colunas trabalharem com pressões menores
e,consequentemente,utilizarem vapor de menor pressão
- por exemplo,V1- não existe diferença térmica e técnica
nas duas alternativas.
Comparando as duas soluções,os trocadores a placas
permitirão um layout mais enxuto, com estruturas mais
leves e menor exigência de obras civis.No que se refere à
qualidade do etanol,não existe diferença pois a remoção
dos incondensáveis, bem como dos gases mais voláteis
indesejáveis à qualidade do etanol, ambas as alternativas
A história e aplicação dos trocadores de placas na
indústria da cana se confundem com a história da
produção de etanol em grande escala no Brasil. Os
primeiros trocadores foram instalados no final da
década de 70 como resfriadores de caldo, substituindo
os tubulares de difícil manutenção e grandes dimensões.
As condições de operação de então permitiam a
adequada aplicação dos modelos da época, mesmo
que isso implicasse em constantes desmontagens para
limpeza e conservação. Um pouco mais a frente, com
o aumento das capacidades das dornas, os resfriadores
a placas para controlar a temperatura do mosto em
fermentação trouxeram um salto tecnológico, retirando
as tão complicadas serpentinas do interior das dornas
e propiciando uma agitação adicional que acelerava o
processo fermentativo.
Com o aumento da produção de etanol nas usinas
toda a planta cresceu, requerendo trocadores maiores,
mais eficientes e que exigissem menos desmontagens
e manutenção. A contrapartida requerida por estes
modelos era uma utilidade de mais qualidade,
contribuindo para uma operação mais eficaz e uma
manutenção reduzida. No novo “boom” de produção
de etanol, as novas plantas eram 6 – 8 vezes maiores
que aquelas do tempo do Proalcool e exigiam eficiências
energéticas que fizeram dos trocadores a placas a
grande solução para esta demanda, regenerando calor
de diversas fontes e qualidades e
assim reduzindo o consumo global
de vapor de processo. A despeito da
melhoria significativa nos processos
de purificação do caldo, algumas
etapas ainda requeriam trocadores
diferenciados, que permitissem que
os fluidos sujos também pudessem
se beneficiar destes equipamentos.
Com isso, apareceram os “wide gaps”
com canais de até 17 mm, permitindo
que o caldo misto fosse aquecido em
trocadores a placas sem entupimentos
frequentes.
As dimensões das dornas de
fermentação também ganharam
proporções incríveis, atingindo
3.500/4.000 m3
e obrigando que
os trocadores a placas também
acompanhassem este gigantismo,
surgindo os trocadores com bocais de
350 / 500 mm.
NG e Alfa Laval estabelecem parceria
e oferecem ao mercado a
NOVA GERAÇÃO DE DESTILARIAS
COM CONDENSADORES A PLACAS
atendem com segurança este pré-requisito.
Visando garantir a qualidade e assegurar que as perdas
fiquem dentro do previsto, os condensadores finais R1
e E2 serão mantidos verticais e tubulares, reduzindo
assim a velocidade dos vapores e gases além de manter
um refluxo sub resfriado, que interessa nesta etapa da
destilação.
Os trocadores a placas, pelas suas características de
projeto, permitem uma aproximação maior no controle
das temperaturas dos produtos, reduzindo o risco de
os refluxos serem devolvidos sub resfriados e assim
provocando um maior consumo de vapor e instabilidade
nas colunas. Além deste ganho, o melhor controle da
temperatura da água de resfriamento certamente trará
vantagens para uma redução em seu consumo.
Da associação dos conhecimentos de projeto de
destilarias e de trocadores, no caso, NG e Alfa Laval,
não há porque o resultado não superar as expectativas
e trazer ao mercado um novo conceito com vantagens
expressivas ao processo de produção e ao investimento.
Um gol de placa
para a segunda geração
de destilarias
Mais recentemente, os trocadores a placas também
chegaram às destilarias, substituindo os obsoletos
Recuperadores de Calor K tubulares e os Resfriadores
de Etanol. Aquilo que há alguns anos era tido como
problema no aquecimento do vinho, hoje é solução, pois
contribui muito para atingir uma adequada temperatura
do vinho na alimentação da coluna. Operar a safra toda
sem abrir os novos “Ks” e “Js” se tornou uma rotina,
bastando limpezas CIP esporádicas.
Faltava, entretanto, uma aplicação mais nobre para os
trocadores a placas e esta tarefa só foi possível com o
desenvolvimento pela Alfa Laval dos AlfaCond e Wide
Gaps, trocadores que resolveram a equação de uma
adequada perda de carga para permitir uma aplicação
como condensadores no topo das colunas de destilação.
Esta aplicação já é bastante usual nas plantas de etanol
de milho nos USA e agora chega ao Brasil através de
uma parceria tecnológica entre a Alfa Laval e a NG,
cada uma trazendo seus conhecimentos
e “expertises” para ofertar ao mercado
um novo conceito de destilaria, onde
se prioriza redução de espaço e peso,
consumo de utilidades e facilidade
de controle, sem contudo perder as
flexibilidades tão necessárias e inerentes
à uma agroindústria como a da cana.
Da associação dos recuperadores de
calor K com o pré aquecedor de vinho
E a placas, é possível melhorar em 10 a
15% a performance das destilarias, além
da redução no consumo do vapor que
pode atingir até 27 kg/m3
de etanol/ºC do
vinho. Esta associação já está comprovada
no Brasil, com plantas operando há mais
de três safras sem qualquer necessidade
de abertura ou manutenção ao longo da
safra.
Completando esta aplicação,osAlfaCond
e Wide Gaps também serão utilizados
nas posições dos condensadores E1 e R,