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Planta Piloto de Fabricaçãode
Bioetanol
Eng. Vantuir B. Pereira Júnior
Fluxograma e fases do processo
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9
Fluxograma e fases do processo
1.Preparação de Matéria Prima2.Polpação3.Gelatinização4.Dextrinização5.Sacarificação6.Fermentação7.Destilação8.Preparação de Levedura – Pé de cuba9.Recuperação de Águas de Refrigeração
Fase 1Preparação da Matéria Prima
Picador de facas
Matéria Prima
Make up de água
Lavagem e descascamento
Bomba
Tanque de decantação
Resíduo (lodo e areia)
Resíduo (cascas úmidas)
Fase 2Polpação
Matéria prima descascada,
lavada e picada
Água préaquecida
Desfibrador
Sensor de nível
Medidor de vazão
Enzima alfa amilase
Bomba34 m3
Fase 3Gelatinização
Trocador de calor
Para dextrinização
T=100 graus C
vapor
Para sacarificação
Jet cooker
Trocador de calor
Para dextrinização
T=100 graus C
vapor
Para sacarificação
Jet cooker
Fase 4Dextrinização
Para sacarificação
Bomba
Para dextrinizaçãoEnzima alfa
amilase
T= 95 graus C
Agitador
Manutenção da temperatura
com injeção de vapor
Fase 5Sacarificação
Resíduo
Centrífuga
T= 60 graus C
Enzima amiloglucosidase
Ácido
Material da dextrinização : T= 95 graus C
Manutenção da temperatura com injeção de vapor
Água para acerto do grau
Brix
Trocador de calor
Bomba
Mosto
Fase 6Fermentação
Bomba
Bomba
Para destilação
Bomba
Centrífuga
Levedura recuperada
Para o tanque de preparação de
Levedura – pé de cuba
Levedura – Pé de cuba
MostoSistema de estabilização de
temperatura
Vinho
T=35 C
15m3 15m3 15m3 15m3 15m3
Fase 7Destilação
Etanol
Resíduos
Flegmaça
Bomba
VinhoVapor Vapor
Fase 8Preparação de Levedura
Pé de cuba
Mosto
Para dornas de fermentação
Fermento recuperado
após fermentação
Bomba
Agitador
Água para manutenção temperatura
4,0m3 4,0m3
Fase 9Recuperação de Águas de
refrigeração
Água para diluição nadesfibração
Água de Make up
Bomba
Retornos de água quente
Água fria
Medidor de vazão
Trocador de calor
Torre de resfriamento
Lay Out
Matéria prima
Torre
lagoas
Produto final
Vapor e ar
Polpa
Dextrinização
Controle
Vinho
Destilação
Pé de cuba Aditivos
Decant.
Sacarific. Ferment.
Filosofia de Automação
Equipamentos acionados por motor elétrico
Transportadores de rosca
(03)
Lavador/Descascador
(01)
Picador
(01)
Desfibrador
(01)
Bomba centrífuga
Bomba de parafuso
(03)
(12)
Bombas dosadoras
(04)
Agitadores
(08)
Vertical
Lateral
Centrífuga horizontal (decanter)
(01)
Centrífuga
(01)
Caldeira
(01)
Compressor
(01)
Torre de resfriamento
(01)
Total: 38 motores elétricos
Sensores
Temperatura(PT100)
Nível(29)
(24)
Válvulas
Válvula de controle de
vazão de água
Válvula de passagem, de
carga e descarga (on- off)
(05)(39)
Jet cooker
(01)
Válvula solenóide para vapor
(05)
Medidores
Medidor de vazão
(02)
Entradas
Botões de campoTemp
Nível
Vazão
Bombas
Motores
Válvulas
Saídas
Sala de contrôle Painel elétrico
Campo
CLP
Tempo 0
Tempo 0
Tempo 1
Tempo 2
Tempo 3
Tempo 4
Tempo 5
Tempo 5
Tempo 6
Tempo 7
Tempo 8
Tempo 9
Tempo setado6 horas
Tempo 10
Tempo setado6 horas
Tempo 11
Tempo 12
Tempo 13
Tempo 14
Tempo 15
Tempo 16
Tempo 17
Tempo 18
Tempo 19
Tempo 20
Fluxograma
Polpa Dextr. Sacarif. VinhoFerment. Destil.
1000mandioca
300água
80vapor
50enzima
Péde cuba
150enzimaácido
100levedura
1300 1430 1580 2380 2380
700água
ETANOL
2570Água +resíduos
1 x 35 m3 3 x 2 m3
2 x 4 m3
4 x 15 m3 4 x 15 m3 1 x 15 m3
350vapor
160
(Kg/h)
Vazãom3/h
3 x 2,0 m3
Dextr.
50enzima
1300 1430
t (h) VOL. (m3)
2 2,762,5 3,453 4,14
80vapor
4 x 15 m3
Sacarif.
150enzimaácido
1430 1580
t (h) VOL. (m3)
24 37,948 75,872 113,8
Ferment.
Péde cuba
100levedura
1580 2380
700água
t (h) VOL. (m3)
6 14,312 28,624 57,1
2 x 4,0 m3
4 x 15,0 m3
Quais os principais objetivos a serem atingidos com o
projeto
Possibilitar experimentação científica em escala de produção, principalmente devido às facilidades de alteração de parâmetros de fabricação (tempo, temperatura, vazão, etc...)
Proporcionar mudança de paradigma tecnológico para instalações de processamento de amiláceos (principalmente mandioca)
Possibilitar a formação de pessoas, frente às necessidades de elevação da capacidade técnica, do aumento de conhecimento, do nível de responsabilidades e do campo de atuação, trazendo possibilidades concretas de melhoria da qualidade de vida.
Conferir estabilidade, homogeneidade e eficiência aos processos, tornando-os viáveis e competitivos.(O homem faz a gestão e a máquina faz o controle)
Possibilitar ao máximo a re-utilização da água através da re-circulação nas áreas de lavagem de matéria prima e na coleta e armazenagem da flegmaça na fase de destilação.
Reaproveitar a energia térmica através da instalação de trocadores de calor e isolamento térmico dos tanques.
Permitir o controle e sobre a geração de efluentes, facilitando a gestão ambiental e diminuindo a possibilidade de impacto ao meio.
Permitir a geração de receita através da comercialização do etanol.
=
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