O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO AÇÚCAR E DO ÁLCOOL

5/7/2018 O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO AÇÚCAR E DO ÁLCOOL - slidepdf.com

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O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO AÇÚCAR E DO ÁLCOOL, DESDE A LAVOURA DA CANAATÉ O PRODUTO ACABADO.

Capítulo – 1 Introdução.a) - Por que você deve investir na sua formação.

O ensino oferecido atualmente para os alunos dos sete aos dezoito anos na grandemaioria das escolas públicas do Brasil é, sem dúvida, de baixa qualidade. Há algunsanos atrás, visando minimizar gastos no setor educação, o governo decidiu “facilitar ascoisas”, ou “abrir a porteira” como se diz. Considerando que se todos os alunos

passassem de ano, o problema de custo da educação ficaria bem menor, tomou a decisãoque acreditamos ser inescrupulosa. Sabendo que os pais brasileiros na sua grandemaioria são pessoas simples que dar-se hão por felizes se o filho estiver freqüentando aescola, e se ele estiver passando de ano, melhor ainda, e certos de que os jovens, nainocência da pouca idade, jamais reclamariam, criaram uma escola como eles sempresonharam. Onde todos, mesmo os que não estudam, sempre passarão de ano!E de lá prá cá foi só alegria. Nunca foi tão fácil “aprender”!Só há um problema. Nunca também em toda a história do Brasil, o mercado de trabalhoesteve tão exigente. Com a interação econômica entre os países, houve a quebra das

barreiras tributarias protecionistas que antes não permitiam, por exemplo, que um produto estrangeiro mais barato entrasse no país. Atualmente o industrial é forçado a

vender sua mercadoria a um preço determinado pelo mercado internacional, e não no preço que ele gostaria. Mas para isto, deve enxugar seus custos, modernizar osequipamentos da fábrica e acima de tudo empregar gente talentosa, quer estejamosfalando de operários, de técnicos ou mesmo de colaboradores de alto nível profissional,

para a gestão de setores inteiros.Este fenômeno denominado pelos analistas econômicos por globalização mudouradicalmente o grau de exigência do empregador. Hoje, empresários incompetentesestão quebrando ou vendendo o que sobrou de suas empresas para multinacionais,

porque não conseguiram se adequar a tempo. Portanto, a regra básica no mercado detrabalho atual é a competência e mais nada! Inclusive a era do “status quo” acabou!Agora, até filho de rico precisa estudar e muito. Nenhuma empresa, não importa a que

ramo de negocio se dedique, pode dar-se ao luxo de privilegiar filhos ou apadrinhadosdos proprietários, com qualquer tipo de cargo. Cada função deve ser bem desempenhadae todo setor deve de ser muito bem administrado, ou ela não terá um custo de produçãosaudável para competir com os concorrentes, que obviamente são do mundo todo.As empresas de grande e médio porte que normalmente negociam com clientesexigentes, têm de inclusive conseguir um grau de excelência no processo fabril e naadministração, para obterem a certificação da norma ISO 9000, exigida por eles.Esta busca por excelência no desempenho da empresa extirpa do quadro de

funcionários os incompetentes protegidos. E este modo inteligente de gerir empreendimentos é um conceito que está se alastrando e virando lugar comum naadministração de todos os negócios. Cada vez haverá menos lugar no mercado de

trabalho para alguém incapaz “se encostar”.

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Capítulo - 1 b) - Por que o mercado sucroalcooleiro está carentede profissionais preparados, e, portanto, receptivo.

Nos anos mais recentes, ocorreu o que os economistas denominam um “boom” no setor sucroalcooleiro, ou seja, algo que surge como a explosão de uma bomba e é impossívelde ser contido, pois chega sem aviso prévio. A maior receptividade nos mercados -nacional e internacional- do açúcar e do álcool combustível incrementou drasticamenteo desempenho da cultura da cana-de-açúcar no país. A recuperação dos preçosinternacionais desta commodity, o aumento das exportações de álcool combustível apósa assinatura do Protocolo de Kyoto no Japão e, mais recentemente o grande aumentodas vendas de automóveis com motores flex no mercado nacional, são fatores quecertamente contribuíram para a forte expansão da atividade. Commodity é um termo delíngua inglesa que, como o seu plural commodities, significa mercadoria, e é utilizadonas transações comerciais de produtos de origem primária, nas bolsas de mercadorias.É importante mencionar, que após o fracasso do programa Pró-álcool, iniciado em

1975, o governo brasileiro nunca mais ousou tratar com o mesmo descaso tanto aindústria automobilística nacional, quanto o consumidor de veículos em si. Naquelaépoca, presionada pela crise internacional do petroleo de 1973, a cúpula do Planaltoestimulou o setor industrial a investir macissamente no desenvolvimento de projetos demotores que utilizassem combustíveis alternativos como o álcool. Com o agravamentoda crise em 1979, tanto a indústria como o consumidor brasileiro “entraram de cabeça”no programa Pró-álcool. As grandes montadoras invetiram bilhões, e o consumidor iludido, comprou carro a álcool aos milhares. Inclusive surgiu na época algo inusitadono Brasil: Enormes destilarias que não pretendiam fabricar um só kg de açúcar, mas

apenas o combustível do futuro! Mais adiante porém, e também por decisãogovernamental, o preço do etanol foi quase equiparado ao da gasolina, e ninguém entãoqueria mais os veículos “ecologicamente corretos”. Na época, eles não funcionavam

perfeitamente e consumiam bem mais que os tradicionais movidos a derivados de petroleo. As destilarias desesperadamente tiveram de arranjar um modo ( leia-se obter dinheiro) para se reestruturarem e produzir também açúcar, para não falirem. Com oalarde do fracasso do plano ouve inclusive o desabastecimento do combustívelalternativo, agravando ainda mais a situação dos proprietarios dos veículos.A indústria automobilística nacional se deu conta de que havia investido bilhões emuma “canôa furada”, e cada dono de carro a álcool, descobriu que havia ficado com um“mico” na mão.

O panorama de hoje, entretanto, é totalmente diferente. Os veículos sãotecnologicamente muito mais desenvolvidos e têm aceitação macissa da população, até porque podem usar tanto o álcool quanto a gasolina. O etanol é hoje considerado maisdo que ecologicamente correto! Ele é na verdade, considerado politicamente correto por uma serie de razões: É totalmente nacional. É renovável ao invés de apenas extraido daterra. É gerado atavés de agro-indústrias, e portanto sua produção pulveriza mais adistribuição de renda que os derivados do petróleo que beneficiam apenas o pessoal dasrefinarias. É também menos poluente, pois não dispersa chumbo na atmosfera. E não

poderíamos deixar de mencionar que é também um combustível com potencial para ser exportável para o mundo todo.Tanto os americanos quanto boa parte dos europeus olham com simpatia para este novo

combustível renovável, pela maioria das razões já citadas, e também por ser umaenergia não conectada com a economia do oriente médio. Vale lembrar que o terrorismo

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http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mercadoria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Transa%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Comerciais

http://pt.wikipedia.org/wiki/Bolsa_de_mercadorias

http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mercadoria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Transa%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Comerciais

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amedronta todas as nações do planeta, e elas – inclusive a mais poderosa- já seconscientizaram do quanto é dificil vencer a guerra contra os extremistas árabes. Masnão é difícil intuir que uma maneira de sufocá-los, seria tirando-lhes o poder de comprar mais armamentos, cortando-lhes o fluxo dos petrodólares.Sob esta ótica, a grande ambição dos usineiros é sem dúvida o mercado externo, ou sejao sonho de num prazo não muito longo, transformar o Brasil no maior exportador mundial de álcool de cana-de-açúcar.Nos últimos anos, o governo e a iniciativa privada empreenderam diversas missões

internacionais e abriram escritórios no exterior com o objetivo de promover ocombustível brasileiro e prospectar comercio. O cenário encontrado evidencia que,apesar do imenso potencial, temos ainda um longo caminho a percorrer para alcançar esse objetivo. Em primeiro lugar, é preciso criar um mercado. Atualmente, os EstadosUnidos e o Brasil fabricam e consomem quase 90% da produção mundial de etanol.Ainda que, aproximadamente, 120 países cultivem cana-de-açúcar, somente dez

produzem o etanol. Estudiosos do assunto asseguram que o álcool dificilmente vai setransformar efetivamente em uma commodity internacional, a menos que outras naçõescomecem a produzir excedentes exportáveis. Mais de uma centena de países poderão

exportar etanol num futuro razoavelmente próximo, e é imprescindível que estaexpansão ocorra para dar segurança aos países consumidores.O Japão, por exemplo, já externou que não trocaria a dependência em relação aos 20

países produtores de petróleo para depender de um único país produtor de etanol.Provavelmente, muitos outros países do planeta compartilhem a mesma opinião, e por isto, devemos estimular o plantio de cana na Ásia para descentralizar o fornecimento efortalecer o álcool como opção segura de combustível alternativo.Mas podemos afirmar que se o Brasil com as dimensões continentais que possui seorganizar e fizer o etanol chegar sistematicamente aos seus portos, a medio prazoseriamos sem dúvida um dos maiores produtores de combustível limpo do globo.

Capítulo - 2a) - O potencial do setor sucroalcooleiro.A história do cultivo da cana-de-açúcar e seus principais produtos - açúcar e álcool - noBrasil está relacionada com a própria história do país. A cultura da cana foi aquiintroduzida no primeiro século de nossa colonização, respondendo por um dos

primeiros grandes ciclos econômicos no período do Brasil colônia.

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Atualmente, é a matéria prima que nos guinda à posição de maior produtor eexportador mundial de açúcar, além de ser a nossa segunda principal fonte de energia

primária, respondendo por 19% do total produzido em 2008. No contexto energético, a cana pode ser utilizada para produzir etanol anidro - usadomisturado à gasolina-, etanol hidratado - usado como combustível nos veículosexclusivos a álcool e flex fuel-, e para produzir excedentes de eletricidade. Ocombustível etanol ganhou relevância nacional a partir do início da década de 1970, por ocasião da primeira crise do petróleo no planeta.Os dados relacionados à produção de energia a partir da cana-de-açúcar desde 1975 sãosignificativos. Houve uma economia de US$ 70 bilhões, proveniente das importaçõesevitadas de óleo bruto, considerando o consumo de etanol no país entre 1975 e 2005.

Nessa primeira década do século XXI o sucesso do uso do etanol como combustível noBrasil atravessa uma nova fase de expansão.

A consagração dos veículos flex fuel trouxe ao consumidor a possibilidade de poder usufruir o benefício do preço inferior do etanol em relação à gasolina, sem correr o risco

do fantasma do desabastecimento. No atual contexto global, as discussões a respeito da segurança energética e dasmudanças climáticas têm colocado os biocombustíveis em evidência, em especial oetanol por ser o mais promissor no momento. Com grande potencial para substituir parteda gasolina consumida no mundo, o debate sobre a possibilidade de tornar o etanol umacommodity carrega interesses claros e evidentes do Brasil.Apesar de toda sua tradição, o Brasil está atrasado no desenvolvimento do etanolcelulósico – produzido a partir de biomassas como o bagaço da cana ou a palha domilho, através de processos químicos. Os pesquisadores calculam que, ao aproveitar essas biomassas a produtividade na obtenção do etanol alcançará cerca de 40%. OsEstados Unidos, Europa e China tomaram a dianteira, e o Brasil terá de acelerar o passo

para não ficar para trás.A indústria canavieira passa por um rápido processo de desnacionalização. Nos últimos

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meses, o mercado testemunhou uma verdadeira avalanche de fusões e aquisições bancada pelo capital externo. Em 2008, a petroleira BP entrou no mercado brasileiro aoassumir metade da Tropical Bioenergia.Em 2009 a multinacional americana Bunge arrematou cinco usinas do Grupo Moema

por 1,5 bilhões de dólares, triplicando sua capacidade de moagem e assumindo o postode terceiro maior produtor de açúcar e álcool do País. A francesa Louis DreyfusCommodities comprou o controle da Santelisa Vale e criou a segunda maior companhiado setor em todo o mundo. Neste ano, a anglo-holandesa Shell uniu-se à Cosan, maior empresa de álcool e açúcar do mundo, e formou um gigante com faturamento estimadoem 40 bilhões de reais. Mais recentemente, os indianos da Shree Renuka Sugarsassumiram o controle acionário do Grupo Equipav.Indiscutivelmente temos um cenário muito distinto do frágil contexto econômico emque se tentou alavancar o Pró-álcool.

Seguramente pelas duas próximas décadas o mercado de trabalho estará receptivo ou“tomador” como se costuma dizer para os que estiverem mais preparados para seremabsorvidos pela demanda. Vale mencionar que já em 2010 o consumo de etanol noBrasil superou o da gasolina.

Capítulo – 2b) - A importancia de estar em sintonia com tudo o

que está acontecendo.

Aquele que se propuser a trabalhar em uma usina de açúcar, - nome usualmenteatribuido às plantas industriais que produzem açúcar e álcool- perceberá num prazocurtíssimo, que o setor agrícola e a indústria trabalham numa sincronia que buscaconstantemente chegar a perfeição. Quanto mais harmonizados os dois setoresestiverem, maior será a eficiência da usina como um todo. Por isto mesmo, não importaa que setor de toda aquela enorme organização você faça parte, é imprescindível ter

conhecimento dos fundamentos agronômicos que norteiam a preparação do solo, o

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plantio e a colheita da cana, assim como do processo industrial como um todo, paranão se sentir como um extrangeiro dentro do enorme sistema organizacional.Dezenas de decisões são tomadas diariamente pela Gerência Industrial, que então seconvertem em centenas de operações executadas por todos os participantes do processofabril. São medidas tomadas com base nas informações fornecidas pelo laboratório dorecebimento de materia prima, que analiza a qualidade de cada tonelada de cana brutaque está chegando, e também pelo laboratorio da indústria, que diagnostica como estácaminhando cada etapa do processo. Obviamente que eventuais problemas dentro daindústria ou a quebra de equipamentos exigem mudanças de diretizes de toda ordem,chegando às vezes a interditarem a própria colheita da cana.

A Gerência Agrícola portanto às vezes tem de tomar decisões que alteram a rotina demilhares de operarios, tratores, veículos de carga, ônibus, etc. em função dasinformações transmitidas pela Gerência Industrial. A própria adubação – e estamosfalando de centenas de toneladas de insumos - destinada a cada gleba de plantio, seránorteada pelos dados do laboratorio de materia prima. As análises realizadas no ato dorecebimento da cana, denunciam eventuais quedas de qualidade da matéria prima. Estes

dados serão confrontados com os indices pluviométricos para diagnosticar as reaiscausas da produtividade em cada talhão de lavoura em separado.

Neste vasto e interligado organograma - dos setores agrícola e industrial - aquelecolaborador que tiver conhecimento ainda que limitado de como funcionam a lavoura ea indústria como um todo, sempre poderá cuidar daquilo que lhe compete com mais

bom senso e lucidez. Sempre compreenderá com maior facilidade porque certasdecisões foram ou não tomadas, e estará menos exposto ao risco dele próprio cometer erros básicos.Obviamente que é impossível tornar-se um profissional hábil e capaz, apenas através de

um curso técnico, mas duas verdades são inquestionáveis:Ao concluir o aprendizado deste programa, você fará parte de um grupo seleto de

pessoas com conhecimento técnico teórico no setor sucroalcooleiro, com muito maischances de ser aprovado em uma entrevista, que alguém totalmente leigo. Em segundo

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lugar, estando já trabalhando em quaisquer departamento de uma usina, na áreaagrícola ou industrial, você logo assimilará o funcionamento de setores distintos do seu,numa velocidade incomparável. Este diferencial lhe abrirá um leque de oportunidadesde ascenção profissional, muito maior que o de um companheiro de trabalhodesinformado.Apenas a título de ilustração, descreveremos agora, uma situação hipotética nocotidiano da planta:As moendas no setor da extração normalmente trabalham numa rotação de 6,5 RPMembora isto possa sempre ser ajustado em função de algumas variáveis, como por exemplo, a porcentagem de fibra presente na cana. Informações dadas em tempo real

pelo laboratorio de recebimento de matéria prima, orientam a Gerência Industrial quedecisões devem ser tomadas. Quanto mais alto for o teor de sacarose presente na cana-de açúcar, e mais baixa a porcentagem de fibra encontrada, mais rica ela é consideradacomo materia prima.

É do conhecimento de todos, que se impusermos um aumento de rotação nas moendas,a extração da sacarose irá cair, gerando uma perda considerável pelo que “irá embora”

juntamente com o bagaço. Um funcionário iniciante, com certeza extranharia o

encarregado daquele setor dar, por exemplo uma ordem, para a partir de umdeterminado dia, aumentarem a velocidade de rotação dos ternos que esmagam a canadurante a extração do caldo.Acontece que há um periodo do ano – que varia de uma região do país para a outra- em

que a cana-de-açúcar atinge seu chamado ponto de maturação ideal, e o teor de sacaroseem seu interior, chega então ao pico máximo. A experiência ensinou, que durante este

período, vale apena deixar a cana passar mais “a galope” nas moendas, e a usina colher e processar a maior área de lavoura possível. Moer bem devagar nesta época, buscandoextrair o máximo de cada tonelada de materia prima seria anteproducente, pois maistarde o teor de sacarose já teria regredido em toda a plantação por um processo natural,e a perda da oportunidade de coletar toda aquela sacarose presente, e converte-la em

açúcar já teria passado.

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Situações deste tipo ocorrem no cotidiano e evidenciam que todo aquele que for então pertencer a esta complexa organização agro-industrial denominada genericamente“usina de açúcar”, deveria conhecer um pouco de todo o sistema produtivo e industrial.É imprescindível também lembrar que o último polo de faturamento que está sendoabocanhado pelo setor sucroalcooleiro é a produção e venda de energia elétrica. Estenovo filão no mercado de trabalho está demandando um número considerável detécnicos e funcionários, mesmo nas velhas plantas que já estavam, até pouco tempo,com o seu quadro de colaboradores “completo”. A co-geração elétrica é a “cachaça domomento”, ambicionada pela maioria dos usineiros.

Capítulo – 3a) - A análise da viabilidade do projeto.O estudo técnico e econômico para o dimensionamento de um módulo industrial eagrícola, para um determinado volume de produção economicamente viável de açúcar eálcool, deve ser executado por uma equipe multidisciplinar de profissionais,

normalmente engenheiros, químicos industriais, e administradores de empresa,experientes nas seguintes áreas: processo industrial do açúcar e do álcool, economia dosetor sucroalcooleiro, agronomia e geração de energia.

Nesta fase, especificam-se os sistemas elétricos, inclusive as automações, tubulações eacessórios, que serão adotados no projeto, com a definição do nível de automação para aoperação da planta.Os investimentos serão definidos através da parametrização de custos dos

equipamentos, construções da planta industrial, instalações complementares, além doscustos operacionais da produção e transporte de matéria-prima, custo estimativo demanutenção, impostos, faturamento previsto, análise de risco de mercado, analise deretorno do investimento pelo agente financiador etc. Parametrização é o processo

matemático de cálculo de dados, para a a correta determinação de certos parâmetros quesão obtidos através da correlação entre eles.

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http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Par%C3%A2metros&action=edit&redlink=1




Neste estudo, podem inclusive ser contempladas ainda alternativas sobre investimentosdentro do projeto básico, como por exemplo, o de sistema de co-geração a partir doaproveitamento do excesso de bagaço de cana, para comercialização de energia elétrica.Em um aprofundamento do estudo preliminar de viabilidade de instalação de uma novausina, ocorrem ainda estudos altamente técnicos de engenharia, como elaboração dos

balanços térmicos e de massas, dimensionamento básico da unidade industrial e da áreaagrícola, em função da capacidade de produção pretendida.

Capítulo - 3 b) - Estudo da viabilidade econômica agrícola.Um dos primeiros tópicos a ser analisado no estudo da viabilidade de uma nova usina, éo potencial de reutilização da água industrial na irrigação ou ferti-irrigação. Os estudose avaliações do balanço hídrico agrícola conjuntamente com o balanço hídricoindustrial; a avaliação ambiental quanto à outorga de captação e uso da água –

concedida pela CETESB -; a viabilidade de contribuição do circuito hídrico da unidadeindustrial no volume de água previsto na irrigação da unidade agrícola, tendo-se avantagem da pré-utilização da mesma antecipadamente no processo de lavagem de canana unidade industrial, por exemplo, são os mais importantes.

foto A pg 43 agrícola

O dimensionamento e localização do sistema mais adequado para a irrigação e ou ferti-irrigação na região agrícola próxima à indústria, tendo-se em vista os eventuaisreservatórios “pulmão” de água e vinhaça, também são relevantes.Mas mesmo que a água seja um fator decisivo no processo industrial de uma usina

sucroalcooleira, foi-se o tempo que a localização de uma nova unidade era decidida procurando sempre minimizar a distância entre a planta e o manancial de águaabastecedor da mesma.

Uma vez mais o estudo de logística do fluxo da cana de açúcar da lavoura até a planta,considerando topografia, o perfil geológico do terreno, a incidência pluviométrica naárea, e a malha viária disponível, decidirá a exata e estratégica localização da planta.Mesmo que no primeiro estágio da implantação do projeto, o investimento em levar eletricidade ao distante manancial de água, e a longa tubulação de aço da adutora – às

vezes com mais de 12”de diâmetro - pareçam contra producentes, nada seráeconomicamente mais danoso ao empreendimento, que encarecer o transporte damatéria prima. Fatores como o preço do combustível, a manutenção da frota e inclusiveo custo da mesma, o deslocamento de operários, etc. são parâmetros de custosobejamente mais relevantes. Vale lembrar que estes fatores atuarão eternamente nocusto do produto final, e a instalação elétrica e hidráulica da adutora, provavelmenteserá um investimento que durará por décadas.

Capítulo -3c) - A administração holística na usina de açúcar.Antes mesmo de falarmos sobre a logística, que embora esteja em evidência atualmente,

para muitos ainda é uma expressão nova, necessitamos abordar algo realmente

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importante, que é o conceito moderno de administração holística. Sob esta gestão, aempresa ganha uma nova visão, valorizando sem exceção os processos e departamentos,

percebendo que todos têm a sua importância e que somente atuando juntos é quecompõem um sistema organizacional equilibrado. Deste modo, a empresa não é a merasoma de departamentos e processos, mas eles é que são a empresa. A administraçãoholística nos faz perceber que uma organização empresarial é eficiente, quando funcionacomo uma série de atividades e processos plenamente interligados, e cuja sincronia édecisiva para seu bom desempenho. Dentro desta nova óptica, o Departamento deRecursos Humanos, por exemplo, que antes era encarado como um setor que geravadespesas, é visto como gerador de receita (entrada de capital). É ele que seleciona osmelhores colaboradores e também promove cursos recapacitando os antigos, fator inegavelmente decisivo para o pleno desempenho da empresa. De igual forma, oDepartamento de Manutenção Industrial – mecânica, hidráulica e elétrica- por não

produzir um litro de álcool ou um kg de açúcar sequer, também era até pouco tempo,considerado improdutivo dentro da planta. Mas é ele que planeja e atua noite e dia, por exatos 365 dias por ano, executando as manutenções preventiva e corretiva, para manter “o navio navegando”. Até na entre- safra quando a maioria dos demais setores da

empresa entram em recesso para o desmonte anual, como era de se esperar, as equipesde manutenção uma vez mais trabalham dia e noite num cronograma apertadíssimo para deixar a planta “redondinha” para o início da nova safra.

Este novo enfoque no modo de gerir empresas - totalmente abrangente- é tãoimportante, que a própria medicina moderna defende que os profissionais da área dasaúde, façam sempre uma análise holística de seus pacientes, focando no homem comoum todo, e não restritamente no problema específico apresentado. Evidentemente quesempre deverá haver uma análise sintomatológica do quadro clinico – estudo dossintomas - e também exames laboratoriais, mas defendem paralelamente uma análisedo paciente em toda a sua abrangência: física, psiquica, emocional, do contexto-social,alimentar etc. Estes dados proporcionarão um diagnóstico muito mais preciso, não

importando em que orgão do paciente a desestabilidade de todo o conjuntotranspareceu.

Capítulo - 4a) - A logística, dona de muitas decisões.

Além de outras atribuições, o Departamento de Logística é o responável pela gestão dacadeia de abastecimento de matéria prima, e portanto planeja em conjunto com aGerência Industrial, o fluxo eficiente e econômico da cana de açúcar, desde a lavoura

até a planta industrial. Esta é sem dúvida a responsabilidade maior deste setor.Ademais da programação deste abastecimento 24h/dia, planeja e organiza também coma parceria da Gerência Industrial, as datas mais estratégicas para as interrupções dasmanutenções, programadas ou emergenciais, muitas vezes determinadas pela previsãometeorológica. Administra também em sintonia com o Departamento de Compras, ofluxo de todo o suprimento de insumos e materiais utilizados no setor agrícola e no

processo industrial, peças de reposição, saída e retorno de equipamentos enviados paramanutenção externa, enfim, de tudo o que é adquirido pela usina como empresa, paraos mais diversos setores. Portanto, mais que qualquer outro, o Departamento deLogística possui uma visão organizacional totalmente holística, onde auxilia aadministração do deslocamento de todos os recursos materiais e pessoais, onde quer

que exista movimentação em toda a área de abrangência da usina como uma empresaagro-industrial.

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Atualmente, com o custo exacerbado dos combustíveis e consequentemente dotransporte de qualquer espécie, o estudo de logística praticamente decide desde ondeserá adquirida a eventual área de cultivo para a implantação de uma possível novaunidade, como também a exata localização da planta industrial dentro dela.Aprenderemos ainda, que o resultado desta meticulosa análise decidirá inclusive o porteideal de todos os equipamentos, e os modelos e quantidades dos veículos que deverãoserer adquiridos tanto para a construção, como para o funcionamento do novo projeto.

Foto A pg 1 indústria

Capítulo - 4 b) - Produzir 40% a mais de álcool, com a mesmatonelada de cana.Literalmente vivemos a época da busca da eficiência em todos os sentidos, e tambémem todos os setores da sociedade. Nas vestimentas e calçados dos atletas, no design dosveículos, aviões e barcos; no rendimento dos combustíveis, na capacidade energética

dos complementos alimentares, na funcionabilidade das novas ferramentas eequipamentos, no desempenho de funcionários de cada empresa, enfim, em todas asáreas e obviamente que este enfoque estimularia e muito, a filosofia da eliminação dodesperdício. No setor energético, já temos inclusive progressos como a obtenção do gásmetano a partir de digestores de lixo, a fabricação de bio-diesel a partir do sebo do boi,ou do óleo vegetal comestível já usado, e mais alguns outros métodos emdesenvolvimento.Sabemos que atualmente é possível produzir no máximo até 86 litros de etanol com o

processamento de uma tonelada de cana. Ao usar o bagaço dessa mesma cana numasegunda geração, pode-se aumentar essa produtividade em até 34 litros. O

biocombustível de segunda geração aproveita resíduos de processos de produção, e o

objetivo é aumentar em pelo menos 40% a produção do etanol sem necessidade dedesmatamento e sem necessidade inclusive de se plantar mais cana-de-açúcar. Valelembrar que o custo da produção da matéria prima – plantação, colheita, transporte emoagem – hipoteticamente já está pago!


A Petrobras pretende realizar novas pesquisas nas instalações da KL Energy, na cidadede Upton, nos Estados Unidos. Gastará cerca de R$ 19 milhões (US$ 11 milhões) emobras de adaptação da planta de testes de etanol da empresa americana e na pesquisa

propriamente dita. O acordo tem a duração de um ano e meio.

A estatal do petróleo, obviamente já vem pesquisando o etanol de bagaço de cana desde2004, mas decidiu fazer a parceria para acelerar suas pesquisas. Optou pela KL, em vezde uma empresa ou universidade brasileira, porque a empresa americana já está numestágio avançado do estudo, e além disto, a pesquisa desenvolvida pela KL seriacomplementar à da estatal brasileira.Sabe-se que a KL Energy já tem uma planta de testes para etanol, que inclusivedemoraria cerca de dois anos se fosse eventualmente construída no Brasil. Esta planta

piloto, só precisa de seis meses para ser adaptada às pesquisas da Petrobras, o querepresenta um ganho de um ano e meio. Com o avanço do projeto, a Petrobras pretendeconstruir a primeira planta de etanol de segunda geração do Brasil em 2013. Esta plantaserá construída ao lado de uma usina de etanol de primeira geração da Petrobras, jáexistente.

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Capítulo - 4c) - Produzindo eletricidade, dando fim a um

problema!A queda da capacidade de suprimento de petróleo e as preocupações com oaquecimento global têm gerado um novo cenário mundial de demanda de energia. Asubstituição do sistema de energia fóssil - leia-se petróleo- por novas estratégiaseconômica e ambientalmente sustentáveis continua crescendo. Várias agênciasgovernamentais e grupos de trabalho têm planejado diminuir, em curto prazo, oconsumo de combustível fóssil, substituindo-o por energia renovável. Inclusive correuna população de praticamente todo o planeta, uma tomada de consciência sem

precedentes quanto ao conceito da preservação ecológica. A escola como um todo,ativistas ecológicos- pacifistas como os membros do Greenpeace, centenas de ONGSengajadas na “filosofia verde”, políticos e empresários conscientes de diversos países,enfim uma gigantesca legião de simpatizantes da causa defende veementemente a nãocontaminação do meio ambiente e o uso inegociável de energia limpa. Usinas eólicas jáestão operando em diversos países com sucesso, inclusive no Brasil, instaladas emlocais com ventos favoráveis. Usinas geradoras de energia elétrica a partir do refluxodas marés também estão operando, e evidentemente que produzir energia elétricautilizando-se o bagaço de cana já descartado, e não através da queima de lenha deflorestas, é muito bem visto.

A produção de energia de co-geração nada mais é que a obtenção de ambas, a térmica eelétrica de forma simultânea e seqüenciada a partir da combustão do mesmo elemento, o

bagaço da cana-de-açúcar. Numa primeira etapa, ele é queimado em caldeiras e produzvapor através do superaquecimento da água. O vapor de alta pressão aciona uma turbina

que produz energia elétrica, enquanto que o vapor de baixa pressão é utilizado emdiversos pontos no processo produtivo da usina, como por exemplo, para a hidrataçãodo bagaço após ele passar pelo primeiro terno de moendas, processo denominado por

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embebição; na lavagem da torta do filtro de lodo etc. Vale lembrar que todo vapor aoser utilizado, evidentemente perde calor, gerando o condensado, que é uma quantidadeconsiderável de água limpa e aquecida, que obviamente é totalmente reaproveitada.Os especialistas calculam que para cumprir as projeções de crescimento econômico do

país - entre 4% e 5% ao ano - seria necessário injetar no sistema mais 45 mil megawatts provenientes de novas fontes. O setor sucroalcooleiro tem capacidade para produzir 11% desse volume pela co-geração de energia através da queima do bagaço de cana jádescartado. Por isso, a co-geração é considerada uma das alternativas mais viáveis paradiminuir os impactos da crise energética.Alguns fatores extremamente relevantes fazem da co-geração uma opção estratégica eeconomicamente viável para equilibrar a demanda de energia no Brasil:As unidades potencialmente capazes estão distribuídas exatamente na região que mais

carece do produto energia, o que praticamente elimina o enorme gasto com transmissõesde alta tensão a longa distância. A energia elétrica co-gerada seria facilmente distribuídadiretamente na malha já existente. Para facilitar a retirada da cana da lavoura, as usinasde açúcar e álcool operam a todo vapor exatamente no período de maior estiagem, e écoincidentemente a época em que o nível das represas das hidrelétricas abaixa, deixando

o sistema energético fragilizado.Com a implementação de um amplo programa de co-geração, nenhum outro lago dedimensões gigantescas capaz de tirar o sono dos ecologistas necessitaria ser construído,e nem outra floresta eliminada por alagamento. Muito pelo contrário, as unidades de co-geração seriam as mesmas usinas que já estão atualmente em operação e apenas teriamque se estruturarem para começar a produzir eletricidade. E o mais significativo é que o

processo consumiria o excedente de bagaço que toda unidade atualmente produz, e quena verdade é um lixo nada simples de ser descartado. Seria uma interessantíssima novafonte de renda para cada unidade produtora de açúcar e álcool, ao invés da consideráveldespesa atual que todas elas têm com o manejo do detrito.Das cerca de 80 usinas instaladas no Estado de São Paulo, e que normalmente já

produzem energia para consumo próprio, 12 delas já vendem o excedente àscompanhias distribuidoras. No ano passado a Companhia Paulista de Força e Luz(CPFL) adquiriu 200 megawatts de energia co-gerada e para este ano pretende dobrar asaquisições. As usinas de açúcar paulistas produzem cerca de 1000 megawatts deenergia, mas a capacidade geradora do setor pode atingir 6000 megawatts. Um terçodesta necessidade- 2000 megawatts- já poderia ser colocado em operação no próximoano. Estima-se que até 2020 a geração de energia elétrica a partir do bagaço da canaestará equiparando-se à de Itaipu.

Capítulo – 5a) - A legalidade do uso do solo para implantação daunidade industrial.A primeira fase do projeto de uma usina inclui os estudos preliminares de viabilidade deuso do terreno e o aspecto legal da viabilidade na implantação do projeto. A garantia deuso do solo deverá ser previamente obtida através de certidões requeridas aos órgãos

públicos, para não ocorrer riscos de se efetuar investimentos na aquisição de imóveis,equipamentos e outros bens, sem a certeza da autorização prévia pela autoridade

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competente. A documentação deverá garantir o direito tanto quanto à implantação daunidade industrial, assim como do uso dos recursos naturais disponíveis.Também a disponibilidade de energia elétrica pela concessionária local, distância darede elétrica até o local previsto para a implantação; local para captação de água,distância da captação de água até o local da implantação; topografia da área industrial(levantamento plani-altimétrico da região) e avaliação das vias de acesso ao local deimplantação deverão ser levadas em consideração nesta fase.A escolha da localização da área industrial deve impreterivelmente levar em conta os

balanços hídricos, agrícola e industrial; a localização dos recursos naturais, topografialocal, as vias de acesso à área industrial, e, finalmente o plano de irrigação, para então

proceder a escolha do melhor local de implantação da unidade industrial. Mas como jáenfatizamos na aula 3B a logística envolvendo o fluxo da cana de açúcar de toda a áreaagricultável para a planta industrial, será o quesito de maior relevância neste estudocomo um todo.

Capítulo – 5 b) - A definição da área agrícolaA cana-de-açúcar pode ser produzida em diversos tipos de solo, entretanto, osrendimentos diminuem à medida que as características do terreno vão se afastandodaquelas consideradas ideais. A boa notícia é que este fator desencadeou pesquisas emtecnologia de mutação genética em universidades brasileiras como a ESALQ – EscolaSuperior de Agronomia Luis de Queiroz, em Piracicaba SP – e também em centros de

pesquisas independentes, mantidos pelos grandes grupos produtores de açúcar e etanolno país. A motivação para o investimento nesta prospecção é o fato de ser exatamenteeste o tipo de solo onde está a nova fronteira da cana de açúcar, onde ela estácomeçando a se expandir. No cerrado goiano, no cerrado mato-grossense e no cerrado

mineiro. Por outro lado é importante salientar também que nas últimas décadas, de fato já foram desenvolvidas diferentes variedades de cana de açúcar, voltadas para cada tipode terreno agricultável, visando obter uma melhor produtividade em cada um deles.

Foto A pg 45 agrícola

São várias as características determinantes que podem influenciar o desenvolvimento dacana, e devem ser levadas em conta na análise e escolha das áreas de plantio. Umlevantamento minucioso deve ser realizado por uma equipe de engenharia agronômica -engenheiros, topógrafos, técnicos agrícolas etc. - e entre os quesitos a serem mapeados e

aferidos, os mais importantes seriam:Topografia- As áreas agricultáveis devem possuir declives suaves de 2 a 5%, mas em solos maisargilosos, o valor ideal é de 5% de declividade.

Foto A pg 53 agrícolaNas áreas totalmente planas, é provável haver a necessidade de drenagem. Terrenos

com declives mais acentuados que os citados são desinteressantes devido aos maiorescustos no preparo do solo.Características físicas-Os solos com maior profundidade são ideais para o cultivo da cana-de-açúcar, visto que

seu denominado sistema radicular -suas raízes- pode explorar um maior volume dematéria orgânica. O desenvolvimento das raízes da cana-de-açúcar é extremamente

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dependente das características físicas do solo, como por exemplo, a capacidade deretenção de água. A produtividade pode ser comprometida se o terreno apresentar deficiência hídrica, principalmente na fase de maior demanda de água, quando a canaestiver no quinto ou sexto mês de desenvolvimento. Também uma boa capacidade deinfiltração é muito importante para que a planta possa absorver a água de modosatisfatório e para que os excessos sejam drenados. O fator denominado “Capacidade deArmazenamento de Água” precisa estar em um patamar próximo de 150 mm. Destemodo, haverá umidade suficiente para as necessidades hídricas da cana nos períodosentre as chuvas. A presença da umidade evitará a formação de uma crosta enrijecida,que atuaria como uma barreira mecânica para o desenvolvimento das raízes.

