Impactos ambientais e a produção de biodiesel em escala piloto. C... · ntificados ntificados...

Impactos ambientabiodiesel embiodiesel em

Environmental Impacts in Pilo

J. Kaercher; R. C. SKl t W L T SiKlamt; W. L. T. Si

ais e a produção de escala piloto escala piloto

and Biodiesel Production ot Scale

S. Schneider; R. A. il W L S h tilva; W. L. Schmatz

I t d ã SitIntrodução – Sit

• Brasil/regiãog

• UNISC• P

• P• Uso de fontes renováveis

Biocombustíveis

P

• Biocombustíveis

• Baixo Impacto Ambientalp

ã t luação atual

Parcerias

P+LP+L

I t d ã M tIntrodução - Mat

• Óleos e gorduras de Óleos e gorduras de

Ó• Óleos e gorduras veg

• Óleos residuais de fr

té i P itérias Primas

animais Frigoríficos animaisCurtumes

Soja amendoimgetais

Soja, amendoim, mamona, girassol, canola..algas

ritura Restaurantes

INTRO

• Reação de tra

+catalisador

ODUÇÃOÇ

nsesterificação

+r

+

Obj tiObjetivo

Otimizar uma plpbiodiesel com capacida

lanta de produção dep çade de 50 L/dia.

MetodologiaMetodologia

Construção do ProtótipoConstrução do Protótipo

Otimização da produção no P ó iProtótipo

Consumo (energia, tempo eConsumo (energia, tempo e insumos)

A li ã bi l dAvaliação ambiental do processo

Protótipo finalProtótipo final

Matér

P ã

MatérPrima(óleo

PreparaçãProces

(Pré-aquecim

Energia

ReaçãoTransester

Energia

Vapor de M t l

Separade Fas

Metanol

Retirada doGlicerol

RESRESÍÍDDPURIFPURIF

Armazenamento do Glicerol

Fluxograma qualitativo com en

ria

ã d

ria a )

ão do sso mento)

Catalisador:CH3ONa ou KOH Metanol

o de rificação Energia

CalorR id l

çãoses

Recuperaçãodo Álcool dos Ésteres

Água de Condensador

Residual

Purificação de Ésteres (Lavagem)

DUO DEDUO DEFICAFICAÇÇÃOÃO

Água de Processo

Calor Residual

Vapor de Metanol

de Ésteres (Lavagem)

BIODIESELBIODIESEL

Ç Processo

ntradas e saídas na planta piloto.

Análise MinimizAnálise - Minimiz

Matriz de Interação de Leopold ç p

Qualifica os impactos seguindo critérdinâmica e plásticadinâmica e plástica.

Ações Impactantes - Fatores ambientç p

Impactos IdenImpactos Iden

zação do impactozação do impacto

rios de valor, ordem, espaço, tempo,

tais (meios: físico, biótico e antrópico)( , p )

ntificados => Ações e Medidas ntificados > Ações e Medidas para mitigação

Descrição do processo dno prono pro

Et 1 R ã d MEtapa 1 – Recepção das MEtapa 2 - Preparação do PEtapa 3 Reação de TransEtapa 3 – Reação de TransEtapa 4 - Retirada e ArmaEtapa 5 – Recuperação dop p çEtapa 6 - Purificação dos Etapa 7 – Armazenagem d

8 GEtapa 8 - Expedição do Gl

de produção de biodiesel otótipootótipo

M té i P iMatérias PrimasProcesso da Matéria Primansesterificaçãonsesterificaçãoazenagem de Glicerolo Álcool ésteresdos Ésteres

/Élicerol/Ésteres

Resultados MaResultados – Matriz de Leopoldtriz de Leopold

Resultados MaResultados – Ma

Identificação dos ImpactoIdentificação dos Impacto26 ações de Impacto x 1

338 possíveis relaç

133 impactos i133 impactos i

triz de Leopoldtriz de Leopold

os após Caracterizaçãoos após Caracterização13 fatores Ambientais

ções de Impacto

dentificadosdentificados

Medidas que visam Minimizaq

Recepção das Matérias Primas– Adotar procedimentos adequados de es

Preparação do Processo– Automatizar o preparo do catalisador

M i d ól t– Mecanizar a carga do óleo no reator

ar os impactos de Cada Etapap p

stocagem --Criar rotinas de Criar rotinas de manuseio dos produtosmanuseio dos produtosmanuseio dos produtosmanuseio dos produtos

