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8 de outubro de 2014

Limpeza química: Novos conceitos e inovações evitam danos aos evaporadores

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Publicado por: Quimica e Derivados
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    Química e Derivados, Esquema operacional resumido mostra sistema com novo conceito de limpeza química

    Esquema operacional resumido mostra sistema com novo conceito de limpeza química

    Por Evandro Carlos de Assis

    O sistema de limpeza química para evaporadores de caldo de cana de açúcar ainda é visto por muitos usuários como uma opção que coloca sob risco a vida útil desses equipamentos. No entanto, novos conceitos e inovações estão sendo apresentados nesta operação.

    Química e Derivados, Operação de limpeza com sistema hidrojato

    Operação de limpeza com sistema hidrojato

    A indústria sucroenergética vem inovando a cada dia. Desde os tempos dos engenhos muita mudança, inovação e tecnologia vêm sendo aplicadas e empenhadas neste setor, que constitui uma das grandes matrizes energéticas do país.

    A maioria dos processos de transformação físico-químicos, dentre eles as indústrias de alimentos, farmacêuticos, petroquímicos e outros, utilizam equipamentos de concentração e/ou troca de calor, que necessitam passar por etapas de limpeza ou regeneração. No entanto, cada um dos diversos segmentos industriais existentes possui suas particularidades, gerando um tipo de sujidade ou de incrustação nestes equipamentos, fazendo com que a operação de remover estes “resíduos” nem sempre alcance o sucesso desejado.

    Essa peculiaridade muitas vezes está ligada ao material e ao layout em que é construído o equipamento a ser limpo, o tipo de material que é depositado nas incrustações (orgânico ou inorgânico), o sistema de limpeza aplicado e a solução química utilizada como agente removedor.

    No tocante à indústria sucroenergética, algumas das técnicas descritas abaixo para remoção de incrustações em evaporadores de caldo são utilizadas até hoje, apresentando sucessos e fracassos, que variam de uma unidade produtora para outra, dependendo do tipo de solo em que é cultivada a cana-de-açúcar, do sistema de colheita aplicado, do sistema de remoção destas impurezas, etc.

    Química e Derivados, Detalhe do bico e dos jatos sob alta pressão do sistema hidrojato

    Detalhe do bico e dos jatos sob alta pressão do sistema hidrojato

    Origem das incrustações – O caldo da cana-de-açúcar apresenta em sua composição, além da sacarose e outros açúcares, diversos tipos de sais (não açúcares), coloides, gomas, ceras, graxas, amido, proteínas, corantes e outros. Além destes compostos, durante o processo de tratamento físico-químico a que o caldo é submetido para produção de açúcar branco, são adicionados elementos químicos como fosfatos, cálcio, magnésio e enxofre.

    A combinação desses elementos durante a etapa de evaporação do caldo para produção de açúcar resulta em incrustações nos tubos dos evaporadores, equipamentos que promovem essa concentração para gerar a matéria-prima para a produção de açúcar, que é o xarope.

    Em média, calcula-se cerca de 200 a 800 g de incrustações (10 a 50 g/tonelada de cana), consideradas em matéria seca, por metro quadrado de superfície de evaporação. Para entendermos melhor essa grandeza, aplique-se essa massa de incrustações a um evaporador típico, cuja área útil de evaporação é de 4000 m².

    Química e Derivados, Raspador mecânico (roseta)

    Raspador mecânico (roseta)

    A combinação dos compostos não açúcares presentes no caldo, mais os aditivos utilizados no tratamento deste para a fabricação de açúcar, resulta nos compostos como óxidos metálicos, sais de oxalato e aconitato de cálcio e magnésio, silicatos e outros que são os principais agentes formadores de incrustações nos tubos.

    Sistemas de limpeza – Dentre os sistemas existentes para remoção dessas incrustações, podemos citar os mais utilizados desde os primórdios da indústria sucroenergética que são os raspadores mecânicos (rosetas) e, mais recentemente, o sistema de hidrojateamento com alta pressão (até 1.200 bar), que promove uma remoção mecânica mediante a ação da água sob alta pressão, na forma de jatos finos, frontais e laterais.

    A limpeza química não é novidade no setor sucroenergético, porém vem sendo utilizada na maioria das vezes como uma alternativa, quando os sistemas mecânicos apresentados acima não promovem a remoção satisfatória das sujidades, provocando a diminuição considerável da capacidade de troca térmica dos sistemas evaporativos.


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