destilação peneira (2)
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FORMAÇÃO DE CADEIA DE CÉLULAS
1 um
A célula de levedura e seus compartimentos
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
VACÚOLO
MITOCÔNDRIAS(CRESCIMENTO)
APARELHODE GOLGI
CITOPLASMA(FERMENTAÇÃO)
NÚCLEO
RETÍCULO
CICATRIZ
MEMBRANAPLASMÁTICA
(TREALOSE)
Cada via metabólicaocorre num localespecífico da célula
AÇÚCARES
O
OO H
H
H
H
H
H
H
H
OHOH
OH OH
OHCH2OH
CH2OH
CH2OH
O
H
H H
HOHOH
OH
OH
CH2OH
O
H
HOH
OH
CH2OHHOCH2
SACAROSE
NÃO REDUTOR
REDUTORES
GLICOSE
FRUTOSE
FbP
2 ATP
DHAP GAP
NAD
NADH
2 ATP
PIRUVATO
ACETALDEÍDO
CO2
NADHNAD
GLICOSE TREALOSE
GLICEROL
AMINOÁCIDOS
ÁCIDOS ORGÂNICOS
ETANOL ACETATO
PROTEÍNAS
BIOMASSA
• Carboidratos de reserva: trealose e glicogênio
• Produto: Etanol
• Sub-produtos: Glicerol, ácidos orgânicos, biomassa
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
380 Kcal (100 %)100 g ART
ATP
BALANÇO ENERGÉTICO DA FERMENTAÇÃO
9 Kcal (2,4 %)
CALOR 17 Kcal (4,6 %)
354 Kcal (93 %)51,1 g ÁLCOOL +48,9 g CO2
O OBJETIVO DA LEVEDURA
REPRODUZIR-SE (CRESCIMENTO) PARA A PERPETUAÇÃO DA ESPÉCIE
O CRESCIMENTO EM ANAEROBIOSE OBRIGA A LEVEDURA A PRODUZIR ETANOL E CO2
AÇÃO ANTI-SÉPTICA DO ETANOL. A ESCOLHA DO ETANOL FOI FRUTO DE BILHÕES DE ANOS DE EVOLUÇÃO, TORNANDO AS LEVEDURAS MAIS COMPETITIVAS
RECICLAGEM DE LEVEDURA
• FERMENTAÇÃO COM RECICLO
– Menor tempo de fermentação
– Aproveitamento da biomassa
– Maior concentração de células nas dornas
– Maior rendimento
• COMO RECICLAR
– Decantação do levedo no final da fermentação
– Centrifugação
.
FERMENTAÇÃO POR DECANTAÇÃO (CACHAÇA)
VINHO PARA A DESTILAÇÃO
ÁCIDO/ANTIBIÓTICO MOSTO
DEC
DORNA
DEPOIS DE ZERADA
AGUARDAR 3 HORAS - DECANTAÇÃO
• VANTAGENS:
FERMENTAÇÃO POR DECANTAÇÃO
- Menor custo de instalação
- Sólidos insolúveis prejudicam muito a fermentação
- Rendimento da fermentação: máx. 80 - 82%
• DESVANTAGENS:
- Acidez mais elevada
- Perda de fermento no vinho - Trabalha com mosto pobre em açúcar
- Fermentação demorada
- Substâncias tóxicas. Consumo de nutrientes
- 0,03% de açúcar residual = 10^8 bactérias/ml
FERMENTAÇÃO BATELADA COM CENTRIFUGAÇÃO
ÁGUA ÁCIDO
DORNA
ÁGUA
TROCADOR DE CALORDESTILAÇÃO
VOLANTE DE VINHO
CENTRÍFUGA
PF
FERMENTO TRATADO
MOSTO
(PROCESSO MELLE BOINOT)
• VANTAGENS:
FERMENTAÇÃO BATELADA COM CENTRIFUGAÇÃO
- Custo de instalação mais alto (dorna e trocador de calor)
• DESVANTAGENS:
- Menos choque no fermento
- Menor probabilidade de alta contaminação (lava-se as dornas com frequência)
- Mais caro para automatizar do que a contínua
- Rendimento da fermentação pode atingir 92%
- Menor perda de fermento no vinho (0,5%)- Trabalha com mosto mais rico em açúcar- Menor tempo de fermentação- Menor Acidez do produto final- Maior teor alcoólico do vinho- Menor consumo de nutrientes e ácido sulfúrico
FERMENTAÇÃO CONTÍNUA COM CENTRIFUGAÇÃO
CENTRÍFUGA VOLANTE DE VINHO
DESTILAÇÃO
ÁGUA ÁCIDO
TRATAMENTO DO FERMENTO
MOSTO
• VANTAGENS:
FERMENTAÇÃO CONTÍNUA COM CENTRIFUGAÇÃO
- Difícil conseguir o mesmo rendimento em relação à batelada (bem conduzida)
• DESVANTAGENS:
- Mais barato para automatizar
- Menor custo na instalação
- Maior probabilidade de contaminação (não se lava a dorna ou se faz com baixa frequência)
- Choque (estresse) na levedura quando passa de uma dorna para outra (concentração alcoólica, de açúcar e temperatura).