Foto B pg 43 agrícola

Os solos arenosos são menos indicados para o cultivo da cana, pois não apresentam boacapacidade de armazenamento de água e, ainda, favorecem perdas de nutrientes por lixiviação. Mesmo assim, há muitas áreas com este tipo de solo sendo utilizadas nocultivo da cana de açúcar. Lixiviação é o processo de extração de uma substância

presente em componentes sólidos, através da sua dissolução num líquido. No caso emquestão, seria o arraste dos sedimentos e nutrientes naturais da terra ou mesmo adubosquímicos ou orgânicos acrescentados na lavoura, pela enchurrada provocada pelaschuvas. Dentre os componentes que seriam gradativamente extraídos, constam mineraissolúveis, como fósforo, cálcio, nitrogênio, etc.Características químicas-A acidez e a alcalinidade do solo são bem aceitas pela cana-de-açúcar. Seu sistema deraízes diferenciado executa a exploração das camadas bem mais profundas do solo,quando comparado com o sistema radicular das demais culturas. A planta desenvolve-seem solos com pH entre 4 e 8,5, mas o mais satisfatório gira em torno de 6,5.O sistema radicular da cana desenvolve-se em maior profundidade devido à longevidade

da lavoura – de 4 a 7 anos- e assim, o vegetal passa a ter uma estreita relação com ascamadas mais profundas do terreno.É evidente que para obter produtividade satisfatória é necessário recuperar a fertilidadeda área, tanto nas camadas superficiais como nas mais profundas, sempre que estas nãoapresentarem condições ideais para o cultivo da cana. Para isto deverão ser executadasinúmeras coletas de amostras de solo de cada talhão de lavoura, que serão analisadas

para detectar eventuais insuficiências e acima de tudo, definir o fertilizante ideal e amodalidade de cana adequada a cada gleba.Finalizando, dado a magnitude da área agrícola necessária para suprir uma usina mesmoque de porte médio, a análise de viabilidade de implantação de um novo projeto deverádar a máxima relevância à qualidade da área agricultável disponível.

Vale lembrar que cada hectare de cana de açúcar cultivado, produz em média 100toneladas de colmo – nome na parte aproveitável da cana - que serão processadas na

planta industrial. Como uma unidade de porte médio tem capacidade para moer aproximadamente 3.700 ton. por dia, numa safra que se estende de maio a dezembro,

portanto 8 meses ou 240 dias, isto nos levaria a um montante ao redor de 900.000 ton.Para suprir esta capacidade de moagem, necessitaríamos seguramente de 9.0000hectares de lavoura adulta, ou seja, 3.719 alqueires paulistas.

Capítulo – 5

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Dissolu%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Dissolu%C3%A7%C3%A3o



c) - As variedades de cana de açúcar.

SP80-185Destaca-se pela produtividade agrícola e sanidade, além do porte ereto que lhe confere

boa adaptabilidade ao corte mecanizado; o teor de fibra é alto, com florescimento médioe pouca isoporização; responde bem à maturadores químicos e reguladores de

crescimento; a exigência em fertilidade do solo é média e a brotação de soqueira éótima; possui desenvolvimento inicial lento e hábito foliar ereto que prejudicam ofechamento de entrelinha no início do ciclo; é resistente à ferrugem, mosaico eescaldadura, e tem reação intermediária ao carvão; não apresenta sintomas deamarelecimento; possui reação intermediária para suscetível à broca.

SP80-1816Diferencia-se pela brotação de soqueira, rápido desenvolvimento vegetativo e porteereto, sendo excelente opção para o corte mecanizado de cana crua; apresenta boaresposta na aplicação de maturadores químicos; o perfilhamento é excelente, assimcomo o fechamento de entrelinhas; não floresce, o teor de fibra é alto, não apresentatombamento e a exigência em fertilidade do solo é média; possui sensibilidade média aherbicidas; a maturação é semi-precoce na cana-planta e um pouco mais precoce nasoca, atingindo altos teores de sacarose; tem resistência intermediária à broca e boasanidade às outras principais doenças; não tem mostrado os sintomas deamarelecimento.

SP80-3280É reconhecida pelo alto teor de sacarose e produtividade em soqueira; o seu

perfilhamento é intermediário e o fechamento das entrelinhas é bom, devido aocrescimento inicial vigoroso; floresce, no entanto apresenta pouca isoporização; seu teor

de fibra é alto, o tombamento é regular e a exigência em fertilidade do solo é média; tem boa brotação de soqueira; apresenta sensibilidade média a herbicidas e resistência aocarvão, mosaico e ferrugem e é tolerante à escaldadura; não tem mostrado sintomas dasíndrome do amarelecimento; apresenta suscetibilidade à broca.

SP83-5073Caracteriza-se principalmente pelo alto teor de sacarose e precocidade; apresenta boa

brotação de soqueira com perfilhamento médio, exigência média em fertilidade do solo,sendo que não floresce e não isoporiza; seu teor de fibra é alto; não apresentasensibilidade a herbicidas; apresenta respostas significativas em acréscimos de pol %cana à aplicação de maturadores químicos; é resistente à broca dos colmos, ao mosaico

e à escaldadura, sendo intermediária ao carvão e à ferrugem; tem apresentado sintomasde amarelecimento no início e final do ciclo em condições de estresse hídrico. .

SP89-1115 (CP73-1547)É conhecida tanto pela sua alta produtividade e ótima brotação de soqueira-inclusivesob a palha-, como pela sua precocidade e alto teor de sacarose. É recomendada paracolheita até o meio da safra, respondendo positivamente à melhoria dos ambientes de

produção. Apresenta hábito semi-ereto e baixa fibra, floresce freqüentemente, porémcom pouca isoporização. É resistente ao carvão, mosaico, ferrugem e escaldadura, sendosuscetível à broca.

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SP90-1638 (SP78-4601 x?)É conhecida pelo ótimo perfilhamento e brotação de soqueira-inclusive sob a palha-, por não florescer, isoporizar pouco e pela sua alta produção, sendo recomendada paracolheita do meio para o final da safra, nos ambientes com alto potencial de produção.Apresenta hábito semi-ereto e baixa fibra, teor de sacarose e precocidade médias. Nostestes de doenças e nas avaliações às pragas, apresentou suscetibilidade apenas àescaldadura.

SP90-3414 (SP80-1079 x SP82-3544)Destaca-se pelo seu porte ereto, por não florescer, isoporizar pouco e pela sua alta

produção, sendo recomendada para colheita do meio para o final da safra. Nosambientes de alto potencial de produção, responde positivamente à melhoria deles eapresenta teor de sacarose e de fibra médios. Com relação às doenças e pragas, ésuscetível à escaldadura e intermediária ao carvão e broca.

SP91-1049 (SP80-3328 x SP81-3250)

Seu diferencial é a precocidade e alto teor de sacarose, sendo recomendada para colheitano início da safra. Foi mais produtiva que a RB72454 nos ambientes de produçãodesfavoráveis. Apresenta hábito semi-ereto, médio teor de fibra; floresce pouco, masisoporiza. Características: resistente às principais doenças e pragas, sendo consideradade suscetibilidade intermediária ao carvão e à cigarrinha.

Capítulo – 5d) - A formação da lavoura.Já na aula de número 2-B fizemos uma colocação, que vale a pena ser relembrada:

“Quanto mais harmonizados os dois setores estiverem, - agrícola e industrial- maior seráa eficiência da usina como um todo. Por isto mesmo, não importa a que setor de todaaquela enorme organização você faça parte, é imprescindível ter conhecimento dosfundamentos agronômicos que norteiam a preparação do solo, o plantio e a colheita dacana, assim como do processo industrial como um todo, para não se sentir como umextrangeiro dentro do enorme sistema organizacional.”Por esta razão, preparamos uma explanação que, embora trate de cada tópico do setor agrícola com superficialidade, fornecerá uma noção razoavel do processo de preparaçãoda terra, do plantio e da colheita.A preparação do solo-

Se faz necessário tomar cuidado com a preservação da riqueza natural de todo o terrenoque será agricultável. O solo é uma mistura de diferentes materiais, desde rochas que setransformaram na terra propriamente dita – é o caso do basalto que dá origem a terraroxa – incluindo ainda sedimentos orgânicos e minerais, além de uma vegetação natural

– por exemplo, mata de cerrado – ou já implantada como velhas pastagens.A limpeza-Muitos canaviais estão sendo ampliados, dominando áreas de velhas pastagens, algumasdelas degradadas, e então, faz-se necessário a utilização de tratores de esteiras de grande

porte para a retirada de obstáculos (barrancos, cupins, troncos, valas, pequenasirregularidades topográficas, etc.) presentes.Paralelamente a este trabalho são coletadas amostras de solo de cada gleba, que após

identificação são remetidas ao laboratório do Departamento Agrícola onde são efetuadasanálises químicas e físicas. Assim determina-se o tipo de correção – calagem e/ou

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adubação - a serem utilizadas para melhorar a eficiência do solo para o plantio.Eventualmente é feita uma aplicação de herbicida para a eliminação de ervas daninhasde difícil controle. Utilizando-se pulverizadores de barras, acoplados a tratores, emuniciando os operadores com Equipamentos de Proteção Individual (EPI) para evitar eventual intoxicação, a operação é acompanhada por um técnico agrícola da própriaempresa especializado neste tipo de operação.A eliminação da soqueira em áreas de reforma da “fundação”-

No jargão da usina, quando um canavial está envelhecido e consequentemente com acapacidade de produção comprometida, fazendo-se necessário a aração da terra e novo

plantio, diz-se que será necessário trocar a “fundação da lavoura”.A nomenclatura é de fato apropriada, pois o canavial terá de ser refeito desde o seualicerce. Esta decisão sempre é tomada após uma análise econômica da gleba, que levaem conta diversos fatores como: custo de tratamento da soqueira, sua produtividadeatual e futura, a riqueza da variedade instalada atual e da futura, etc. O primeiro passonesta empreitada é a análise do solo, e então se inicia a destruição da soca – brotação docanavial- através de uma gradeação média por grades com discos de 24” ou 32”.

Foto A pg 22 agrícolaEventualmente, dependendo do tipo de solo e das ervas infestantes, pode-se efetuar umadestruição química da soca e das pragas encontradas.A sistematização do terreno – Para dinamizar o fluxo de caminhões e tratores nacolheita, executa-se a rede viária do terreno, assim como a construção de terraços para a

proteção contra a erosão, sendo utilizados para esses serviços tratores de esteira etambém a moto niveladora. Este empreendimento requer todo um planejamento e suaexecução é demarcada pelo serviço de topografia do Departamento Agrícola da usina.


A correção do solo - A análise química determina a eventual acidez do terreno, e o tipode correção a ser utilizada. O laudo define também o tipo e volume de calcário a ser aplicado em cada área. A distribuição do calcário - calagem - é feita através de carretasdistribuidoras, tracionadas por tratores e abastecidas de calcário por uma pácarregadeira. O laboratório de análises químicas confere também a composição químicae física do calcário adquirido, através de ensaios por amostragem.A aração - Antes de qualquer procedimento, deve-se fazer um levantamento na área acom a utilização do penetrômetro de impacto. Basicamente consiste na introdução noterreno, de um elemento de penetração, geralmente de formato cônico. A penetraçãoocorre através do impacto de uma massa de peso pré-estabelecido, que é então erguida a

uma altura já definida e deixada cair sobre o elemento penetrador. O resultado do ensaioé justamente o número de golpes necessários para que o penetrômetro introduza a umadeterminada profundidade. A comparação do resultado obtido, com uma tabela padrãode referência, dará as características geotécnicas do solo.Após o levantamento, é então determinado se o solo será arado e a que profundidade ou,dependendo da topografia, se o mesmo deverá ser inclusive subsolado. Para a aração éutilizado arado fixo ou reversível, tracionado por tratores de pneus. Já a subsolagemsomente pode ser realizada por tratores de esteira.A gradeação - As áreas subsoladas geralmente necessitam de duas gradeações pesadas,e as áreas aradas, apenas uma. Para a execução são empregadas grades aradorastracionadas por tratores e a operação é realizada 24 h/dia de trabalho. Entretanto estesnúmeros citados podem ser alterados dependendo das condições do solo em relação aoseu destorroamento e nivelamento.

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Capítulo – 6

a) – O plantio.Alguns procedimentos preliminares devem impreterivelmente serem efetuados antes do plantio, como a gradeação de acabamento e a surcação. Outros, entretanto, como aaplicação de um herbicida pré-plantio, ou mesmo a fosfatagem do terreno, deverão ser decididos caso a caso. No caso do defensivo agrícola, a decisão dependerá do grau dainfestação de ervas daninhas, e com relação ao espargimento de fosfato, ele só seráexecutado quando a análise química do solo indicar a necessidade.

Foto B pg 48-A

A sulcação - Nos terrenos de boa topografia, faz-se uma sulcação para deposição detorta de filtro para a recuperação do solo. Em outros tipos de terreno, o emprego deformulados químicos no fundo do sulco, ocorre já no momento da sulcação.Os sulcos são executados com sulcadores tracionados por tratores de tração 4x4 emtopografias planas, e tracionados por tratores de esteira onde não se permite a operaçãocom tratores de pneu. A decisão da dosagem de torta de filtro é determinada através deanálise química e é efetuada por carretas com capacidade média de carga de 6 a 7 tons.O adubo químico, por ser de menor volume, é transportado diretamente sobre osulcador, ocorrendo a sua distribuição já na abertura dos sulcos.O plantio -O planejamento de variedades, visando maior produtividade - obtenção de mais

toneladas de açúcar por hectare-, e a redução de pragas e doenças da cana-de-açúcar,acontece em um setor do Departamento Agrícola onde são construídos viveiros ecampos de produção de mudas para este fim. Nesta área, as plantas passam por um

processo de termoterapia -tratamento térmico- e sofrem operações de roguing.


O tratamento térmico cujo custo é bastante acessível pode ser feito em mini toletes como objetivo de controlar o raquitismo da soqueira. O tratamento consiste em submeter oscolmos a uma temperatura de 50,5 ºC, por duas horas. A termoterapia pode ser realizadade várias formas, sendo que os tratamentos mais utilizados são: de toletes de diversas

gemas ao mesmo tempo e de gemas isoladas.Roguing é uma expressão inglesa que significa a prática de examinar cuidadosa esistematicamente o campo de produção de sementes e mudas com o objetivo de eliminar quantas vezes forem necessárias as plantas e doenças indesejáveis. É uma operação defundamental importância para a obtenção de sementes ou mudas de elevado grau de

pureza varietal, genética e física.Esse planejamento leva em conta experiências locais, através de implantação de

experimentos junto a ESALQ e a COPERSUCAR.O período de crescimento para o efetivo corte das mudas nos viveiros é deaproximadamente dez meses.

Foto A pg 51 agrícola ‘

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Capítulo – 6 b) – A colheita manual.Anterior à colheita, é realizado um estudo de aplicação de maturadores na lavoura, em

oportunidades diferentes e de acordo com seu modo de atuação e período ideal de safrade cada gleba. Definido o programa de colheita, determina-se o montante da área comnecessidade de maturação induzida, através das diferentes variedades de cana, idademínima, topografia e localização. Então em data adequada, é feita a aplicação aérea decada setor, e posteriormente, um acompanhamento por análise é realizado na própriaUsina.Ao atingirem a plena maturação, as glebas agrícolas são liberadas para a queima, sendoque estas ocorrem só quando devidamente autorizadas, e são acompanhadas de perto

pela brigada de bombeiros da unidade. O deslocamento da cana colhida até o pátio daindústria se realiza por intermédio de caminhões com uma, duas ou até três julietas.Estes caminhões podem ser carregados diretamente na lavoura com carregadeiras

apropriadas, ou pelo sistema de transbordo. Este é um método que consiste nocarregamento da cana por carregadeira, em carretas dotadas de pneus especialmentelargos para não afundarem dentro da lavoura. Estas carretas desenvolvidas para este fimsão tracionadas por tratores 4x4, que deslocam a carga até um ponto estratégico fora daárea agricultável. Lá o transbordo é realizado por gruas instaladas sobre os caminhõesagrícolas. As carregadeiras por sua vez, agarram a cana recém cortada e amontoadamanualmente.


A queima e o corte são realizados conforme rigorosa programação para que todo este

processo se realize o mais rápido possível, evitando perdas na extração do açúcar.Quanto menor o tempo entre a queima/corte da cana e a moagem, menor será o efeito deatividades microbianas que ocorrem nos colmos, e melhor será a qualidade da matéria-

prima entregue à indústria. Além de afetar a eficiência dos processos de produção deaçúcar e álcool, o tempo de queima/corte também compromete a qualidade dos produtosfinais e o desempenho dos processos.

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Capítulo – 6c) – A colheita mecanizada.Uma lei do estado de São Paulo proíbe a execução da queima de cana pré-colheitadevido ao alto impacto que a fumaça desse processo causa na saúde coletiva e no meioambiente. A previsão inicial era de que a proibição fosse efetivada a partir de 2031.

Posteriormente, um acordo entre governo do Estado e União da Indústria de Cana-de-açúcar –ÚNICA -, estabeleceu uma redução do prazo para 2017.A cana-de-açúcar, quando não é queimada, exige muito mais esforço dos cortadores,diminuindo a produtividade do corte manual em comparação às máquinascolheitadeiras. A ausência das queimadas, de fato traz benefícios à saúde e ao meioambiente, no entanto, pouco ainda se sabe a respeito das conseqüências que amecanização trará para a mão de obra rural, que depende dos canaviais.Pressionadas pela legislação ambiental, a praticidade e o custo da colheita mecanizada,e, também pelo fato de que esta alternativa elimina juntamente com a mão de obra,

problemas sindicais, as usinas aderiram ao novo método. Entretanto, mesmo aquelasque já mecanizaram a colheita, forçosamente ainda executam boa parte deste trabalhoatravés da mão de obra operária, porque as colheitadeiras não conseguem transitar emqualquer tipo de terreno.Foto A pg 5 agrícola

Outro fator que é levado em conta na análise de custo e benefício, é que as máquinasalém de muito caras, requerem todo um suporte para operarem com eficiência esegurança. Cada colheitadeira nova de grande porte, não importando a marca, custaaproximadamente R$ 850.000,00. Além da máquina em si, são necessários também doisequipamentos para transbordo, que elevem a cana na altura das carretas, e tambémtratores e veículos de segurança, como ambulância e caminhão-pipa da equipe de

bombeiros. Faz ainda parte da complexa estrutura, um caminhão comboio, dotado de

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uma equipe de mecânicos e lubrificadores, que fornecerá apoio técnico constante paraevitar qualquer interrupção no processo.A presença da brigada anti-incêndio é essencial por causa da alta temperatura de

funcionamento da colheitadeira e pela facilidade de combustão da palha da cana-de-açúcar. Além do risco de incêndio em área de corte de cana mecanizado, em caso deacidente, o fogo poderia danificar ou destruir a própria máquina de custo elevado. Por estas razões, há um consenso entre os usineiros, de que toda nova aquisição deve,impreterivelmente, ser de três unidades, já que apenas uma delas a mais, de qualquer modo exigiria um “suporte,” que poderia muito bem atender a três delas de uma só vez.

Capítulo – 6d) – A manutenção da lavoura, após a safra.Após cada colheita, analisa-se a produção de cada gleba para se definir o tratamento aser dado ao solo, visando sua melhoria de rendimento na safra futura. Faz parte deste

estudo um conjunto complexo de informações como a variedade plantada, o local,infestação de ervas, os adubos e defensivos aplicados, a idade do canavial, a incidência pluviométrica ocorrida durante o ano, etc.A avaliação interligada de todas estas variáveis irá definir o tratamento que poderá, por exemplo, consistir no enleiramento da palha restante de forma a permitir uma trípliceoperação de subsolagem, adubação e destorroamento, realizada por tratores pesados.Estes equipamentos realizam o cultivo de tríplice operação que armazena e distribui 600quilogramas de fertilizante por abastecida, sendo que o nível de adubação seráobviamente baseado na produção obtida. Este processo permite que, ao mesmo tempose coloque o adubo incorporado à profundidade adequada do solo, e crie condições parase realizar a aplicação de herbicidas para o controle de eventuais ervas - daninhas.

Algumas vezes, dependendo da área, se realiza a aplicação de vinhaça por fertirrigação,dispensando a adubação química. Sabendo-se o nível de infestação e o tipo de erva -daninha predominante, define-se qual ou quais herbicidas serão utilizados em bombasacopladas a tratores de pneus.Através de todo o ciclo da cultura de cana-de-açúcar é feito também o controle deinsetos cortadores –formigas -, utilizando o método de termonebulização ou iscasgranuladas depositadas nos terrenos infestados.O processo de termonebulização consiste da geração de gotículas ultrafinas na faixa de1micrômetro = 1/1000 mm. Os componentes líquidos da formulação são vaporizados,formando aerossóis ultrafinos ao entrarem em contato com o ar ambiente.O método da termonebulização é utilizado particularmente em aplicações de controle de

pragas, nas quais se deseja distribuir as substâncias ativas uniformemente no ambiente,mesmo nos locais mais inacessíveis, e sem a formação de resíduos indesejáveis.É a solução ideal para o tratamento de superfícies em grandes áreas e grandes espaçosvazios, com um mínimo de substância ativa e com pouco esforçoPara a eliminação de alguma erva daninha que porventura escape do controle, realiza-secarpa química com aplicadores costais manuais ou mecânicos. No caso de algumareincidência, para a completa eliminação da mesma, este repasse se restringe a umaaplicação manual de herbicida ou duas carpas manuais com enxadas.

Capítulo – 7a) - Glossário.

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ATR (Açúcares Redutores Totais)- Indicador que representa a quantidade total deaçúcares da cana sacarose, glicose e frutose-. O ATR é determinado pela relaçãoPOL/0,95 mais o teor de açúcares redutores.

Açúcares redutores- Representam a quantidade de glicose e de frutose presentes nacana, e que afetam diretamente a sua pureza, já que refletem em uma menor eficiênciana recuperação da sacarose pela fábrica.

Brix da cana- É a porcentagem em massa de sólidos solúveis contidos em uma soluçãode sacarose quimicamente pura

Broca- A mais importante praga da cana é a Diatraea saccharalis, cujo adulto é umamariposa de hábitos noturnos, e que realiza a postura na parte dorsal das folhas.

Nascidas, as lagartinhas descem pela folha e penetram no colmo, perfurando-o na regiãonodal. Dentro do colmo cavam galerias, onde permanecem até o estádio adulto.Os prejuízos decorrentes do ataque são a perda de peso devido ao mau

desenvolvimento das plantas atacadas, morte de algumas plantas, quebra do colmo eredução da quantidade de caldo. Além desses, o principal prejuízo é causado pela açãode agentes patológicos que penetram pelo orifício ou são arrastados juntamente com alagartinha, ocasionando entre outros danos a podridão-vermelha, responsável pelainversão e perda de sacarose no colmo.

Carvão- É uma doença sistêmica causada por fungo e que encontra boas condições dedesenvolvimento nas regiões subtropicais com inverno frio e seco. O sintomacaracterístico é a presença de um apêndice na região final do colmo, medindo de 20 a 50cm de comprimento por 0,5 a 1,0 cm de diâmetro. Inicialmente, esse "chicote" apresentacor prateada, passando posteriormente à preta, devido à maturação dos esporos nele

contidos. A transmissão ocorre pelo plantio de mudas doentes, pelo vento que disseminaos esporos e pelo solo contaminado. A doença provoca um verdadeiro definhamento nacana-de-açúcar, dando à planta uma semelhança de capim. Ambos os rendimentos, tantoo agrícola como o industrial são severamente afetados.

Cigarrinha- O termo cigarrinha-da-cana-de-açúcar é a designação comum a diversasespécies de insetos de ampla distribuição no Brasil, sendo extremamente comuns emáreas cultivadas, o que as tornam constantes pragas em diversas culturas agropecuárias.Os insetos machos dessa espécie medem cerca de 12 milímetros e possuem coloraçãogeral avermelhada. Atacam as folhas e raízes da cana-de-açúcar. Também sãoconhecidos pelos nomes de baratinha, cigarrinha-dos-canaviais e cigarrinha-vermelha.

Os principais danos vistos são plantas desnutridas, desidratadas e ressecadas. Folhascom manchas amareladas e posteriormente avermelhadas e secas. Os adultos injetamtoxinas nas folhas. A redução da área verde da cana decorrente da sucção pelas ninfas eadultos interrompe o processo de fotossíntese, causando atrofia da cana e encurtamentodos entrenós (gomos), reduzindo o armazenamento do açúcar e podendo causar perdasagrícolas e industriais da ordem de até 60%.

Escaldadura- Doença de ação sistêmica, causada por bactéria, é transmitida pelo plantio de mudas doentes ou qualquer instrumento de corte contaminado. As folhastornam-se anormais, duras, subdesenvolvidas e eretas, com estrias finas. Pontuaçõesavermelhadas são observadas na região do nó, quando o colmo é seccionadolongitudinalmente.

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Inseto

http://pt.wikipedia.org/wiki/Brasil

http://pt.wikipedia.org/wiki/Agropecu%C3%A1ria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cana-de-a%C3%A7%C3%BAcar

http://pt.wikipedia.org/wiki/Inseto

http://pt.wikipedia.org/wiki/Brasil

http://pt.wikipedia.org/wiki/Agropecu%C3%A1ria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cana-de-a%C3%A7%C3%BAcar



A escaldadura provoca baixa germinação das mudas, morte dos rebentos ou de toda atouceira, desenvolvimento subnormal das plantas doentes, entrenós curtos e baixorendimento em sacarose.

Esporos- Em biologia, chamam-se esporos as unidades de reprodução das plantas. Umesporo é basicamente uma célula envolvida por uma parede celular que a protege até ascondições ambientais se mostrarem favoráveis à sua germinação.

Fechamento das entrelinhas- Quanto maior for o índice de área foliar numamodalidade de cana-de-açúcar, tanto maior será a velocidade no fechamento dasentrelinhas – espaçamento regular na plantação- e obviamente menor será adisseminação de ervas daninhas.

Ferrugem- Dentre as doenças fúngicas - causadas por fungos - e que podem prejudicar o canavial, a ferrugem é uma das mais disseminadas. A ferrugem está presente em todasas regiões produtoras do Brasil e é encontrada em, aproximadamente, 64 países

produtores. Conhecida há mais de 100 anos, a doença causa perdas de 50% nasvariedades mais suscetíveis. Inicialmente, surgem pequenas pontuações cloróticas nasfolhas, que evoluem para manchas alongadas de coloração amarelada, podendo ser observadas na superfície superior e inferior da folha. As manchas variam entre dois edez centímetros de comprimento e um e três centímetros de largura e aumentamrapidamente de tamanho, mudando da coloração amarela para avermelhada, vermelho-

parda e preta nos estágios finais de morte da folha.

Gema- Termo botânico que designa o “olho” do nó, exatamente onde irá iniciar aformação do broto.

Internódio- Internódio é um termo botânico, que designa o intervalo entre as gemas de

crescimento do caule, também chamadas de nós.Isoporização- O processo de florescimento, um aspecto importante na produção dacana-de-açúcar, implica em alterações morfofisiológicas da planta, sendo consideradoaltamente indesejável, pois normalmente é acompanhado de intensa “isoporização” ouchochamento dos colmos. São atribuídas ao florescimento, perdas substanciais emtonelada de cana e teor de sacarose durante a colheita. A “isoporização” do colmo teminício com a ocorrência do florescimento, ocasionando a desidratação do tecido e umaconseqüente perda de peso final.

Manchas cloróticas- Manchas amareladas espalhadas na superfície da folha.

Mosaico- Trata-se de uma doença sistêmica, causada por vírus e que, no passado,acarretou seríssimos prejuízos à agroindústria mundial, inclusive à brasileira, chegandoa dizimar certas variedades com extenso cultivo na época. A transmissão da doençaocorre através do plantio de tolete contaminado e pelos pulgões. O principal sintomasurge nas folhas jovens do cartucho, sob a forma de pequenas estrias, causando umaalternância entre o verde normal da folha e o verde claro das estrias. A baixa

produtividade das lavouras enfermas é conseqüência do subdesenvolvimento das plantase baixo perfilhamento das touceiras

Perfilhamento- No plantio de cana, são enterrados no sulco porções do caule da planta.

Cada porção do caule é cortada de forma a apresentar 1, 2 e até 3 gemas, e que, por essemotivo, são utilizados para propagar a mesma. Essas porções de caule são denominadas

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Reprodu%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Plantae

http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula

http://pt.wikipedia.org/wiki/Parede_celular

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ambiente

http://pt.wikipedia.org/wiki/Germina%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Gomo_(bot%C3%A2nica)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Caule

http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%B3s

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Gomo_(bot%C3%A2nica)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Caule

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toletes. Diante da umidade do solo e da presença de sais minerais, o tolete propaga as primeiras ramificações com folhas. O mesmo tolete pode apresentar várias ramificaçõesoriginando, visualmente, diferentes plantas. Como todas as ramificações provêm de umúnico tolete, são na realidade a mesma planta. Esse conjunto de ramificações originadosa partir de um tolete é denominado touceira. Quando acontecem essas ramificações a

partir de um mesmo tolete, ou sistema radicular de uma planta, diz-se que a plantaapresenta perfilhamento.

Pol da cana- teor de sacarose – porcentagem- aparente na cana. Para a indústriacanavieira, quanto mais elevados os teores de sacarose, melhor.

Porcentagem da fibra da cana- Reflete na eficiência da extração da moenda, ou seja,quanto mais alta a fibra da cana, menor será a eficiência de extração. Por outro lado, énecessário considerar que variedades de cana com baixos teores de fibra são maissusceptíveis a danos mecânicos ocasionados no corte e transporte, o que favorece acontaminação e as perdas na indústria. Quando a cana está com a fibra baixa elatambém acama e quebra com o vento, o que a faz perder mais açúcar na água de

lavagem.Pureza: é determinada pela relação POL/Brix x 100. Quanto maior a pureza da cana,melhor a qualidade da matéria-prima para se recuperar açúcar. Todas as substâncias queapresentam atividade óptica podem interferir na POL, como açúcares redutores (glicosee frutose), polissacarídeos e algumas proteínas.

Tempo de queima/corte: é o tempo entre a queima do canavial e a sua moagem naindústria (no caso da colheita manual) ou o tempo entre o corte mecanizado e amoagem. Quanto menor o tempo entre a queima/corte da cana e a moagem, menor seráo efeito de atividades microbianas nos colmos que ocorrem e melhor será a qualidade da

matéria-prima entregue á indústria. Além de afetar a eficiência dos processos de produção de açúcar e álcool, o tempo de queima/corte também afeta a qualidade dos produtos finais e o desempenho dos processos.

Sistêmico- Por definição, o pensamento sistêmico inclui a interdisciplinaridade, no casode doenças sistêmicas que atacam a cana de açucar, são aquelas que causam dano aovegetal como um todo e não apenas em um ponto localizado. Seria como por exemplo ahipertenção no corpo humano que termina por comprometer toda a sua funcionalidade,diferentemente de uma otite – infecção no ouvido.

Raquitismo da soqueira- As mudas portadoras do raquitismo exibem germinação lentae desuniforme, e os maiores prejuízos ocorrem nas soqueiras com baixo perfilhamento,internódios curtos, com subdesenvolvimento geral e desuniforme no talhão. Adisseminação do raquitismo no campo ocorre pelo plantio de muda doente e pelo uso deinstrumento cortante contaminado, principalmente o podão usado no corte da cana.

Soqueira- Após o corte da cana, as raízes que sobram no campo recebem o nome desoqueiras. Quando há a necessidade de se refazer o plantio da cana-reforma do canavial,ou reforma da fundação da lavoura-, as soqueiras são eliminadas, muitas vezes, por herbicidas ou mesmo máquinas apropriadas que erradicam mecanicamente as mesmas.

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Capítulo – 8a) – Como surgiu o capital estrangeiro no setor sucroalcooleiro nacional.

É inegável que nas duas últimas décadas ocorreu uma modernização muito grande naindústria sucroalcooleira nacional, mas ainda hoje se a compararmos com outros setorescomo, por exemplo, o de fabricação de papel e celulose, notaremos que a tecnologiautilizada nas usinas de açúcar e álcool, ainda continua antiquada. Anteriormente a este

período de considerável progresso que mencionamos, os críticos mais ácidos diriammesmo que a tecnologia utilizada na indústria açucareira era “pré - histórica”.Principalmente por tratar-se empresas do setor alimentício, o grau de higiene, por exemplo, mantido ainda hoje pela maioria delas, é praticamente inaceitável.

Nos últimos cinco anos, porém, ocorreu uma drástica mudança no panoramaeconômico do setor, com a entrada de verdadeira avalanche de capital estrangeiro. Estefato inegavelmente trouxe franca melhoria, inclusive na área tecnológica e duas são as

razões básicas que os economistas afirmam que desencadearam este “boom”.A incapacidade da India - nosso maior concorrente - em conseguir majorar sua produção para suprir o crescente mercado internacional de açúcar, e o fato do mundohaver despertado para a real necessidade do uso de um combustível alternativo, quefosse ao mesmo tempo mais limpo que o petróleo, e também renovável. Estes doisfatores acabaram por provocar a enorme injeção de capital no setor sucroalcooleiro doBrasil, que então, sofreu praticamente uma revolução. Uma considerável quantidade deunidades de pequeno e médio porte, com histórico de varias gerações como empresasfamiliares, foi parar nas mãos destes grupos investidores, e inclusive, há casos degrandes plantas que também sucumbiram à pressão econômica e foram negociadas.Ainda que atualmente muitas destas usinas mantenham boa parte da antiga equipe

dentro do seu quadro de gestores e técnicos, o poder acionario, os seja, a capacidade dedecidir, já está nas mãos de companhias estrangeiras.Paralelamente a esta interferência, que indiscutivelmente forneceu “poder de fogo” paraimediatas ampliações tanto na área industrial quanto na agrícula de várias delas, umnúmero realmente preocupamte de outras unidades começou a ser instalado nos estadosde São Paulo, Mato Grosso do Sul, Goias e Minas-Gerais. Alguns municípios inclusive,tomaram medidas acauteladoras tentando coibir a monocultura da cana dentro de seusdominios de jurisdição, por a considerarem danosa à própria economia local.

Capítulo – 8

b) – O mercado internacional do açúcar.Sendo o açúcar uma comoditie – leia-se mercadoria - de comércio internacional, cujo

preço de mercado é pautado ou pela Bolsa de N.Yorque ou de Londres, obviamente queos investidores estão cientes de que não podem se dar ao descaso de administraremsuas recentes aquisições “com rédea solta”. Experientes, sabem que é decisivoreestruturar as empresas, modernizar os equipamentos, a frota de veiculos, toda aestrutura agrícola, e, se possível, enchugar o quadro de funcionarios. A novaadministração dispensa os que são menos capacitados, e substitui os que não seadequarem às novas normas. São medidas objetivando obter o produto final com preço

internacionalmente competitivo. Vale lembrar que o mercado consumidor para uma produção de açúcar desta magnitude, não é o interno. Em 2008 o Brasil exportou

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mais de 19,5 milhões de toneladas do produto, e em 2009, a exportação passou amarca dos 22 milhões de toneladas.Apenas como curiosidade numérica, lembrando que os navios que usualmentetransportam o açúcar a granel, abrigam em média 100.000 ton. do produto, estamosfalando de nada menos que 200.000 cargueiros em um ano, que representariam umafrequência de 54 partidas por dia dos portos brasileiros!Os Estados Unidos por serem também produtores, adotam uma política protecionista e

procuram criar barreiras alfandegarias para dificultar a entrada do nosso produtonaquele país. A Europa, um consumidor disputado, pode muito bem ser abastecida

pelos portos do Mediterrâneo, que seriam facilmente alcançados pelos fornecedoresindianos, fazendo a rota pelo Mar da Arábia, Mar Vermelho, e depois acessando oMediterrâneo pelo Canal de Suez. O Oriente Médio, outro forte comprador cuja portade entrada maior é Dubai, nos Emirados Árabes, têm para os indianos, um acesso maisfácil ainda. Basta navegar para o norte pelo Mar da Arábia, e depois apenas adentrar

pelo Golfo de Omã, ou eventualmente fazerem a rota anterior até o Mediterrâneo,chegando então por exemplo a Beirute, no Líbano.Concluindo, o Brasil tem de produzir o seu açúcar de exportação impreterivelmente

com custo baixo o suficiente para compensar a considerável diferença a ser paga emfrete, às companhias que irão fazer a longa travesia do Atlântico. O preço de mercadointernacional, refere-se sempre ao açúcar posto, por exemplo, no Porto de Hamburgo,na Alemanha, ou no de Marselha no sul da França, mas não importa de onde tenhavindo.