–– Exigir uso de EPI’sExigir uso de EPI’s

–– Prover treinamentoProver treinamento

Medidas que visam Minimiza

Reação de Transesterificação

q

ç ç– Automatizar adição do catalisador– Desenvolver rotinas de manuseio e inspeçã– Instalar válvula para retirada de amostras (n

Desenvolver um sistema que evite fuga do v

Retirada e Armazenagem de GlicerolModificar Reator para facilitar a retirada doModificar Reator para facilitar a retirada doCriar rotinas de manuseio dos produtosProver treinamento aos operadoresProver treinamento aos operadoresAdotar procedimentos adequados de estocagDotar os equipamentos com tanques de rete

ar os impactos de Cada Etapap p

ão do equipamentona universidade)vapor de metanol ao meio ambiente

o glicerolo glicerol

gemenção

Medidas que visam Minimiza

Recuperação do Álcool

q

Recuperação do Álcool– Desenvolver um sistema eficiente de recup– Desenvolver um sistema que evite fuga do– Desenvolver um dispositivo automatizado– Exigir uso contínuo de EPI’s

Purificação de Ésteres (lavagem)– Desenvolver um reservatório com sistemaDesenvolver um reservatório com sistema- Criar rotinas de manuseio dos produtos– Dar destino adequado ao efluenteq- Exigir uso contínuo de EPI’s

ar os impactos de Cada Etapap p

peração do álcoolo vapor de metanol ao meio ambienteo de coleta e armazenagem do metanol

a de dosagem de ácidoa de dosagem de ácido

Medidas que visam Minimiza

A d É t

q

Armazenagem dos Ésteres- Dar destino adequado aos resíduos do siste- Adotar procedimentos adequados de estoca- Adotar procedimentos adequados de estoca– Dotar os equipamentos com tanques de ret

Expedição dos Ésteres e Glicerol–Adotar procedimentos adequados de acondp q- Garantir que não ocorram vazamentos- Organizar um sistema de controle- Adotar procedimentos adequados de estoca

ar os impactos de Cada Etapap p

ema pulmãoagemagemtenção

dicionamento para transportep p

agem

Resultados – Con6,00

5,00

3 00

4,00

ener

gia

(kW

)

2,00

3,00

Cons

ume

de

1,00

0,00adição de óleo pre-

aquecimentoreação decantação

glicerina

EtappSem isolamento térmico /Consumo (kW) / KOHCom isolamento térmico /Consumo (kW) / CH3ONaCom isolamento térmico /Tempo (min) / KOH

nsumo600

500

300

400

o (m

in)

200

300

Tem

po

100

remoçãometanol

lavagem decantaçãoágua

total

pas

0

pCom isolamento térmico /Consumo (kW) / KOHSem isolamento térmico /Tempo (min) / KOHCom isolamento térmico /Tempo (min) / CH3ONa

ResuResu

Otimização do Protótipoç pItens modificados:

1) Vi Vál l T b l õ1) Visor ; Válvulas ; Tubulações ;

2) Mancal de fixação do eixo ; Ac

Nervuras Internas ; Tampa do Rea

3) Trocadores de Calor (Condensa3) Trocadores de Calor (Condensa

ltadosltados

B lBocal

coplamento ; Retentor inferior; Hélice ;

ator

adores)adores)

Considerações FConsiderações F

•Equipamento para produção de 50 L/viável;

•A otimização não se traduz apenas emmelhor qualidade;melhor qualidade;

•Para um processo ambientalmente +psubstituição do Metanol por Etanol ;

•A operação do equipamento exige um•A operação do equipamento exige um

•A Matriz de Leopold auxiliou na anápalterações necessárias no processo pa

FinaisFinais

/dia de biodiesel conforme proposto é

m redução de custo e mais produto de

++ correto, é necessária a

m conhecimento técnico adequado;m conhecimento técnico adequado;

lise das atividades e definição das fara reduzir o impacto ambiental.

A d i tAgradecimentoss