FERMENTAÇÃO BIOSTIL COM CENTRIFUÇÃO
CENTRIFUGA
A B
VINHAÇACONCENTRADA
FLEGMAÇA
MOSTOCONCENTRADO
FERMENTADOR
ÁGUA
• VANTAGENS:
FERMENTAÇÃO BIOSTIL COM CENTRIFUGAÇÃO
- Concentração de sólidos x morte das leveduras • DESVANTAGENS:
- Fermentação e Destilação integrada
- Pequena quantidade de vinhaça
- Maior probabilidade de contaminação- Aplicável somente para melaço
- Rendimento menor devido as paradas
- Aplicável onde lençol freático é baixo e solos com alto teor de potássio (Compostagem)
FATORES QUE AFETAM A FERMENTAÇÃO
• % ART DO MOSTO
• CONCENTRAÇÃO E VIABILIDADE DO FERMENTO
• TEMPERATURA
• TRATAMENTO ÁCIDO
• FLOCULAÇÃO
• COMPOSIÇÃO MINERAL DO MOSTO
• Minerais (Al, K, Ca, N)
FERMENTAÇÕES SECUNDÁRIAS
Ácido Acético – Produzido pela oxidação do álcool através de bactérias Acetobacter aceti, A. pasteurianium, A.cetosum
Ácido Láctico – Produzido pela oxidação parcial dos açúcares com elevação da acidez através de bactérias Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, Streptococus lacti
Ácido Butírico – Produzido pela oxidação de açúcares com elevação da acidez através de bactérias Clostridium pasteurianium, C.saccharo butyricum
Fermentação do dextrânio – “Cangica” - Produzido às custas de sacarose. Matéria prima de má qualidade, através de bactérias Leuconostoc mesenteroides
Fermentação do dextrânio – “Cangica” - Produzido às custas de sacarose. Matéria prima de má qualidade, através de bactérias Leuconostoc mesenteroides
Fermentação do levânio – Polissacarídeo formado através de sacarose, através de bactérias do gênero Bacillus, Aerobacter e Streptococcus
DESTILADOS EM GERAL
LEI nr. 5823 de 14 de novembro de 1972Decreto nr. 73-267 de 06 de dezembro de 1973
LEI nr. 7678 de 08 de novembro de 1988Decreto nr. 99.066 de 08 de março de 1990
• BEBIDAS EM GERAL
• VINHOS E DERIVADOS DE UVA
BEBIDAS ALCOÓLICASFERMENTO-DESTILADAS
• DESTILADOS ALCOÓLICOS SIMPLESGL de 55 a 80
• CLASSIFICADASDe cana de açúcar, de melaço, de cereais, de vinho, de frutas, etc
• BEBIDAS DESTILADAS (38 a 54 GL)Aguardente de cana ou caninha, aguardente de melaço ou cachaça, Rum,
Uísque, Conhaque, Garapa ou Bagaceira, Aguardente de frutas, Tequila, Tiquira (de mandioca)
• BEBIDAS DESTILO-RETIFICADAS (38 a 54 GL)Vodka, Genebra, Gim, Steinnhagein
• ÁLCOOL ETÍLICO POTÁVEL (ACIMA DE 80 GL)Álcoois neutro ou extra-fino ou extra neutro
AGUARDENTE DE CANA
• Classificada pelo decreto 73.267/73 – Portaria ministerial nr. 879/75 - capítulo IV como BEBIDA ALCOÓLICA FERMENTO-DESTILADA
• ARTIGO 105 Aguardente de cana ou caninha é a bebida com graduação alcoólica de 38 a 54 GL obtida do destilado alcoólico simples de cana
de açúcar ou pela destilação do mosto fermentado de cana de açúcar, podendo ser adicionado de açúcar até 0,6 g/100ml
• FISCALIZAÇÃO CIPV - COORDENAÇÃO GERAL DE INSPEÇÃO DE PRODUTOS VEGETAIS E INSUMOS AGRICOLAS.