Capítulo – 8 c) – O açúcar VHP, (Very High Polarization),

o carro chefe no mercado de exportação.O Brasil é o maior produtor mundial de açúcar, sendo que cerca de 65% da sua produção é exportada. Do que é comercializado no País, 84,5% do volume é de açúcar cristal, 14%, de refinado e 1,5% de açúcar líquido.O carro chefe no mercado de exportação é sem dúvida o açúcar VHP, que pode ser enviado a granel, ou em big-bags, que são embalagens de poliéster ultra-resistente, comcapacidades variando de 500 kg a 2000 kg.O Açúcar VHP (Very Hight Polarization) é utilizado como matéria-prima para outros

processos e destinado ao refino devido a sua alta polarização. Quanto maior a polarização, maior a pureza do produto, quanto maior a pureza, maior a capacidade deadoçar. O açúcar VHP tem entre 99,1-99.69% de polarização, e cor até 150 ICUMSA

O termo ICUMSA é a sigla da International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis - Comissão Internacional para Métodos Uniformes de Análise de Açúcar -.Quanto mais baixo esse índice, mais claro ou mais branco, é o açúcar. À medida queesse índice aumenta, o açúcar vai adquirindo uma coloração mais escura. A coloraçãodo açúcar está diretamente relacionada:ao número de partículas carbonizadas presentes, o que representa falha na higienizaçãodo equipamento que entra em contato com o produto, uma vez que tais partículas sãoarrastadas durante o processo de fabricação; ao tamanho dessas partículas, ou seja,quanto menores as partículas, mais branco é o açúcar e vice-versa.Em sua fabricação, o tratamento do caldo é mínimo, e produzido sem a utilização deenxofre e cal, o que o torna o produto com uma cor diferente do cristal branco.

No estágio final, a massa cozida sofre lavagem reduzida na centrífuga, assim o açúcar fica menos úmido e é ideal para exportação, já que a ausência de umidade facilita o

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transporte a granel. Pode ser usado para o consumo, mas geralmente e exportado para países que o utilizam na produção do açúcar branco ou refinado.A polarização do açúcar – POL - oficialmente expressa em graus ºZ (do vocábuloalemão zucker = açúcar) define a porcentagem de sacarose no açúcar, cujo valor paraaçúcar de consumo direto é sempre superior a 99,7

Capítulo – 8d) – Outros produtos que podem gerar receita parauma usina.Açúcar RefinadoÉ um açúcar mais elaborado. Seu aspecto branco o torna mais sofisticado. É maisvendido no mercado interno.Tem mais do que 99,9 de Polarização e no máximo 45ICUMSA.Açúcar Demerara

Não passa pelos processos de clarificação, conservando assim intacta a película de melque envolve os seus cristais. É pouco vendido no mercado interno, a maioria da

produção é para exportação.Açúcar TrituradoÉ o mesmo açúcar Cristal só que moído. Seu maior uso é na produção de docesrefinados. Baixa produção, vendido apenas no mercado interno.Mel RicoMel com grande concentração de açúcar, geralmente utilizado para extração do açúcar ou destilação de álcool.MelaçoMel com baixa concentração de açúcar, geralmente utilizado para destilação do álcool

ou para alimentação animal.Energia ElétricaProduto originado a partir da queima do bagaço da cana (biomassa), utilizada na própriaunidade industrial, sendo seu excedente vendido para concessionárias de energias.Óleo fúselSubproduto da destilação do álcool, é utilizado para fins farmacêuticos e indústriasquímicas.LeveduraServe como complemento de ração animal.Bagaço de cana hidrolisadoSubproduto da cana cuja utilização é exclusiva para ração animal.

VinhaçaSubproduto da fabricação do álcool é utilizado como fertilizante no canavial da própriaunidade industrial.TortaSubproduto da fabricação do açúcar e do álcool é utilizada como fertilizante.

Capítulo – 9a) – A eficiência no processo industrial.

No processo industrial, os três parâmetros decisivos para o bom desempenho daatividade sucroalcooleira são: elevado índice de recuperação de açúcar e álcool, mínimocusto operacional possível, e, altos índices de geração de energia elétrica excedente,

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para venda. Eles são alcançados com o emprego de equipamentos e instalações de boa qualidade, gestão eficiente, e com um mínimo de descontinuidade no processofabril por falta de cana, limpezas e manutenção. Obviamente que um balanço energético

bem afinado, visando obter baixo consumo de vapor no processo e possibilitar gerar vapor para a geração de energia elétrica excedente, é também decisivo. Mas comrelação ao primeiro parâmetro que citamos o “índice de recuperação de açúcar e álcoolna indústria”, ele de fato depende da eficiência do processo fabril, mas obviamente quedepende também da qualidade da matéria prima utilizada. Daí a necessidade do pleno etotal monitoramento do montante de cana recebido diariamente, e o mais relevante, aaveriguação permanente da qualidade desta cana recebida.

Capítulo – 9 b) – A pesagem da matéria prima.A perfeita sincronia entre o transporte da cana desde a lavoura até o descarregamento notombador é imprescindível para a eficiência e economia dos equipamentos e

trabalhadores envolvidos neste enorme processo. Um eventual transtorno norecebimento pode originar até o congestionamento de caminhões carregados. Comoconseqüência, haverá carência de veículos vazios na colheita, as colhetadeiras serãoforçadas a parar suas atividades, o que comprometerá a eficiência do processo demovimentação e recebimento da cana na planta. Somente com a pesagem metódica da matéria prima, o setor agrícola conseguirácontrolar a sua produção e produtividade. A Gerência Industrial também depende destainformação para controlar seus processamentos, medir a produtividade industrial, etomar decisões. A pesagem fornece ainda dados que são imprescindíveis para o

pagamento da cana aos fornecedores e do transporte terceirizado. O certo é que ela permite a criação de um banco de dados para consultas posteriores, muito úteis para as

gerências dos dois setores, o agrícola e o industrial.A modernização das usinas atingiu praticamente todas as áreas: a agrícola, com aimplantação das colheitadeiras mecânicas, a de transportes, com a utilização de carretasde transbordo e os enormes treminhões, e obviamente que esta busca por melhor eficiência, atingiria também a indústria como um todo, desde a recepção da cana aoacondicionamento final do açúcar em big-bags de 2 toneladas, por exemplo.Incrementando o aumento de velocidade na recepção, e adequando-se ao recebimentode caminhões de cana inteira e picada, cada vez mais longos, muitas unidadesinstalaram balanças eletrônicas, totalmente automatizadas, com 30 metros ou mais decomprimento, e 120 toneladas de capacidade.As modernas balanças rodoviárias de plataforma são dotadas de sensores chamados

células de carga. As células sustentam a plataforma e medem o peso da carga que estásobre a mesma, transmitindo um sinal elétrico que é decodificado e apresentado emvalores numéricos ao operador. Muitas opções de automação podem ser atualmenteacopladas à balança como, por exemplo: semáforos, cancelas, sensores de

posicionamento e leitores de dados do caminhão. Elas podem ser instaladascompletamente sobre o piso, semi embutidas ou ainda totalmente embutidas. Nesteúltimo caso a balança fica sob uma plataforma de concreto que está ao nível do solo.Deve-se levar em consideração na definição do modo de instalação a área disponível e afacilidade de acesso para limpeza. As dimensões podem variar de 9 a 60 m decomprimento e largura entre 3,00 e 3,20 m. A capacidade de pesagem abrange de 30 a200 t.Atualmente, há composições de transporte de cana com comprimento de até 40 m, e osmodelos longos agilizam o processo de pesagem. A definição da quantidade de balanças

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necessárias a uma planta é definida em função da sua capacidade de moagem.Usualmente a usina possui um equipamento para pesar o conjunto caminhão-reboquecarregado, e, outro na saída da recepção de cana, para a repesagem do veículo após adescarga. É obvio que estas operações podem ser feitas num só equipamento, se umdeles estiver em manutenção, ou ainda se a capacidade de moagem da usina for tal quenão necessite da duplicidade.As balanças são utilizadas também para pesagem de produto acabado, insumosnecessários à produção de açúcar e etanol, adubos e defensivos agrícolas, e tudo o maisque for adquirido com valor proporcional ao peso, como por exemplo, vigas e chapas deaço.

Capítulo – 9c) – O laboratório de sacarose, o PCTS.Até 1997 a cana sempre foi paga aos fornecedores, na maioria das unidades produtorasde açúcar e álcool, pelo teor de sacarose aparente do caldo, razão do nome - PCTS -

Pagamento de Cana pelo Teor de Sacarose.Após 1998, iniciou-se o pagamento da cana, com base no total de açúcares recuperáveisque é denominado ATR – Açúcar Total Recuperável.Ocorreu sem dúvida um aprimoramento na forma de pagamento, pois ele passou aincluir além da sacarose, o teor de açúcares totais, fibra, quantidade de impureza vegetale mineral e outras características que auxiliam na determinação da qualidade da matéria-

prima a ser processada. Esta análise detalhada da cana passou a orientar o controle do processo produtivo, e permitir uma fiscalização na eficiência da indústria narecuperação do açúcar produzido pela natureza no campo e acumulado nos colmos dovegetal. O pagamento aos fornecedores orientado pela ATR propicia uma remuneraçãomaior àqueles que entregam a cana madura, devidamente limpa e com menor tempo

decorrido após a queima. O verdadeiro valor da cana para a usina depende daquantidade de açúcar que pode ser recuperada dela e do custo que será despendido emseu processamento. O novo método de pagamento oferece um incentivo econômico ao

produtor para entregar uma matéria prima com qualidades que incrementem a produçãode açúcar e etanol.É um sistema totalmente novo de pagamento que adota uma série de variáveis para ocálculo, entretanto o nome PCTS para mencionar o processo matemático de cálculomanteve-se, e, inclusive o local onde se coleta as amostras das cargas e executam asanálises correspondentes, ainda é denominado “Laboratório do PCTS”.Cada amostra que é retirada através da sonda rotativa obliqua, na carga de cana doscaminhões, é desintegrada numa forrageira, esmagada numa prensa hidráulica, e o caldo

resultante é então analisado para se determinar os parâmetros técnicos mencionados quedefinem a sua verdadeira qualidade enquanto matéria prima.O equipamento utilizado antigamente para a retirada da amostra, a sonda horizontalconhecida no jargão das usinas como “Bernardão”, hoje quase que faz parte do passado.


Ele foi substituído por sondas amostradoras oblíquas, que realizam uma coleta maislegítima na operação de amostragem, uma vez que extraem material proveniente detodas as camadas de uma determinada carga. As carretas antigas ainda possuem na sualateral de aço, o enorme buraco circular por onde entrava a sonda horizontal, mas já nãoé mais possível colocar diante dele uma cana melhor e receber o preço privilegiado por toda uma carga de qualidade inferior.

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Capítulo – 9d) – A descarga com o hilo ou tombador.Já faz muitos anos que as usinas deixaram de utilizar o barracão de cana para

armazenamento de matéria prima, e a ponte rolante como equipamento para descarga.Barracão de cana é a denominação de edifícios construídos em alvenaria ou estruturasmetálicas, muitas vezes sendo uma extensão do próprio edifício das moendas oudifusor, onde a cana era armazenada durante o dia para suprir a moagem noturna. Comuma largura entre 20 a 30 metros e a altura útil na faixa de 15 metros, e sempre assistido

por ponte rolante. Estas realizavam a movimentação da cana através de garrashidráulicas, ou do balanção que sustentava os cabos de aço que envolviam as cargas.


Atualmente a cana sai da lavoura praticamente dia e noite, e, com a evolução dos meiosde colher e transportar, o excedente que não vai ser moído durante o dia pode ser apenascolhido, porem transportado no próprio período noturno. Também é possível a cana ser levada até a unidade produtora e mantida no pátio nas carretas tipo rodo trem ou bi tremcomo também são chamadas. As duas carretas são então separadas do cavalo mecânicoe ficam livres para levarem outras duas vazias até a lavoura. Um trator 4x4 fará amovimentação das carretas carregadas, do local de estocagem até a balança e o ponto de

descarga.Foto A pg 5 indústria

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Para o transporte rodoviário em si, emprega-se caminhões combinados com reboquesem diferentes configurações: caminhão plataforma trucado,- truck -,caminhão

plataforma trucado com um reboque, -Romeu e Julieta-, caminhão plataforma trucadocom dois reboques –treminhão- e cavalo mecânico com dois reboques - rodo trem ou bitrem -.Carrocerias tipo fueiro, específicas para cana inteira caíram em desuso. Possuíam a

parte frontal fechada, e as laterais e a traseira eram constituídas de tubos verticais de açoespaçados e com altura de aproximadamente 1,5 m. Estes tubos abrigavam no seuinterior, troncos de eucalipto de 3”, cujo comprimento chegava até a altura total dacarroceria. O descarregamento era feito com cabos passantes, erguidos pelo balanção da

ponte rolante do barracão.As carrocerias mais recentes são totalmente confeccionadas em chapa e perfis de aço, eservem para cana inteira e picada. A descarga é feita basculando-se a caçamba cujo eixode articulação se localiza na parte superior lateral do lado da descarga. O basculamentofoi projetado para ser feito com hilo tombador, entretanto pode-se utilizar a ponterolante com balanção adaptado. Elas podem equipar os caminhões trucados, com umreboque, treminhão ou rodo trem.

O hilo – do espanhol, fio – nada mais é que um guincho mecânico com capacidade delevantamento de 20 a 50 toneladas, provido de uma lança de 15m de comprimento, deonde desce o cabo de aço de 7/8” ou 1”. A lança na verdade é uma estrutura metálicatubular, com formato piramidal, em cuja extremidade estão as roldanas para guiar oscabos. O motor elétrico, redutor para dar torque e o tambor de enrolamento do cabo aosistema estão instalados na base da lança. A lança, e o acionamento estão devidamenteancorados em uma robusta fundação de concreto armado, localizada abaixo da linha do

piso, e com dimensões aproximadas de 6m x 6m x 4m de profundidade. Na data doconcretamento da fundação, na caixa que acondiciona a ferragem da formidável base,são despejados 144m3 de concreto usinado. A lança é projetada de tal modo que apósser instalada, fica ligeiramente inclinada em direção oposta à base que a segura. Esta

inclinação permite que quando os veículos estacionem ao lado da lança para a descarga,os cabos de aço do hilo subam e desçam verticalmente.

Capítulo –10a) – A limpeza diferenciada, para a cana queimadaou inteira e a crua ou picada.A cana que foi queimada e, portanto, colhida manualmente, chega à usina praticamente

inteira dentro das carretas, tendo sido apenas despojada do palmito pelos operários dalavoura, pois inclusive a sua palha foi consumida pelas chamas da queimada. Na mesade recebimento ela é impreterivelmente lavada por um sistema de jatos ou através deuma formidável cortina d’água, suprida por uma bomba centrífuga capaz de deslocar àsvezes mais de 1.000 m3/hora, ou seja, mais de 1.000 000 litros/hora.

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Esta operação visa remover da matéria prima, areia, terra, cinzas, e outras impurezasdanosas ao processo industrial. A areia, por ser enormemente abrasiva, tem a

propriedade de praticamente destruir equipamentos e tubulações. . A água é coletadasob a mesa e conduzida ao sistema de tratamento para remoção da terra, e, em seguida

bombeada novamente para a mesa, num circuito fechado com reposição das perdassomente. O detalhamento deste tratamento será visto no capítulo 24 – A.Já a cana crua, que não levou fogo e obviamente foi colhida com máquinas, chegadentro das carretas já picada em toletes – resultado do próprio funcionamento dascolheitadeiras- e não deve ser lavada. Embora na lavoura as máquinas mais modernas

proporcionem uma boa pré-limpeza por ventilação, muitas vezes a cana chega norecebimento ainda muito suja. Nos dias posteriores a incidência de chuva, a quantidadede terra e areia presentes costuma ser muito grande, e nestas oportunidades, a GerênciaIndustrial entra em alerta e faz marcação cerrada junto ao pessoal do DepartamentoAgrícola, para coibir a vinda destes contaminantes para a indústria. Os operadores dascolheitadeiras devem então ser instruídos para executarem todas as manobras possíveis

no campo, procurando minimizar o problema.A grande dificuldade, é que a cana crua, ou picada como também é denominada, nãodeve ser lavada, pois os múltiplos cortes feitos pelas colheitadeiras criam infinitos

pontos de sangria por onde o suco da cana – leia-se sacarose – inevitavelmente merejacom abundância. A lavagem dos toletes por jatos ou pela cortina d’água levaria estesuco por arraste, causando uma perda considerável daquilo que é o componente mais

precioso na matéria prima. Como a cana crua tende a trazer um percentual de terra por tonelada, em valores próximos, ou até maiores que a cana inteira, algumas usinassucroalcooleiras mais modernas já instalaram em suas mesas um sistema de limpeza aseco, por ventilação.O tratamento de limpeza dado então aos dois tipos de cana é totalmente distinto, e não

é incomum, encontrarmos usinas equipadas com duas mesas de recebimento, paraatenderem às duas classes de matéria prima. Entretanto, as que não fizeram este

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investimento executam na única mesa, procedimentos alternados sempre que o tipode cana muda. Mas nestas circunstâncias, qualquer distração por parte do operador podeacarretar na prejudicial e indevida lavagem de cana picada. A perda de sacarose por este

procedimento equivocado é da ordem de 3 a 3,5 %.Como o uso da água para a finalidade de limpeza obrigatoriamente implica no seutratamento para sua a recuperação, já existem usinas que adotaram a limpeza a secocomo o método único, sendo, portanto, aplicado para qualquer tipo de cana.Para que isto seja exeqüível, a mesa alimentadora terá que ser equipada com dois novosacessórios. O tambor nivelador e o adensador. O primeiro equipamento apenasuniformizará a camada de cana que irá adentrar no adensador, e este terá a exata funçãode transformar a cana queimada e inteira, em cana picada, o que facilitará a passagemda corrente forçada de ar por entre a cana, e incrementará o arraste dos contaminantes.De todos os modos, o funcionamento de ambos os equipamentos está detalhado maisadiante.O fluxo de ar produzido por potentes ventiladores de alta pressão atravessa a "cascata"de cana picada, que cai do alto da mesa alimentadora para a esteira de cana. As mesastêm altura suficiente para permitir a instalação dos ventiladores e também possibilitar a

queda da cana de uma altura conveniente em relação à esteira de talisca. Neste processo de limpeza a seco, o fluxo de ar realiza um bom trabalho, chegando aextrair próximo de 70% dos contaminantes. De qualquer modo, é um percentual maisdo que suficiente para que a usina processe o caldo e o bagaço sem transtornos.Havendo uma boa sincronia entre a lavoura e a indústria, aquela procurando sempreentregar "cana limpa" ou mais o mais próximo disto que ela conseguir, e a indústriaatravés deste sistema de ventilação completar a limpeza, o binômio funcionará sem

problemas.

Capítulo –10 b) – A mesa alimentadora.Para cumprir as funções básicas de dosar a carga e promover alimentação uniforme,contínua e ininterrupta das esteiras de cana, é imprescindível que as mesasalimentadoras possuam velocidade de operação continuamente variável. Sem estavariação torna-se difícil cumprir a tarefa acima. Via de regra, elas são operadasmanualmente, e a mudança de velocidade da corrente de arraste pode ser produzidaatravés do variador eletromagnético de velocidade, ou do inversor de freqüência.Ambos são componentes eletro mecânicos disponíveis no mercado para este fim, sendoque o inversor é mais moderno, menos susceptível a defeitos, e proporciona mais

economia de energia.Foto B pag 3 indústria

As mesas convencionais, com inclinação até 30 graus, oferecem uma capacidade dealimentação mais elevada, pois a camada de cana que desliza sobre elas é mais espessa.A lavagem de cana, entretanto, é deficiente exatamente devido a esta grossa camada decana dificultar a penetração da água.

Nas mesas de elevada inclinação - 45° e 50°- mais utilizadas hoje em dia, a cana ao ser movimentada fornece uma camada uniforme de pouca espessura, pois os “pacotes” ou“bolos” desmoronam pela própria declividade. E a menor altura da camada de cana

arrastada pelas correntes melhora a eficiência de lavagem, facilita o controle e auniformidade de alimentação. Por outro lado, esta menor espessura da camada de cana

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reduz a capacidade de alimentação da mesa e, portanto, é necessária uma velocidademaior para suprir a demanda da moagem. Inevitavelmente o desgaste das correntes émaior que nas mesas convencionais, mais lentas.

Capítulo –10

c) – O tambor nivelador.O nivelador de cana é instalado no meio da mesa e sua função é proporcionar uma alturaconstante de cana, evitando que um pacote grande seja enviado à esteira metálica.

Ele estabiliza a carga nos equipamentos subseqüentes de preparo e ajuda a reduzir aincidência de embuchamentos. Operam tipicamente em velocidades bem baixas numnível de 500 a 1.500 mm acima do transportador da mesa. Faz pouco em termos de

preparo, e a potência requerida para seu acionamento é baixa. Entretanto, o motor deveser dimensionado para absorver ocasionais feixes de cana maiores, caso contrário

poderá haver aquecimento, mas a potência média consumida é baixa. O sentido de

rotação deve ser sempre contrário ao fluxo ascendente da esteira da mesa.

Capítulo –10d) – O adensador.O Adensador de Cana é instalado após a praticamente cana queimada sair da mesa. Neleela será modificada, transformando-se em cana picada, melhorando com isso a camadade cana na esteira metálica e consequentemente a alimentação de cana na moenda.

A implantação deste equipamento proporciona alguns benefícios às plantas que recebemcana queimada, isto é, inteira:-Pica a cana inteira na saída da mesa, oferecendo uma alimentação uniforme para amoenda, melhorando a extração e aumentando a moagem em torno de 10%.-Evita buchas nos Picadores e Desfibradores, e, portanto elimina as oscilações dedemanda de potência em seus acionamentos, quer sejam a vapor ou elétricos.-Evita a necessidade do 2o Picador na esteira metálica.- No caso de usinas que já possuem o Sistema de Limpeza a Seco, a própria rotação dasfacas do equipamento separa as palhas da cana, aumentando a eficiência do sistema delimpeza que opera em seguida.

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Capítulo –10e) – O picador de cana.

O sistema picador pode ser constituído por um ou dois equipamentos de facas rotativas,que preparam a cana a ser enviada ao desfibrador. A maioria das plantas atuais possuiapenas um aparelho picador, que é um equipamento rotativo, de facas oscilantes, quenormalmente opera a uma velocidade periférica de 60 m/s, e tem por finalidadeaumentar a densidade da cana, - eliminando espaços vazios - cortando-a em pedaçosmenores, preparando-a para o trabalho do desfibrador. A velocidade periférica, é avelocidade que a extremidade da faca rotativa desenvolve, fazendo círculos ao redor doeixo. Suponhamos apenas para elaborar um cálculo hipotético, que da extremidademáxima da faca até o centro do eixo em torno do qual ela gire, tenha exatamente um

metro. Neste caso, cada vez que a faca descreve seu itinerário circular, a suaextremidade percorre exatamente o perímetro deste círculo, ou seja, 2 x o seu raio x aconstante PI (3, 1416). Portanto, 2 x 1m x 3, 1416 = 6,28m.Como a experiência demonstrou que este tipo de equipamento cumpre bem a suafunção, se a faca tiver a velocidade já mencionada no início desta abordagem - 60m/s-,então, para consegui-lo, o seu eixo deverá girar a quase 10 voltas por segundo. Ficafácil compreender o raciocínio quando lembramos que se o equipamento der apenasuma revolução por segundo, a extremidade da faca terá exatamente a velocidade

periférica do nosso cálculo hipotético. Vale lembrar ainda que como cada minuto tem60 segundos, a rotação de trabalho será 60 x 10 = 600 RPM.

Na verdade, a função deste equipamento, como próprio nome diz, é picar bem a cana, e

fazer com que aquele “colchão” chegue até o desfibrador com uma espessura constante, para evitar picos de sobrecarga no acionamento do mesmo.

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Existem já picadores de última geração, cujas peças são executadas em Centros deUsinagem com Controle Numérico – CNC – e podem trabalhar com velocidade

periférica 50% maior, ou seja, 90m/s.

Capítulo –10f) – O desfibrador de cana.Os martelos desfibradores por sua vez são responsáveis pelo rompimento do córtex dacana, ou seja, abrir as células da cana para facilitar o processo de moagem. Possuem emgeral um número maior de peças rotativas, que também são maiores em comparaçãocom as facas picadoras. As peças móveis que efetivamente atacam a cana recebem onome de martelos exatamente por não terem a borda afiada como as facas picadoras. Dequalquer modo, sofrem o mesmo desgaste das facas pela abrasão da fibra da cana e pela

presença inevitável de terra, areia, pedras, pedaços de metal etc.O contato direto das facas e martelos sobre a cana e matérias estranhas, oferece um

impacto agressivo, que, portanto ocasiona o desgaste prematuro das bordas destesequipamentos. Também a própria qualidade da cana contribui e muito para o desgastedesses equipamentos. Quanto maior a porcentagem de fibra contida na cana maior seráo esforço gerado, tanto nas facas quanto nos martelos desfibradores. Outro fator a ser levado em consideração é a questão da moagem, por exemplo: quanto maior for àmoagem, maior será a solicitação de trabalho desses equipamentos e consequentementemaiores serão também os desgastes em tempo prematuro.Portanto, o desgaste acentuado de facas picadoras e martelos desfibradores deve ser levado em consideração, devido à importância dos mesmos na eficiência da extração docaldo da cana. Algumas regras são imprescindíveis:-Desenvolver uma excelência no tempo de manutenção destes equipamentos, para

reduzir ao mínimo a interrupção do funcionamento da planta.-Selecionar materiais, - aço e eletrodos anti abrasivos - de qualidade, e mão-de-obraespecializada na recuperação desses equipamentos.-Monitorar permanentemente a qualidade da matéria prima, evitando que matériasestranhas sejam trazidas da lavoura numa porcentagem perniciosa.-Conscientizar toda a equipe que trabalha no setor, que ambos são equipamentos críticos

para extração do caldo da cana, e decisivos para o rendimento industrial. As facas emartelos desfibradores quando apresentam desgastes, provocam sintomas adversos no

processo. Entre eles a vibração excessiva ocasionada pelo desbalanceamento, quandoestão ficando meio que arredondados. É possível também que as facas picadoras e

martelos desfibradores de cana, quando desbalanceados prejudiquem o funcionamentode outros equipamentos, devido à intensidade da vibração provocada. Equipamentos taiscomo: turbinas a vapor, bombas de óleos, instrumentos de controle e até mesmotubulações, podem ser danificados. A questão da segurança dos operadores é outro fator importante a ser considerado, pois vibrações excessivas podem induzir a acidentes comresultados desastrosos.

Capítulo – 10g) – A esteira rápida de borracha.Saindo do Preparo, o colchão de cana é conduzido por esteira metálica até uma correia

transportadora, de borracha.Foto B pag. 20-A indústria

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Exatamente onde se localiza o ponto de descarga entre ambas, o material desfibradoé uniformizado por um equipamento chamado espalhador, que tem por finalidadedepositá-lo em toda a largura da próxima esteira transportadora, justamente para reduzir a espessura da camada de cana e facilitar o trabalho do eletroímã. Esta correia, cujalargura máxima costuma ser de aprox. 1000mm trabalha numa velocidade deaproximadamente 90m/minuto, podendo, todavia, ser ajustada pelo operador. Como elaé totalmente lisa, seu ângulo de inclinação máximo deve ser de 23 graus.O eletroímã, instalado e posicionado sobre ela, é ajustado de sorte a ficar o mais

próximo possível do colchão de cana que é transportado. Sua função é remover eventuais materiais ferrosos vindos, por exemplo, da lavoura, protegendo osequipamentos de extração, mais especificamente os rolos da moenda de desgastes ouquebra.Foto A pag. 20-A indústria

Capítulo – 11a) – A calha alimentadora ou Chute DonnellyDependendo do porte da usina, a extração do caldo é realizada por uma bateria de 4, 5,ou 6 ternos de moendas. Obviamente que há unidades com enorme capacidade demoagem, que possuem duas linhas completas de seis ternos, mas elas são raras.Cada terno de moendas - três rolos - deve possuir ainda um 4º rolo de diâmetro menor,denominado rolo de pressão, cuja finalidade é conduzir a cana desfibrada para ser esmagada ente o rolo superior, e, o rolo anterior. Depois disto, a cana é conduzida por uma peça metálica que, estando na horizontal, fecha completamente o espaço entre osrolos anterior e posterior. Desta forma, a cana desfibrada é forçosamente obrigada a

passar então, entre o rolo superior, e o rolo posterior. A partir daí, ela será transportada pela esteira metálica – esteira de arraste - para o segundo terno de moendas, depois aoterceiro, e assim sucessivamente.

Entretanto, em todos os estágios, a alimentação é feita por cima, ou seja, a cana desce por gravidade através de uma calha de seção retangular, denominada Chute Donnelly.Sua construção é uma caixa metálica, com aproximadamente 3m de altura, fechadatotalmente, e com conicidade divergente no sentido de alimentação da moenda- comouma pirâmide - para evitar entupimento. Se a calha fosse se estreitando, ela ficaria

propensa a entupir constantemente, pois sua abertura superior na alimentação receberiaum volume maior do que aquele que sairia por baixo.Quando a calha se enche, pelo próprio peso formado pela coluna de cana desfibrada, adensidade do material lá no fundo aumenta, chegando à ordem de 500 a 550 kg/m³. Estefator torna a alimentação das moendas mais eficiente, e, possibilita elevar a capacidade

de moagem e a extração em si. O preparo bem feito da cana de açúcar permite esteaumento da densidade, daí a importância do desfibrador.Ademais de uniformizar a moagem, a calha alimentadora ainda torna a pressão dosrolos sobre o colchão de cana mais constante durante todo o processo de moagem, desdeque ela seja mantida sempre cheia.Vale lembrar que é imprescindível para o bom funcionamento do binômio: esteirarápida de borracha e chute Donnelly, o perfeito ajuste do espalhador, para garantir umacamada de cana com pequena altura sobre a ela. A abertura estreita lá na parte superior do chute, apenas permite o acesso de uma camada de cana com pequena espessura. Estaé a razão da esteira de borracha ter de operar com alta velocidade para suprir a demandade matéria prima.

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Os Chutes Donnelly são ainda dotados de sensores eletrônicos de nível em sualateral, para facilitar o trabalho dos operadores das moendas. Eles acusam tanto oexcesso, quanto falta de alimentação.

Foto A pag. 22 indústria

Mas a verdade é que eles são mesmo indispensáveis, pois o fato destes verdadeiros pulmões de cana permanecerem sempre cheios estabiliza e melhora a capacidade daextração, e consequentemente a eficiência da indústria como um todo.Eventuais entupimentos ou formação de “buchas” como eles são denominados no

jargão da usina, são, entretanto inevitáveis, e, por esta razão, eles são equipados comenormes janelas de visita nas laterais, de rápida abertura e fechamento, para permitir oacesso em seu interior nestas oportunidades.

Capítulo – 11 b) – A embebição.O objetivo da moagem é a máxima remoção do açúcar contido na cana, através daextração do seu caldo. O método mais tradicional é o esmagamento da camada de

bagaço, em cada terno. A cana preparada, ao passar sucessivamente pelos vários ternosde moendas, é submetida entre os rolos a uma pressão de aproximadamente 250 kg/cm²,e tem o seu caldo removido ou extraído. Este processo pode ser repetido até por seisvezes continuamente.

Foto A pag. 26 indústria

Na primeira unidade de moagem ocorre a maior parte da extração, unicamente pelasaída do caldo, por esmagamento. Com isto, a cana que apresenta em torno de 7 partes

de caldo para cada parte de fibra – cana com fibra de 12,5% - após a sua saída do 1ºterno terá esta proporção diminuída para valores em torno de 2 a 2,5 partes, ficandoobviamente cada vez mais difícil a extração do caldo remanescente.Sabe-se por experiência, que o simples esmagamento não é suficiente para se obter bonsníveis de extração. O artifício de adicionar água ao bagaço numa proporção de 30% temcomo finalidade diluir o caldo remanescente no bagaço, facilitando o aumento daextração de sacarose. A este artifício, denominamos embebição.O processo mais generalizado é a embebição composta, que consiste em adicionar águaentre os dois últimos ternos e fazer retornar o caldo extraído deste último para o anterior e assim sucessivamente até o segundo terno.

Normalmente os caldos provenientes dos dois primeiros ternos são misturados econstituem o denominado caldo misto, que via de regra é direcionado para a fabricaçãodo açúcar. Os caldos provenientes dos ternos subseqüentes são encaminhados àdestilaria de álcool. Com este sistema, consegue-se extração de 92% a 96%, e umidadefinal do bagaço, é de aproximadamente 50%.

Capítulo – 12a) – A moenda.Este é o nome genérico dado ao conjunto de todos os ternos de uma planta, e,

juntamente com a caldeira, são os dois “órgãos vitais” de qualquer usina

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sucroalcooleira. Problemas graves em qualquer um deles, literalmente param aempresa, interditando inclusive o verdadeiro batalhão de homens que trabalha nalavoura. Por esta razão, ainda que este curso faça apenas uma abordagem superficialsobre todos os outros setores, no tocante a estes dois, a literatura apresentada será maisabrangente.- Controle da rotação:É intuitivo o raciocínio de que com a diminuição da rotação da moenda a extraçãoaumenta. Se a cana passa velozmente entre os rolos, não há mesmo tempo hábil para asaída de todo o caldo. Entretanto, como a rotação é diretamente proporcional à moageme na maioria das usinas esta meta é prioritária, a decisão mais razoável é procurar trabalhar com a menor rotação possível que permita alcançar a moagem ambicionada.A definição da rotação de trabalho, para fins de cálculo das aberturas entre os rolos éfeita, justamente observando este raciocínio. A modificação da rotação altera a moagemda cana, justamente no concernente a qualidade da extração, portanto, cada velocidaderequer obviamente uma abertura adequada.

Foto A pag. 22 indústria.

Portanto, alterar a rotação do 1º terno, é totalmente diferente de fazê-lo nos demais. Estamodificação sempre alterará proporcionalmente o volume de moagem da planta.Se a moenda – representada agora por todos os ternos - estiver trabalhando comeficiência numa determinada rotação e deseja-se alterar a moagem, para obter umvolume maior ou menor de cana / dia, mantendo as mesmas condições de trabalho doconjunto, deve-se alterar igualmente a rotação do 1º terno e de todos os demais.Entretanto, a alteração da rotação de um terno que não seja o primeiro, não aumenta oudiminui o volume moído / dia, e o resultado é equivalente ao de alterar na mesma

proporção, as aberturas da moenda de um modo geral.- Controle de Aberturas:

O ajuste das aberturas entre os rolos é feito com a utilização de um instrumento precisode medição, denominado cintel, que basicamente é composto por uma haste metálicarígida por onde deslizam duas peças com extremidades em forma de agulhas. Amovimentação das agulhas na barra tem avanço micrométrico, o que permite medir distâncias com acurácia.Todo início de safra deve ser realizado o ajuste, pois nesta oportunidade é que surgem

problemas como oscilação excessiva ou muito baixa. As medidas adotadas para asaberturas devem ser devidamente registradas para referência com as medições futuras.Para garantir a eficiência da extração, outras aferições devem ser realizadas com regular

periodicidade.- Bagaceiras:

São peças metálicas, que trabalham entre os rolos inferiores das moendas, e que podemser fundidas em ferro fundido cinzento, ferro fundido nodular, aço carbono fundido ouaço inoxidável também fundido. As construídas em aço inoxidável são as mais caras,

porém mais duráveis. Atualmente, com a evolução da metalurgia, as peças saem tão bem acabadas do processo de fundição que é dispensável a sua usinagem. Inclusive osdentes já saem da fundição com o perfil exato para encaixar no rolo da moenda.Como as bagaceiras trabalham posicionadas exatamente entre os rolos anteriores e

posteriores, como que fechando o “V” que se forma entre eles, elas têm a finalidade deconduzir a cana preparada. Capturam a cana já na abertura de entrada, onde ela sofreuma pequena pressão, e conduzem-na até a saída, - abertura entre o rolo superior e o

posterior onde ela então passará por uma compressão bem mais intensa econseqüentemente sofrerá melhor extração. Outra função das bagaceiras é garantir que acana se mantenha comprimida durante este pequeno trajeto, e com o mínimo atrito

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possível. Sua parte central superior pode inclusive receber uma camada de metal durocomo carbeto de cromo, ou uma metalização com liga de tungstênio, sempreobjetivando diminuir o seu desgaste por abrasão, e aumentar a sua vida útil. Mas osdentes, entretanto, não podem ter a sua dureza elevada, pois danificariam os rolos.Para que a bagaceira cumpra efetivamente a sua função, ela deve receber

periodicamente ajustes de posicionamento, através das porcas dos tensores,disponibilizadas para este fim.-Ajuste de Pentes:O pente é a peça de aço laminado ou aço fundido cujos dentes trabalham na moenda

para retirar o bagaço de cana do rolo, colaborando para uma produção mais rentável dausina. A vida útil destes acessórios não excede uma safra.Sempre se desgastam mais rapidamente que a bagaceira, principalmente o superior,devido ao movimento normal de oscilação do rolo.Seu posicionamento é garantido por uma mola que o pressiona contra o rolo,exatamente para compensar o movimento oscilatório.Já o pente oscilante – que acompanha o sobe e desce do rolo superior - é preso a um

braço rígido no mancal superior da moenda. Este sistema de fixação evita seu desgaste

prematuro, pois ele acompanha o rolo superior no seu movimento de oscilação. Pelo seuângulo de posicionamento, este tipo de pente proporciona também melhor escoamentode caldo do rolo superior e oferece a facilidade de aplicação de solda no mesmo. Comosua distância em relação ao rolo não varia, no momento do ajuste ele deve ser levementeencostado ao friso do rolo e travado com a contra porca. Por outro lado, o cuidado coma precisão deste ajuste é imprescindível, pois em casos de "encabelamento", asolicitação será muito grande no sistema de fixação, podendo danificar o braço de apoioou até mesmo o mancal onde é fixado. Vale lembrar que este modelo não é dotado damola citada no modelo convencional, que permitiria o seu recuo.Em contra partida, o seu desgaste é inegavelmente menor, já que o ângulo de contato ésempre mantido, e também é perfeitamente possível a aplicação de solda dura na face de

atrito com o bagaço, já que seus dentes jamais tocariam o rolo.- Sistema Hidráulico:Como a alimentação das moendas não é absolutamente uniforme, elas normalmenteapresentam um movimento de oscilação do rolo superior, provocado pela passagem do

bagaço. A própria variação da porcentagem de fibra de um lote de cana para outro,muda a textura do colchão que vem pela esteira rápida, e consequentemente altera ocomportamento do rolo móvel da moenda. Outro fator que causa interferência no modode oscilar do eixo móvel é o fato de que tanto o sistema de transmissão da volandeiraaté ele, como o engrenamento dos rodetes na extremidade oposta, também causamesforços adicionais e distintos. Evidentemente sempre haverá uma oscilação maior nolado do seu acionamento.

