II GERA Workshop Workshop de de Gestão Gestão de de Energia Energia ee Res Resííduos duos na na Agroind Agroindúústria stria Sucroalcooleira Sucroalcooleira Aspectos gerais da concentração das vinhaças eng. Luiz Paulo De Biase Consultor independente Retrospectiva 1954 – Vogelbusch (Áustria) 1ª. Concentração integrada à destilaria Evaporadores tipo Termo-sifão inclinados 1958 – Evaporador “falling film” (película fina) maior coeficiente de troca térmica menor taxa de incrustações Fonte: www.vogelbusch.com IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Experiências no Brasil 1978 – Us. Tiúma (S. Lourenço da Mata – PE) > Concentração Borag integrada, p/ 60° Bx > Desativada 1978 – Us. Santa Elisa (Sertãozinho - SP) > Concentração Conger / Vogelbusch - 60° Bx > Quádruplo efeito com Termocompressor > Em operação, com brix reduzido IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Concentração de vinhaça da Us. Sta. Elisa 1978 Sertãozinho SP Condensador barométrico, tipo cascata Vaso de expansão 4° efeito Tanque de ácido para limpeza CIP Fonte: www.conger.com.br Vasos de expansão de vapor Usina Santa Elisa Reduger Dest. Santa Isabel 1984 Fonte: www.conger.com.br Novo Horizonte SP Evaporador Misto: 1º e 2º efeitos Æ caldo até 25° Brix 3º a 5º efeitos Æ vinhaça até 15° Brix Recirculação de vinhaça para diluição de caldo concentrado IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 1984 Registro de uma patente americana IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 2006 Codistil–DEDINI / Siemens / Chemtech ÆTecnologia Vogelbusch » Concentração integrada à Destilação Cliente: > IIII GERA GERA PDVSA – Venezuela Capacidade: 30.000 L álcool / dia FZEA FZEA // USP USP (8,5 Milhões L / ano) 12.06.07 12.06.07 Complexidade do projeto Grandes vazões (13 a 17 L vinhaça /L de álcool) Evaporadores não-convencionais película fina (falling film) recirculação forçada (flash) a placas Materiais resistentes à corrosão (inox 316 ou Ti) IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Complexidade do projeto Consumo de vapor Æ termo-compressão Fluxo contínuo Æ Automação Condensador de superfície (indireto, tubular) Limpezas químicas freqüentes Æ C I P » Disposição temporária da vinhaça (? ) IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Problemas e Soluções... Redução do custo de transporte às lavouras. Possibilidade de uso em alimentação animal. Queima do concentrado em caldeiras. IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 ...que trazem novos Problemas! Redução do custo de transporte às lavouras. Mas, o que fazer com as águas condensadas? Possibilidade de uso em alimentação animal. Mas, como substituir os fertilizantes na lavoura? Queima do concentrado em caldeiras. Mas valerá a pena destruir sua matéria orgânica? IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Concentração x Redução Antes de pensarmos em CONCENTRAR a vinhaça, após a sua saída do aparelho de destilação, devemos adotar métodos para REDUZIR o seu volume, ao longo do processo industrial. IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Redução do volume de vinhaça Aquecimento indireto nas colunas de destilação e retificação. K1 (película fina) ou A2 (termosifão) K1+K2 , se vapor de escape (duplo efeito) Redução de 2,5 a 5,0 Lvinhaça /L de álcool IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Redução do volume de vinhaça Esgotamento do flegma da coluna Retificadora (B), em outra coluna (B1), separando as flegmaças das vinhaças. Eliminar os sistemas de esgotamento na coluna A (Flegstil ou Confleg) Redução de 2,0 L vinhaça /L de álcool IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Redução do volume de vinhaça Leveduras mais resistentes à toxidade do álcool, permitindo teores alcoólicos mais elevados. (12% a 20% ???) Recirculação de flegmaça e vinhaça (“Biostil ”) para diluição de xarope e melaço. IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 Outros usos para as flegmaças: ¾ Lavagem de dornas e trocadores de calor ¾Reposição de circuitos de águas de resfriamento. ¾ Sistemas de lavagem dos gases das dornas de fermentação, após resfriada. ¾ Diluição de fermento IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07 CONCLUSÃO Concentra ção das vinha ças Concentração vinhaças ¾ Solução criativa e tecnicamente viável ¾ Custos elevados ( > preço da Destilaria) ¾ Balanço energético desfavorável (sem integração) ¾ Restrições ambientais (águas condensadas) IIII GERA GERA FZEA FZEA // USP USP 12.06.07 12.06.07