ANEXO MARA BLOCO B – BRASÍLIA -DF
PIQ – PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE PARA AGUARDENTE DE CANA. Portaria ministerial nr. 371 de 18 de setembro de 1974
SIV – DIRETORIA DE FISCALIZAÇÃO DO MARA
• PADRÃO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DE AGUARDENTE
AGUARDENTE DE CANA
Teor alcoólico a 20 Gr Celsius.............................................................38 a 54 GL
Acidez volátil em ácido acético............................................................150 mg/l (máx)
Ésteres em Acetato de Etila...................................................................200 mg/l (máx)
Aldeídos em aldeído acético.................................................................30 mg/l (máx)
Álcoois Superiores.................................................................................300 mg/l (máx)
Furfural....................................................................................................5 mg/l (máx)
Metanol....................................................................................................200 mg/l (máx)
Cobre.......................................................................................................0,5 mg/l (máx)
Soma de componentes secundários (não álcoois).............................200 a 650 mg/l
Relação Éster/Álcoois superiores.........................................................Aprox. 1
As quantidades desses componentes e suas diferentes variações é que determinam o ”BOUQUET” da aguardente
• ANÁLISE CROMATOGRÁFICA DE AGUARDENTE FABRICADA NA DESTILARIA PROF. “JUVENAL MENDES DE GODOY”
• ESALQ – USP - PIRACICABA
AGUARDENTE DE CANA
Teor alcoólico a 20 Gr Celsius.............................................................42,22 GL
Acetona..................................................................................................0,71 mg/100 ml
Ésteres em Acetato de Etila...................................................................20,48 mg/100 ml
Aldeídos em aldeído acético.................................................................19,03 mg/100 ml Acetal.......................................................................................................Nihil
N-Propanol..............................................................................................65,25 mg/100 ml
Metanol....................................................................................................6,49 mg/100 ml
Álcoois superiores..................................................................................249,88 mg/100 ml
Soma de componentes secundários (não álcoois).............................406,22 mg/100 ml
Acidez total............................................................................................109,63 mg/100 ml
I-Butanol..................................................................................................49,05 mg/100 ml
N-Butanol.................................................................................................Nihil
I-Amílico...................................................................................................135,58 mg/100 ml
N-Amílico..................................................................................................Nihil
As análises foram feitas por cromatografia gasosa
ALGUNS FATORES QUE INFLUENCIAM A QUALIDADE
AGUARDENTE DE CANA
• COMPOSIÇÃO DO VINHO
• QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA (TECNOLÓGICAS E MICROBIOLÓGICAS)
• ASSEPSIA NA INDÚSTRIA
• PROCESSO DE FERMENTAÇÃO (TIPO DE LEVEDURA, NUTRIENTES, TEMPERATURA, CONDUÇÃO, ETC
• TIPO DE APARELHO (SISTEMA DE AQUECIMENTO, PROJETO)
• ELIMINAÇÃO DE COBRE POR RESINA
ALAMBIQUE DE 3 CORPOS
ÁLCOOL
João Michelon – Nov 2003
PANORAMA MUNDIAL
BRAZIL 13.50
USA 8.00
CHINA 3.00
EUROPEAN UNION 2.00
INDIA 1.70
RUSSIA 1.30
SAUDI ARABIA 0.40
SOUTH AFRICA 0.38
OTHERS 5.22
TOTAL 33,50
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL (bilhões de litros)
PANORAMA MUNDIAL
CONSUMO DE ÁLCOOL (bilhões de litros)
APLICAÇÃO CONSUMO
BEBIDAS 4,5
INDÚSTRIAS 10,0
COMBUSTÍVEL 21,0
TOTAL 35,5
PANORAMA BRASILEIRO
PRODUÇÃO DE CANA DE AÇÚCAR
Norte/Nordeste
Brasil
Estados/Safra
Centro/Sul
São Paulo 199.521 63,3 %
176.574 60,2 %
148.226 57,5 %
194.234 63,3 %
191.673 60,3 %
x 1000 ton
314.969 100 %
293.051 100 %
257.591 100%
306.965 100 %
317.865 100 %
269.828 85,7 %
244.219 83,3 %
207.068 80,4 %
263.949 85,9 %
269.452 84,7 %
45.141 14,3 %
48.832 16,6 %
50.522 19,6 %
43.016 14,3 %
48.412 15,2 %
98/99 99/00 00/01 01/02 02/03
PANORAMA BRASILEIRO
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ANIDRO
Norte/Nordeste
98/99 99/00 00/01 01/02 02/03Estados/Safra
Centro/Sul
Brasil 5.662 100 %
6.449 100 %
5.620 100 %
6.132 100 %
6.954 100 %
São Paulo 3.378 59,7 %
4.239 65,7 %
3.555 63,2 %
3.794 61,8 %
4.587 65,9 %
4.802 84,8 %
5.730 88,9 %
4.802 85,4 %
5.393 88 %
6.265 90 %
859.8 15,2 %
719,2 11,1 %
818,5 14,5 %
739,0 12 %
689,1 9,9 %
x 1000 m3