Procurando manter uma pressão constante sobre a camada de bagaço,independentemente da oscilação do rolo móvel, foi implantado o sistema hidráulico, queconstantemente faz a aplicação de uma carga sobre o seu eixo. Portanto, todo mancalsuperior está submetido à pressão hidráulica exercida por um pistão que desliza dentrodo cabeçote.Pelo que foi exposto anteriormente, é fácil intuir que será necessário a utilização de

pressões hidráulicas diferentes de cada lado da moenda para se obter a oscilação do rolosuperior nos mesmos níveis em cada lado.Cada pistão hidráulico tem comunicação com uma garrafa de aço, que funcionaria comouma câmara de alivio. As garrafas têm em seu interior bexigas pressurizadas comnitrogênio. Após haver sido calibrado todo o sistema nas pressões desejadas, tem-seuma condição de equilíbrio em cada garrafa, pois acima da pressão de enchimento da

bexiga, o óleo obriga a contração da mesma, abrindo uma válvula e permitindo sua

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entrada no interior da garrafa. O volume de óleo deslocado pela oscilação do rolosuperior deve assim ser absorvido pelo sistema hidráulico. Desse modo, a variação da

pressão hidráulica causada pelo seu levantamento, será muito pequena, não prejudicando o desempenho da moenda.Façamos uma comparação dos pistões hidráulicos, resguardados pela contração das

bexigas de nitrogênio, com os amortecedores de um veículo: Imaginemos ainda, que aoinvés dele se deslocar, ficasse suspenso sobre cavaletes, e passaríamos sob as suas rodasuma pista cheia de lombadas e buracos. Assim como ocorre nas rodovias, às vezesapenas uma de suas rodas poderia encontrar um buraco ou ressalto.A estrada imaginaria é o colchão de cana desfibrada que alimenta o terno, o eixo do

carro é o rolo superior da moenda, e os cilindros hidráulicos são exatamente osamortecedores que, embora não impossibilitem o eixo de subir e descer, mas o obrigama fazê-lo da forma mais suave possível.No veículo, os amortecedores não permitem que apenas uma das rodas se levante tão

facilmente, garantindo que todas comprimam o asfalto para dar-lhe aderência eestabilidade. Na moenda, os pistões hidráulicos garantem que o rolo superior semprecomprima o colchão de cana – que é o seu asfalto- com uma mesma pressão, ainda que

ele esteja subindo e descendo.

Capítulo – 12 b) – As esteiras metálicas .Atualmente, a movimentação da cana entre os diferentes ternos de moenda é feita

predominantemente por correntes com taliscas tipo rastelo. Como a solicitaçãomecânica imposta é muito severa, as taliscas são reforçadas estruturalmente parasuportarem o esforço.

Foto A pag. 21-A

As taliscas montadas em correntes arrastam o bagaço ao terno seguinte através de umarampa transportadora, e retornam vazias sob o piso, girando no sentido contrario.A velocidade dessas esteiras metálicas, não deve exceder 48 m/minuto.

Capítulo – 13

a) – A extração por difusão.A extração da sacarose por difusão consiste na condução lenta da cana preparada,através de um equipamento que lembra uma cabine de pintura de dimensõesavantajadas, algo como 12m x 60m para que em seu interior a sacarose entranhada aomaterial fibroso seja diluída e removida por lixiviação. É um processo de separação por arraste através da lavagem – lixiviação-, e no caso do difusor, ela acontece emcontracorrente, ou seja, na direção oposta ao fluxo da cana.

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O equipamento realiza na verdade, duas operações distintas: a difusão propriamentedita, ou seja, a separação por osmose que ocorre apenas às células não-rompidas dacana, algo como aproximadamente 3%%, e a lixiviação, ou seja, o arraste sucessivo dasacarose e das impurezas contidas nas células abertas, pela passagem descendente daágua.Analisando, Lixiviador seria mesmo um nome bem mais adequado para esteequipamento, já que a recuperação da sacarose por difusão ocorre numa escala pequena,se comparada com a quantidade que é retirada por lixiviação, mas o termo Difusor foiadotado provavelmente por ser comercialmente mais forte.Sabendo que quanto maior for a quantidade de água inserida no processo fabril, tantomaior será a energia calorífica necessária para a sua obrigatória evaporação, no difusor um sistema de bombeamento realiza operações de retorno do caldo diluído extraído,

para que o mesmo seja despejado como caldo de embebição em 12 ou 14 pontos dentrodo equipamento.

Quase no final do processo, quando o bagaço se apresenta despojado ao máximo dasacarose, é então executada a sua lavagem com água. O líquido obtido desta operação,contendo ainda algum percentual de sacarose que se conseguiu extrair, é usado nalavagem anterior por ser um pouco mais rico e, assim sucessivamente. Esse sistema delavagem em contracorrente, dependendo da capacidade e dimensão do Difusor, pode ser executado de cinco a 20 vezes.De qualquer modo, o processo de arraste é dependente da força da gravidade para a

percolagem do líquido pela camada de cana preparada, e a velocidade com que estacana é transportada dentro do difusor jamais pode ser acelerada. Para evitar que uma

parte dele receba uma lavagem mais eficiente que outra, ou até para evitar que ocorrauma compactação do próprio material, durante o seu trajeto ao longo do equipamento,

ele passa por baterias de roscas verticais, denominadas descompactadores, cuja função éexatamente revolver o bagaço para uniformizar a percolação.

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É importante salientar também, que para uma boa eficiência do processo, dois fatoresdevem ser muito bem monitorados:-O índice de preparo da cana, que deve impreterivelmente ser superior a 90%.-A espessura do colchão de cana, que deve ficar sempre dentro da medida pré-

estabelecida.Chegando ao final de seu trajeto dentro do equipamento, finalmente o bagaço sofre a

remoção de água ou desaguamento através de rolos, como no processo de moendas.

Capítulo – 13 b) – Uma questão polêmica, moenda ou difusor?Este tema é de fato controverso e pode conduzir a acaloradas discussões, poisencontramos opiniões divergentes entre os Gerentes Industriais das usinas, Engenheirosde Produção, Engenheiros Mecânicos de Manutenção, Químicos responsáveis pelo

processo industrial, etc.De qualquer modo, relacionaremos as principais características dos dois sistemas deextração de caldo, na tentativa de dar um pouco de conhecimento para que cada umforme a sua própria opinião a respeito:- Com a utilização de difusores obtém-se eficiência de extração da ordem de 98%,contra os 96% conseguidos com a extração por moendas.- Os difusores carregam mais impurezas juntamente com o bagaço para as caldeiras,exigindo limpeza periódica das mesmas devido à pior qualidade do combustível.- No difusor o brix do caldo – leia-se a concentração - é baixo em relação à moenda, ouseja, tem mais água. Se uma usina, por exemplo, pretende montar uma nova unidade

para preferencialmente fabricar açúcar, deve avaliar muito bem este aspecto e não

decidir apenas pela diferença do valor do investimento inicial.Apenas para exemplificar o conceito de Brix: Uma solução de 25 °Bx tem 25 gramas doaçúcar da sacarose por 100 gramas de líquido.- Um difusor consome menos energia, aproximadamente 35% da energia solicitada por uma moenda - o excedente de vapor vivo pode ser usado, por exemplo, para a produçãode uma quantidade extra de energia nos geradores elétricos.- Levantamentos apontam que, o custo de manutenção do difusor também é, em média,35% a 40% inferior ao valor requerido por uma bateria de moendas com a mesmacapacidade. A própria concepção da moenda impõe um regime severo aos seuscomponentes com maiores torques, atritos, quantidade de peças móveis, lubrificantesetc. Vale lembrar que não se executa a manutenção em moendas sem uma ponte rolante

com capacidade de 50 toneladas, e que a substituição de um eixo de moenda é da ordemde grandeza de R$ 70.000,00.- A cana com fibra baixa ou cultivada com vinhaça favorece a moenda. Com relação àmatéria-prima, foi observado o seguinte: Cana com baixo teor de fibra, como a canairrigada com vinhaça (onde a moenda extrai bem) não é boa para o difusor

Nas oportunidades que os difusores processaram canas com taxas de 15, 16 até 17% defibra, o preparo forneceu cana com fibras longas e a percolação foi perfeita.- Através de um painel central, um único operador por turno consegue que o processodo difusor seja controlado. Isto representa uma enorme diferença em custo operacional,se compararmos com a equipe necessária em uma bateria de moendas de 4 ou 5 ternos,

por exemplo.

= Embora mais susceptíveis à manutenção, mesmo os componentes mais dispendiososdas moendas como eixos, camisas,etc podem e são mantidos em estoque pelas usinas. O

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acionamento de um difusor é tão caro que nem seu próprio fabricante o mantémdisponível para atender um eventual cliente, e seu fornecimento demandaria meses.- É perfeitamente possível e é usual, uma planta operar sem um dos ternos de moendas

por um dia inteiro, enquanto é feito um reparo naquele que sofreu avaria. O difusor por sua vez, ou funciona em sua plenitude, ou está interditado.- Flexibilidade é maior no projeto com moenda. É perfeitamente exeqüível um projetomodular de uma planta scucroalcooleira, que possa operar desde o período da suaimplantação até a última fase, anos mais tarde, Plantas que já são concebidas para seremampliadas, ou apenas para terem a sua capacidade futuramente repotenciada, sãocomuns hoje em dia. E se considerarmos antecipadamente a possibilidade de se

programar a substituição de alguns ternos, a flexibilidade do projeto pode ser aindamaior. Atualmente, é possível obter extrações de 96%, com apenas 4 ternos de moenda,e programar para safras futuras, arranjos de novos equipamentos para melhorar esteíndice. Com um projeto bem feito de implantação gradativa, aonde se irá aumentando aquantidade e a bitola dos novos ternos será possível dobrar a capacidade de moagem deuma unidade, com ela produzindo normalmente para auxiliar o custeio do investimento.As implantações previstas no projeto serão executadas nas entre safras. Sob esta visão,

os estudos de viabilidade técnico-econômica induzem ao uso da moenda, pois os projetos com difusor são quase que engessados, e as ampliações devem ser feitas emgrandes etapas.

Capítulo – 14a) – A caldeira, indiscutivelmente o coração dausina.

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O vapor gerado na caldeira a partir da combustão do bagaço é o veículo quetransporta energia para todo o processo. Ao longo da planta, a entalpia do vapor, que é asua capacidade energética, é transformada em energia mecânica, elétrica, e térmicaatendendo a diferentes equipamentos. O vapor superaquecido quando saído da caldeira édenominado vapor direto ou vapor vivo, e por haver recebido uma quantidade adicionalde calor ele é praticamente isento de umidade. Por esta razão é utilizado no acionamentode turbinas, pois, as partículas de água danificam este tipo de equipamento. Após haver acionado turbinas, onde sofre descompressão, é denominado vapor de escape, e quando

passa através de evaporadores, e recupera a sua umidade retirando água do própriocaldo que aqueceu, recebe a nomenclatura de vapor vegetal. Após seu uso, o vapor normalmente produz o condensado, ou água de condensado, que é enviada à caldeira

para ser novamente transformada em vapor superaquecido. Quando uma caldeira demenor porte que as empregadas em usinas de açúcar, produz vapor que arrasta consigo

partículas de água, este recebe a denominação de vapor saturado e é utilizado apenas emaquecimento, onde as partículas de água que o acompanham, não prejudicam o seu uso.O desempenho da caldeira é tão imprescindível, que se, por exemplo, o balanço contábilde uma usina “não fechar”, os economistas e contadores poderão trabalhar durante

meses procurando a origem do problema, mas se seu balanço térmico “não fechar”, aGerência Industrial e os demais responsáveis pelo processo fabril, como engenheiros de produção, químicos etc, terão quase que nenhum prazo para sanar o problema, pois aindústria terá uma emegência como a de um navio com o casco furado!

A geração de energia térmica e o seu consumo devem estar impreterivelmente em perfeito equilíbrio, e preferencialmente com algum saldo positivo de energia. Toda planta de usina é auto-suficiente em energia elétrica, e só compra um kilowatt deenergia que seja, em situações emergenciais.O próprio cálculo para o dimensionamento dos itens vitais ao seu funcionamento, e queconsomem a maior quantidade da energia térmica produzida pela caldeira como os

equipamentos do preparo da cana, as moendas, aquecedores, evaporadores,cozinhadores, geradores de energia elétrica etc, é algo tão complexo que requer acompetência de uma equipe de profissionais especializados, e extremamentecompetentes. Por exemplo, a capacidade de moagem da usina em toneladas / dia, antesde ser decidida pelo porte da moenda, passará pela pergunta:- “Qual tamanho de moenda a caldeira tem a efetiva capacidade de acionar?”E, de qualquer modo, não se pode contar com mais do que um certo percentual da suacapacidade para o acionamento da moagem, pois os demais setores da indústria supridos

por vapor, impreterivelmente consumirão o necessário para funcionarem a contento.Atualmente, qualquer estudo que envolva o balanco energético da usina, como por exemplo, o ajuste da triangulação dos eixos da moenda – abertura entre os rolos e

rotação de trabalho- que obviamente decidem sua capacidade de moagem e a qualidadeda extração, é executado por empresas de acessoria técnica, especializadas no assunto.Embora a usina possua em seu próprio quadro de colaboradores, profissionais comdécadas de experiência neste assunto, a Diretoria da empresa compreende a relevânciada decisão e via de regra delega este cálculo às consultoras de melhor reputação. Estasempresas trabalham com programas de computador que são “alimentados”com todas asvariáveis da planta que intercedam no balanço energético, como, por exemplo, acapacidade de troca térmicaca de cada evaporador ou trocador de calor, com a vazão decada líquido que se pretende aquecer; a potência de cada turbina de acionamento,

juntamente com a tonelagem hora que se ambiciona desfibrar e moer , enfim, tudo,absolutamente tudo, incluindo os motores elétricos das bombas com a vazão a ser recalcada, etc. Inclusive a própria iluminação da usina inteira, incluindo a dos setores

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administrativos, pois isto decidirá o porte do gerador de energia elétrica, que tambémserá acionado pelo vapor.Esta abordagem que fazemos sobre a complexidade destes cálculos, tem a finalidade de

justificar aos alunos, o porque de não pormenorizarmos em demasia, nosso estudo sobrea caldeira. Da mesma forma que descrevemos o funcionamento da moenda de umamaneira compreensível, porém superficial, o faremos com relação à geração de vapor.Qualquer curso pormenorizado sobre um destes dois temas, com certeza teria umvolume de páginas superior a este, que abrange todo o processo de produção de açúcar eálcool. Além do mais, não é esperado, em absoluto, que um técnico de qualquer setor dausina, conheça sobre cada equipamento em grande profundidade. Entretanto, é muitoimportante que ele tenha conhecimento sobre a função de cada máquina ou equipamentono processo como um todo. É desnecessário também dizer que, estando o alunodesempenhando uma função na planta, seria de muito bom proveito ele fazer um cursoespecializado sobre o seu setor de atuação. Isto lhe daria a oportunidade de ascender

profissionalmente numa velocidade muito maior do que aqueles que ficam esperandoque o aprendizado venha apenas com o passar do tempo. A diferença seria semelhanteao desenvolvimento entre uma planta irrigada e outra não.

Capitulo -14 b) – A fornalha.A fornalha ou câmara de combustão é o recinto no interior da caldeira, onde se processaa queima do bagaço.Por serem concebidas para queimar combustível sólido, as caldeiras utilizadas nasusinas possuem no piso da fornalha uma grelha de ferro fundido, cujos componentesalem de bascularem, podem ser fixados em varias posições, como uma enorme persianahorizontal. A grelha é o elemento que suporta o bagaço em combustão, ao mesmo

tempo que distribui corretamente o ar primário.A alimentação do bagaço ocorre de maneira automatizada, sendo este arremetido aointerior da fornalha através de um sistema de múltiplos sopradores, alimentados peloventilador secundário. O bagaço na verdade é espargido sobre as chamas e pode ocorrer o abaixamento de temperatura sempre que for alterado o teor da sua umidade. Nascaldeiras mais modernas, o bagaço é lançado para o interior da fornalha a uma altura de3m da grelha, sendo totalmente consumido pelas chamas antes de concluir a sua queda.As caldeiras normalmente trabalham com grande excesso de ar, para melhorar ascondições de extração da fumaça pela chaminé.Há três ou quatro décadas atrás, a exaustão dos gases ocorria naturalmente por chaminésde tijolos de 30 metros de altura, que alcançavam os ventos alísios, que, pela sua

velocidade, incrementavam a descompressão no interior do imenso condutor.Toda a área do piso é constituída por elementos de ferro fundido denominados barrotes,que se inclinam sob a ação de um mecanismo externo. Com a inclinação, a cinza escoa-se para baixo da grelha, limpando-a. As diferentes aberturas que podem ser dadas a cadasetor do piso, permitem a alteração do fluxo de ar da combustão. Este fator, e a corretadistribuição do bagaço sobre a área, aumentam consideravelmente o percentual de suaqueima e consequentemente o rendimento da caldeira. O oxigênio presente na atmosferae necessário para a sua combustão chega até a fornalha passando pelo pré-ar, onderecebe um aquecimento inicial, e é arremetido por baixo da grelha através do ventilador

primário. Este fluxo de ar serve também para a refrigeração da própria grelha. Durante aconstrução da base da caldeira, dutos com diferentes medidas são executados emalvenaria abaixo do nível da grelha de ferro fundido, de forma a permitir uma

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distribuição equilibrada do fluxo de ar mesmo nos pontos mais distantes doventilador.

Capitulo -14c) – O transporte do bagaço.O bagaço que sai do último terno de moendas – setor da extração de caldo – é enviado àcaldeira através de transportadores de correia. Lá chegando, ele é transferido para umtransportador metálico de taliscas que tem a função de transportá-lo para cada um dosdosadores de bagaço da fornalha. Certa quantidade de bagaço é mantida em permanenterecirculação pelo sistema de taliscas, justamente para suprir quaisquer deficiências demoagem. Esta quantidade pode oscilar na faixa de 10% a 40% do bagaço consumido

pela caldeira.Quando emergencialmente a moagem é interrompida, o bagaço necessário para seufuncionamento é então trazido desde o estoque do pátio, através de uma correia deretorno. Esta é alimentada por uma moega mecânica, que por sua vez é abastecida por uma pá carregadeira. Este trator, de qualquer forma trabalha 24 h/dia sobre a “montanha

de bagaço” que se forma sob o final do sistema de transporte, esparramando-aconvenientemente. O consumo de bagaço de toda planta de usina açucareira é menor que a sua produção, principalmente se a unidade não possui caldeira de coogeração deenergia elétrica.

No caso da instalação de uma nova caldeira com geradores, com a finalidade decomercialização da energia elétrica, o projeto será desenvolvido, alicerçado exatamentenesta produção excedente de bagaço da planta.

Capitulo -14d) – Dosadores ou alimentadores de bagaço. O bagaço é fornecido a cada um dos dosadores da caldeira através de um fluxodescendente que inicia em aberturas estrategicamente posicionadas sob o transportador metálico de taliscas. A moega ou tremonha que conduz o bagaço nesta descida possuiuma conicidade invertida, ou seja, negativa, justamente para evitar a compactação da

biomassa e o seu conseqüente entupimento. O bagaço de cana apresenta algumascaracterísticas peculiares como o entrelaçamento das fibras, a presença de pó coesivo eampla distribuição granulométrica. Estas propriedades fazem com que este, quandoensilado, produza o chamado arco ou ponte, dificultando ou inviabilizando seu

escoamento. Dentro do dosador de bagaço propriamente dito, e abaixo dele, a possibilidade de entupimento é muito remota, pois seu funcionamento resume-se àrotação lenta de dois cilindros com pinos de aço em sua superfície, que por giraremcom rotações opostas, e com pequena distância entre eles, literalmente tracionam o

bagaço e têm o poder de desfazer eventuais aglomerações encontradas. Da saída doscilindros até a abertura onde o bagaço despencaria dentro da fornalha, ele continuadescendo por gravidade e pressionado pela própria massa de material que o empurra.Ao sair do condutor metálico e precipitar, a cortina de bagaço encontra uma lâmina dear comprimido que o arremete praticamente para o outro lado da fornalha. Esta lâminatem uma espessura de apenas 1 cm e a largura semelhante a da cortina. O ar que oarrasta fazendo precipitar sobre as labaredas como uma chuva de combustível, é

fornecido pelo ventilador secundário, um equipamento projetado para impor mais

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pressão que vazão ao fluxo. O longo alcance do jato de ar é conseguido através detrês medidas adotadas:Primeiro o tipo de ventilador empregado, segundo pelo estreitamento das aberturas por onde ele pode entrar na fornalha, que força a uma maior velocidade, e em terceiro ummecanismo rotativo que libera seqüencialmente a saída do ar, apenas para cada um dosdosadores da caldeira.

Capitulo -14e) – Paredes de água. As paredes de água são tubulações com grande capacidade evaporativa, que cobrem

parcial ou totalmente as paredes internas da fornalha.São constituídas de vários conjuntos de tubos dispostos verticalmente, um ao lado do

outro, circundando lateralmente toda a fornalha e pelos quais a água absorvendo o calor da queima do bagaço, transforma-se em uma mistura de vapor e água. Nas caldeiras decirculação natural, esta mistura de menor densidade que a coluna proveniente dos tubos

de descida, sobe e alcança o tubulão de vapor.Em algumas caldeiras as paredes d’água são membranadas, ou seja, os tubos sãoaletados e soldados uns aos outros, formando uma parede estanque. Esta formaconstrutiva absorve maior quantidade de calor, pois os tubos unidos oferecem uma áreamaior de troca térmica, e garantem a estanqueidade da fornalha. Isto possibilita aoperação em pressão positiva na região de queima. Esta é uma grande vantagem, poisevita fatores indesejáveis, como: a perda de calor, a passagem de gases tóxicos para oambiente externo, e a penetração de ar frio caso a pressão interna fique menor que aatmosfera. As paredes d’água são fabricadas com tubos de aço carbono, com baixo teor de carbono, para tolerarem as deformações provenientes das variações de temperatura.

Capitulo -14f) – Tubulão de água, balão inferior ou barrileteinferior Serve como coletor-distribuidor, e também é construído em chapas de aço carbono. Nausina é também chamado de tambor de lama.

Nele, estão mandrilados tanto os tubos de água que descem do balão superior quanto ostubos de vaporização que sobem para ele. Na sua base estão instaladas tomadas para

purga ou descarga de fundo, utilizadas para remover parte da lama e resíduos sólidosoriginários do processo e que podem causar corrosão, obstrução e superaquecimento.A qualidade do tratamento de água de alimentação da caldeira e os tratamentos eanálises do processo determinam a periodicidade das descargas a serem efetuadas notambor de lama.

Capitulo -14g) – Tubulão de vapor, ou balão superior ou barrilete

superior.

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Por sua forma construtiva, tem a finalidade de realizar a separação da água, damistura água-vapor que sobe das superfícies evaporativas, ou seja, das tubulaçõesdenominadas paredes de água. Funciona mesmo como se fosse um separador de arraste.Possui também a função de controlar a quantidade de sólidos dissolvidos na água dacaldeira para um valor aquém do limite estabelecido. A separação da água do vapor

pode ser feita em estágios, ou através de turbo separadores ou através de chapascorrugadas. Os separadores estão posicionados na parte superior do balão,estrategicamente antes do vapor encontrar os tubos de saída para o superaquecedor.A mistura de água e vapor produzida na tubulação das paredes d’água entra no topo do

balão que está posicionado horizontalmente, pelos denominados tubos de alívio das paredes d’água. O fluxo desce ao longo da superfície curva interna de ambos os ladosdo balão, passando através de estreitos espaços formados por chicanas em toda a suaextensão. As chicanas são concêntricas com carcaça do balão, ou seja, têm umacurvatura semelhante a do seu casco, e impõem adequada velocidade e uniformetransferência de calor ao fluxo. Na parte mais baixa das chicanas, o vapor com água éforçado a entrar através de duas fileiras de turbo-separadores. Em determinado ponto, amistura será conduzida através de caminhos tortuosos, forçando as partículas de água

contra uma superfície corrugada. Desde que a velocidade seja relativamente baixa, aágua não conseguirá subir e se encaminhará para baixo, caindo em bandejas coletoras.O vapor, já despojado da umidade, será conduzido ao superaquecedor para adquirir maior entalpia.Considerando-se que a outra função do balão ou tubulão é controlar a quantidade desólidos dissolvidos no vapor, muitas caldeiras, principalmente as de alta pressão, sãoequipadas com uma válvula para esta finalidade, que é denominada válvula de purgacontínua do tubulão.Outro recurso é a injeção de produtos químicos com a finalidade de precipitar os sólidosdissolvidos e, que posteriormente seriam drenados do circuito d’água da caldeira, por válvulas de drenagem de fundo.

Quando uma usina decide coogerar energia elétrica e, portanto instala uma caldeira dealta pressão para esta finalidade, o projeto já prevê uma Estação de Tratamento de Águacom desmineralização. No jargão da usina, este setor é denominado apenas por Desmi.As águas usadas nas caldeiras de alta pressão, apresentam sílica em duas formas; asolúvel, que é detectada por métodos normais de análise, e a coloidal, não detectada

pelos métodos convencionais. Na caldeira, esta sílica coloidal se transforma em solúvel,sendo então detectada. A sílica e outros contaminantes presentes nestas águas, tendem aaumentar gradativamente na caldeira, devido ao acúmulo de sólidos, e devem ser mantidos em valores não prejudiciais à pureza do vapor, através da purga contínua oudescarga contínua do tubulão, sempre que alcançam determinados valores.

Capitulo -14h) – Superaquecedor.O superaquecedor é constituído por um conjunto de tubos lisos ou aletados de açoresistentes a altas temperaturas – aço com baixo teor de carbono -, dispostos em formade serpentina, que aproveitam os gases de combustão da fornalha para dar o devidoaquecimento ao vapor saturado, transformando-o em vapor superaquecido. O vapor saturado vindo do tubolão superior da caldeira transita por este feixe de tubos que osuperaquece. A energia calorífica é coletada dos gases aquecidos que passam entre os

tubos, exatamente por eles estarem posicionados acima da fornalha, no ponto de caloriamáxima.

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Algumas vantagens do uso do vapor superaquecido: a primeira é meramente contar com maior disponibilidade de energia – entalpia - a segunda, a mais importante, é oaumento do resfriamento das turbinas aonde o vapor irá se expandir. E a terceira, é quecom menor teor de umidade no vapor de acionamento, ocorrerá menor corrosão àturbina.O total de ganhos de calor ou de energia, com vapor superaquecido, é deaproximadamente 3% para cada 60ºC de superaquecimento. Ainda que osuperaquecimento pretenda tornar o vapor o mais isento de umidade possível, sempreocorrerão condensações no interior da turbina devido à queda de pressão e temperatura.Em condições normais, recomenda-se um superaquecimento mínimo de 55 ºC, acima datemperatura de vaporização, para a alimentação da turbina.O conceito de entalpia deve ser entendido como a quantidade de energia capaz derealizar trabalho, que um meio – água, vapor, etc- carrega, estando em determinadascondições de temperatura e pressão.

Capitulo -14i) – Feixe de convecção.Conjunto de tubos que conecta o balão superior com o inferior, etambém uma área com capacidade evaporativa. Os tubos que conduzem a água do balãosuperior para o inferior são chamados tubos de descida, e os que fazem o sentidoinverso, ou seja, transportam a mistura de água e vapor são denominados tubosvaporizantes.

Capitulo -15

a) – Soprador de fuligemO soprador de fuligem executa uma distribuição rotativa de um jato de vapor no interior da caldeira. O objetivo é procurar remover a fuligem e o início de incrustações,formados na área externa da zona de convecção da caldeira. Um modelo bem usualconsiste em alguns tubos perfurados que conduzem vapor em seu interior. Eles possuemmovimento de rotação de um outro axial de vai e vem, que lhes permite aspergir vapor em uma área mais abrangente da tubulação para remover os materiais inconvenientes à

boa troca térmica.

Capitulo -15 b) – Válvulas de segurança. São dispositivos automáticos de alivio de pressão. Sempre que a pressão estabelecidaé atingida, estes equipamentos impreterivelmente devem sofrer abertura imediata. Sãoutilizadas basicamente no armazenamento de fluidos compressíveis como gases e vapor.Todas as válvulas de segurança de uma planta devem fazer parte de um rigoroso

programa de inspeção que determine a freqüência da inspeção, e as datas da última e da próxima inspeção.Elas podem ser classificadas em 4 classes:Classe A: Válvulas susceptíveis a incrustação, aderência, entupimento, corrosãoagressiva que comprometam sua atuação normal, ou que requeiram manutençãocorretiva freqüente.

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Classe B: Válvulas sujeitas a moderado desgaste por parte do fluido:Classe C: Válvulas que mantenham contato com fluidos limpos, que não apresentamrisco de aderência ou colagem, entupimento ou desgaste dos materiais em contato como fluido.Classe D: Aquelas em que se comprove através de histórico documentado de recepçãoe manutenção, que matem perfeita funcionabilidade em um prazo maior que o indicado

para Classe C.Quanto a periodicidade de inspeção, o prazo máximo recomendado é:Classe A – 1 ano;Classe B – 2 anos;Classe C – 4 anos;Classe D – 6 anos.É necessário que todas as válvulas tenham um confiável e comprovado histórico de

recepção e manutenção, a fim de confirmar, aumentar ou reduzir os prazos de inspeção,alterando-se ou não a sua classificação, com especial atenção para as válvulas Classe A.Para as válvulas novas, que não possuem histórico do local da instalação, recomenda-seser utilizado o prazo da Classe A para a primeira inspeção.

Os prazos indicados acima não devem ser maiores que os indicados na NR-13, quandoas válvulas estiverem atuando como dispositivo de segurança de caldeiras e vasos de pressão.A Norma NR-13 item 13.5.7, determina que as válvulas de segurança instaladas emcaldeiras devem ser inspecionadas periodicamente pelo menos uma vez por mês. Ainspeção inclui acionamento manual de alavanca, em operação para caldeiras dascategorias “B” e “C”, e desmontado, inspecionado e testado em bancadas, as válvulasflangeadas, e, finalmente na planta, as válvulas soldadas. Neste caso, elas devem ser recalibradas numa freqüência compatível com a experiência operacional das mesmas,

porém respeitando-se como limite máximo, o período de inspeção estabelecido parainspeção de caldeira.

A Norma NR-13 item 13.10.4, determina que as válvulas de segurança de vasos de pressão sejam inspecionadas toda vez que o vaso for submetido à inspeção interna, porém, prazos menores deverão ser estabelecidos quando o histórico operacional dasmesmas revele problemas em prazos menores do que os previstos. Da mesma forma,quando os prazos para exame interno dos vasos de pressão forem muitos dilatados,como no caso de vasos criogênicos, prazos menores para inspeção das válvulas desegurança deverão ser estabelecidos.A NB-284 da ABNT de 1976 fixa a freqüência de inspeção de válvulas de segurança,

pelo menos uma vez por ano e sempre que ocorrer uma parada de manutenção dosequipamentos por ela protegidos. A freqüência de inspeção deve ser aumentada sempreque o equipamento puder trazer algum risco operacional, ou quando os fluidos sob a

válvula provocar danos em função de sua corrosividade.Portanto, manter um programa de monitoramento é de fundamental importância para afuncionabilidade e segurança destes equipamentos.

Capitulo -15c) – Pré – ar.O pré-aquecedor de ar é um equipamento que eleva a temperatura do ar antes que esteentre na fornalha. Quando bem dimensionado, este trocador de calor atinge uma

eficiência da ordem de 87%. O calor é cedido pelos gases residuais quentes ou pelovapor da própria caldeira. O pré-ar melhora a eficiência da caldeira pelo aumento da

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temperatura de equilíbrio na câmara de combustão. Vale lembrar que por estemecanismo, o ar que entra na caldeira será aquecido com o calor de gases que iriamdissipar essa caloria na atmosfera, após a saída pela chaminé. Portanto o ar seráaquecido por uma energia que estaria perdida. Se os ventiladores que insuflam afornalha enviassem ar na temperatura ambiente, uma parte do calor das labaredas seriaconsumida apenas para conseguir colocar este ar em equilíbrio térmico.

Capitulo -15d) – Economizador de água.A água de alimentação das caldeiras, não deve causar incrustações ou corrosão aotubulão e nem ao feixe tubular da caldeira. Também deve ter qualidade para através delase obter vapor livre de contaminantes. Indiscutivelmente, a melhor água capaz deatender esta especificação, é a água de condensado, originária do próprio vapor.Como a demanda é maior que a oferta, devido às perdas, a reposição complementar éfeita com água fria, fornecida nas Estações de Tratamento de Água - ETAs.

O economizador tem a finalidade de pré-aquecer a água de alimentação da caldeira, principalmente a fria vinda da ETA até uma temperatura um pouco mais baixa que a desaturação, pois normalmente não se gera vapor neste tipo de equipamento.

Normalmente está instalado na parte alta da caldeira entre o balão de vapor, ou balãosuperior como é chamado, e a tubulação do superaquecedor.A troca térmica ocorre quando os gases remanescentes da combustão do bagaço dentroda fornalha são obrigados a circular através dele, antes de alcançarem a chaminé.Há diversos modelos de economizadores e na sua construção podem ser empregadostubos de aço maleável ou tubos de aço fundido com aletas, mas eles são basicamentedivididos em dois tipos: em separado ou integral.O economizador em separado é usado nas caldeiras de baixa pressão – até 25 kgf/cm²-.

Normalmente é construído com tubos de aço ou ferro fundido com aletas. Em seuinterior circula a água a ser aquecida, e por fora circulam os gases de combustão.O economizador chamado integral é empregado nas caldeiras de maior capacidade de

produção, apesar de requerer mais cuidados que o modelo anterior.

Capitulo -15e) – O desaerador.É um equipamento para eliminar as bolhas de ar e os gases contidos na água dealimentação da caldeira, que basicamente são provenientes do processo de condensaçãodo vapor ocorrido em toda a planta. Serve também como um pulmão de segurança,garantindo disponibilidade de água para as bombas que alimentam a caldeira. . Todo ogás carbônico assim como o oxigênio deve ser retirado da água de alimentação dacaldeira, porque quando estes elementos são aquecidos, aumentam a corrosão pelo ladointerno dos tubos. Entretanto, esta agressão ao aço pode ocorrer tanto na superfícieinterna quanto na externa dos tubos. Internamente a corrosão pode ser causada também

por impurezas contidas na água por deficiência no tratamento, e externamente, elanormalmente é causada pelos gases que carregam elementos contaminantes

provenientes do processo de combustão.

O desaerador utiliza vapor de escape a 125°C para elevar a temperatura da água dealimentação da caldeira até o patamar de aproximadamente120°C.

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Capitulo -15f) – O exaustor da chaminé.Após a queima do combustível na fornalha das caldeiras, os gases remanescentes

percorrem o circuito a eles destinado, atravessando equipamentos para melhor aproveitamento do calor, e finalmente sendo lançados na atmosfera através da chaminé.É evidente que, para essa movimentação, há necessidade de diferenças de pressões para

promover a sua exaustão e propiciar a entrada de novo volume de ar e combustível. Ao processo que retira os gases mediante a criação de pressões diferenciais na fornalha,denominamos tiragem. Ela pode ser natural, quando ocorre apenas por meio dararefação propiciada pela chaminé, ou forçada quando são utilizados ventiladores.Entretanto, a tiragem forçada pode ainda ser dividida em diferentes tipos, comoveremos mais adiante.- A tiragem natural, onde o ar necessário para a combustão é fornecido pela diferença de

pressão entre a fornalha e a parte superior da enorme chaminé de alvenaria, nem sempre

é suficiente para garantir o suprimento de ar e remover os gases remanescentes.