PANORAMA BRASILEIRO
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL HIDRATADO
Norte/Nordeste
Brasil
98/99 99/00 00/01 01/02 02/03Estados/Safra
Centro/Sul
São Paulo 5.693 69,0 %
2.879 56,7 %
2.884 58,0 %
4.692 68,3 %
3.099 55,5 %
x 1000 m3
8.249 100 %
5.070 100 %
4.972 100 %
6.870 100 %
5.581 100 %
7.478 90,6 %
4.430 87,3 %
4.261 85,7 %
6.241 90,4 %
4.876 87,3 %
771,4 9,3 %
640,4 12,6 %
710,0 14,3 %
629,0 9,1 %
704,4 12,6 %
PANORAMA BRASILEIRO
PRODUÇÃO TOTAL DE ÁLCOOL
Norte/Nordeste
Brasil
98/99 99/00 00/01 01/02 02/03Estados/SafraStates/Season
North/North-East
Centro/SulCenter/South
São Paulo 9.072 65,2 %
7.119 61,8 %
6.439 60,8 %
8.486 65,2 %
7.687 61,3 %
13.912 100 %
11.520 100 %
10.593 100 %
13.002 100 %
12.536 100 %
12.281 88,3 %
10.160 88,2 %
9.064 85,7 %
11.634 89,5 %
11.142 88,8 %
1.631 11,7 %
1.359 11,8 %
1.528 14,4 %
1.368 10,5 %
1.393 11,1 %
x 1000 m3
ESTADO DA ARTE NAS TECNOLOGIAS
FINALIDADE DOS ÁLCOOIS
BEBIDAS ..........................................................................................................Neutro ou Potável
COSMETICOS E INDUSTRIAS FARMACEUTICAS........................................Alcool Fino
INDUSTRIAS DE TINTA....................................................................................Alcool Industrial
COMBUSTIVEL DIRETO...................................................................................Alcool Hidratado
COMBUSTIVEL DE MISTURA..........................................................................Alcool Anidro
ÁLCOOL HIDRATADO CARBURANTE
João Michelon – Nov 2003
Regulamento Técnico ANP no. 1/2001Portaria no. 45 de 16 de março de 2001
AEHC
Teor alcoólico a 20 Gr C................................................92,6 a 93,8 INPM (NBR 5992
Aspecto............................................................................LIMS (Visual))
Cor....................................................................................APHA 2,5
Acidez total (ácido acético) máx....................................30 mg/litro (NBR 9866 ou ASTM D 1613) Condutividade elétrica máx............................................500 S/m (NBR 10547 ou ASTM D 1125)
Potencial Hidrogeniônico (pH) ......................................6,0 a 8,0 ((NBR 10891)
Íon Sódio...........................................................................2 mg/Kg (NBR 10422)
Íon Ferro máx...................................................................5 mg/Kg (NBR 11331)
Massa esp. a 20 Gr C.....................................................807,6 a 811,0 Kg/m3 (NBR 5992 ou ASTM D 4052)
Resíduo por evaporação máx........................................5 mg/100 ml (NBR 8644)
Teor de gasolina..............................................................2 a 3 % vol (NBR 13993)
Íon cloreto máx................................................................1 mg/Kg (NBR 10894/10895 ou ASTM D 512)
Íon Sulfato máx................................................................4 mg/Kg (NBR 10894/12120)
Regulamento Técnico IAA ato no. 10/87
ÁLCOOL INDUSTRIAL (AEHNC)
Teor alcoólico a 20 Gr C............................................93,8 + ou – 0,4 INPM (NBR 5992
Aspecto.......................................................................LIMS (Visual))
Cor APHA máx............................................................2,5
Acidez total (ácido acético) máx...............................30 mg/litro (NBR 9866 ou ASTM D 1613)
Aldeídos (aldeído acético) máx.................................60 mg/litro
Ésteres (acetato de etila) máx. ..................................80 mg/litro
Massa esp. a 20 Gr C................................................807,6 + ou – 1,1 Kg/m3 (NBR 5992 ou ASTM D 4052)
Resíduo por evaporação máx.....................................5 mg/100 ml (NBR 8644)
Álcoois superiores máx...............................................60 mg/litro
Alcalinidade..................................................................Negativa
Teor de desidratante máx............................................0,1 mg/Kg
Regulamento Técnico IAA ato no. 10/87
ÁLCOOL REFINADO (AEHR)
Teor alcoólico a 20 Gr C mín....................................94,2 INPM (NBR 5992
Aspecto.......................................................................LIMS (Visual))
Cor APHA máx............................................................2,5
Acidez total (ácido acético) máx...............................15 mg/litro (NBR 9866 ou ASTM D 1613)
Aldeídos (aldeído acético) máx.................................10 mg/litro
Ésteres (acetato de etila) máx. ..................................20 mg/litro
Massa esp. a 20 Gr C máx........................................806,5 Kg/m3 (NBR 5992 ou ASTM D 4052)
Resíduo por evaporação máx.....................................5 mg/100 ml (NBR 8644)
Álcoois superiores máx...............................................10 mg/litro
Alcalinidade...................................................................Negativa