Foto B pag. 10 indústria

Ela era muito comum nas caldeiras antigas, usadas há três décadas atrás. Atendiaequipamentos de pequena capacidade, e com pouca superfície convectiva. Seu pontofrágil era justamente ser susceptível a influência das condições climáticas e da pressãoatmosférica. Quanto maior a velocidade dos ventos alísios que trafegam a 30m do solo,mais eficiente era a tiragem. O problema é que o raciocínio inverso também é válido.- A tiragem denominada induzida conta com um exaustor na saída da caldeira, gerandouma pressão ligeiramente negativa no interior da fornalha. Esta descompressão suga os

gases oriundos da combustão do bagaço, direcionando-os para a chaminé. O ar decombustão é alimentado pela pressão negativa existente na fornalha. Acreditamos queesta é a precursora de todas as tiragens que se valeram de ventilador para dar maiseficiência ao sistema.- A tiragem forçada admite sopradores na entrada da fornalha, fornecendo ar sob

pressão para a combustão, e facilitando a remoção dos gases pela chaminé. A potêncianecessária para operar tais sopradores varia entre 4% a 6% da capacidade da caldeira. Atiragem forçada é realizada com o auxílio de ventilador insuflando ar na câmara decombustão, e, neste caso, a câmara de combustão opera com pressão positiva. Seu pontofraco é a possibilidade de vazamento de gases de combustão para o ambiente de

trabalho, expondo a riscos os operadores e equipamentos.- A tiragem balanceada é a mais eficiente, e por esta razão, a mais adotada atualmente.Resultado da combinação de tiragem forçada com tiragem induzida utiliza umventilador de insuflamento de ar na fornalha, e exaustor dos produtos de combustão nasaída da caldeira. Na tiragem balanceada a pressão no interior da caldeira - leia-sefornalha - é menor que a atmosférica, o que evita a saída de chama e gases, mas, aomesmo tempo, provoca infiltrações de ar sem pré aquecimento por eventuais trincas efrestas.

Capitulo -15g) – A chaminé.

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O projeto da chaminé assume fundamental importância no processo de tiragem, nãosó por isso, mas também por envolver parâmetros de controle ambiental. Atendendo àlegislação vigente, o projeto da chaminé deve ser de forma a dispersar melhor as

partículas sólidas e gases nocivos à saúde. A perda de carga do escoamento dos gases decombustão deve ser vencida pela diferença de pressão ocasionada pelos ventiladores echaminé. A chaminé tem como função principal a dispersão adequada dos produtos decombustão no meio ambiente. Quanto maior a altura da chaminé, menor deve ser aconcentração de material particulado e gases poluentes, emitido pelo sistema decombustão, ao nível do solo circunvizinho

Capitulo -15h) – O ventilador primário. Desde que foi abandonada a tiragem natural e instituiu-se o uso de grandes ventiladorese exaustores para dinamizarem o insuflamento das labaredas, e a exaustão dos gases dasfornalhas, as caldeiras passaram a ter um desempenho nunca antes atingido pelas

convencionais. Mas todo desenvolvimento tecnológico de certa forma é uma faca dedois gumes, pois proporciona benefícios, mas por outro lado nos deixa refém de seufuncionamento. As caldeiras modernas não podem prescindir do funcionamento destesequipamentos para operarem. Não é que sem este suporte elas percam a eficiência, poisna verdade elas entram em colapso.

Na combustão dentro da fornalha o objetivo é conseguir o máximo possível de calor.Para incrementar o rendimento da combustão, é imperioso extrair todo o potencialenergético do combustível, adotando cuidados operacionais, como:- Fornecer o ar para a combustão já pré- aquecido.- Ajustar a proporção entre a entrada de ar e a de combustível.- Viabilizar uma perfeita mistura entre o ar e o combustível que foram admitidos.

A homogeneização da mistura do combustível com o ar intensifica a superfície decontato entre ambos, e têm influência decisiva na velocidade de combustão. Quantomais íntima a união dos elementos dois elementos, melhor a combustão.Tendo em mãos a composição do combustível, em nosso caso o bagaço da cana, e com

base na estequiometria da reação de combustão, pode-se calcular o ar necessário para aqueima do combustível."Ar teórico" ou "ar estequiométrico" é aquele que supre o oxigênio teoricamentesuficiente para a completa combustão do combustível. A experiência, entretanto,demonstra que é muito difícil conseguir uma boa combustão apenas com o ar estequiométrico. Ao alimentarmos a caldeira apenas com o "ar teórico", provavelmente

o bagaço não queimará totalmente (haverá formação de CO ao invés de CO2) econseqüentemente a quantidade de calor liberada no interior da fornalha será menor.A fim de proporcionar a combustão completa insere-se a uma quantidade adicional de ar além do estequiométrico. Desta forma as moléculas de combustível encontrarão onúmero apropriado de moléculas de oxigênio para completar a reação de combustão.Este volume extra de ar que foi inserido na fornalha é denominado de excesso de ar.Embora ele permita uma melhor mistura entre o combustível e o oxidante, deveser muito bem dosado, e preferencialmente restringir-se a uma quantidade mínima deexcesso, pois o ar que não participa da combustão tende a esfriar a chama, semcontribuir para a reação.Vale relembrar que quanto maior o excesso de ar, maior o volume de gases nos

produtos de combustão e conseqüentemente maior a perda de calor pela chaminé,influindo negativamente na eficiência da combustão em si. Por outro lado, as perdas por

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excesso de ar aumentam em proporção bem mais insignificante que as perdas comcombustível não queimado. Nos processos de combustão industrial sempre se operacom algum excesso de ar, porem sempre mantendo a pressão no interior da fornalhanegativa, ou seja, ainda que a quantidade de ar admitida ao sistema pelos ventiladoresseja maior que a necessária para a combustão do bagaço, a tiragem realizada peloexaustor é maior ainda.

Capitulo -15i) – O ventilador secundário.É aquele responsável justamente pelo arremetimento do bagaço sobre toda a área decombustão da fornalha, descrito detalhadamente no tópico denominado dosador de

bagaço. É comum o ventilador secundário coletar o ar da própria atmosfera sem queeste tenha passado pelo pré-aquecedor. Mas de qualquer forma o volume em m3/h queele desloca, e consequentemente introduz na fornalha é muito menor do que o fornecido

pelo ventilador primário, e que efetivamente sustenta a combustão. Ao contrário doventilador primário que possui um rotor largo, para deslocar maior volume de ar, este

por sua vez tem um rotor estreito e com maior diâmetro, justamente para dar maior pressão ao fluxo que espargirá o bagaço sobre as labaredas.

Capitulo -15 j) – As bombas de alimentação.Conforme já descrevemos no tópico Desaerador, as bombas de alimentação da caldeiraestão instaladas ao lado daquele pulmão de suprimento, e têm a função de conseguiremintroduzir a água dentro do Balão Inferior, sempre que o controle de monitoramento dacaldeira acusar a necessidade de reposição do líquido. É normal utilizarem para esta

finalidade um conjunto de bombas de recalque, instaladas por afogamento. Por medidade segurança, é norma um dos equipamentos responsáveis por este suprimento ser acionado por turbina a vapor, exatamente para poder cumprir a sua função de “dar águaà caldeira” em situações de emergência quando falte energia elétrica na planta. Acapacidade de recalque destas bombas deve ser sempre 50% maior que a pressão detrabalho do balão da caldeira. Usualmente utilizam-se bombas com componentesinternos como eixos e rotores, construídos em aço inoxidável, para suportar aagressividade do líquido – água aquecida – a ser bombeado. Assim como osventiladores e exaustores, as bombas de recalque de água para a caldeira também ficamsob intensa e constante vigilância do Departamento de Manutenção, pois uma paradainesperada de seu funcionamento poderia literalmente inviabilizar o funcionamento da

caldeira e interditar a usina.

Capitulo -15k) – O lavador de gases.Os mecanismos adotados para a limpeza da fuligem seguem dois caminhos: por via secaou via úmida. No caso dos cinzeiros normalmente se faz uso da via úmida, onde a águaé o veículo de arraste dos sólidos. Em sistemas de circuito fechado, a água com osresíduos retirados dos cinzeiros obrigatoriamente passa por uma unidade de tratamento

para sua limpeza, - bacias de decantação ou decantador mecânico - quase queeliminando desta forma, problemas de entupimentos e desgastes nas tubulações edemais equipamentos.

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Com relação à limpeza dos gases remanescentes por via seca, podem ser empregadosequipamentos do tipo multiciclones e separadores eletrostáticos.Os métodos de limpeza de gases a via úmida -lavadores de gases- são os deconstrução mais simples, com menor custo, e boa eficiência. A limpeza dos gases deexaustão, e dos cinzeiros deve ser executada com água limpa. Como atualmente, amaioria de todas as plantas opera em circuito fechado, a água de lavagem, após sair dascaldeiras, deve seguir para um sistema de tratamento – decantadores - para separação domaterial sólido que foi extraído dos gases e dos cinzeiros, a fim de permitir o seuretorno.O processo de lavagem de gases via úmida em si, se baseia na absorção do gás e/ou

particulados dispersos, através do contato com um líquido. Para que se consiga umcontato íntimo entre ambos, se deve maximizar as superfícies de exposição do gás e/oudo líquido. Isto é conseguido rompendo-se o líquido, em nosso caso a água, em finasgotas através de bicos spray em uma torre de nebulização, para que estas dispersematravés do gás, capturando os contaminantes.

Capitulo -15l) – Os multiciclones.A eficiência de separação de sólidos nestes equipamentos é de aproximadamente 70 %,desde que a tubulação de descarga esteja perfeitamente selada e eles próprios sem fugasinternas. Os ciclones costumam ser instalados antes dos ventiladores de tirageminduzida, e este arranjo permite evitar o enorme desgaste erosivo produzido pela ação dacinza volátil nas pás dos mesmos. Os ciclones operam, portanto, sob pressõesnegativas, e as imperfeições nas vedações e uniões soldadas provocam infiltrações de ar que afetam sobremaneira seu rendimento. Uma infiltração de ar de 5 % podesimplesmente duplicar a concentração de particulados indesejáveis na saída do sistema..

O diâmetro de cada ciclone em um projeto desenvolvido pela COPERSUCAR está entre700 mm e 1.000 mm, e a eficiência do multiciclone é de aproximadamente 80 %.Atualmente eles são empregados principalmente como uma etapa anterior ao

precipitador eletrostático. A remoção das partículas de maior diâmetroantes do gás adentrar no precipitador diminui a possibilidade de incêndio no mesmo.

Capitulo -15

m) – O precipitador eletrostático.O controle de particulados quando é realizado por precipitadores eletrostáticos queutilizam coletores de descarga tipo espirais, é de 99,21 %. Esta eficiência é obtida comgases provenientes da queima de bagaço de cana. Entretanto, nas caldeiras que queimameste tipo de biomassa, o alto conteúdo de coque nas cinzas faz com que o risco deincêndio, com conseqüentes danos ao precipitador, seja grande. Para prevenir aocorrência deste fenômeno alguns cuidados devem ser tomados.- O ventilador de tiragem induzida deve ser instalado antes do precipitador eletrostático,a fim de garantir que a unidade opere com pressão positiva, mas de gases provenientesda fornalha. Seu posicionamento após o precipitador aumentaria o risco de possíveisinfiltrações de ar – leia-se oxigênio - que poderiam favorecer a combustão.

- A remoção de cinzas dos silos inferiores deve ser realizada de maneira contínua por meio de roscas transportadoras, a fim de evitar a acumulação das mesmas.

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- A freqüência de acionamento dos martelos pneumáticos de limpeza deve ser aumentada a fim de manter as placas coletoras e as moegas inferiores livres de material

potencialmente combustível, aderido a elas.

Capitulo -15n) – O lavador de gases com decantador.Técnicos da COPERSUCAR sugerem a utilização de um circuito fechado pararecuperar a água dos lavadores de gás, utilizando um decantador para esta função.Este arranjo se caracteriza principalmente por uma redução significativa do consumo deágua, e nos parece também ser a instalação funcional e com um custo razoável. Osistema de multiciclones é tão ineficiente quando utilizado em gases que não atende asespecificações da lei ambiental. O precipitador eletrostático por sua vez, além dos riscosinerentes ao seu funcionamento, tem o custo elevado e requer manutenção e vigilância

permanente em sua limpeza.

Capítulo – 16a) – O tratamento primário do caldo.

Não importa se obtido através da moagem ou da difusão, o caldo de cana obtido no processo de extração possui uma quantidade e qualidade variável de impurezas, tantosolúveis quanto insolúveis. O tratamento primário tem por finalidade conseguir amáxima eliminação das impurezas insolúveis - areia, argila, bagacilho -, que oscilam nafaixa de 0,1% a 1%. Esta primeira limpeza aumenta a eficiência e a vida útil dosequipamentos instalados na indústria, e beneficia o processo, ademais de favorecer a

obtenção de produtos finais de melhor qualidade. No caso do caldo originário de moendas, há uma incidência maior de fragmentos decana ou bagaço, denominados bagacilho. A quantidade de bagacilho deve ser controlada, uma vez que sua presença excessiva indica deficiência no ajuste dasmoendas. O bagacilho sai das moendas em suspensão junto com o caldo misto, e deveser coletado e retornar ao sistema de moagem. O caldo misto já livre da maior parte dosfragmentos é enviado para a fabricação de açúcar ou álcool.

Neste primeiro estágio para a eliminação das impurezas, que nós chamaremos de processo por separação mecânica, os equipamentos mais comumente utilizados são:-Cush-cushO cush-cush – termo originário do inglês - é um equipamento constituído por algumas

peneiras horizontais fixas, com aberturas de 0,5 mm a 2 mm, normalmente posicionado próximo da moenda, cuja função é eliminar o material mais grosseiro em suspensão – bagacilho e palhas-. O material retido retorna por meio de raspas entre o primeiro e osegundo terno da moenda, ou mesmo antes do primeiro terno. O nome surgiu como umaonomatopéia referindo-se ao barulho cadenciado dos raspadores.-PeneirasAtualmente, o peneiramento do caldo é realizado por diferentes tipos de peneiras (DSM,rotativa, vibratória), que utilizam telas de vários modelos e aberturas (0,2mm a 0,7mm),com uma eficiência da ordem de 60% a 80%.

No caso da peneira DSM, que é a mais usual, o caldo entra em uma caixa metálicaretangular, com profundidade de aproximadamente 500 mm. Uma das bordas longas

desta caixa, aproximadamente 2.000mm, é mais baixa que as outras três. Quando acaixa se enche de caldo, é exatamente por esta extensão mais baixa que inicia o

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transbordamento. Como o equipamento é previamente nivelado com exatidão, forma-se na referida borda uma lâmina de caldo de 2.000mm de comprimento e com igualespessura em toda a sua extensão. O caldo precipita então numa formidável cascatasobre uma rampa inclinada – semelhante à que os skatistas fazem suas manobras –

porém, toda construída com uma peneira de aço inoxidável. O caldo limpo percola pelasgretas da peneira, para seguir para o processo, e o bagacilho é conduzido uma vez maisao início da moagem.- HidrociclonesO seu princípio de funcionamento baseia-se na diferença de densidade entre materiaissólidos e líquidos.O caldo é bombeado dentro de um equipamento, - ou vários dependendo do volume-,que tem o formato de um cone, com diâmetro aproximado de 700 mm, e altura de 2.000mm. O liquido entra tangencialmente na parte superior do funil, e obviamente inicia ummovimento circular em seu interior. A pressão de bombeamento é de tal intensidade queo fluxo gira em seu interior com alta rotação. O hidrociclone é dotado de duas saídas,uma superior, localizada onde se colocaria a tampa em um funil, e outra menor einferior, posicionada exatamente no “bico do funil”. Ao descrever o movimento

circular, a força centrífuga força a areia e a argila do caldo a irem para a periferia dofluxo, na realidade girando em contato com o próprio costado do ciclone.É neste ponto que entra em ação a força da gravidade. Enquanto o líquido está fazendoo movimento circular, os sólidos presentes, por possuírem maior densidade – leia-se

peso – vão gradativamente descendo e acabam por sair pela extremidade inferior – vórtice – do hidrociclone. O líquido despojado das impurezas sólidas, vaza pela saídasuperior, localizada exatamente no centro do turbilhonamento, que seria o lugar maisimprovável para um sólido estar. Em alguns casos, consegue-se obter uma eficiência deseparação acima de 90% para partículas de até 40µ - microns-.Exatamente pelo fato dos sólidos girarem tocando o costado do hidrociclone, todos elessão revestidos com borracha ou poliuretano, para resistirem a abrasão provocada.

A unidade µ - mícron – equivale à milésima parte de 1 milímetro.

Capítulo – 16 b) – A pesagem da massa e a medição da sua acidez- A pesagem ou medição da massa.Depois de passar pelo tratamento primário, todo o volume de caldo a ser enviado ao

processo é mensurado através de hidrômetros - medidores de vazão- ou balanças decaldo, para viabilizar melhor controle do processo.- O pH de uma substância.O pH ou potencial de hidrogênio iônico é o símbolo criado em 1909 pelo químicodinamarquês Søren Peder Lauritz Sørensen, para indicar o grau de acidez oualcalinidade de uma substância. O “p” vem de potenz em alemão e significa poder deconcentração e o “H” é para o íon de hidrogênio (H+).O valor de pH de uma solução pode ser estimado conhecendo-se a concentração em íonsH+, assim a escala de medição varia de 0 a 14, tendo o 7 como valor neutro, o 0 comoacidez máxima, e o 14 como alcalinidade máxima.

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Capítulo – 16c) – O tratamento químico da sulfitação.Apesar dos procedimentos anteriores, que proporcionaram uma limpeza mecânicaremovendo bagacilho e sólidos, o caldo continua contendo impurezas menores, que

podem ser solúveis – colóides - ou insolúveis.O recurso utilizado para exclusão destes componentes indesejáveis, é o tratamentoquímico. Ele desencadeará a coagulação, a floculação e a precipitação destas impurezas,que então, serão eliminadas por sedimentação. Será necessário, ainda, fazer a correçãodo pH – nível de acidez ou alcalinidade – do caldo, para evitar inversão e decomposiçãoda sacarose. Depois de tratado quimicamente, ele poderá então ser enviado à indústria,

para a produção de açúcar ou álcool. No caso do açúcar ele impreterivelmente passará pelo estágio da sulfitação. Para a fabricação do álcool, o processo da sulfitação, não éobrigatório. Antes de receber o tratamento químico, entretanto, o caldo é pré-aquecido a700 C, através da sua passagem por trocadores de calor.Para que consigamos abaixar o seu pH a um patamar de 4,0 a 4,5 é necessário expô-lo a

um processo de absorção do SO2 (anidrido sulfuroso), denominado sulfitação. Asulfitação é realizada usualmente em uma coluna de absorção que possui, em seuinterior, inúmeros pratos perfurados. O caldo é bombeado na parte superior da torre edesce por gravidade através dos pratos em contracorrente com o SO2 – gás sulfuroso -,aspirado por um exaustor instalado no topo da coluna. Com este processo, e devido àgrande solubilidade do SO2 na água presente no caldo, pode se obter uma excelenteabsorção, da ordem de até 99,5%. O gás sulfuroso atua como purificador e preservativo.A produção do SO2 gasoso é realizada na própria usina, pela da queima do enxofre na

presença de ar. O anidrido sulfuroso é obtido em fornos concebidos para esta finalidade,segundo a reação: S + O2 > SO2A sulfitação do caldo por coluna de absorção, tem como metas:

A coagulação de colóides solúveis, para que adquiram maior densidade.A formação do precipitado CaSO3 (sulfito de cálcio).Procurar Inibir reações que causam formação de cor.Diminuir a viscosidade do caldo e, conseqüentemente, do xarope, massas cozidas eméis, facilitando as operações de evaporação e cozimento futuras.A experiência mostra que o consumo médio de enxofre é da ordem de 250 a 500 g por tonelada de cana moída na usina.

Capítulo – 16

d) – A preparação do leite de cal.O leite de cal também é produzido na própria usina através da “queima” da cal virgem(CaO) em tanques apropriados ou hidratadores de cal segundo a reação: CaO + H2O ->Ca (OH)2 + calor.Os hidratadores são misturadores de construção muito simples. Tanques comcapacidade para 100.000 litros – diâmetro 6.0000mm e altura 4.0000mm – com umaviga de aço diametralmente posicionada sobre a borda superior. Fixado no centro daviga, e, portanto, no centro do tanque um moto-redutor aciona um eixo com pásagitadoras para homogeneizarem a mistura de água e cal. A cal, que é fornecidaensacada à usina, é despejada dentro dos hidratadores com o auxilio de uma talhaelétrica que assiste o equipamento.

O leite de cal Ca (OH)2 produzido apresenta uma concentração de 3º - 6º Baumé antesde ser adicionado ao caldo pela bomba dosadora.

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A graduação Baumé é uma escala de densidade de soluções criada em 1768 pelofarmacêutico e químico francês Antoine Baumé, que viveu de 1728 a 1804.

Capítulo – 16

e) – A calagem.É o processo de adição do leite de cal (Ca [OH]2) ao caldo, elevando seu pH a valoresda ordem de 6,8 a 7,4. Normalmente é realizada em tanques, em processo contínuo,objetivando o controle do pH final do caldo. Um sistema eficiente de calagem sempre éassistido por uma bomba dosadora de leite de cal, que é acionada por um contator elétrico. Este contator liga e desliga a bomba dosadora, recebendo sinais de um

peagâmetro, que afere o pH do caldo caleado em tempo real. A dosagem de leite de caldeve ser realizada com maior acurácia possível, pois se ela for insuficiente o caldo

permanecerá ácido, e turvo, mesmo depois de decantado, havendo ainda o risco da perda de açúcar por inversão. Por outro lado, se o leite de cal for excessivo ocorrerá a

decomposição de açucares redutores, e formação de produtos que dificultam adecantação, a filtragem e a cristalização, e além de tudo comprometem a cor e aqualidade do produto final. Para que haja uma homogeneização da dosagem do leite decal em todo o caldo, utiliza-se um tanque misturador, que obriga à total mistura.Este equipamento é um tanque de aço, com 4.500 mm de diâmetro e 3.000 mm dealtura, com a parte superior totalmente aberta, e o fundo cônico com uma válvula naextremidade inferior do cone para eventual limpeza. Fica apoiado sobre quatro vigas –

patas - longas o suficiente, para o cone do fundo e a válvula de descarga não tocarem o piso da indústria. Posicionado no cento do tanque é instalado um cilindro feito de chapa,sem tampa e sem fundo, cuja posição central é garantida por algumas cantoneiras quesaem de sua lateral e estão soldadas dentro do costado do reservatório. Na verdade este

cilindro interno é apenas um tubo de chapa de aço, com 1.000mm de diâmetro e seu posicionamento tem duas peculiaridades: Sua boca inferior está distante 300 mm acimado fundo cônico do misturador, e a boca superior, 300 mm acima da própria borda domesmo.O misturador possui ainda um coletor periférico interno, como um quebra-ondas de

piscina, que foi instalado a 200 mm, abaixo da sua borda. O coletor funciona como umacalha circular, dando a volta em todo o perímetro do seu costado.O caldo entra no equipamento por uma tubulação de 8, e verte tangencialmente dentrodo cilindro central. Devido a esta posição do tubo alimentador, o caldo faz umverdadeiro turbilhonamento dentro do cilindro, e ao começar a encher o misturador, cria

um fluxo rotativo de todo o caldo em seu interior.O leite de cal, embora chegue por uma tubulação independente, entra no misturador praticamente junto com o caldo, de forma que os líquidos caem quase que juntos dentrodo cilindro central. O nível do caldo misturado com o leite de cal vai subindo dentro doequipamento e igualmente dentro do cilindro, pois são vasos comunicantes.O misturador jamais transborda, porque o coletor periférico interno está posicionado200 mm abaixo da sua borda, e este coletor está ligado a uma saída de diâmetro 10”

para dar vazão com folga a todo o caldo caleado. Na verdade o caldo é forçado a fazer primeiramente um fluxo descendente no interior do cilindro central e depois outro ascendente, já no próprio tanque do misturador. Ocaldo que sai por transbordamento periférico está totalmente misturado com o leite de

cal, que fez o mesmo trajeto rotacionando, e seguramente despojado eventuais sólidos

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de cal, que sempre precipitam no fundo do cônico. Este precipitado pode ser drenado pela válvula de descarga inferior.A calagem do caldo de cana tem por objetivo a eliminação de corantes, a neutralizaçãode ácidos orgânicos e também desencadear a formação de sulfito e fosfato de cálcio.Estes dois produtos, ao sedimentarem, irão arrastar consigo impurezas presentes nocaldo. O consumo da cal (CaO) varia de 500 a 1.000g por tonelada de cana moída,dependendo do rigor do tratamento exigido.

Capítulo – 17a) – O aquecimento do caldo através de trocadoresde calor.O caldo sulfitado e caleado segue para os aquecedores onde atinge temperatura médiana faixa de 103 a 110º C. Os aquecedores são trocadores de calor nos quais ocorre a

passagem do caldo no interior das centenas de tubos, e a circulação do vapor de águasaturado pelo interior do casco cilíndrico do equipamento.

O aquecimento é realizado em equipamentos denominados trocadores de calor,constituídos por um feixe tubular, no qual passa o caldo, localizado no interior de umcilindro – casco - por onde circula vapor de água saturado. Nesta troca térmicaintermediada pela parede de aço da tubulação, o vapor cede calor para o caldo econdensa-se. Existem aquecedores horizontais ou verticais, e a nomenclatura é definida

pela posição do feixe de tubos, mas os primeiros são os mais utilizados.As principais finalidades deste ganho de temperatura são:- Acelerar e facilitar a coagulação e floculação de colóides e não-açúcares protéicos,- Completar reações químicas como, por exemplo, emulsificar graxas e ceras, ou seja,acelerar o processo químico, aumentando a eficiência da decantação que será a próximaetapa do processo industrial.

-Eliminar microorganismos por esterilização.-Provocar a degasagem ou desgaseificação do caldo, entretanto, a eliminação maiscompleta dos gases só ocorrerá quando o caldo aquecido for enviado para o balão deflash.A presença de incrustação nos tubos dos aquecedores compromete a velocidade da trocatérmica, por isto são realizadas limpezas periódicas nos mesmos. Esta limpeza pode ser um processo mecânico denominado roseteamento, por jato de pressão, ou ambos. Noroseteamento um cabo de aço rotativo movimenta a roseta dentro da tubulação,rompendo as incrustações. O jato de pressão faz um trabalho complementar. Uma forma

bastante usual de facilitar a limpeza da tubulação dos trocadores de calor é antes dequalquer procedimento, passar pelo seu interior uma solução de soda caustica com água

fervente, numa concentração máxima de 5%. Para realizar a exata dosagem da soda, éimprescindível fazer primeiramente o cálculo da capacidade volumétrica do feixe detubos.A remoção dos gases incondensáveis e a descarga do equipamento são necessárias parauma boa troca de calor em um aquecedor. Por isto, esses equipamentos possuemválvulas no seu corpo para retirada dos mesmos.

Na planta é muito comum também o uso de trocadores de calor “a placas”, principalmente em pontos do processo onde o gradiente de temperatura ambicionadonão é muito elevado. Nestes casos são então utilizados estes modelos compactos detrocadores de calor. Exatamente por serem de construção modular, são sem dúvida osequipamentos para este propósito, com maior versatilidade disponíveis no mercado.Permitem a rápida e fácil ampliação da área e da capacidade térmica, e também a suafácil desmontagem para reparos ou limpeza. Suas placas de aço inoxidável foram

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projetadas e construidas de tal modo, que ao serem anexadas formam os canaiscontíguos, porem incomunicáveis, por onde passarão os líquidos que irão intercambiar energia térmica. Elas são mantidas justapostas através do aperto de enormes fusos, e aestanqueidade de todo o conjunto é garantida através de gaxetas periféricas de vedação.O mosto da fermentação do álcool – ver capítulo 32 B - que necessita ser resfriado e ocaldo de cana que, ao contrário, precisa ser aquecido, circulam lado a lado, porem emcontra fluxo. A troca térmica ocorre justamente através do aço inoxidável que separaambos. A limpeza química frequente das placas para remover eventuais incrustações éim prescindível para garantir a capacidade termica do equipamento, pois uma camadade material aderido ao aço, funcionará como um isolante térmico. A pressão de

bombeamento do mosto através dos trocadores de calor, que obviamente decidirá avelocidade do fluxo dentro deles, deve estar de acordo com a especificação dofabricante, pois uma velocidade além da especificada não oferece tempo hábil para atroca térmica. Na realidade o dimensionamento dos trocadores de calor e das bombas etubulações necessárias ao seu funcionamento, deve ser feito pelo Departamento deEngenharia de Aplicação do próprio fabricante.

Capítulo – 17 b) – O balão de flash.Trata-se de um pequeno tanque cilíndrico, que é instalado acima da tampa dodecantador, para receber a tubulação que transporta o caldo. O caldo deverá passar

primeiramente pelo balão, para minimizar ao máximo a presença de bolhas de ar que elecarrega. A tubulação deve ser soldada tangencialmente ao costado do balão, para

provocar turbilhonamento no líquido ao entrar. Este fluxo rotativo irá funcionar comoum agitador com acionamento de custo zero. Entretanto, o item mais importante naconstrução do balão, é uma chaminé instalada em seu tampo, e aberta para a atmosfera.Embora o caldo saia dos trocadores de calor a uma temperatura de 105 graus

Centígrados, ele está pressurizado e, portanto, não apresenta ebulição. Ao entrar no balão que possui comunicação com a atmosfera, - a chaminé – ocorre inevitavelmenteuma queda de pressão, e inicia-se uma ebulição espontânea. Esta reação libera todas as

partículas em suspensão, que estariam aderidas às bolhas presentes no caldo, e nãodecantariam. Para garantir a eficiência do Balão de flash, o único parâmetro a ser controlado no processo é a temperatura do caldo na saída dos aquecedores. Elaimpreterivelmente deve ser mantida no mínimo a 105 graus Centígrados.

Capítulo – 17c) – A decantação.Os tratamentos químicos descritos anteriormente e o próprio aquecimento do caldo têma função de promover e acelerar o processo da floculação e a da decantação. Como o

próprio nome diz, floculação significa a formação de flocos, que ocorrerá com oscolóides e os não-açúcares protéicos, que estão em suspensão no caldo. Assim que estesagregarem-se, isto é, se transformem em partículas mais pesadas, se precipitarão emdireção o fundo.A decantação ocorre de forma contínua dentro de um equipamento denominadoclarificador de caldo ou decantador, pois tanto podemos afirmar que o mesmo clarificao caldo, ou que ele decanta os componentes indesejáveis nele presentes.

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Para aumentar a superfície de decantação, o decantador normalmente possui 5compartimentos sobrepostos, todos com fundo cônico, e que, no jargão da usina, sãodenominados “bandejas”. Dentro de cada uma das bandejas, giram 4 braços, contendocada um deles aproximadamente 10 raspadores. A função dos raspadores, que inclusive

possuem borda de borracha, é gradativamente irem fazendo a varredura do fundo decada compartimento, dirigindo o material decantado para o centro, de onde então seráconduzido para o dreno inferior do equipamento. De lá, o lodo, como é chamado, seráconduzido à filtragem.O acionamento do conjunto de todos os braços com raspadores é feito através de um

eixo central, movido por moto-redutor posicionado exatamente no topo do aparelho. Naextremidade inferior do eixo, um mancal submerso no próprio caldo, garante a suaestabilidade no movimento rotatório, que é de apenas 10 a 12 rotações por hora.O caldo decantado, ou clarificado, é coletado na parte superior de cada uma das“bandejas” e enviado ao setor de evaporação para concentração.O lodo, que basicamente é constituído de impurezas sedimentadas, possui umaconcentração de sólidos de aproximadamente 10º Baumé. Antes de ser definitivamente

bombeado para a filtragem final, passa por uma caixa, onde ele recebe bagacilho. Esta

mistura do lodo com bagacilho é que será enviada para o setor de filtragem, ondeocorrerá a recuperação do açúcar – leia-se sacarose – ainda remanescente. A inserção do bagacilho, da ordem de aproximadamente 10 Kg por tonelada de cana moída, tem afunção de adensar a textura do lodo, formando uma torta que auxiliará no processo defiltragem.O tempo de residência do caldo no decantador, dependendo do tipo de equipamentoempregado, varia de 15 minutos a 4 horas, e a quantidade de lodo retirada representa de15% a 20% do peso do caldo que entra no decantador.Curiosidade: O mais eficiente e renomado decantador de caldo de cana é o da marcaDORR- OLIVER, uma empresa norte americana fundada em 1911 e que até algunsanos atrás, possuía uma subsidiaria no Brasil. Ainda hoje é comum nas usinas os

operadores chamarem o decantador de DORR, ao se referirem ao equipamento, nãoimportando quem tenha sido o seu real fabricante. Nos anos 70, o autor desta obratrabalhou por sete anos no Departamento de Engenharia da DORR- OLIVER (Brasil)LTDA.

Capítulo – 18a) – A lagoa aspersora, ou spray.A água aquecida proveniente dos condensadores, multijatos, trocadores de calor daevaporação, tachos cozedores e cristalizadores de açúcar refrigerados, pode ser resfriadaem lagoa aspersora – spray-pond – para posterior reutilização na fábrica. Empregando-se o sistema de “circuito fechado” em seu resfriamento, consegue-se alguns benefíciosconsideráveis, como, por exemplo, a diminuição na captação no manancial em quase3.000 m3/h ou 3.000.000 litros/h, a eliminação do lançamento de efluentes industriaisaquecidos em manancial, e até melhoria no processo industrial em si. Nos dias muitoquentes de verão, a água captada no manancial costuma ter a sua temperatura mais

elevada que a da lagoa aspersora, não tendo a mesma capacidade de resfriameno quandoutilizada diretamente no processo fabril. Entretanto, o projeto de um sistema de

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resfriamento deste tipo deve ser executado por empresa especializada no assunto, pois demanda conhecimentos de hidráulica e termodinâmica. A lagoa aspersora requer um espaço consirerável para a sua instalação, e bombas de grande potência devem ser especificadas para acionar as dezenas de bicos nebulizadores. A localização da lagoa emesmo o seu formato devem ser definidos em função da direção preferencial do ventolocal; o número correto de aspersores será determinado em função do volume /h de águaque se pretende resfriar e da diferença de temperatura que se pretende obter; adisposição e altura correta dos pedestais dos bicos nebulizadores e a escolha do modeloideal também requerem conhecimento técnico. O dimensionamento correto da tubulaçãodentro da lagoa, e a pressão de trabalho a ser mantida na rede para garantir a eficiênciado sistema, etc não são parâmetros simples de serem determinados, que lembramos umavez mais requerem conhecimento de hidráulica. É importante mencionar, embora pareçaobvio, que a água aquecida deve chegar na lagoa, se possível, apenas através dos bicosaspersores. A bomba que pressuriza o sistema deveria coletá-la em um outro tanqueconcebido para esta finalidade. Caso este arranjo não seja possível, a bomba que retornaa água resfriada para a indústria, deve impreterivelmente estar instalada na extremidadeoposta de onde cheha a água quente.

Capítulo – 18 b) – As torres de resfriamento.Por razões diversas, algumas usinas, entretanto, utilizam torres de resfriamento no lugar das lagoas aspersoras. São soluções, na verdade equipamentos, bem mais compactos, eque por isto mesmo não se beneficiam da ventilação ambiente para realizar a trocatérmica, possuindo ventiladores elétricos para este fim. A água é bombeada e forçada a

precipitar-se em cascata dentro de câmaras providas de elementos especialmente

desenhados para retardar a sua queda. Em contra fluxo, uma corrente de ar ascendente passa por ente as gotas em precipitação, “roubando” a caloria que será dispersa naatmosfera. As torres possuem bombas para fazer a água recircular dento deste pequenocircuito e grandes ventiladores elétricos que provêm a ventilação, inclusive oferecendovariações de capacidae de deslocamento de ar, através da mudança do ângulo de suas

pás. As torres requerem uma bacia de captação da água descendente que poderá ser defibra de vidro – fornecida pelo fabricante – ou de alveraria, neste caso executadasegundo um projeto específico. Por sua dimensão, elas podem ser instaladas emdiversos lugares de uma planta, muitas vezes minimizando o gasto com tubulações queseriam necessárias no caso do uso da lagoa aspersora. São equipamentos

permanentemente eficientes, independentemente da sazonalidade das correntes devento, mas que requerem tratamento na água para evitar a formaçào de algas, e limpezas periódicas pela mesma razão. As águas industriais aquecidas no processo industrial dasdestilarias de álcool, normalmente são resfriadas através de torres.

Capítulo – 19a) – A filtragemA filtragem do lodo do decantador visa recuperar a sacarose nele remanescente, fazendocom que ela retorne ao processo, diluída no caldo filtrado. O material retirado neste

processo pelo filtro de lodo recebe o nome de torta, e é enviado à lavoura para ser utilizado como adubo.