Álcool Metílico máx......................................................40 mg/litro
Teor de desidratante máx.............................................0,1 mg/Kg
ÁLCOOL NEUTRO OU EXTRA-FINO
João Michelon – Nov 2003
Regulamento Técnico Variável
ÁLCOOL SPIRIT NEUTRO
Teor alcoólico a 20 Gr C mín....................................94,2 INPM (NBR 5992
Aspecto.......................................................................LIMS (Visual))
Furfural........................................................................Ausente
Acidez total (ácido acético) máx...............................5 mg/litro (NBR 9866 ou ASTM D 1613)
Aldeídos (aldeído acético) máx.................................5 mg/litro
Ésteres (acetato de etila) máx. ..................................5 mg/litro
Massa esp. a 20 Gr C máx........................................806,5 Kg/m3 (NBR 5992 ou ASTM D 4052)
Resíduo por evaporação máx....................................2 mg/100 ml (NBR 8644)
Álcoois superiores máx..............................................5 mg/litro
Alcalinidade..................................................................Negativa
Metanol máx.................................................................5 mg/litro
Acetona máx.................................................................5 mg/Kg
Derivados Sulfúricos....................................................5 mg/Kg
pH...................................................................................6,5 a 7,0 mg/Kg
Tempo ao Permanganato (15 gr C).............................40 minutos
Bases voláteis contendo Nitrogênio...........................0,1 mg/100ml
ÁLCOOL NEUTRO
ÁLCOOL ANIDRO
João Michelon – Nov 2003
AEAC
Teor alcoólico a 20 Gr C mín.........................................99,3 INPM (NBR 5992
Aspecto............................................................................LIMS (Visual))
Cor APHA máx.................................................................2,5
Acidez total (ácido acético) máx....................................30 mg/litro (NBR 9866 ou ASTM D 1613)
Condutividade elétrica máx............................................500 S/m (NBR 10547 ou ASTM D 1125)
Massa esp. a 20 Gr C máx.............................................791,5 Kg/m3 (NBR 5992 ou ASTM D 4052)
Resíduo por evaporação máx........................................Nihil (NBR 8644)
Teor de gasolina..............................................................3 % vol (NBR 13993)
Íon cobre máx..................................................................0,07 ppm (NBR 10893)
Regulamento Técnico ANP no. 1/2001Portaria no. 45 de 16 de março de 2001
PROCESSOS DE DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOL UTILIZADOS NO
BRASIL
João Michelon – Nov 2003
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOL
PROCESSOS PARA DESIDRATAÇÃO DE ÁLCOOLUTILIZADOS NO BRASIL
Peneira Molecular>10%
Ciclohexano60%
Etileno Glicóis<30%
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
João Michelon – Nov 2003
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
CONCEITO DE AZEOTROPISMO
PONTO EUTETICO - QUANDO SE ATINGE O LIMITE EM QUE A COMPOSIÇÃO DOS VAPORES ÁGUA-ÁLCOOL TORNA-SE CONSTANTE.
ALCOOL + AGUA FORMAM MISTURA AZEOTRÓPICA BINÁRIA: 95,57% DE ÁLCOOL E 4,43% DE ÁGUA (EM PESO) – TEMPERATURA DE EBULIÇÃO A 760 MM DE HG É 78,15ºC, ENQUANTO QUE AS TEMPERATURAS DE EBULIÇÃO DE CADA ELEMENTO É DE 78,35ºC PARA O ÁLCOOL E 100ºC PARA ÁGUA.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA PRINCÍPIO É ADICIONAR UMA TERCEIRA SUBSTÂNCIA, NÃO SOLÚVEL EM ÁGUA, QUE FORME UMA NOVA MISTURA AZEOTRÓPICA, DE PONTO DE EBULIÇÃO INFERIOR A 78,15ºC.
PE DA MISTURA < PE DE QUALQUER DOS COMPONENTES.
SE PRODUZ EM CERTOS CASOS DE DESTILAÇÃO FRACIONADA DE UMA MISTURA DE DOIS OU MAIS LÍQUIDOS.
IMPOSSÍVEL A COMPLETA SEPARAÇÃO DESTES POR SIMPLES DESTILAÇÃO.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
PATENTE DO QUÍMICO INGLÊS SYDNEY YOUNG (1902) EM
ESCALA LABORATORIAL E DESCONTÍNUA UTILIZANDO BENZENO.
BENZENO DISSOCIA A MISTURA EUTÉTICA, FORMANDO O
TERNÁRIO CUJO PE < COMPONENTES ORIGINAIS, PERMITINDO A
SEPARAÇÃO.
TERCEIRA SUBSTÂNCIA (ARRASTADOR) – BENZENO (PE DE 80,18
ºC) INSOLÚVEL EM ÁGUA, PORÉM SOLÚVEL EM ÁLCOOL
ESCALA INDUSTRIAL - Dr. GUINOT NAS USINAS DE MELLE
EXPERIÊNCIA DE YOUNG
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
UMA MISTURA DE 50% DE ÁLCOOL 93ºGL E 50% DE BENZOL, DESTILADA SOB PRESSÃO ATMOSFÉRICA, FORMA 3 FRAÇÕES DISTINTAS:
1ª - TERNÁRIO ÁLCOOL-ÁGUA-BENZOL (PE DE 64,86 ºC) 7,4% DE ÁGUA
18,5% DE ÁLCOOL
74,1% DE BENZOL
DESTILA ATÉ A EVAPORAÇÃO TOTAL DA ÁGUA (PRODUTO DE CABEÇA)
2ª - BINÁRIO ÁLCOOL-BENZOL (PE DE 68,24 ºC)32,4% DE ÁLCOOL
67,6% DE BENZOL
SEGUE DESTILANDO ATÉ A EVAPORAÇÃO TOTAL DO BENZOL
3ª - ÁLCOOL ANIDRO (PE DE 78,3 ºC)100% DE ÁLCOOL (PRODUTO DE CAUDA)
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ANIDRO
POR QUE HÁ A REPOSIÇÃO DO DESIDRATANTE?
ONDE ESTÃO AS PERDAS?