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O filtro rotativo a vácuo é um equipamento que basicamente se constitui de umtambor feito de aço inoxidável, com diâmetro de aproximadamente 3.000 mm ecomprimento de 6.000 mm. O tambor tem fixado em cada uma de suas tampas, um eixooco de diâmetro aprox. 600 mm e comprimento 700 mm, denominado munhão, e que se

projeta para fora. Na realidade, apesar de não ser maciço, o munhão quando é fundido,tem a extremidade que ficará visível fechada. Posteriormente, um deles recebe orifícios

para a passagem dos tubos que sugarão o caldo filtrado.O tambor, embora construído em chapa de aço inoxidável de pequena espessura, temem seu interior e também nas duas tampas circulares, uma estrutura feita em vigas deaço, de tal forma que este imenso “rolete” possa girar na posição horizontal, apoiadoapenas nos dois munhões. Na realidade, o tambor do filtro rotativo funciona exatamentedeste modo: Girando na posição horizontal, sobre um tanque que se assemelha a umaenorme banheira contendo o lodo a ser filtrado. Nas extremidades deste tanquedenominado bacia do filtro, dois mancais bi-partidos dão apoio aos munhões.Se dividirmos a circunferência da tampa do tambor em 24 seções, teremos exatos 15graus para cada uma delas, pois 24 x 15 = 360 graus. Quando ele estiver totalmenteconstruído, a superfície curva do enorme cilindro está dividida exatamente desta forma.

A superfície do tambor terá 24 seções longitudinais independentes, que receberão aolongo dos seus 6m de comprimento, furos de 1-1/4” por onde entrará o caldo filtrado.As seções estarão definidas por barras de aço inoxidável, soldadas no sentido docomprimento do tambor.“Cada seção receberá uma cobertura de grades de polipropileno em todo o seu

comprimento, que permitirão a drenagem e a circulação do caldo filtrado em direção aosfuros de 1-1/4”. Sobrepondo-se às grades, cada seção receberá ainda uma chapa muitofina de aço inoxidável micrometricanente perfurada, com a largura da seção e ocomprimento do tambor. A chapa perfurada será o segundo elemento filtrante doequipamento, e o primeiro e bem mais eficiente será uma camada de torta que seformará sobre a chapa, cujas fibras reterão os sólidos em suspensão no lodo.

Um dos munhões receberá o acionamento do tambor dotado de um redutor tipo coroa esem-fim, que garantirá a baixa rotação da máquina.O segundo munhão, com a sua face plana toda perfurada, receberá a válvula com duassaídas, componente decisivo no funcionamento do aparelho. Exatamente por ser oco, omunhão permite a passagem de um feixe de tubos pelo seu interior. Cada tubo dediâmetro de 1-1/4”, aproximadamente 32 mm, parte de um orifício face plana domunhão e, fazendo uma longa curva, chega até o costado do tambor, onde há outroorifício para recebê-lo.Existem filtros rotativos de dimensões maiores que o modelo que estamos descrevendo,e que possuem dupla saída de filtrado, com mais uma válvula ou cabeçote, comotambém é chamada, instalada no lado do acionamento.

Entre a face plana e multi-perfurada do munhão e a válvula de sucção acoplada a ele,trabalha um disco de fibra denominado placa de desgaste, que possui algumas aberturasem lugares pré- determinados. Ela é dotada de duas saídas independentes, para alto e

baixo-vácuo, e está ligada a uma bomba de vácuo que impõe sucção a todo o feixe detubos do filtro. Quando o tambor gira, as aberturas existentes na placa de desgaste

permitem ou interrompem a ação do vácuo, convenientemente ao funcionamento doequipamento.No momento em que uma determinada seção for submergir no lodo, as bocas dos tubos

correspondentes a aquela seção estão exatamente diante de uma abertura na placa dedesgaste, que colocá-los em comunicação com a tubulação de baixo vácuo de 10 a 25cm de Hg. O líquido da bacia do filtro é então aspirado, depositando sobre a chapa

perfurada uma primeira camada composta dos materiais em suspensão no lodo.

Entretanto, o caldo que adentra ao filtro neste instante é turvo, pois arrasta parte dolodo. Este caldo escuro sai através das canalizações e vai até o local adequado, de ondeé enviado por bombeamento, de volta ao decantador. Da quantidade de caldo

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recuperado por cada seção que passa pela bacia, 30 a 60% é constituída por este caldoturvo.Logo que esta fina torta se forma sobre a superfície filtrante, a tubulação lá dentro da

válvula chega diante de nova abertura na placa de desgaste, que desta vez coloca-os emcomunicação com a tubulação de alto- vácuo, ao redor de 20 a 25 cm de Hg.O caldo obtido neste estágio, entretanto, já é claro, pois passou pela pré-torta que tem acapacidade de auxiliar na retenção de pequeninos sólidos. A elevação do vácuo énecessária, pois com a presença da pré-torta, a resistência à filtração aumenta. Aquantidade de caldo claro obtido nesta fase corresponde de 40 a 70% do volume.Após o tambor girar um pouco mais, quando finalmente a seção que estamos analisandoemerge do lodo, a grossa torta formada sobre a chapa perfurada começa a ser lavadacom água quente, através de um sistema de bicos spray. Esta água também é sugada

pelo alto vácuo, e, ao permear pela torta, leva para a o interior do filtro a sacarose queiria se perder com o descarte daquele resíduo.O tambor continua girando, e após a seção receber jatos de água quente da última

bateria de bicos injetores, inicia-se a fase de secagem da torta, ainda pela ação do vácuo.O estágio seguinte consistirá na remoção total da torta, que é conseguida mediante ainterrupção do vácuo e sob a ação do raspador. Neste período, a tubulação pertinenteàquela seção, estará passando sob uma parte totalmente fechada da placa de desgaste.A torta desprendida cairá em uma moega de coleta, ou em um sistema transportador,

sendo então conduzida para o armazenamento, ou será transportada diretamente para ocampo, para utilização como adubo.Alguns fatores devem ser monitorados no processo, para garantirem a eficiência doequipamento:- A temperatura do lodo, pois sua viscosidade decresce à medida que a temperatura seeleva, sendo mais eficiente sua filtragem em temperaturas um pouco acima de 80 grauscentígrados.- A quantidade de água aplicada na lavagem da torta e a eficiência dos bicos

pulverizadores também são decisivas para a eficiência do processo. Pouca água e bicosdanificados proporcionam áreas do tambor que giram sem ser lavadas.- A temperatura da água de lavagem que deve estar na faixa de 75 a 80º C. Abaixo deste

patamar, a cera presente no lodo impermeabiliza a torta, dificultando a passagem docaldo.- A correta dosagem do bagacilho inserido no lodo também é importante, pois sem ele atextura da pré-torta que se forma na superfície do tambor não tem capacidade defiltragem.-A velocidade de rotação do filtro: mínima em 2 minutos e máxima em 6 minutos por rotação.De toda maneira o motor de acionamento será assistido por um inversor de freqüência

para permitir o ajuste automático da rotação, que será determinada pelo nível de lododentro da bacia.É muito importante, portanto, o cálculo da quantidade de filtros a ser instalada em uma

planta. Para um maior volume de lodo decantado, tanto maior será a área de filtragemnecessária, pois estes equipamentos somente são eficientes dentro da rotaçãoespecificada.

Capítulo – 20a) - A evaporação.A evaporação é o coração do processo industrial, pois todo o vapor produzido nascaldeiras, após haver sido aproveitado na geração de energia mecânica e elétrica para

acionar a usina, ainda tem energia térmica remanescente, e, é encaminhado na forma devapor de escape para este setor.

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Na pré-evaporação, ou 1º efeito, ele é condensado realizando o primeiroaquecimento do caldo clarificado, e então se regenera absorvendo água do própriocaldo, formando o vapor vegetal. O vapor vegetal é o responsável por fornecer energiaaos demais estágios do processo industrial como, por exemplo, os outros efeitos da

própria evaporação, o cozimento, a destilação, etc..O método de utilizar-se um primeiro efeito, ou pré-evaporador, grande, é, de fato, muitousual nas usinas brasileiras. Depois deste corpo, como também é chamado, um sistemade evaporação múltiplo composto por 4 ou 5 efeitos, vai possibilitar sangrias paraabastecerem outras demandas de energia térmica, como por exemplo, os cozedorescontínuos de açúcar.Os 3 tipos de evaporadores mais utilizados no setor sucroalcooleiro são:- Modelo Roberts.É o mais comum, suporta bem as variações de fluxo de caldo, aceita ser operadomanualmente, funciona com a calandria inundada e com circulação natural de fluxo, e

permite tanto a limpeza química da tubulação, como a mecânica.- Modelo Falling Film, ou de fluxo descendente.Sua forma construtiva privilegia tubos longos para o fluxo descendente do caldo em seu

interior, onde ocorrerá a troca térmica. Exige automação, pois é mais sensível aoscilações na alimentação: A superalimentação sufoca a boca dos tubos,comprometendo o fluxo, e a carência de caldo provoca a sua secagem, causando aincrustação. Portanto, operam com circulação através de bombas, e somente permitemlimpeza química. As limpezas mecânicas normalmente são demoradas, portantodispendiosas, e realizadas, se necessárias, na entressafra.- Evaporadores de placas.Usam placas onduladas, ao invés de tubos, e as ondulações quando justapostas geram oscanais por onde circularão o caldo e o vapor para a troca térmica. Os dois meios, o quedeve ser aquecido e o fornecedor de calor, circulam em canais anexos, sem, todavia semisturarem. A troca térmica ocorre pelo metal que separa um do outro. Tanto podem

operar de forma similar ao Roberts inundada ou do Falling Film, com caldo recalcadocom alta velocidade, através das placas. A limpeza, entretanto, deve ser químicaobrigatoriamente.A concentração do caldo irá ocorrer em uma série de evaporadores de funcionamentosubseqüente, que no jargão da usina são denominados efeitos da evaporação. Ostécnicos e operadores sempre adotaram esta nomenclatura, e cada efeito corresponde aum estágio da evaporação, e não a um trocador de calor especificamente. Muitas vezesum evaporador já velho e comprometido pelo uso, pode ser substituído por dois outros,com equivalente capacidade de troca térmica, e para um novato poderá parecer estranho,aqueles dois serem chamados, por exemplo, de 3º efeito. Entretanto, uma análise maisatenciosa naquela imensidão de tubos, demonstrará que ambos estão sendo alimentados

em paralelo e não em série, pertencendo, portanto, ao mesmo estágio da evaporação. Na evaporação é necessário injetar vapor somente no primeiro equipamento, pois a própria água evaporada irá aquecer o caldo nas caixas seguintes. O vapor que alimenta o primeiro evaporador da série, por haver saído da turbina de acionamento de umamoenda, por exemplo, ou de qualquer outro equipamento, é denominado vapor deescape. Já o vapor gerado pela ebulição do caldo de uma caixa, e que é aproveitado para

provocar a ebulição do caldo na caixa seguinte, é denominado vapor vegetal. Este procedimento seqüencial, só pode ser obtido com a diferença decrescente de pressãoexistente entre as caixas. A despressurização é mantida por um sistema gerador devácuo ligado à última delas, ou seja, ao último efeito. Na operação da evaporação, osuprimento de vapor de escape para a primeira caixa – o pré-evaporador- deve ser controlado de modo a produzir a evaporação total requerida, mantendo-se o xarope nofinal do processo numa faixa de 65 a 70º brix. No entanto, uma alimentação uniforme

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de caldo, também é essencial para uma boa performance do sistema. O caldo inicia o processo com a uma temperatura de 120 a 125 graus Celsius e um Brix de 14 - 16ºchegando, no final do último efeito, a 55º - 65º Brix, com 58 a 62 cm de vácuo, e com o

ponto de ebulição reduzido a 60 graus Celsius apenas. Neste estágio do processo, ocaldo passa a denominar-se xarope.

Capítulo – 20 b) – Cuidados na Evaporação.

- Para que o vapor vegetal fornecido para cada efeito da evaporação possa ter condiçõesde aquecer o caldo da caixa seguinte, é necessário manter o interior do evaporador com

pressão reduzida, a fim de que o ponto de ebulição do líquido seja mais baixo. Destemodo, a última caixa de evaporação, por exemplo, deve operar com 58 a 62 cm devácuo, que reduz o ponto de ebulição do caldo até o patamar de 60º C.

- O suprimento de vapor de escape para o primeiro efeito deve ser controlado de modo a produzir a evaporação total requerida, mantendo o xarope numa faixa de 65 a 70º brix.Obviamente que uma alimentação uniforme de caldo também é imprescindível para um

bom desempenho do processo.- A drenagem inadequada dos condensadores pode causar afogamento parcial dos tubos

no lado vapor da calândria, com redução da superfície efetiva de aquecimento. Oscondensados dos pré-aquecedores e evaporadores são geralmente retirados por

purgadores instalados nos seus corpos.Eles devem ser armazenados e analisados, de forma que ocorrendo contaminação, aágua condensada não seja reaproveitada para a reposição em caldeiras, pois estescondensados contêm geralmente matéria orgânica volátil, - álcool etílico, outros alcoóis

como ésteres e ácidos, que provocam a formação de espuma dentro das caldeiras,impedindo o seu monitoramento através dos sensores. Em contra partida, podem ser utilizados como fonte quente na fábrica.- Juntamente com o vapor de aquecimento, sempre podem entrar na calandria, gases

incondensáveis (ar e dióxido de carbono. O ar pode entrar inclusive através de eventuaisvazamentos nos evaporadores que operam sob vácuo e o dióxido de carbono é geradono próprio caldo. Não sendo retirados, estes gases se acumularão, interferindo nacondensação do vapor na superfície do tubo.

Nas calandrias sob pressão, os gases incondensáveis podem ser soprados para aatmosfera. Os que estiverem sob vácuo devem ser enviados para o sistema de vácuo.

Geralmente eles saem por válvulas de tiragem de gases, instaladas em lugaresconvenientes nos equipamentos.- O arraste de caldo com a transferência de vapor de um efeito para a calandria do efeitoseguinte ou para o condensador no efeito final, sempre resulta em perda de sacarose.Além disto, o arraste causa a contaminação dos condensados, inviabilizando o seu uso

para alimentação de caldeiras, e contaminando águas que fatalmente serão descartáveis.A velocidade do fluxo aumenta da primeira para a última caixa, atingindo no últimoefeito até 18 m/s, dependendo do diâmetro da tubulação. No último efeito, o problemade arraste é mais usual, e torna-se imprescindível a instalação de um separador dearraste. Durante a evaporação, a ebulição lança no interior do evaporador finas gotículasde caldo, algumas das quais são pequeninas bolhas de vapor encerradas em uma película

de caldo. Estas gotículas são muito leves e o fluxo de vapor as leva facilmente para o próximo efeito, em direção à coluna barométrica ou multi-jato. É indispensável à

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instalação de um separador de arraste eficiente na saída de vapor do último efeito daevaporação ou dos cozedores. O separador de arraste é um equipamento concebido

justamente para minimizar as perdas de açúcar que normalmente se perde nas névoasformadas durante o processo de evaporação e cozimento do caldo.Alguns modelos são construídos a partir de uma malha de fios de aço inox, comcapacidade de coletar 100% das partículas de açúcar com tamanho superior a 5µ. Issorepresenta uma redução geral de perdas entre 90% e 95%.Outros modelos empregam lâminas verticais paralelas com perfil do tipo “ziguezague”,acondicionadas em um vaso metálico. Podem ser projetados com diversos números delâminas e angulações, adaptando- se perfeitamente a cada caso, mas de qualquer mododetêm o fluxo das gotículas por impacto e posterior condensação. Sua capacidade decoleta é de 100% para partículas de tamanho superior a 15µ. Por isso, a redução geral de

perdas é de 85%.Possíveis causas de anormalidades na evaporação:O mau funcionamento da evaporação pode ter muitas causas, as principais são:- Baixa pressão do vapor de escape que alimenta o pré-aquecedor.- Entradas de ar no sistema, que prejudicam o vácuo, que garantirá a evaporação nos

efeitos posteriores, mesmo com a queda da temperatura.- Suprimento de água ao condensador;- Bomba de vácuo ineficiente eventualmente até por entupimento.- Remoção de condensados ineficiente por defeito nos purgadores- Incrustações precoces causadas pela oscilação na alimentação do caldo, que então

provoca sua secagem na parede interna da tubulação dos evaporadores.

Capítulo – 21

a) – O cozimento das massas.- Recapitulando a Concentração do Caldo.Como verificamos no tópico anterior, o objetivo da evaporação é concentrar o caldoclarificado através da eliminação da água, produzindo o xarope com uma faixa de 60 -70º brix.Devido a fatores técnicos e econômicos, a concentração total do caldo tem de ser

realizada em duas etapas: primeiramente a evaporação e então o cozimento. A primeira parte, já descrita, é realizada em evaporadores de múltiplos efeitos, por razõeseconômicas, e também técnicas:1ª- A economia de energia térmica que o método multi-estágio oferece, já que apenas o

primeiro evaporador é alimentado com vapor de escape. Os demais recebem o chamado

vapor vegetal, que é aquele que surge dentro de cada evaporador, gerado pela própriaebulição do caldo.2ª- Na composição do vapor vegetal, o calor advem do vapor de escape usado na caixaanterior, e a água desprende da ebulição do próprio caldo. Entretanto, inevitavelmentevai ocorrendo uma queda de temperatura a cada estágio, e a fervura do caldo só

permanece ocorrendo, pois cada efeito é submetido a uma descompressão ainda maior pelo vácuo. Fator que proporciona uma temperatura de ebulição mais baixa.3ª- A transferência do caldo do 1º- ao 5º- efeito só é possível, porque a sua viscosidadeainda é baixa e ele é bem fluido.- O Cozimento.A segunda etapa da concentração do caldo ocorre a partir do ponto onde ele já passou aser denominado por xarope. Com sua concentração já na faixa de 60° a 70° Brix, eacrescentado dos méis reciclados no processo, ele será agora enviado ao setor de

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cozimento, onde ocorrerá o fenômeno da formação e crescimento dos cristais desacarose. Na verdade, o processo tem a finalidade de separar a sacarose existente nocaldo concentrado - xarope - por meio de processos físicos, transformando-a em cristais.Praticamente 80% dos cristais contidos no xarope serão cristalizados enquanto outros20% ficarão retidos no mel. No cozimento, ele será aquecido somente com vapor deescape, em evaporadores de simples efeito denominados cozedores. De cada um deles,independentemente, o xarope sairá com uma textura bem pastosa, e a sacarose já seapresentará, como mencionamos, uns 80% cristalizada. O cozimento proporcionará umaumento na sua viscosidade de tal intensidade, que a partir daí o seu nome no processo

passará a ser, massa cozida.A decisão de consumir apenas vapor de escape no processo de cozimento é inevitável,

pois a densidade do produto não permite a sua transferência de um cozedor a outro.Vale lembrar também, que o material transformou-se fisicamente, passando a um estado

pastoso, que, de toda maneira, jamais poderia ser aquecido recirculando através de tubosde pequeno diâmetro, dentro dos evaporadores normais. Por isto, o cozimento deve ser executado em evaporadores de simples efeito, porém com adaptações para atender ascaracterísticas do material em si.

- Os cozedores, ou tachos.Semelhantes a um evaporador do conjunto de múltiplo efeito, os cozedores ou tachos,como também são chamados, operam totalmente independentes uns dos outros, e cadaqual está ligado a um condensador e a uma bomba de vácuo. Trabalham comtemperatura em torno de 60ºC, e sob vácuo de 62 a 65 cm Hg.Para facilitar a retirada da massa cozida, são construídos com fundo cônico, onde está

posicionada a válvula de descarga. A maior diferença na forma construtiva, entretanto,está na bitola da tubulação interna, pois nos evaporadores de múltiplo-efeito utilizam-setubos com diâmetro interno de 27 a 46 mm no máximo, e nos cozedores, os tubos são de

diâmetros de 100 mm. O poço central da calandria sempre obedece à proporção de possuir um diâmetro de 40% do diâmetro do corpo. As diferenças encontradas nestesdimensionamentos são exatamente para permitir o fluxo interno de um produto de altadensidade.

Capítulo – 22a) – A centrifugação da massa A.

Através de troca térmica com vapor de escape, realiza-se a dentro dos tachos aevaporação da água do Xarope para tornar a solução sobressaturada, e permitir ocrescimento dos nódulos de cristal que nela são introduzidos, formando a 1ª massa oumassa A. Esta massa apresenta cristais de aproximadamente 0,5mm, envolvidos numa

película de mel. Ao atingir o ponto ideal, ela é descarregada – ou arriada, como se dizno jargão das usinas - em dois receptores e dali segue para dois cristalizadorescontínuos, providos de agitadores que auxiliam a cristalização do açúcar e impedem aformação de um bloco, além de servir como pulmão para as centrífugas.Dos cristalizadores, a massa A é descarregada nas centrífugas.As centrífugas são constituídas basicamente por um cesto perfurado, fixado a um eixo eacionado por um motor que o gira a alta velocidade. A ação da força centrífuga faz com

que o mel atravesse as perfurações da tela do cesto, ficando retidos, em seu interior,

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somente os cristais de sacarose. O processo se completa pela lavagem dos cristais - oaçúcar - com água e vapor, ainda no interior do cesto.

Capítulo – 22

b) – A centrifugação da massa B.Este mel que permeou pela tela das centrífugas, se junta com o que foi removido pelaágua e o vapor de lavagem, e ambos formaram o mel A, ou seja, justamente o melextraído da centrifugação da massa A. Ele é coletado em um tanque e então retorna aoscozedores para passar por um completo esgotamento. Este novo produto dentro docozedor apresenta cristais de aproximadamente 0,2mm é denominado de massa B.Seguindo um processo equivalente, a massa B também é descarregada num receptor, edepois em quatro cristalizadores não contínuos com sistema de esfriamento.Dos cristalizadores, ela também é descarregada nas centrífugas correspondentes.Uma vez mais a ação da força centrífuga, retém os cristais na tela e faz com que este

mel diluído pela água e vapor de lavagem também atravesse as perfurações do cesto.Este produto, extremamente diluído, recebe a nomenclatura de melaço, e é encaminhado

para a destilaria de álcool.

Capítulo – 23a) – A produção da semente.

Neste mesmo capítulo 10, quando iniciamos o tópico anterior que descrevia acentrifugação da massa A, assim nos expressamos:“Através da troca térmica com vapor, realiza-se a dentro do tacho a evaporação da água

do xarope para tornar a solução sobressaturada, e permitir o crescimento dos nódulos decristal que nela são introduzidos, formando a 1ª massa...” E a pergunta que sefaz, é:- Mas de onde surgiram os nódulos de cristal que foram introduzidos?Este tópico, é a resposta a esta questão.A semente de açúcar é uma mistura homogênea, de uma parte de açúcar cristal brancomalha 30, para duas partes de álcool anidro. Ela é preparada em um equipamentodenominado sementeira, no qual há esferas que trituram os cristais de açúcar até quetodos fiquem com a mesma granulometria. Esta mistura é acrescentada ao xarope nocozedor, e durante o cozimento, ocorre a granagem do açúcar. De fato, as moléculas desacarose presentes no xarope se depositam sobre os pequenos grânulos presentes na

semente, formando os cristais de açúcar.Importante: Durante o preparo da semente, após a mistura de açúcar e álcool anidroestar perfeitamente homogeneizada, ela requer um prazo de seis dias para a suacompleta maturação. Após a sua retirada da sementeira, ela ainda passa por uma peneiracom malha 100 da Norma ASTM / ABNT para a padronização granulométrica doscristais.

Capítulo – 23

b) – A granagem ou cristalização.

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Quando um xarope - ou mel como também é denominado -, é concentrado em umtacho sob a ação do vácuo, há um determinado momento em que ele atinge o seu pontode saturação. A partir deste estágio, os cristais não se formam imediatamente, porém seao concentrado forem adicionados cristais já formados – sementes -, eles sedesenvolverão. Neste estágio, a solução que está sendo concentrada é classificada comosupersaturada, e dizemos que corresponde a zona metaestável do processo.Se continuarmos a fornecer calor, e concentrarmos mais ainda o mel, este passará dazona metaestável para a denominada zona lábil. Na zona lábil, os cristais existentescontinuarão se desenvolvendo e, portanto, haverá a formação espontânea de cristais.Portanto, durante o cozimento, podemos afirmar que temos o xarope ou mel comotambém é chamado, em 3 distintas zonas de concentração:- Zona insaturada – Não há formação espontânea de cristais e os cristais adicionados – sementes - se dissolvem.- Zona supersaturada, denominada de metaestável – Não há formação espontânea decristais, mas aqueles adicionados – sementes - se desenvolvem, havendo cristalização.- Zona Lábil – Ocorre a formação espontânea de cristais e eles se desenvolvemrapidamente.

Capítulo – 24a) – Processo com centrífuga contínua na massa B.

Neste método a massa B é lavada com água em centrífugas contínuas, dotadas de cestosrotativos cônicos, e funcionando com descarga ininterrupta de sólidos. A separaçãofísica entre o açúcar e os méis ocorre pela centrifugação da massa no cesto, sobre astelas de filtração. A rotação aliada à conicidade do cesto obriga a subida contínua damassa sobre a tela. Neste período, os méis escoam pelos orifícios da tela, impulsionados

pela própria rotação, e também arrastados pela água de lavagem que é aspergida dentrodo cone. Desta forma eles são separados dos cristais de açúcar.

Capítulo – 24

b) – O cozimento da massa A.Como foi descrito, o magma é o açúcar B, misturado ao caldo clarificado, e, nalinguagem adotada pelos técnicos e operadores da usina, ele é “pé de cozimento” para amassa A. Para abastecer corretamente o tacho que opera sob a ação do vácuo vertical,deve-se cobrir a sua calandra com magma.Alimenta-se então o cozedor com xarope com 65º Brix para promover o crescimentodos cristais, e mantêm-se o processo até atingir o Brix desejado para o final docozimento. Neste sistema de operação, a finalidade da massa A é justamentetransformar a sacarose dissolvida do xarope em cristais, para serem separados nascentrífugas automáticas.

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Capítulo – 24c) – A centrifugação da massa A.A massa A é descarregada nos cristalizadores, providos de agitadores que auxiliam acristalização do açúcar, impedem a formação de um único bloco, além de servirem

como pulmão para as centrífugas.As centrífugas automáticas - descontínuas - realizam a separação entre o açúcar e osméis. No interior destes equipamentos, a massa A é lavada primeiramente com água,

processo que lhe extrai o mel pobre, e outra subseqüente com vapor, quando é extraídoo mel rico. São mais utilizados quando se produz os açúcares do tipo cristal, demerara eVHP.

Capítulo – 25a) – A secagem do açúcar.O processo de secagem do açúcar envolve dois aspectos, a redução de sua umidade e oresfriamento simultâneo. O objetivo é, com o processo, permitir seu armazenamento por vários meses, sem que ele apresente modificações relevantes. Deve obviamente manter sua qualidade para consumo alimentício e também conservar sua cor para não perder ovalor comercial. Entretanto, os equipamentos projetados para esta finalidade, se foremdimensionados incorretamente ou mesmo operados de forma inadequada, comprometema sua qualidade e obviamente favorecem sua deterioração. A secagem quando executadacorretamente evita o empedramento e o escurecimento do produto. A temperatura idealde secagem fica abaixo do patamar de 40 graus Celsius. Acima deste valor, o próprio

processo de secagem causará empedramentos e amarelecimento do açúcar.

Poderemos encontrar dois tipos distintos de umidade presentes no açúcar, aquela que éexterna aos cristais, denominada umidade não ligada, e pode ser removida em secadoresaté um teor residual de 0,03 % a 0,05 %, para o açúcar cristal. Encontramos,eventualmente, a umidade interna, denominada também por umidade ligada, que estáincorporada ao próprio cristal do açúcar. Por difusão ela acaba se esvaindo, até atingir oequilíbrio com a umidade do ar ambiente.

Capítulo – 25 b) – Os diferentes modelos de secadoresAo longo dos anos varios modelos de secadores de açúcar foram lançados no mercadosucroalcooleiro brasileiro, e por razões várias como ineficiência, dificuldadeoperacional, custo muito elevado, ou mesmo limitação de instalação por detalhesdimensionais, a maioria deles entrou em desuso, ou não teve grande aceitação.Por esta razão não iremos pormenorizar sobre a forma construtiva e funcional destesequipamentos praticamente obsoletos, ou muito raros, nos restringindo a relacioná-losapenas a título de informação:- De tambor rotativo, com uma única corrente de ar.- Vertical com bandejas.-Roto Louvre, fabricado por: Dryers Suppliers de Richmond, Kentucky USA.-Com leito fluidizado.

-Horizontal com colméias.O modelo de secador mais utilizado atualmente pelo setor é o horizontal de tambor rotativo, com dupla ventilação. Nos projetos mais evoluídos, o processo seca em co-

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corrente, e resfria em contra corrente, porem, em seções separadas. Esta concepçãogarante velocidades adequadas do ar em seu interior, minimizando os arrastes de pó. A

parte interna do tambor deve ser pintada com tinta epóxi e as aletas de distribuição doaçúcar em aço inoxidável, para resistir a abrasividade do produto. A forma e adisposição das aletas propiciam uma movimentação suave do açúcar no interior dosecador, minimizando assim as quebras das arestas dos cristais, preservando suaqualidade e brilho. Para um funcionamento eficiente – sem perdas – todo secador deaçúcar deve possuir também um sistema completo de lavagem dos gases e recuperaçãode pó, e outro de recirculação da água doce.

Capítulo – 26a) - A pesagem e ensacamento.Há uma gama enorme de modelos de balança para auxiliarem no monitoramento do

processo fabril, ou para efetivamente aferirem a pesagem do produto no momento doembarque. Com a evolução tecnológica, elas muito pouco se assemelham ao tradicionalconceito que temos deste equipamento. Mencionaremos os modelos mais usuaisencontrados nas usinas de açúcar e álcool atualmente.- Balança integradora para materiais a granel:Desenvolvida para operar em correias transportadoras, sendo encontrada nas bitolas de16”a 84”, e apta a pesar fluxo de até 20.000 ton./h. Em seu sistema eletrônico, o sinaldas células de carga – peso –, juntamente com o gerador de pulsos – velocidade dacorreia transportadora –, integrados com o fator tempo, resultam na indicação daquantidade de material transportado.- Balança de fluxo contínuo por bateladas, automáticas e intermitentes:

Concebida com três câmaras, realiza uma aferição precisa através do silo pulmão,silo balança e silo receptor. Com o correto dimensionamento entre os silos, garante-seum fluxo ininterrupto de material. Normalmente trabalha com vazões de 10 a 2.000ton./h. Seu custo e a instalação são bem mais onerosos.- Balança ensacadora:Apropriada para o ensaque de materiais em sacos de boca aberta. Dotada de recursos deauto-correção permite o ensacamento confiável e dosagens de alta precisão numintervalo de tempo otimizado ao máximo, compensando eventuais variações dascaracterísticas dos materiais pesados.Sua operação é totalmente automática; bastando posicionar o saco no dispositivo

prendedor de saco. Destinada ao ensacamento e pesagem de açúcar cristal ou refinado

em sacos de boca aberta para 50 kg,- Balança especial para big bags:Equipamento projetado para atender mais aos exportadores que os fornecedores domercado interno, ideal para pesagem e enchimento de açúcar em sacos do tipo big-gag.Muito simples de operar, bastando posicionar o big-bag vazio na plataforma de

pesagem, seja em carro sobre trilhos ou em palete, prender as alças nos ganchos desustentação e o bocal do Big-Bag no duto de enchimento.Este tipo de equipamento normalmente é apto para comandar automaticamente a

dosagem do açúcar através de comportas com acionamento pneumático, em duplavelocidade, rápida e lenta, garantindo maior exatidão na pesagem.- Balança rodoviaria:

Com a evolução havida no setor sucroalcooleiro nas últimas duas décadas, praticamentetudo quadruplicou de tamanho. As máquinas agrícolas, os caminhões utilizados no

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transporte da cana, as moendas, as caldeiras de geração de vapor, etc. Alalisando ohistórico das usinas é fácil notar que suas áreas de plantio também agigantaram-se, e osdados apontados em laboratorio comprovam que a eficiência como um todo melhorou,tanto na lavoura como na indústria.As balanças rodoviárias modernas prestam um auxilio muito grande no monitoramentode variáveis, que podem salvaguardar a eficiência de ambos os setores. Diferentementedas antigas balanças análogas, hoje, como as demais balanças eletrônicas digitais, elas

podem operar conectadas à rede de computadores da empresa. Não é difícil perceber que, em tempo real, todos podem acessar dados como: o peso decada carreta, ou a produção acumulada por um talhão, o desempenho da empresaterceirizada pelo transporte de cana de determinado setor, o teor de sacarose apontado

pelo laboratório de PCTH, para cada veículo, ou cada gleba, a produtividade daindústria em função da moagem realizada, o desempenho de um fertilizante de umadeterminada marca adotada em uma qualidade de cana, etc.É obvio que estas informações sempre foram possíveis de serem parametrizadas, mas

isto demandava um moroso levantamento posterior entre os departamentos envolvidos, para permitir a sobreposição dos dados, e os cálculos corretos. Atualmente uma planilha

em programa Excel compila os dados fornecidos pela balança do recebimento, olaboratório de PCTH, o laboratório da indústria e a balança de fluxo instalada na esteiraque leva o açúcar produzido até o deposito, e disponibiliza resultados entusiasmadoresou alarmantes, a qualquer momento que seja necessário. Apenas para recordar, oconceito de parametrização foi exposto no capítulo 3- a: Parametrização é o processomatemático de cálculo de dados, para a a correta determinação de certos parâmetros quesão obtidos através da correlação entre eles.

Capítulo – 27a) – A qualidade e o armazenamento do açúcar.Uma quantidade considerável das usinas brasileiras não produz mais açúcar comoantigamente. Como expusemos no início deste curso, o mercado globalizado impôs umasérie de exigências à indústria nacional, e boa parte das empresas do setor sucroalcooleiro não estava preparada para o investimento necessário para a adequação.Ela gradativamente foi absorvida pelos investidores que acreditaram no mercado emfranca expansão, alguns deles inclusive estrangeiros e, a mudança inevitável ocorreu.A bem da verdade, as exigências no concernente a qualidade do produto e a higiene no

processo fabril se intensificaram na última década motivadas por duas razões: Nossa

maior participação no mercado internacional e os programas de qualidade nas indústriasde alimentos e bebidas, consumidores fortes no setor. Hoje o açúcar é fabricado comespecificações pré-determinadas para cada aplicação: refrigerante, doce, sorvete ouconsumo humano, por exemplo.Atualmente o cuidado com a qualidade do açúcar, quer seja para exportação ou para omercado interno, com certeza não termina quando o produto está acabado. O industrialsabe que é necessário manter o padrão de controle de qualidade adotado, também nasetapas posteriores, como secagem e armazenamento.Estudos comprovaram que se medidas preventivas não forem tomadas durante aestocagem e a própria movimentação do açúcar, há grandes possibilidades de ele sofrer transformações em suas características físicas e químicas. O produto pode amarelecer,

quebrar, incorporar material estranho, e obviamente empedrar que é justamente adeterioração mais comum. Entretanto, a principal perda de qualidade será mesmo na

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cor. O certo é que todo açúcar, mesmo aquele produzido com a melhor qualidade,sofre uma alteração - acréscimo - de cor ao longo da sua estocagem, mas isto só érelevante quando ocorre em grande intensidade, e num curto espaço de tempo.Os fatores responsáveis pela cor do açúcar, como também pelo seu escurecimentodurante a armazenagem, são, em sua maioria, originários da própria cana, sendo os

principais os polifenóis e os aminoácidos, que no jargão da usina são denominados precursores. São eles que podem reagir quimicamente resultando em compostoscoloridos, e, via de regra estão presentes no açúcar porque a sua eliminação notratamento do caldo é apenas parcial. A completa solução deste problema, não é de fatotão simples, e medidas preventivas deveriam ser tomadas já no momento da própriaescolha da variedade da cana. Algumas delas apresentam menor incidência dosaminoácidos em seu colmo.Com relação às alterações de natureza puramente física, que podem resultar no seuempedramento, elas estão relacionadas à higroscopicidade do açúcar, que é a sua

propriedade de interagir hidricamente com a atmosfera que o envolve, perdendo eganhando umidade.O escurecimento, por outro lado, não surge pela simples presença dos reagentes

(polifenóis ou aminoácidos). Para que ele ocorra ao longo de semanas ou meses dearmazenagem, é necessário que haja a umidade para oferecer condições propícias àsreações.O monitoramento da temperatura ambiente nos armazéns também é decisivo, porqueinfluencia algumas reações de escurecimento. Para coibir a alteração da cor, atemperatura não deve exceder o patamar de 35º Celsius, e se deve também ter o cuidadocom a umidade, pois ela serve de meio para que ocorram reações de escurecimento.Uma atmosfera com teor de umidade acima de 50 % pode resultar na sua absorção peloaçúcar, e esta “água” poderá atuar como meio onde as reações de escurecimentoocorrerão.Os armazéns de estocagem de açúcar devem ainda oferecer sempre condições de

hermeticidade para que o produto não fique susceptível às oscilações da umidaderelativa do ar, nem tampouco da temperatura atmosférica, e a incidência de luz solar sobre o produto não é permitida. O ideal é construir os depósitos de estocagem, sejameles para conter o produto a granel ou ensacado, segundo projetos concebidosexatamente para esta finalidade. Edificações que obedeçam as regulamentações noconcernente à inclinação do telhado, pé direito, ventilação, tipo de piso etc.