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
PRODUÇÃO DE ÁLCOOL ANIDRO VIA BENZOL
C P
IH
15%
C P
IH
85%
74,1 % b18,5 % e7,4 % w
8,1 % b56,7 % e35,2 % w
32,4% e67,6% b
99,7 % e0,3 % w
85,7 % b11,8 % e2,5 % w
61,4 % e38,6 % w(13,36 % )
BENZOL
74,1 % b18,5 % e7,4 % w(1,64 % )
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
PROPRIEDADES FÍSICAS DO CICLO HEXANO
• PONTO DE EBULIÇÃO 80,7ºC
• DENSIDADE A 20/4ºC 0,7786
• DENSIDADE DO VAPOR EM RELAÇÃO AO AR 2,9
• PONTO DE FULGOR (VASO FECHADO) -18ºC
• TEMPERATURA DE IGNIÇÃO 260ºC
• LIMITE DE EXPLOSIVIDADE 1,3 A 8,4 %VOL.
• INSOLÚVEL NA ÁGUA
• MISCÍVEL EM ÁLCOOIS, ÉTER ETÍLICO E HIDROCARBONETOS
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
ESPECIFICAÇÃO DO CICLO HEXANO
CICLO-HEXANO MÍN 99,5%FAIXA DE DESTILAÇÃO 80,5 2ºCDENSIDADE 20/4 ºC 0,7750 - 0,7850MATERIAL NÃO VOLÁTIL 50MG /KG MÁX.ENXOFRE 0,1 MG/KG MÁXNAFTÊNICOS TOTAIS 1000 PPM MÁXAROMÁTICOS TOTAIS 1000 PPM MÁXESTÁVEL EM CNTP
GRAU COMERCIAL
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
VANTAGENS DO CICLO HEXANO
BAIXO CUSTO
FÁCIL IMPLANTAÇÃO E ADAPTAÇÃO EM UNIDADES EXISTENTES
ATENDE AS ESPECIFICAÇÕES DO ÓRGÃO REGULAMENTADOR
CONTROLE OPERACIONAL SIMPLES
NÃO CORROSIVO
TRABALHA COM VAPOR DE BAIXA PRESSÃO (ESCAPE OU VEGETAL)
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA CICLO-HEXANO
MORENO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
DESTILAÇÃO EXTRATIVA
João Michelon – Nov 2003
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
Álcool Anidro 14.910 kg/h = 18750 lts/h
Comp. Mássica de álcool 99,7 %
Comp. Mássica de água 0,25 %
Comp. Mássica de MEG 0,05 %
Temperatura 77,83 ºC
Álcool Hidratado 16.400 Kg/h
Comp. Mássica de álcool 92,5 %
Comp. Mássica de água 7,5 %
Temperatura 86,56 ºC
RESULTADOS OBTIDOS
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
RESULTADOS OBTIDOS
Solvente Puro 16.390 Kg/h
Comp. Mássica de MEG 99,99 %
Comp. Mássica de água 0,01 %
Temperatura 90 ºC
Solvente Impuro 17.880 Kg/h
Comp. Mássica de MEG 91,63 %
Comp. Mássica de álcool 1,69 %
Comp. Mássica de água 6,68 %
Temperatura 150 ºC
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
RESULTADOS OBTIDOS
Águas Fracas 1.495 Kg/h
Comp. Mássica de álcool 20,24 %
Comp. Mássica de água 79,76 %
Comp. Mássica de MEG 0,00 %
Temperatura 48,62 ºC
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
CONSUMO DE ÁGUA
Água para Resfriamento 30 ºC para 45 ºC
Água Cond. Col C 437 m3/h
Água Resfr. MEG 52 m3/h
Água Cond. Col R 83,7 m3/h
Água Resfr. Álcool 35 m3/h
Cons. Esp. Água 33 m3/m3 de álcool
Não leva em consideração o acréscimo necessário para
reprocessar o reciclo do álcool
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
CONSUMO DE VAPOR
Vapor AP na col C 7.677 kg/h
Vapor AP na col R 2.446 kg/h
Vapor BP na col C 7.046 kg/h
Cons. esp. Vapor AP 0,54 kg/litro de álcool
Cons. esp. Vapor BP 0,38 kg/litro de álcool
Não leva em consideração o acréscimo necessário para
reprocessar o reciclo do álcool
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
CONSIDERAÇÕES SOBRE DESTILAÇÃO EXTRATIVA
SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA BINÁRIA, AGREGANDO UM TERCEIRO COMPONENTE (EXTRATOR OU SOLVENTE).
O AGENTE EXTRATOR TEM A CAPACIDADE DE ROMPER O AZEÓTROPO ORIGINAL SEM FORMAR OUTRO PONTO AZEOTRÓPICO, PERMITINDO A SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES ORIGINAIS.
PROCESSO DE VAPORIZAÇÃO PARCIAL NA PRESENÇA DE UM AGENTE DE SEPARAÇÃO NÃO VOLÁTIL COM PONTO DE EBULIÇÃO ELEVADO.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM BOM SOLVENTE
BAIXA VOLATILIDADE
ALTA CAPACIDADE DE SE DISSOLVER NOS COMPONENTES DA MISTURA
BAIXA VISCOSIDADE
CALOR LATENTE DE VAPORIZAÇÃO BAIXO
HIGIENE E SEGURANÇA NO TRABALHO
NÃO DEVE FORMAR AZEÓTROPO COM OS COMPONENTES ORIGINAIS
CUSTO BAIXO E BOA DISPONIBILIDADE NO MERCADO
ALTA RECUPERABILIDADE
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DO MEG
APARÊNCIA A 20/20 ºC LÍQUIDO
DENSIDADE 20/20 ºC 1,1151
PONTO DE EBULIÇÃO 196 ºC
PESO MOLECULAR 62,07
PRESSÃO DE VAPOR À 20 ºC 0,06 MM Hg
PONTO DE FULGOR (VASO ABERTO) 115,5 ºC
PONTO DE CONGELAMENTO -15,6 ºC
CALOR DE COMBUSTÃO -283,2 KCAL/MOL
CALOR LATENTE DE VAPOR. A 760 MM HG 191 CAL/G
CALOR ESPECÍFICO A 20 ºC 0,561
VISCOSIDADE 18,37 CP
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
RISCOS A SAÚDE
BAIXA TOXIDEZ
BIODEGRADÁVEL EM PEQUENAS PROPORÇÕES
NÃO DEVE SER INGERIDO
EVITAR CONTATO DIRETO COM A PELE E OLHOS. RECOMENDA-SE USO DE EPI
NÃO É CORROSIVO EM CNTP
NÃO É INFLAMAVEL
BAIXA VOLATILIDADE
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
ARMAZENAMENTO DO MEG
NÃO E INFLAMAVEL
NÃO É AGENTE CORROSIVO
TANQUES DE INOX, POLIETILENO E AÇO CARBONO
ARMAZENAR EM TANQUES FECHADOS DEVIDO A ALTA HIGROSCOPICIDADE
FORNECIDOS EM TAMBOR DE 220 KG OU A GRANEL
PRAZO DE VALIDADE 12 MESES
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
OBTENÇÃO DO MEG
PRODUZIDO POR ADIÇÃO DE ÓXIDOS DE ETENO
FORNECIDOS PELA OXITENO
FÓRMULA QUÍMICA:
OH – CH2 – CH2 – OH
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
APLICAÇÕES DO MEG FABRICAÇÃO DE GARRAFAS PET
FABRICAÇÃO DE SABONETES
FABRICAÇÃO DE FIBRAS DE POLIESTER
AGENTES UMECTANTES E PLASTIFICANTES
ADITIVOS PARA FLUIDOS DE ARREFECIMENTO
SOLVENTE EM FORMULAÇÕES DE FLUIDO DE FREIO
DESIDRATANTE DE GASES INDUSTRIAIS
ADITIVO PARA INDÚSTRIA DE TINTAS E VERNIZES
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
DIAGRAMA DE PROCESSO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
USINA BURITI
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
USINA BURITI
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
NOVA AMÉRICA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
S.J. DA ESTIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
S.J. DA ESTIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
S.J.DA ESTIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
S.J.DA ESTIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
S.J.DA ESTIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
UNIALCO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
UNIALCO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
UNIALCO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
UNIALCO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA MONO-ETILENO-GLICOL
UNIALCO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
João Michelon – Nov 2003
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
PRINCIPAIS ADSORBENTES
SILICA GEL
MAIOR CAPACIDADE ADSORVITIVA = 40 KG H2O / 100 KG DE GEL
PENEIRA MOLECULAR
BAIXA CAPACIDADE ADSORVITIVA = 21 KG H2O / 100 KG DE PENEIRAMAIS FORTE DOS ADSORVENTES
ALUMINA ATIVADA
MÉDIA CAPACIDADE ADSORVITIVA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
ZEÓLITO TIPO 3A
MOLECULA DE ETANOL TEM 4,4 Å DE DIÂMETRO
PORO COM 3 Å DE DIÂMETRO
MOLECULA DA ÁGUA TEM 2,8 Å DE DIÂMETRO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
REDE CRISTALINA
POTASSO-ALUMINO-SILICATO COM APARÊNCIA DE UMA ARGILA POROSA.
STRUCTURE OF ZEOLIT A
QUATRO ÁTOMOS DE OXIGÊNIO RODEADOS CADA UM POR DOIS 2 ÁTOMOS DE SÍLICA OU ALUMÍNIO, MAIS CÁTIONS DE POTÁSSIO, SÓDIO OU CÁLCIO.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
FENÔMENOS DA ADSORÇÃO
FORÇAS DE COESÃO
ATRAÇÃO DE MOLÉCULAS DE UM FLUXO À SUPERFÍCIE DE UM SÓLIDO.
ADSORÇÃO DE PELÍCULA DE ÁGUA NA SUPERFÍCIE DE UM ESPELHO.
ADSORVENTES COMERCIAIS TÊM ÁREA SUPERFICIAL ACIMA DE 800 M²/GRAMA E PODEM RETER ATÉ 1 LITRO DE H2O / 3,5 LITROS DE ADSORVENTE.