Capítulo – 28a) - A ampla classificação do produto.Tipos de Açúcar:-Orgânico: Açúcar de granulometria controlada, produzido sem qualquer aditivoquímico, desde o plantio da cana até a conclusão do processo fabril. Encontrado nasopções, clara ou dourada. Obedece a padrões internacionais e deve apresentar certificação por órgãos competentes.-Refinado granulado: Puro, com granulometria controlada, sem qualquer tipo decorantes, não apresentando qualquer teor de umidade ou empedramento. Utilizado em

confeitaria e indústria farmacêutica.

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-Branco exportação: Há dois padrões, um com baixa cor – 100 - produzidodiretamente em usina, sem refino, para consumo humano, e o branco parareprocessamento no destino, porem com cor 400, também produzido diretamente emusina, sem refino.-Cristal: Em forma cristalina produzido diretamente em usina, sem refino. É o maislargamente utilizado na indústria de bebidas e alimentícia como massas, biscoitos econfeitos.-Refinado amorfo: É o que utilizamos no consumo doméstico, pela sua brancuraexcelente, e granulometria fina que favorece a rápida dissolução. Tem aplicaçãocomercial na feitura de bolos e confeitos, caldas transparentes e incolores.-De confeiteiro: De granulometria finíssima, é produzido somente na refinaria e seuconsumo se restringe à indústria alimentícia, sendo muito utilizado no preparo de bolos,confeito etc.- Demerara: açúcar de cor escura, que não passou pelo refino.- Mascavo: Úmido e de cor de mel, não passa sequer por processo de cristalização ourefino. Uso quase que restrito na confecção de doces que não requeiram transparência.É o açúcar que mais se assemelha ao que se fazia domesticamente no tempo da

escravidão.- VHP: Very High Polarization é o tipo mais exportado pelo Brasil, para países que irãoreprocessá-lo. Mais claro que o demerara, apresenta cristais amarelados que lembram acoloração da areia lavada extraída dos rios.- VVHP: Very Very High Polarization é aquele que possui Pol acima de 99,5º -enquanto que o VHP tem Pol abaixo de 99,3º - e cor mais baixa (ICUMSA entre 300 e500 UI).

Capítulo -28

b) - Variáveis que interferem na qualidade e na cor do açúcar.- Pol do açúcar: Determina a sua pureza. O cristal do açúcar possui praticamente 100%de sacarose pura, e a pol determina o teor de mel envolvendo os cristais. Analisando umaçúcar com Pol de 99,0 e 0,2 de umidade, ele terá cerca de 1,3% de sólidos do mel e98,7% de sólidos dos cristais, pressupondo-se que o mel provenha de melaço esgotado.Ao minimizarmos o mel pelo processo de lavagem do açúcar até a pol de 99,5

provavelmente ele será restringido à metade. O máximo que pode ser alcançado no processo industrial de um bom açúcar bruto é de 99,5 de pol. Se o produto apresentar cristais homogêneos de granulometria (0,8 a 1,0 mm) e isento de empedramentos, a pol

poderá ser ajustada através dos parâmetros: tempo de centrifugação, lavagem esecagem, incluindo também a variável, quantidade de água usada. A presença de cristaisdesuniformes e/ou empedramentos, quase que inviabiliza a subtração do mel queenvolve os cristais, a menos que se utilize um volume de água na lavagem tão grande,que poderia mesmo dissolver o açúcar, comprometendo o rendimento e minimizando otamanho dos cristais.- Umidade: Determina o teor de água contida no açúcar, pois se estiver úmido ocorreráa formação de grumos.- Cinzas: Quantidade de substâncias inorgânicas, determinada pela condutividadeelétrica.- Pontos pretos: Contagem visual de partículas escuras em uma quantidade de açúcar.

- Partículas magnéticas: Partículas metálicas contidas no açúcar, determinada através dautilização de imãs.

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- Resíduo Insolúvel: Impurezas insolúveis provenientes da matéria-prima, cana-de-açúcar, que estão contidas no açúcar.- Dextrana: É causada por uma bactéria que estando presente leva o açúcar a formar grumos e goma sendo prejudicial à sua qualidade.- Sulfito: Resíduo de dióxido de enxofre (SO2) utilizado no processo de branqueamentodo açúcar.- Bolores e Leveduras: Fungos largamente distribuídos no ambiente e podem ser encontrados como parte normal da flora de produtos alimentícios;- Cores usuais para os diversos tipos de açúcar, conforme a ICUMSA.

Capítulo -28c) - A normatização da cor.O método utilizado pela instituição para determinar a cor de um açúcar, é através daabsorção e/ou desvio da luz por uma solução açucarada. Quanto maior aabsorção/desvio, maior será a coloração do açúcar – mais escura - e maior o número que

indica a sua cor.ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis.VHP de 800 a 1800VVHP de 300 a 500Mascavo de 1500 a 1800Demerara ou bruto de 1200 a 1500Cristal de 150 a 200Refinado amorfo de 80 a 120Refinado granulado Max. 45De confeiteiro Max. 45Branco exportação de 80 a 100

Orgânico de 100 a 400

Capítulo -29a) - A água tratada com o respeito que ela merece.

De acordo com o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, as 414 usinasoperando no Brasil - das quais 151 produzem exclusivamente etanol, 15 apenas açúcar e248 ambos -, moeram um montante de 490 milhões de toneladas de cana de açúcar em2008. Inevitavelmente houve então um consumo aproximado de 490 milhões de m3 de

água pelo conjunto de todas estas unidades e, mesmo que a maior parte delas opere emcircuitos de água fechados, o excedente e a água residual foram aplicados nafertirrigação com vinhaça.

Nosso país foi agraciado pela mãe natureza com 12% da água doce do planeta e 25%das águas doces frias disponíveis, tendo ainda 112 trilhões de m3 de água doce em seusubsolo, embora detenha apenas 6% da população terrestre. Estes números evidenciamque as reservas de água da terra, por acaso, não se distribuíram de uma formaequilibrada. Se as usinas de açúcar e álcool tivessem a liberdade de utilizar a água num“processo aberto” seriam empregados aproximadamente 19 m3 de água / Ton. de canamoída, desde o momento de captá-la do rio, levá-la para o processo fabril da usina até oseu despejo final. Em “circuito fechado”, este volume desce ao patamar de 1,83 m3 deágua / Ton. de cana moída. Atualmente, em conformidade com a resolução SMA - 88,de 20 de dezembro de 2008 que define as diretrizes para o licenciamento de

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empreendimento sucroalcooleiro do Estado de São Paulo, as plantas que estiveremlocalizadas em áreas classificadas como adequadas para o plantio de cana terão queutilizar no máximo 1 m3 de água / Ton. de cana moída. Uma meta totalmente possívelde atingir com as tecnologias disponíveis para minimização deste consumo. Já nas áreasadequadas, porem com limitações e restrição, o limite de consumo deve ser de nomáximo 0,7 m3 de água/ Ton. de cana moída.Inclusive há plantas operando neste patamar, devendo no futuro, os órgãosgovernamentais autorizarem apenas este limite que será determinado no ato darenovação da licença de operação. Toda usina deve apresentar à CETESB, CompanhiaAmbiental do Estado de São Paulo, a cada biênio, um cronograma de estudo de água

para reduzir a sua captação. Este estudo obrigatório recebeu o título de Programa deRedução de Uso de Água ou PRUA.Ainda objetivando minimizar o consumo de água, foram desenvolvidas tecnologias deotimização de processo e reaproveitamento da água, diminuindo cada vez mais anecessidade de se repor água nos processos produtivos. Antes eram necessários 21 m3

de água por tonelada de cana para produzir 42 litros de etanol por tonelada de cana-de-açúcar. Os avanços tecnológicos focam no próprio volume de água proveniente da cana

como um meio de otimizar seu consumo. Cada tonelada de cana armazena algo como de700 litros de água. Deste total, 150 litros ficam retidos no bagaço, portanto, recupera-secerca de 500 litros. Sendo reaproveitada, ela pode ser destinada, por exemplo, naembebição de moenda, limpeza do piso da indústria, preparo de leite de cal, reposiçãode água na caldeira ou mesmo na lavagem da cana na mesa receptora. Tambémcontribui para essa redução de captação o fechamento dos circuitos de águas deresfriamento. Nas plantas que produzem meio a meio em açúcar e álcool, algo em tornode 54% da água requerida para o processo é utilizado nas operações de resfriamento. Aimplementação de “circuito fechado”, com torres de resfriamento ou sistemas deresfriamento evaporativo por aspersão – spray - , permite que se retire dos mananciaisapenas 2% a 3% da quantidade total de água de resfriamento, ou seja, apenas o

necessário para fazer reposição do circuito.

Capítulo -29 b) - A captação. No capítulo 3- b (Estudo da viabilidade econômica agrícola), enfatizamos que:“Mesmo que no primeiro estágio da implantação do projeto, o investimento em levar eletricidade ao distante manancial de água, e a longa tubulação de aço da adutora, àsvezes com diâmetro superior a 12” pareçam contra producentes, nada seráeconomicamente mais danoso ao empreendimento, que encarecer o transporte da

matéria prima.”Já durante a legalização do projeto da planta sucroalcooleira, após a vistoria in loco e o

posterior estudo técnico, a CETESB aprova ou não o uso do manancial – rio, ribeirão,açude etc. – mencionado no mesmo. É imprescindível que este possua capacidadehídrica para permitir a extração do volume de água/hora estipulado no projeto, sem,contudo deixar de suprir os demais beneficiários estabelecidos ao longo do seu curso,ou à sua margem, tratando-se de açude. A outorga obviamente especificará quantoslitros/hora poderão ser extraídos do manancial, em conformidade com a capacidade demoagem da unidade que será construída. Na realidade, a capacidade de moagem da

planta, a área cultivada com cana de açúcar, o tamanho e modelo das caldeiras, omodelo exato de moendas, o tipo de Estação de Tratamento de Água que será montadana usina, enfim, todos os quesitos relevantes estarão já completamente definidos nestadocumentação.

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De posse da autorização, o primeiro passo concernente à captação de água será entãoconstruir uma rede de alta tensão até o local já determinado, e a instalação de umtransformador com capacidade para alimentar os motores das bombas de recalque.O projeto da adutora deverá sempre procurar minimizar as horas de trabalho/dia a queas bombas serão submetidas, de forma a proporcionar-lhes maior vida útil. Sob estaótica, deve-se empregar sempre tubulação de recalque de maior diâmetro possível, desorte a permitir a maior vazão/hora com a menor cavalagem ou potência instalada.Voltando agora para a nossa hipotética usina que idealizamos lá no capítulo 5-b quandoanalisávamos as características químicas do solo, que a nossa unidade de porte médioteria uma capacidade de moagem de 3.700 ton. de cana/dia.

No tópico anterior deste mesmo capítulo 21, aprendemos que uma plantasucroalcooleira trabalhando com “circuito fechado” de água, usualmente consome no

processo industrial 1,83 m3 do precioso líquido para cada ton. de cana que moe. Estecoeficiente nos leva a um montante de 6.660 ton. de água por dia, ou 6.660m3 de água

por dia, ou, se quisermos mudar a unidade de tempo: 277,5 m3/h.Por este raciocínio, se instalarmos na captação uma bomba com capacidade de recalquede 280m3/h ou 280.000 litros por hora ela deverá permanecer ligada 24h/dia para suprir

a demanda.Suponhamos então que a empresa de engenharia que executou o projeto da usina nestecaso, optasse por um bombeamento de, por exemplo, 500m3/h. Esta vazão atenderia oconsumo da planta em 13,3 horas de funcionamento, ou seja, 13h e 20 min. de operaçãodiária. Isto poderia muito bem ser distribuído em aprox. 7h no turno da manhã e 7h noturno da noite, poupando os equipamentos de operarem no horário de maior temperatura.Ainda assim, um projeto seguro, deveria prever a instalação de 3 bombas comcapacidades de vazão de 250 m3/h cada. Duas estariam sempre em operação, recalcandoos 500m3/h ambicionados, e a terceira ficaria de standby – em espera – para situaçõesde emergência. Esta configuração permite a substituição de equipamentos danificados

sem interromper o recalque, mas principalmente facilita a partida dos motores semgrande demanda de energia, já que teriam a metade da potência cada um deles, e seriamligados escalonadamente.Se o local selecionado para a construção da casa de máquinas não estiver sujeito eeventuais inundações, as bombas deveriam ser instaladas por afogamento. Casocontrário, elas obrigatoriamente teriam de realizar a sucção da água antes do recalque,

pois estariam instaladas alguns metros acima do nível do denominado espelho d’água.As instalações por afogamento são muito menos susceptíveis a problemas, justamente

por manterem a cavidade das bombas permanentemente repletas de água.

Equipamentos de grande potência como estes devem ser equipados com chaves

magnéticas de proteção e normalmente são assistidos com um sistema de partidadenominado soft start, justamente para minimizar a amperagem – leia-se correnteelétrica – no instante da partida.

Capítulo -29c) - A adutora.O dimensionamento da tubulação do recalque, ou tubulação adutora como também édenominada, será determinado levando-se em conta três parâmetros:- A distância do manancial até a lagoa de água bruta, onde ela será armazenada.- O desnível altimétrico - proporcionado pela topografia do terreno – entre o mananciale a lagoa de água bruta.

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- A vazão pretendida no final da tubulação do recalque.O cálculo da Altura Manométrica Total, que determinará o tipo de equipamentoadequado para o trabalho de recalque, é obtido calculando-se a perda de carga por atritoem toda a tubulação, da sucção e do recalque, incluindo-se inclusive a perda que ocorrenas válvulas e conexões empregadas. Este cálculo terá seu resultado expresso em m.c.a.,ou seja, metros de coluna d’água equivalentes. Seu resultado será tanto maior quantomenor for a bitola dos tubos e conexões utilizados, pois em condutores estreitos o atritoé mais presente. Quanto maior for a vazão pretendida, maior será também o atrito, daí anecessidade de empregarmos maiores diâmetros se pretendemos recalcar maior volumede água por hora.O próximo passo será um trabalho de topógrafo para determinar o desnível entre o

manancial e o final da tubulação do recalque. Este desnível será também expresso emm.c.a. Somando-se os dois valores obtidos teremos finalmente a Altura ManométricaTotal. Com esta informação em mãos iremos pesquisar nos catálogos das indústrias de

bombas de recalque, qual seria a melhor opção, para fornecer a vazão por nósambicionada, na Altura Manométrica Total que calculamos.A especificação do material da tubulação também será orientada pelos mesmos fatores,

e principalmente pela topografia do terreno. Eventualmente uma topografia íngreme próxima do manancial permite após algumas centenas de metros, a utilização de PVCem lugar do aço por todo o restante da tubulação. Já a topografia oposta, ou seja,quilômetros de planície após o manancial, culminando com um trecho bem íngreme nofinal do recalque, exigirão tubos de aço em toda aquela parte baixa a, pois, toda elaficará submetida a uma pressão maior que irá diminuir já no final da subida.Toda adutora de grande extensão não pode prescindir de alguns equipamentos desegurança, cuja finalidade é resguardar a bomba e a própria tubulação. No inicio dotubo pescador, dentro do manancial uma válvula de pé garantirá que tanto estatubulação quanto a cavidade da bomba estejam sempre cheias de água no momento da

partida do equipamento. Na saída do recalque deverá ser instalada uma válvula de

retenção, o mais próximo possível da bomba. Sua finalidade será fechar antes dofechamento da válvula de pé, para que a carcaça da bomba não sofra golpe de aríetetoda vez que o motor for desligado e o fluxo ascendente de água interrompido.Dependendo da extensão da tubulação adutora, algumas liras devem ser executadas emlugares convenientes para permitir deformações no seu comprimento, devido à dilataçãotérmica. As liras são “desvios” em formato semelhante à trave de um campo de futebol,construídos acima do nível do solo, que devem obedecer a desenho especifico para estafinalidade. É também imprescindível a colocação de algumas ventosas ao longo daadutora, principalmente se a topografia do terreno apresentar subidas e descidas aolongo do percurso. As ventosas são dispositivos que atuam na proteção contra asdepressões – leia-se queda de pressão - , uma vez que permitem a entrada de ar na

tubulação através de um orifício localizado na sua parte superior, limitando o valor dadepressão ao da pressão atmosférica local. Entre os diversos modelos existentes, um

bem usual é a ventosa com flutuador esférico. Com a partida da bomba e consequente pressurização da rede, a água impulsionará o flutuador para cima, em direção à saída doar, mantendo-a hermética. Quando, por exemplo, com a parada da bomba a pressão cair,o nível da água descerá, conduzindo o flutuador para baixo, abrindo a passagem e

permitindo a entrada de uma quantidade de ar para o interior da rede. Isto evitará aformação de vácuo, impedindo o colapso do conduto. Quando novamente a pressãoaumentar, estando a ventosa instalada em ponto conveniente da adutora, esta

possibilitará também a saída do ar contido na tubulação, que deverá ser de maneiracontrolada para evitar sobrepressão.

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Capítulo -29d) A lagoa de água brutaDevido ao seu grande volume, a água fornecida pela adutora não poderá ser armazenadaem reservatórios convencionais, de aço ou concreto, devendo ser depositada em umlago previamente construído para esta finalidade, em lugar estratégico, e com o auxiliode máquinas de esteira. Com a conscientização ambiental e a modificação da legislação

pertinente, as usinas são obrigadas, por força de lei, a retirarem dos mananciais somenteo volume de água que foram autorizadas, sob pena de serem autuadas com pesadasmultas. Devido a esta saudável decisão da legislação ambiental brasileira, osempresários já não podem mais retirarem dos mananciais “quanta água quiserem” edepois de contaminá-la desfazerem-se dela como bem entenderem, como ocorriadécadas atrás. Devido ao rigor com que órgãos como a CETESB, por exemplo,monitoram o consumo de água de cada planta, já não é possível sequer permitir que o

precioso líquido seja absorvido pelo terreno onde foi construída a lagoa-reservatório.

Para que a água não possa percolar através da terra, aumentando indevidamente oconsumo da usina, empresas especializadas revestem previamente toda a superfície dalagoa de armazenamento com uma manta plástica de PVC flexível ou PEAD,

polietileno de alta densidade, denominada geomembrana. O material lembra a textura dacobertura de um circo, porem é mais espesso, podendo chegar a 2 mm. O material chegana obra em bobinas de 5 m de largura por 50 m de comprimento e a soldagem entreestas faixas é feita eletronicamente. Durante a preparação da lagoa para receber esta

proteção, é aberta uma trincheira em todo o seu perímetro, distante aproximadamente4m da sua borda. Nesta trincheira será soterrada a orla da enorme manta para que estanão se movimente. A tubulação de drenagem de água, que irá conduzi-la desde a lagoade armazenamento até o seu destino, já deverá estar devidamente instalada próximo ao

seu fundo, para que a empresa especializada faça uma soldagem reforçada da manta aoredor da tubulação para evitar eventuais vazamentos. O revestimento de uma lagoa deágua bruta para uma usina de porte médio, como a que estamos sempre mencionandoneste livro, custaria algo como R$ 100.000,00 (cem mil reais).Este tipo de precaução tem sido adotado também nas lagoas e canaletas dearmazenamento de vinhaça, para evitar que o liquido acabe contaminando o lençolfreático.

Capítulo -30

a) A “ETA” Estação de Tratamento de Água.Devido ao aumento populacional e conseqüente incremento das atividades do ser humano sobre o meio ambiente, medidas de saneamento se tornam cada vez maisindispensáveis para preservar a qualidade ambiental. Elas abrangem desde ofornecimento de água potável à população; sistema de esgoto; coleta e destino do lixo;drenagem de águas pluviais; controle de insetos e roedores; fiscalização sobre a

produção de alimentos e sobre a poluição ambiental. Exatamente no concernente aoúltimo quesito mencionado, a vigilância sanitária e a CETESB passaram a fiscalizar com rigor como as indústrias do estado de São Paulo cuidam da água bruta captada derios, lagos ou de aqüíferos subterrâneos, e também que destinação elas dão às suaságuas servidas ou efluentes. Cientes de que na maioria das vezes, as águas alem de fins

industriais atendem também o consumo humano, as entidades responsáveis passaram aexigir que as indústrias se equipassem com eficientes estações de tratamento.

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O tipo de ETA vai depender da qualidade da água do manancial, e da demanda, ouseja, o consumo por hora que ela necessitará atender.Os principais estágios do processo de tratamento da água são:- Desinfecção: Consiste na dosagem de compostos de cloro ou ozônio na água, para adestruição de microrganismos patogênicos capazes de causar doenças, ou de outroscompostos indesejáveis.- Filtração: Executa-se a passagem da água através de uma camada triplamente filtrantecomposta de cascalho, areia, e antracito ou carvão mineral como também é conhecido.- Coagulação: Aplicação de substâncias coagulantes à água, como por exemplo osulfato de alumínio que têm a propriedade de fazer com que as minúsculas partículasem suspensão presentes na mesma se aglutinem formando flocos, os quais serão

posteriormente, sedimentados ou filtrados. Alem dele, são comumente usados nacoagulação, o cloreto férrico, sulfato ferroso, sulfato férrico e também polímerossintéticos.- Floculação: É exatamente o processo da formação de flocos dentro dos floculadores,onde a água é levemente agitada, proporcionando a aglutinação das impurezas.Acontece que na água bruta, além dos contaminantes sedimentáveis, há impurezas que

se encontram em suspensão fina, estado coloidal ou suspensão - bactérias, protozoáriose plâncton-. A coagulação diz respeito à troca físico-química que acontece entre ocoagulante e a alcalinidade, para gerar um precipitado. Como resultado, os colóides daágua bruta ficarão desestabilizados, reduzindo ou neutralizando sua carga elétrica. Destemodo, as partículas coloidais ficarão prontas para serem aglutinadas pela forçamecânica dos floculadores.O coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) líquido, que éadicionado na entrada da água bruta na estação, onde se tem a mistura rápida. E paracorreção do PH, de acordo com análises laboratoriais, pode ser adicionado leite de cal àágua. A reação entre o coagulante e a alcalinidade é rápida, ocorrendo em poucossegundos.

- Decantação: É na realidade a sedimentação dos flocos formados na água, através daação da gravidade.- Correção do pH: este deve estar na faixa de 6,5 a 8,5; ou seja, entre neutro eligeiramente alcalino. Caso esteja abaixo – ácido - se aplica cal hidratada, hidróxido desódio e bicarbonato de sódio. Caso esteja elevado – muito alcalino - adiciona-se ácidoclorídrico ou sulfúrico.Observação: Para rever o conceito de pH, ir ao capítulo 10 B- Fluoração ou fluoretação: deve ser feita para prevenir a cárie dentária. Aplica-sefluoreto de cálcio, fluorsilicato de sódio ou ácido fluorsilício. Este procedimento éexigido principalmente quando a água se destina mais ao consumo humano.

Capítulo -30b) - A água dura.O tratamento de água tanto para consumo humano ou para uso industrial requer tratamentos variáveis, em função da necessidade. Certos segmentos industriaisnecessitam tratamentos mais completos que os empregados nas ETAs parafornecimento de água consumo humano. A indústria farmacêutica, por exemplo,necessita água de alta qualidade e pureza, com um polimento final, eliminando todos ossais presentes. Há casos, inclusive, em que é necessário remover um metal pesadoraramente conseguido através de um processo convencional.

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- Dureza das Águas: Dureza de uma água é a gradação da sua capacidade de precipitar sabão, ou seja, nas águas denominadas “duras” os sabões transformam-se emcomplexos insolúveis, não gerando espuma enquanto não finde o processo.

Normalmente, a presença de cálcio e magnésio é que causa esta característica, que éoriginaria da sua passagem pelo solo. A anomalia induz ao consumo excessivo de sabãonas lavagens domésticas, e existem indícios de um aumento na incidência de cálculorenal em populações abastecidas com águas duras, o que remete a um real problema desaúde pública. A Portaria n° 1.469 do Ministério da Saúde, de 2000, limita a dureza em500 mg. de CaCO3 /Litro de água como padrão de potabilidade. Uma água com este teor de CaCO3 – carbonato de cálcio ou calcário - já é classificada como muito dura, masacreditamos que uma norma restritiva mais rigorosa, embora fosse mais ética,inviabilizaria muitos abastecimentos públicos que utilizam água dura, porem nãodispõem dos recursos necessários para o seu abrandamento. É mais confortávelsancionar uma lei “tolerante” do que fornecer os recursos para a eliminação docarbonato de cálcio. No caso da indústria, a grande dificuldade da presença de durezanas águas está em seu uso em sistemas de água quente como caldeiras, trocadores decalor, etc. O abrandamento das águas pode ser feito por precipitação química ou por

troca-iônica.A dureza total da água é produzida por cátions de metais alcalinos terrosos, principalmente cálcio e magnésio que reagem com o sabão para formar precipitados.A quantidade de Ca e Mg ligados a carbonatos e bicarbonatos é chamada dureza decarbonatos e é expressa em Mg de CaCO3/Litro de água, e pode ser removida inclusive

por ebulição. A dureza não carbonatada proveniente de sulfatos de alcalinos terrosos ecloretos, é denominada permanente, por não poder ser extraída através do aquecimento.As águas duras causam corrosão e incrustações em instalações e canalizações.- Classificação da água quanto a sua dureza:

0 – 75 mg/L mole (soft)

75 – 150 mg/L moderada (moderate)150 – 300 mg/L dura( hard)acima de 350 mg/L muito dura (very hard)

Capítulo -30

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c) - Abrandamento e desmineralização da águacom resinas de troca iônica.

A água de caldeira, por exemplo, necessita ser abrandada – remoção de cálcio emagnésio - que poderiam através da incrustação, comprometer a capacidade detroca térmica de equipamentos da usina, ou até entupir alguma tubulação. Para

esta finalidade pesquisadores desenvolveram há décadas as resinas de troca iônica- aniônica e catiônica- que retiram estes íons da água, seletivamente. Elas sãoconstituídas por grânulos que possuem na sua estrutura molecular, radicais ácidosou básicos passíveis de troca por outros íons em solução. Durante a operação doequipamento, os íons positivos ou negativos presentes nestes radicais sãosubstituídos pelos íons contaminantes, dispersos na solução que se pretendedepurar. O que ocorre é a troca iônica entre os íons - contaminantes - presentes nasolução que se deseja limpar, e os íons sólidos presentes na resina iônica. Asresinas podem ser tipo gel ou tipo macroporos. A sua estrutura molecular é obtida

por polimerização e a diferença entre ambas reside apenas na porosidade. A dotipo gel tem a porosidade reduzida à própria distância intermolecular – microporo

- e a outra, tipo macroporo, é obtida adicionando-se durante a sua fabricação, umasubstância que produz o efeito de expansão. Elas podem ainda ser classificadasentre monofuncionais, se forem dotadas com apenas um tipo de radicalintercambiável, ou polifuncionais se suas moléculas possuírem diversos tipos deradicais com esta função.O processo de troca iônica, chamado abrandamento, ocorre, quando a água bruta

passa em um leito de resina catiônica forte, no ciclo sódio. Os íons cálcio emagnésio, Ca2+ e Mg2+, solúveis na água, são retidos no grupamento do ácidosulfônico e os íons sódio, (Na+), da resina, liberados para a água. Quando todosos íons sódio ligados ao grupamento do ácido sulfônico forem trocados por cálcioe magnésio, a resina se encontra em seu estado máximo de saturação e necessita,então, ser regenerada.- A regeneração das resinas do abrandamento consiste em quatro estágios:- Exaustão: É a saturação da resina do leito com íons cálcio e magnésio;

- Contra-lavagem: É realizada no leito saturado de resina, expandindo-a até a partesuperior do vaso que a contem. A finalidade da expansão ou contra-lavagem é soltar asimpurezas sólidas presas aos cristais e sua descompactação.- Regeneração: É a remoção dos íons de cálcio e magnésio (Ca2+ e Mg2+) captados daágua que foi limpa e que ficaram ligados à resina. É obtida através da passagem por elade um fluxo de salmoura a 10%, onde os íons de (Ca2+ e Mg2+) capturados, serãosubstituídos por íons de sódio que, então, voltam a se prender ao grupamento do ácido

sulfônico.- Enxágües: O primeiro e denominado enxágüe lento completa a regeneração da resinae o segundo, chamado enxágüe rápido final, remove todo o excesso da salmouraregenerante do leito.Uma resina de troca iônica pode ter sua vida útil superior a 10 anos, desde que o projetoe a operação dos sistemas estejam adequados. Para o cálculo da resina, da quantidade edo sistema de regeneração é preciso conhecer a água que se vai tratar e a finalidade ouuso a que se destina.

Capítulo -30

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d) - Abrandamento e desmineralização da água por membranas de osmose reversa.Osmose é um fenômeno natural que ocorre quando temos dois meios com diferentesgraus de concentração, separados por uma membrana semipermeável. No processo daosmose, o líquido do meio menos concentrado permeia através da película, tentando

atingir o de maior concentração, a fim de igualar as concentrações nos dois ladosseparados pela membrana. Esta busca pelo equilíbrio é algo inerente à própria natureza.A filtragem por Osmose Reversa é o processo oposto. Submetemos o lado mais

concentrado a uma pressão superior à pressão osmótica, forçando a passagemda água para o lado de menor concentração. Como a membrana foi desenvolvida para

permitir apenas a passagem da água, o material contaminante em suspensão, ficaráretido, e escoará tangencialmente à superfície da membrana. O equipamento deDesmineralização da Água por Membranas de Osmose Reversa promoverá um fluxotangencial que ao percorrer a superfície semipermeável realizará a separação através deduas correntes distintas: permeado e rejeito.O rejeito é o fluxo a ser descartado, sendo constituído de, saís dissolvidos, materiais

orgânicos e contaminantes. O permeado, que como o próprio nome diz, atravessou amembrana, possui um elevado grau de pureza, em conformidade com os percentuais derejeição da membrana utilizada no processo. Dependendo do padrão de permeabilidade,a água torna-se própria para o uso em aplicações como, indústria farmacêutica,cosmética, laboratórios e até nos equipamentos de hemodiálise.

Capítulo -30

e) - A tecnologia antiga é mais segura para a maioriadas águas brutas brasileiras.

Uma decisão da Petrobras veiculada recentemente chamou a atenção de engenheiros etécnicos ligados setor de tratamento de água. Embora a gigante estatal seja referênciaem avanços tecnológicos no país, e uma das pioneiras a aderir à aplicação de sistemasde osmose reversa para desmineralização, ela anunciou claramente estar revendo esseconceito e decidido voltar a utilizar a tecnologia mais tradicional, de resinas de trocaiônica, em diversas novas obras no parque de refino. Para os mais experientes, o retornoao uso da troca iônica na estatal do petróleo se deve à constatação de que a água

brasileira pode não ser muito apropriada ao uso de membranas de osmose reversa. Normalmente saturada com bastante matéria orgânica, o que favorece a ocorrência dochamado biofouling -incrustação biológica- das membranas, a água da maioria dosnossos rios se adéqua mais à troca iônica. Um processo mais interessante técnica eeconomicamente para a desmineralização de água utilizada em geração de vapor ououtros usos industriais. No pré-tratamento da osmose reversa, quando ocorre alteraçãonas características da água de entrada e/ou nas condições operacionais -temperatura,

pressão-, basta aumentar a freqüência da regeneração química das resinas. Já no processo tecnologicamente mais evoluído, além dessas novas condições acarretaremdanos mais difíceis de visualizar nas membranas, elas comprometem o fornecimento deágua.

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Capítulo -31a) - O circuito fechado para tratamento e reuso daágua de lavagem da cana.Dois pontos críticos nas plantas sucroalcooleiras são responsáveis pelo maior percentualde contaminação da água utilizada no processo. A lavagem da cana inteira ou queimadana mesa alimentadora, e o lavador de fuligem da caldeira.As evidências demonstram que é indispensável processar cana limpa e que sua limpezaa seco antes do preparo, oferece mais benefícios do que a lavagem convencional comágua. Com este novo sistema, as perdas de açúcar são menores, e com a abstenção douso da água no processo de limpeza, é possível a sua inserir algo como 9% a mais dela,na inevitável embebição da extração.Vale recordar que em um passado recente as usinas gastavam água em abundância,chegando até ao cúmulo de consumir 15 m3 de água/tonelada de cana moída.Ademais deste consumo exagerado do vital líquido, outros métodos de processoadotados, que ousaríamos chamar de negligentes, acabaram impingindo no setor, a

imagem de vilão. Embora fabricassem alimento, o conceito negativo destas empresas só perdia mesmo para o das plantas de papel e celulose.Dentre os procedimentos indevidos, poderíamos citar, por exemplo:- circuitos abertos para a lavagem de cana e resfriamento de águas- tratamentos realizados em lagoas enormes, com tempo de retenção que podiam chegar à cerca de 2 meses- problemas pontuais de lançamento de efluentes com carga orgânica ou temperaturanão condizente com a capacidade de assimilação pelos corpos de água, sobretudo os de

pequeno porte, com menores vazões.- nenhuma preocupação com a contaminação atmosférica, no concernente à dispersão degases poluentes e particulados.

Mas apesar disto, temos que admitir que o antigo sistema de limpeza por via úmida,ainda é o mais usual, porque o investimento necessário para a mudança é substancial.Para a transição, alem dos novos equipamentos a serem adquiridos, é necessário realizar alterações consideráveis na própria estrutura da mesa dosadora de cana.O real mesmo, é que em uma porcentagem considerável de usinas, alem de utilizarem aágua na limpeza da cana, nem se dão sequer ao trabalho de tratá-la. Como a legislaçãonão permite mais a captação de água “a vontade” nos mananciais, estas plantassucroalcooleiras despejam continuamente sobre a cana a mesma água negra saturada decinza e terra após ela já haver realizado a lavagem de centenas de toneladas de matéria

prima. Quando um novato então pergunta o que seria aquilo que a usina atira sobre acana na recepção, recebe dos veteranos a resposta sarcástica:

- “Aquilo é água de sujagem!”.Quando ela é tratada, logo depois de escoar sob a mesa dosadora, adentra em um cush-cush - peneira - para a remoção de palhas, ciscos e pedaços de cana. Nesta limpeza

prévia, os detritos leves são coletados por um processo de flutuação e tamanho, e apenasos pedaços de cana retornam para a mesa alimentadora. A água por sua vez, segue parao sistema de tratamento composto por uma série de equipamentos interligados. Odecantador primário onde ocorrerá a sedimentação discreta ou natural, o dosador deleite de cal que alcalinizará a água alterando seu pH, um decantador secundário ondeocorrerá a sedimentação floculenta ou induzida, hidrociclones que removerão areia por centrifugação. Evidentemente, o sistema é dotado de bombas centrífugas e sensores denível, para proporcionarem a movimentação equilibrada do líquido contaminado pelosequipamentos da unidade de tratamento.

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Concluído o processo, a água recuperada é recalcada até a mesa alimentadora paracumprir sua função de realmente limpar a matéria prima que chega à planta, enquantoque o lodo será oportunamente espalhado de volta na lavoura, como fertilizante.Vale mencionar, que o carregamento e transporte da terra, areia e cinzas removidos nalavagem é operação onerosa, e haveria muito mais benefício em deixá-la nos próprioscanaviais ao invés de trazê-los com a cana. Daí a necessidade imperiosa de controlar aqualidade da matéria prima trazida por fornecedores.

Capítulo -31 b) - O circuito fechado para tratamento e reuso daágua de fuligem.

O lavador de gases, embora eficiente e de custo interessante, requer um processoeficiente na remoção da fuligem da água por ele utilizada.Atualmente em que há uma grande ampliação no setor sucroalcooleiro devido aos

projetos de co-geração de energia, se faz necessário reaproveitar os efluentes gerados nalavagem dos cinzeiros e limpeza dos gases de combustão emitidos pelas caldeiras. Osistema deve operar em circuito fechado, possibilitando a recirculação de toda a água

para o processo, e a separação dos sólidos de forma compacta e apropriada para facilitar seu manejo. A água saturada com os resíduos removidos dos cinzeiros,impreterivelmente deve passar por um tratamento, evitando entupimentos e/ou desgasteem tubulações e equipamentos.

Normalmente os resíduos, além da fuligem de bagaço, constituem-se de material nãoqueimado, e minerais oriundos do solo trazidos com a biomassa. O volume de bagaço

mal queimado é função direta da eficiência de queima da caldeira, e esta por sua vez,depende de dois fatores: o teor de umidade do combustível, remanescente da extração, edas condições operacionais do equipamento como um todo.A porcentagem de sólidos minerais presentes, por sua vez, é conseqüência do processode colheita, bem como da qualidade do sistema de lavagem da cana adotado. Com oaumento da adoção de colheita mecanizada, e conseqüente redução da utilização deágua de lavagem na cana, houve um incremento desses sólidos no interior da fornalha.