CONDENSAÇÃO CAPILARCAPAZ DE ARRASTAR A ÁGUA DO FLUXO PARA DENTRO DO PORO E
CONDENSÁ-LA.
ATRAÇÃO ELETROSTÁTICA POLARIZADASUPERFÍCIES POLARES GERADAS POR CARGAS ATÔMICAS
DESBALANCEADAS NA SUPERFÍCIE DOS ZEÓLITOS.
SUPERFÍCIES POLARES TEM ATRAÇÃO ELETROSTÁTICA POR MOLÉCULAS POLARES, COMO A DA ÁGUA.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
CALOR DE ADSORÇÃO
CALOR DE ADSORÇÃO É GERADO NO MOMENTO DA ADSORÇÃO DA MOLÉCULA DE ÁGUA E EQUIVALE A 1300 A 1800 BTU / LB DE H2O ADSORVIDA.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
DESSORÇÃO
TIPOS DE DESSORÇÃO• DESLOCAMENTO
• VARIAÇÃO DE TEMPERATURA
• VARIAÇÃO DE PRESSÃO
O ETANOL É DESIDRATADO PELO PROCESSO DE VARIAÇÃO DE PRESSÃO COM VÁCUO
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
CALOR DE ADSORÇÃO
Movimento da MTZ
Zona ativa
No início da alimentação a adsorção de
água ocorre de cima para baixo.
Zona ativa
Movimento da MTZ
MTZContinuando a alimentação do vaso, a MTZ do
leito cresce gradativamente
Zona ativa
Movimento da MTZ
MTZ
Zona de Equilíbrio
Com o passar do tempo a zona de
equilíbrio começa a ficar definida com a
adsorção de água.
Zona ativa
Movimento da MTZ
A MTZ do vaso vai aos poucos tomando conta da Zona Ativa
Zona de Equilíbrio
MTZ
Zona ativa
Movimento da MTZ
Ao final do tempo de
alimentação, em um vaso ainda
existe uma camada bem
definida da Zona Ativa. Considera-
se saturada a resina que
contiver 5% de água retida
Zona de Equilíbrio
MTZ
Zona ativa
Movimento da MTZ
Para que a Zona de Equilíbrio seja a mesma em toda
a extensão do vaso a Zona ativa
tenderá a desaparecer e a
resina estará saturada e daí em
diante a desidratação não
ocorrerá e o álcool produzido
estará fora da graduação
Zona de Equilíbrio
MTZ
Tempo de Adsorção
O tempo de contato entre a molécula de água e o adsorvente é de meio a dois segundos.
O tempo de adsorção associado à taxa de adsorção é que irá definir qual será o tempo de alimentação.
Após a saturação de todo o leito é iniciada a regeneração.
Zona de Equilíbrio
Regeneração do Leito
No início da regeneração o topo da coluna começa a secar em primeiro lugar
Regeneração do Leito
A progressão da camada de resina regenerada aumenta com o tempo e a intensidade que o vácuo é aplicado no vaso.
Regeneração do Leito
É muito importante que o sistema de regeneração, bomba de vácuo e condensadores estejam em perfeitas condições para que não fique resina sem ser regenerada no vaso.
Regeneração do Leito
A água retida nas resinas durante a fase de regeneração vai dando lugar ao álcool anidro
Regeneração do Leito
A regeneração deve ser bem feita, caso contrário haverá problemas na fase de adsorção
Regeneração do Leito
Ao final do tempo de regeneração todo o vaso deve estar “seco”, embora na regeneração em processo industrial sempre de 1 a 2 % de água fica retido na resina .
Após a regeneração inicia novamente o tempo alimentação do vaso.
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
CONJUNTO GERAL
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
VAPORIZAÇÃO DO ÁLCOOL
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
VASOS DE ZEÓLITOS
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
RETIFICAÇÃO DO FLEGMA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
CONSUMOS
CONSUMOSDESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA
CICLO-HEXANO
DESTILAÇÃO EXTRATIVA
MEG
PENEIRA MOLECULAR
DESTILAÇÃO DE FLEGMA
ATMOSFÉRICA
DESTILAÇÃO DE FLEGMA A
VÁCUO
VAPOR DE ALTA PRESSÃO
(KG/LITRO)- 0,45
10 BAR
0,04 a 0,056 BAR
0,04 a 0,056 BAR
VAPOR DE BAIXA PRESSÃO
(KG/LITRO)
1,65Mín. 0,7 BAR
0,33Mín. 0,7 BAR
0,70 a 0,75Mín. 0,7 BAR
0,45 a 0,50
Mín. 0,7 BAR ÁGUA A 28ºC DE RESFRIAMENTO
(LITROS/LITRO)55 38 40 30
DESIDRATANTE
(LITROS/M3)0,5 a 0,6
Pur. Mín 99,5%0,15 10 anos 10 anos
RECICLO DE ÁLCOOL
(%)- 0,5 12 a 14 12 a 14
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
ORIGNY
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
GASA
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
ORIGNY
DESIDRATAÇÃO DO ÁLCOOLVIA PENEIRA MOLECULAR
ORIGNY
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
João Michelon – Nov 2003