Num processo em circuito fechado, a água após passar pelas caldeiras, deve ser enviada para um sistema de tratamento para a remoção do maior percentual possível do materialsólido, e estes retirados da planta. Para transportá-los estes devem ser compactados e oarranjo deve permitir serem carregados sem a necessidade de outro gasto que não seja o

transporte rodoviário. Para tanto devem ser disponibilizados em uma moega semmecanismos de transporte interno passíveis de manutenção.O tratamento de água de fuligem, não destoa do mais básico sistema de tratamento deágua bruta, e resume-se a floculação dos resíduos e a posterior decantação rápida dossólidos floculados. O lodo contendo o material sólido precipitado no decantador é entãodrenado para uma caixa e bombeado para passar por peneiras DSM para posterior descarte em aterros adequados. A água limpa que permeia pelas fendas da peneira éremetida diretamente para a área de geração de vapor, para uma vez mais realizar o

processo de limpeza nos lavadores de fuligem e cinzeiros da caldeira, e suprir os bicosnebulizadores da coluna do lavador de gases.É indispensável, entretanto, conhecimento em tratamento de água e/ou efluentes, e de

hidráulica para a correta especificação dos equipamentos, dosagem de floculantes,tempo de retenção do líquido, dimensionamento de tubulações, bombas de recalque, etc.

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Basicamente, o fluxograma poderia ser assim resumido:A água com fuligem adentra em um pequeno tanque num processo de turbilhonamentogerado pelo próprio fluxo, como o descrito no capítulo 16-B- calagem, e recebe então adosagem de cerca de 0,5 PPM – pontos por milhão - de um produto, desenvolvidoespecialmente para a floculação de fuligem. Penetra depois no decantador onde ocorreráa sedimentação dos sólidos, em direção ao fundo cônico do equipamento. O lodo defuligem já decantado é então conduzido para o seu centro num processo de raspagemmecânica, semelhante ao descrito no capitulo 17-C. Do fundo do decantador, o lodoescoa por gravidade para um tanque, de onde é bombeado para peneiras estáticas tipoDSM. Lá os sólidos são separados e escoados para uma moega para seremtransportados, e a água peneirada retorna para o início do processo de tratamento.A água clarificada, livre de partículas sólidas, que deixou o decantador por um coletor

periférico semelhante ao descrito no mesmo capítulo 16-B-calagem, segue para umreservatório de água limpa, onde é feita a alimentação complementar de água parareposição do volume perdido no processo. Deste tanque, a água recuperada juntamentecom a que foi reposta, é bombeada de volta para os sistemas de lavagem de gases e decinzeiros.

Capítulo -32a) – A separação dos caldos e a destilaria de etanol.Conforme já detalhamos no capítulo 12, a moagem da cana fornece dois tipos de caldo à

planta. O primário, rico em sacarose, e o secundário, que é bem mais pobre nestecomponente decisivo ao processo de fabricação do açúcar e do álcool. O caldo que foiextraído no primeiro terno de moendas é puro, e, via de regra é 100% encaminhado paraa fabricação de açúcar. O outro, por passar pelos demais ternos da extração e receber aágua de embebição, é destinado para a fabricação de álcool. Na realidade a destilaria

recebe, além do caldo misto oriundo dos ternos secundários, o melaço extraído dascentrífugas de açúcar de massa B, - capítulo 22-B -, e mais a levedura tratada com ácidosulfúrico.Evidentemente que antes de adentrar na destilaria, o caldo misto passa pelo tratamento

primário e também pelo químico, descritos nos capítulos 16 e17, com a finalidade de seremover a maior parte das suas impurezas e eliminar o máximo de bactérias queinterferem negativamente no processo de fermentação. Deste tratamento obtém-se ocaldo decantado, que depois de misturado com o mel residual da fábrica de açúcar - senecessário -, passa por ajuste do teor de açúcar. Entretanto, como ele tem umadestinação diferente na planta, as operações de sulfitação, adição de cal, aquecimento, e

decantação, são todas realizadas em uma série de equipamentos totalmente distintos,que jamais recebem caldo do primeiro terno.

Capítulo -32 b) – O resfriamento do caldo para iniciar o processode fermentação.Denominamos por mosto todo caldo que possa ser fermentado. Uma fermentaçãoeficiente requer, antes de tudo, que o mosto atenda a alguns requisitos, como menor contaminação inicial por microrganismos possível, concentração de açúcaresfermentáveis correta e adequada correção de pH.

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Cuidados dentro da indústria, como, por exemplo, manter limpas as mesas dosadorasde cana, as esteiras, moendas, pisos, as dornas, as bombas e tubulações que tenhamcontato direto com o caldo de cana.Antes de o caldo misto receber o melaço e a levedura, ele deve perder calor para que amistura possa atingir a temperatura adequada para o inicio do processo de fermentação.O seu resfriamento ocorre em dois estágios: Primeiramente ele é bombeado para passar

por trocadores de calor a placas, usando em contracorrente como líquido deresfriamento o caldo misto frio, recém saído da extração. Neste processo de trocatérmica, o caldo vindo da moenda ganha temperatura, e, o outro já decantado e pronto

para ser enviado à destilaria, cede calor até a sua temperatura baixar para 60º C. Nosegundo estágio do resfriamento, sua temperatura é novamente reduzida até atingir o

patamar almejado de 30 C. Neste procedimento, ele é bombeado para atravessar outrostrocadores de calor a placas, utilizando-se desta vez a água da lagoa aspersora – ver capitulo 18 A - como fluido de resfriamento.

Capítulo -32

c) – Transformando açúcares em álcool.Foi o cientista francês Louis Pasteur, quem na segunda metade do século XIX, detectoua primeira conexão entre o crescimento microbiano e a produção de etanol. Este álcool,de fato contém bastante energia e vem sendo utilizado como combustível de váriasformas, praticamente desde 1867 quando o alemão Nikolaus August Otto concebeu omotor de combustão interna, denominado atmosférico. Mas foi somente após a crisemundial do petróleo da década de 70 que seu uso começou a ser viabilizado em largaescala, embora ainda com deficiência em sua qualidade. Hoje somos o maior produtor de combustível alternativo limpo do planeta, e detemos também a melhor tecnologiadisponível na fabricação de motores movidos a etanol.

Embora o processo da destilação do álcool etílico se assemelhe ao da bebida alcoólicadenominada cachaça, largamente fabricada por mini produtores por todo o país, bem poucas pessoas fabricam o combustível alternativo.

Capítulo -32d) – A fermentação do mosto.

No transcurso da transformação dos açúcares em álcool pelo processo de fermentação,ocorre desprendimento de energia em forma de calor e gás carbônico. Por esta razão,

principalmente nas primeiras 4 horas do processo, quando a temperatura tende a elevar-se, o mosto deve ser permanentemente bombeado para passar através de uma bateria detrocadores de calor a placas, para garantir o seu resfriamento. É imprescindível também,que as dornas sejam tanques fechados para tornar possível recuperar o álcool arrastado

pelo gás carbônico, em uma torre de recheio. A recuperação será feita através da suaabsorção em água, que é retornada ao processo.A reação da fermentação deverá ocorrer sempre sob temperatura controlada,

compreendida na faixa entre 28 e 30º C, e nunca maior que 32º C. Estudos demonstramque neste sistema em que são utilizadas células vivas, temperaturas acima de 32º C, defato inviabilizam a transformação da sacarose em álcool. A concentração doscomponentes participantes deve ser bem calculada de modo a favorecer o processo, e o

mosto a ser fermentado deve apresentar uma concentração máxima de sólidos de 19º a

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22º Brix. Sendo necessária, a água poderá ser acrescentada para corrigir distorçõesdeste valor.O processo da fermentação do mosto na verdade se desenvolve em quatro estágios:1º - A recuperação do creme de leveduras do mosto fermentado através de suacentrifugação.2º - O tratamento deste creme através da sua diluição com água numa concentração de30 a 40%, e a adição de ácido sulfúrico, exatamente para abaixar o pH a um valor entre2 e 3 e minimizar o surgimento de micro organismos, principalmente a infestação

bacteriana.3º - A mistura e agitação desta suspensão de fermento diluído e acidificado, conhecidono jargão da destilaria como pé-de-cuba, por um período de uma a três horas, antes deela estar pronta para ser enviada às dornas de fermentação.4º - Concluindo o processo, a mistura do pé-de-cuba com o mosto, na proporção de 1:2respectivamente, é colocada dentro dos tanques conhecidos por dornas, para fermentar.Vale lembrar que e o melaço proveniente do último estágio da centrifugação do açúcar – ver capítulo 22 B, também faz parte do mosto.O processo de fermentação contínua que se adota na destilaria de etanol, necessita ser

agitado, e é realizado em 4 estágios em série, dispostos da seguinte maneira: 3 dornasno primeiro estágio, 2 dornas no segundo, 1 dorna no terceiro e 1 única dorna tambémno quarto e último estágio. Na primeira dorna a alimentação chega por uma tubulaçãoinstalada tangencialmente para favorecer a agitação do mosto, e as demais sãoequipadas com agitadores mecânicos. A capacidade volumétrica de cada uma delas é de400.000.Finalmente após 10 ou 12 horas, a ação das enzimas está totalmente concluída, e o

produto final resultante é denominado mosto fermentado ou vinho, e apresenta um teor de até 12 % de seu volume total em etanol. Ele deverá ser então centrifugado, para aextração da levedura, que sairá com uma concentração de aproximadamente 60%, e irá

para as cubas de tratamento.

O vinho delevedurado é que irá para os aparelhos de destilação onde o álcool etílicofinalmente será separado, concentrado e purificado.

Capítulo -32d) – A centrifugação do vinho.Encerrada a fermentação, o mosto fermentado ou vinho bruto, como também échamado, passa por centrífugas para a recuperação do fermento. O funcionamento

destes equipamentos é bem semelhante ao das centrífugas de açúcar. O concentradorecuperado dentro dos cestos dos equipamentos, denominado creme de levedo ou leitede levedura, retorna às cubas para a sua diluição em água e tratamento com ácidosulfúrico. A fase leve da centrifugação, chamada vinho delevedurado, é drenada eenviada para as colunas de destilação. Ela é que é composta basicamente por componentes em fase líquida, dentre os quais destacam-se: o álcool - 7 a 10 ºGL- e aágua - 89 a 93% -. Os demais compostos voláteis, como álcoois homólogos superiores,aldeído acético, ácidos, e substâncias não voláteis são encontradas em quantidades bemmenores.

Capítulo -32

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e) – Em busca de nova tecnologia.Até hoje, praticamente na totalidade das plantas sucroalcooleiras do Brasil, sempre queencerra o tempo de fermentação, o mosto é enviado para as centrífugas de vinho ondeacontece a recuperação da levedura. E como já descrevemos, o fermento contendo ascélulas de leveduras segue então para a diluição com água e tratamento com ácido nascubas, para estar apto a retornar às dornas de fermentação como novo pé de cuba.

Entretanto, na UNICAMP- Universidade Estadual de Campinas, precisamente naDivisão de Biotecnologia e Processos do CPQBA (Centro Pluridisciplinar de PesquisasQuímicas Biológicas e Agrícolas), pesquisadores estão desenvolvendo novas linhagensde leveduras floculantes. O mosto fermentado pelo novo método sai das dornas semconter leveduras, já que estas ficam sedimentadas no próprio equipamento. Desta forma,a etapa da centrifugação poderá ser eliminada, o que irá proporcionar considerávelredução no valor dos investimentos e na manutenção de equipamentos sofisticados edispendiosos como são as centrífugas de vinho.

Capítulo -33a) – A destilação como método de separação entredois componentes de uma mistura.A Destilação é uma das operações unitárias - como são chamadas em EngenhariaQuímica- empregada em laboratórios ou mesmo na industria, para separar as correntesde um processo. Entretanto, ela só é exeqüível se os diferentes componentes da mistura

possuírem volatilidades diferentes isto é, pontos de ebulição distintos. Estascaracterísticas estão vinculadas às diferenças entre as forças intermoleculares de cada

componente, que por sua vez são dependentes das suas respectivas estruturasmoleculares. Tais particularidades resultam em pressões de vapor distintos para cadaum dos componentes.Poderíamos dizer que a destilação é um processo pelo qual uma mistura - de doislíquidos ou vapores - é separada em duas correntes distintas, através do acréscimo ouremoção de calor a ela própria. Após a troca térmica, uma corrente sairá transportando ocomponente mais leve, portanto de menor ponto de ebulição e será denominadadestilado. A outra resultará rica no componente mais pesado, de maior ponto deebulição, e será chamada de resíduo.O que ocorre, é simples de se compreender: Quando se inicia o aquecimento lento egradativo de uma mistura formada por dois componentes como estes que mencionamos,

após um determinado tempo, começa a ocorrer a formação de um vapor queforçosamente será mais rico naquele componente que tiver o ponto de ebulição menor do que o da própria mistura inicial. Fixando-se então a temperatura neste patamar, amistura que permanecer no recipiente, a cada instante irá ficando mais rica nocomponente menos volátil, ou de maior ponto de ebulição. Como a quantidade de calor fornecida será estrategicamente mantida sempre constante, a temperatura nãoultrapassará aquela suficiente para fazer evaporar apenas o componente mais volátil.Para concretizar a separação, durante o fornecimento de calor, o vapor gerado pelaebulição é condensado logo em seguida, através de um processo de troca térmicainverso, ou seja, de resfriamento. Passará por um trocador de calor tipo serpentina, ondeum fluxo de água fria ao passar em contracorrente, retirará sua energia calorífica, sem,

todavia se misturar com ele. Com a queda de temperatura, se condensará, e será entãodrenado pela parte inferior do condensador. Este condensado receberá o nome de

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destilado. O outro componente da mistura que permanecer sem evaporar éexatamente o resíduo.

Capítulo -33

b) – A destilação fracionada.Suponhamos agora que queiramos separar por destilação não os elementos de umasimples mistura binária como a anterior, mas outra com vários ou até muitos elementoscomo, por exemplo, o petróleo em cuja composição há mais de 100 hidrocarbonetos.Para obter os diferentes tipos de combustível e demais derivados com característicasdistintas é necessário sujeitar o crude – nome do petróleo no jargão da petroquímica - adiversas operações de destilação.Para estes casos foi desenvolvida a coluna de destilação fracionada, um equipamento

projetado para permitir múltiplos desdobramentos simultaneamente. Na verdade, emalguns casos como, por exemplo, o do petróleo que acabamos de citar, são utilizadas

varias colunas ou torres de destilação de multicomponentes. Dimensionalmente, elas podem variar de 900 mm a 6.000 mm de diâmetro, e a altura chega a atingir 60.000 mm.Elas também podem ser empregadas em processos industriais, com a finalidade

precípua de maximizar a pureza do destilado, e não apenas de permitir a separação deinúmeros componentes de uma mistura, como é o caso da destilação do álcool etílico.Durante o seu funcionamento, a coluna de destilação fracionada atua como se naverdade a mistura a ser processada passasse por diversas colunas em sucessão, levandoa separação a uma excelência de pureza. Genericamente o funcionamento de umacoluna é como detalharemos a seguir:Sua alimentação é feita pelo topo através de um fluxo descendente, que vai enchendoseqüencialmente cada uma das inúmeras bandejas que se sobrepõem ao longo de seu

comprimento. Subindo em contra corrente, um fluxo de vapor com temperatura inicialem torno de 115º C, percorre a coluna desde a sua base até o topo. Ao longo destecaminho ascendente, que estrategicamente é dificultado pelas bandejas, o vapor trocacalor com a mistura que encontra em cada nível, evaporando-a e condensando- sediversas vezes. Como a troca térmica forçosamente faz a sua temperatura ir baixando,sua ascensão termina fazendo com que um gradiente de temperatura se estenda ao longodesse trajeto, desde a temperatura mais alta na base da torre, até a mais baixa, já na suacabeça ou topo. Conseqüentemente, ocorre ao longo de toda a sua parte interna, umatroca de calor entre o condensado descendente mais frio e o vapor ascendente maisquente.

À medida que o condensado absorve calor do vapor, em parte ele evapora novamente,formando um vapor mais rico que ele próprio, exatamente naquele componente maisvolátil. Porem ao mesmo tempo, à medida que o vapor cede calor para o condensado,em parte ele condensa, formando um condensado mais rico que o próprio vapor, masno componente menos volátil, ou de maior ponto de ebulição. Tudo isso faz com queao finalizar esta sequência de “lapidações”, lá no topo da coluna saia o componentemais volátil praticamente puro. Pelo mesmo raciocínio, o resíduo que chegar no outroextremo, ou seja, na base da torre destiladora, é composto menos volátil, também

praticamente puro.

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Capítulo -33

c) – Destilando o etanol.O vinho a ser destilado possui uma composição complexa, com elementos de naturezalíquida, sólida e gasosa. No concernente à volatilidade, estas substâncias podem aindaser desmembradas em voláteis e fixas. Dos voláteis classificaríamos como maisrepresentativos, o álcool etílico, a água, e os álcoois superiores. Já no extrato do mosto,as células de leveduras e bactérias ficariam no rol das substâncias sólidas e, portanto,fixas.Tendo inicio o processo da destilação, o vinho resultante da fermentação do mosto éenviado para caixas de alimentação no piso superior da destilaria. Daí, por gravidade,ele alimenta a coluna de purificação, onde ocorre a eliminação parcial de impurezas

como aldeídos e ésteres. Desta operação resultam o vinho depurado e uma fraçãodenominada álcool bruto, de segunda.O vinho depurado passa então por um condensador, onde se condensa o vapor que sai

pelo topo da coluna de destilação fracionada B e retorna a ela mesma. Nesteequipamento a função do vinho é secundaria, ou de mero resfriador do vapor de saídada coluna. Ele sai do condensador tendo alcançado a temperatura de 60ºC. Logo após,

passa por trocadores de calor, onde auxilia no resfriamento da vinhaça. Nesta segundatroca térmica, seu aquecimento atinge 92ºC e a vinhaça consegue ser resfriada a 85ºC.Ao atingir esta temperatura e com uma concentração de 6% em massa, ele finalmenteestá apto para adentrar pelo topo da coluna A de destilação ou esgotamento. Aí sofreráuma concentração na produção alcoólica, pois no interior deste equipamento, haverá

uma ascensão dos vapores ricos em álcool e uma descida do líquido condensado pobreem álcool.Com 22 bandejas valvuladas para aumentar o tempo de retenção e melhorar a trocatérmica, a coluna A mede 2.800 mm de diâmetro por 30.000 mm de altura.O vinho entra pelo seu topo, e pela sua parte inferior entra vapor de escape comtemperatura em torno de 112°C. O produto de fundo desta coluna, contendo apenas algocomo 0,02% em massa de etanol, é chamado de vinhoto.O processo proporciona o correto esgotamento da fase líquida, com a transferênciade praticamente todo o etanol para a fase vapor, que passa a ser denominada flegma. Aflegma é basicamente uma mistura hidroalcoólica, com concentração entre 45 e 50 %

em massa de etanol. Ela irá alimentar a coluna B, denominada coluna de retificação.Pela base da coluna A, é retirado o vinhoto, um resíduo aquoso, no qual se acumulam assubstâncias fixas do vinho e pequena parte das voláteis. O vinhoto é conhecido tambémcomo vinhaça ou restilo, dependendo da região onde se encontra a usina.A flegma que na verdade é o componente rico da destilação, é então enviada à terceiracoluna – coluna de destilação fracionada B - onde será submetida a um processo deretificação para a separação dos álcoois superiores e o mais importante, a concentraçãodo destilado até o grau alcoólico do álcool hidratado de 97º GL.A coluna B por sua vez, é formada por 45 bandejas também valvuladas e seu diâmetrointerno atinge 3300 mm. A flegma entra pelo seu topo também em fluxo descendente, erecebe em contra corrente fase vapor entrando pela base, a uma temperatura de 91°C.

Todo o vapor de álcool a 94º GL que sai pelo topo da coluna B, é condensado e retornaa ela mesma como refluxo. Nesta condensação, o próprio vinho que irá alimentar a

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coluna é usando como refrigerante. A extração do álcool hidratado com umaconcentração próxima de 93% em massa de etanol, produzido pela coluna B, é efetuadaum pouco mais abaixo da entrada do refluxo, na antepenúltima bandeja, ou seja, a

bandeja B-43. Este será então resfriado em um trocador de calor para posterior mediçãoe estocagem em tanques. Pelo fundo da coluna B é drenado um líquido aquoso isento deálcool que é denominado flegmaça. A flegmaça retorna ao processo para o preparo dofermento.

Na coluna de destilação fracionada B, operam ainda tomadas de retirada de óleos, comoésteres e acetatos, e óleo fusel. Estes componentes são retirados, resfriados e depoisenviados para o decantador de óleo fusel. Do decantador saem dois produtos: óleo alto,que é misturado ao álcool de segunda e óleo fusel, que é retirado e armazenado.Observação: Louis Joseph Gay-Lussac físico e químico francês (1778 a 1850) publicousua tese em 1808, e demonstrava a reação entre hidrogênio e oxigênio, cujo produto eravapor de água. Esta lei ocasionou na unidade de medida de volume para álcoois,utilizada para medir o volume de teor alcoólico das bebidas. Geralmente medida emgraus. Ex.: 94°GL – 94 graus Gay Lussac, em sua homenagem.

Capítulo -34a) – O álcool anidro.O álcool etílico hidratado, o etanol das bombas de abastecimento dos postos decombustível, possui 96% de pureza e 4% de água - 96° GL-. O álcool anidro, como o

próprio nome diz, sem água, é miscível com a gasolina praticamente em qualquer proporção, e esta associação resulta num combustível com ótimas características. Acada 5% de álcool acrescentado à mistura, obtêm-se um aumento de octanagem emaproximadamente 2 pontos percentuais. E o mais vantajoso nesta adição, é a eliminação

da adição de chumbo tetraetila, ou CTE, que é extremamente poluente.A experiência mostra que os motores não necessitam de grandes alterações, paratrabalharem com gasolina que recebeu até 20% de álcool em sua formulação. Os ajustesna verdade limitam-se a correções na curva de avanço – ponto de ignição - e calibragemdos injetores de combustível. Pelo fato do álcool proporcionar uma melhora no índicede octanagem do combustível, um motor devidamente ajustado para esta mistura,apresentará melhor rendimento que com uma gasolina pura.Pela própria característica de combustível limpo e renovável, o uso de álcool anidrocomo aditivo tende a se expandir como alternativa mundial. O aumento do interesse

pela adição do álcool anidro na gasolina tem levado muitas nações a desenvolverem

pesquisas de tecnologia de processo, e aumentarem suas produções de álcool anidro.Em alguns estados dos Estados Unidos da América, já é obrigatória a adição de 10% deálcool à gasolina, enquanto em outros já se estuda majorar o percentual para 22%.Em função da demanda, a produção nacional está assim dividida atualmente: As usinasdestilam 65% de álcool etílico hidratado ou etanol, e apenas 35% de álcool anidro.

Capítulo -34 b) – A obtenção do álcool anidro com ciclohexano.O álcool anidro não é o que você utiliza para abastecer o seu carro. É aquele usado pelascompanhias de distribuição, como aditivo em combustíveis, sendo composto por 99,5%

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrog%C3%AAnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcool

http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrog%C3%AAnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcool



de álcool puro e apenas 0,5% de água, e não é comercializado pelos postos deabastecimento. A gasolina brasileira recebe 22% deste produto para substituir o chumbotetraetila, elemento químico venenoso e prejudicial à saúde e ao meio ambiente.O processo de desidratação que iremos descrever utiliza o ciclohexano como umauxiliar e uma coluna de destilação fracionada para remover quase a totalidade dos 4%de água presentes no etanol. O benzeno deixou de ser usado neste tipo de processoindustrial por ser cancerígeno, e devido as normas internacionais de comércio nãoaprovarem produtos oriundos de processo com a sua utilização.Através da destilação fracionada, o etanol – álcool hidratado - pode ser obtidocom um grau de depuração de até 97,2 e 2,8% em volume. Com estascaracterísticas, a mistura binária de álcool e água se torna azeotrópica, isto é, ela

possui ponto de ebulição constante e emite vapores de composição idêntica ao dolíquido gerador, tornando-se assim impossível a sua separação pôr destilação. Paraa obtenção do álcool anidro, que como o próprio nome diz, é sem água, devemoslançar mão de uma técnica auxiliar.O método mais utilizado nos dias de hoje consiste em introduzir o ciclohexanocomo um terceiro elemento na mistura, alterando a sua composição original e

formando novas substâncias azeotrópicas. Desta forma, a desidratação do álcooletílico hidratado, será executada pelo método das misturas azeotrópicas.Por este método necessitamos de alguns equipamentos: Uma coluna C, dedesidratação, equipada com 42 bandejas, um decantador de ciclohexano, efinalmente mais outra coluna P, dotada de 20 bandejas, que fará a recuperação dociclohexano utilizado.Quando o etanol deixar a coluna B irá diretamente para a bandeja número 28 dacoluna C, localizada um terço abaixo do topo.O ciclohexano entrará pelo topo desta mesma coluna, e ao encontrar com o álcoolhidratado, mudará sua composição, e acabará formando três zonas distintas aolongo do aparelho, à medida que for realizando misturas em bandejas com

diferentes temperaturas. Apenas a título de orientação, podemos dividir a colunaem três andares, cada qual com 14 bandejas. O raciocínio que iremos adotar agora, não é o que ocorre na realidade, e sim apenas ilustrativo, pois as “regiões”da coluna não são matematicamente divididas, e a variação da temperatura quedecresce da base para o topo, também não respeita as bandejas como linhasdivisórias. É possível encontrarmos bandejas sobrepostas com a mesmatemperatura, e também componentes dispersos acima ou abaixo da sua presumível

posição.Próximo ao topo, ou seja, aproximadamente nas 14 bandejas superiores, surgirá oternário álcool-água-ciclohexano, com ponto de ebulição de 63º C; nas bandejasda região central da coluna, surgirá o binário álcool-ciclo. O nosso objetivo

principal, o álcool anidro ou álcool desidratado, com ponto de ebulição de 78º C,surgirá predominantemente no terço inferior da coluna, ou seja, nas 14 bandejasinferiores, Ele será extraído como produto de base da coluna C e resfriado em umtrocador de calor. Depois de resfriado e devidamente medido, o álcool anidroestará pronto para seguir para os tanques de armazenamento.Para evitar a diluição do produto final, o aquecimento desta coluna C seráfornecido de maneira indireta, por vaporizador.O ternário álcool-água-ciclo, formado na região de temperatura mais baixa, sairávaporizado do topo da coluna C para dois condensadores operando em série, eutilizando água de resfriamento. Após a condensação o ternário já no estadolíquido, retorna para a coluna C, a qual o devolve para o decantador de cicloacoplado no próprio topo da coluna. No decantador, o ternário se separa em duas

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fases: a superior, mais leve e rica em ciclo, mas pobre em álcool e água, que édevolvida ao processo, se juntando ao fluxo de ciclohexano puro.A fase inferior do decantador, pobre em ciclo, porem ainda rica em álcool e água,é finalmente encaminhada à última coluna, a coluna P.Esta tem como função separar e recuperar o ciclo que vaporiza através de suasBandejas, e drenar pela sua base a porção contendo água e álcool que serádevolvida para a coluna B, para reprocessamento.

Capítulo -34c) – A desidratação extrativa.

Neste método, ao invés do ciclohexano, empregaremos o monoetileno glicol – MEG – um álcool incolor, inodoro, de sabor adocicado, largamente utilizadocomo anticongelante automotivo nos países de clima frio. É altamente tóxico e sua

ingestão deve ser considerada uma emergência médica. Nos Estados unidos hávários casos de esposas que o adicionaram à gelatina do marido, assassinando-oambicionando receber o premio da apólice de seguro.A metodologia, entretanto, é semelhante à anterior, empregando-se também umacoluna de desidratação, onde o monoetileno glicol – MEG- é alimentado na extremidadesuperior da mesma, e o álcool etílico a ser desidratado, igualmente a um terço abaixo doseu topo, na bandeja de número 28. Porem, contrariamente ao processo comciclohexano, o monoetileno absorve e arrasta a água para a base da coluna, e os vaporesde álcool anidro emergem pelo topo. A partir daí, o álcool já despojado da umidade écondensado e enviado para armazenamento nos tanques.A mistura contendo água, monoetileno glicol e uma modesta porcentagem de álcool, é

enviada para uma coluna de recuperação do MEG, para que ele retorne ao processocumprir a sua função. Porem, ele detém as impurezas retiradas do álcool, tornando-se

por isto mais corrosivo. Por esta razão, é imprescindível a sua purificação através deuma coluna de resinas de troca iônica que retém os sais e minimiza a sua acidez, num

processo semelhante ao descrito no capítulo 30 C.

Capítulo -34d) – A desidratação por adsorção.-Vocabulário:

Adsorver: adesão – fixação - de moléculas de um fluido, o adsorvido, a uma superfíciesólida, que é o adsorvente.Absorver: recolher em si, aspirar, sorver, sugar, embeber-se de.O ato de absorver refere-se à ação de recolher, por exemplo, uma esponja absorve água,mas o líquido sai facilmente quando ela é espremida, o que não ocorre com a adsorção.

Na adsorção, as moléculas ou íons de uma substância ficam retidos, ou fixados nasuperfície de sólidos por interações químicas e físicas. Faça um teste da adsorbância docarvão, colocando-o na geladeira de sua casa. O carvão se encarrega de adsorver todosos odores e a geladeira passará a não ter cheiro algum.A desidratação por adsorção utilizando Peneira Molecular, de fato é o método menosutilizado. O álcool a ser desidratado deve inicialmente ser vaporizado e superaquecido

para só então ser enviado para as colunas de desidratação. Estas contêm em seu interior um material constituído basicamente por hidrosilicato de alumínio, contendo micro-

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http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/adsorver-absorver-qual-diferenca.htm#%23








poros, tecnicamente denominado zeolita, porem mais popularmente conhecido como peneira molecular. Esta verdadeira rede de micro-poros adsorve a água e deixa passar osvapores de álcool que são logo após condensados, já na forma de álcool anidro.Periodicamente é realizada a regeneração da zeolita – remoção da água - pela passagemsob vácuo de vapores alcóolicos que posteriormente são também destilados, para arecuperação do álcool neles contido.

Capítulo -35

a) - O armazenamento do álcool.A demanda pelo novo combustível (limpo e renovável) sofreu um incremento tãoviolento na última década, que a capacidade de estocagem de etanol em algumas plantas

produtoras do passou de 1 milhão, para 10 ou 20 e até 40 milhões de litros.O armazenamento do etanol e do álcool anidro também acompanhou, nos últimos anos,a preocupação do setor com a respeito à qualidade. As principais mudanças dizemrespeito ao tamanho dos reservatórios, à sua qualidade como tanque armazenador e a

segurança, tanto dos tanques quanto da área de estocagem como um todo.Anteriormente os reservatórios mais utilizados limitavam-se a 5 e 10 milhões de litros,mas hoje, o padrão mais usual é o de capacidade de 20 milhões de litros. Esta mudançalevou em conta os custos dos equipamentos e da infra-estrutura necessária para instalá-los, pois a segurança tornou-se um quesito importantíssimo e inegociável. Atualmente, alegislação do setor tornou-se muito mais rigorosa, incluindo, no rol de exigências, anecessidade de implantação de bacias de contenção para os casos de vazamento e/ouexplosão, a observação de distâncias normatizadas entre os tanques e a construção dasescadas de acesso com patamares de descanso, e a espessura das chapas de aço utilizas.Elas são definidas segundo normas de engenharia, em conformidade com algumasvariáveis como, a capacidade do tanque, a posição que a chapa irá ocupar na estrutura

(fundo, costado ou teto), e também o combustível a ser armazenado (mais ou menosagressivo). Com relação ao costado, dependendo das dimensões do reservatório,diferentes espessuras poderão ser determinadas para cada nível de virola. Na usina,denomina-se o primeiro nível próximo ao piso por primeira virola, o outro mais acima

por segunda virola, e assim sucessivamente. Além das escadas de acesso independentese não mais soldadas no costado dos reservatórios já mencionadas, os tanques devem ser também equipados com sistema de resfriamento externo por meio de serpentinas quecircundam seu perímetro, e SPDA, (Sistema de Proteção contra DescargasAtmosféricas). Neste tópico estão englobados pára-raios, sistemas de aterramento,sistema automático de lançamento de espuma de CO2 (gás carbônico), etc.

Capítulo -36a) - A manutenção na plantaOs técnicos do departamento de manutenção das usinas costumam dizer que ela é comoum navio, que apenas não flutua, porque no mais, apresenta todos os problemas domesmo!A brincadeira dita pelos que trabalham no setor – os manutentores - não foge muito darealidade, pois se analisarmos a planta toda, de fato nela ocorrem problemas elétricos,mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, de vapor, de refrigeração, de isolamento térmico,

de lubrificação, de isolamento acústico, de contaminação ambiental, enfim, de quasetodo tipo imaginável dentro de uma indústria de grande porte.

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As grandes corporações (normalmente com participação de capital estrangeiro), quemuitas vezes têm sob sua gestão um conglomerado de várias usinas, possuem umDepartamento de Engenharia que administra a manutenção de todas elas. Já as plantasde médio e grande porte, (muitas delas de economia familiar), atualmente também

passaram a ter um Departamento Técnico para dar suporte administrativo ao setor. Neste curso procuraremos trazer à luz, como são sistematicamente planejados os reparosneste tipo de usinas, justamente por serem as mais usuais. Obviamente que elas não

possuem o complexo sistema organizacional das grandes corporações, mas também nãosão tão limitadas administrativamente como as unidades de pequena capacidade demoagem.

Capítulo -36 b) – O Departamento Técnico da usina.Em um passado não muito distante, as modificações nas plantas sucroalcooleiras eramrealizadas em conformidade com as necessidades que fossem surgindo, sem um

detalhado estudo técnico prévio. Só depois de executadas, os responsáveis se davamconta de quantas alterações na indústria como um todo, estes “arranjos” haviamcausado.Exemplificando: Suponhamos que durante a entre safra, a usina decidisse aumentar suacapacidade de moagem, substituindo, por exemplo, o primeiro terno de moendas por ummaior, e repotencializando a caldeira para suprir a nova demanda de vapor. Admitamosagora que tudo ocorresse como o esperado na extração do caldo e na geração de vapor, eque os equipamentos chave como o decantador, o filtro de lodo etc. houvessem sidosuperdimensionados quando da época do projeto da unidade, e tolerassem a novasobrecarga. Ainda assim, problemas de dimensionamento de equipamentos acessóriosiriam surgir como, por exemplo, bombas de recalque de líquidos, tubulações, roscas

transportadoras de bagaço, elevadores de caneca de açúcar úmido, etc.Quaisquer destes itens, se substituídos por outros de maior potência, causaria umaumento de demanda de energia elétrica, e conseqüente desarme da respectiva proteçãocontra excesso de corrente. E não é incomum, um painel de controle elétrico de umdeterminado setor da planta estar já no limite da sua capacidade de carga admissível, ouaté mesmo a rede de cabos que o alimenta, e inclusive o próprio transformador quefornece a energia em baixa tensão ao setor, estarem nas mesmas condições. A merasubstituição de algumas bombas centrífugas, por exemplo, por outras de maior potência,

poderia então requerer um investimento no setor elétrico, de uma envergadura muitomaior que a pressuposta. O custo da alteração da planta estaria, portanto,

completamente irreal, sem mencionar que a necessidade de uma complementação de projeto descoberta tardiamente, poderia demandar um tempo para a sua execução, nemsempre disponível.Abordemos outra situação hipotética: Elevadores de caneca têm uma velocidade detrabalho limite, acima da qual a própria correia se rompe facilmente por fadiga. Paramaximizar o seu desempenho, estamos, portanto, limitados por este parâmetro. Umaeventual melhoria na sua capacidade de transporte, quase sempre deveria pressupor umequipamento totalmente novo, com tubulações condutoras de maiores dimensões,acionamento de maior potência, redutor de velocidade para maior torque etc. e comtodas as possibilidades de investimento citadas no exemplo anterior.Concluindo, uma das principais atribuições do Departamento Técnico de uma unidade

sucroalcooleira é o estudo do custo real de toda e qualquer alteração a ser feita no layout

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da planta, e também o orçamento pormenorizado dos grandes investimentos que se pretenda realizar dentro dela.Por conseguinte, todo desenho de execução de peças e/ou equipamentos só deve ser enviado para o setor de usinagem ou caldeiraria da usina, ou mesmo para empresascontratadas para a execução destes itens, com a chancela do Departamento Técnico eobviamente da Gerência Industrial, a quem este é subordinado. A equipe de desenhistas

– em auto CAD – que toma medidas na planta, desenvolve as peças, dispositivos,modificações, ou equipamentos inteiros, trabalha sob a supervisão de um engenheiromecânico, ou projetista experiente, que normalmente é o coordenador do departamento.Portanto, quaisquer alterações ou novos projetos a serem implantados na usina devemser sempre desenvolvidos em total parceria entre os Departamentos de ManutençãoMecânica e Elétrica, e sob a coordenação do Departamento Técnico. A participação dos

próprios profissionais que farão as alterações na planta, no estudo do custo e do tempode execução, objetiva garantir estimativas reais, isentas de surpresas indesejáveis quecomprometam tanto o valor do projeto, quanto o prazo previsto para a sua realização.Também é da responsabilidade do Departamento Técnico, o acompanhamento daexecução destes empreendimentos dentro das instalações da unidade, quer sejam eles

realizados por profissionais da usina, ou por empresas especializadas e contratadas paraesta finalidade.O Departamento Técnico faz ainda a gestão do PCM (Planejamento e Controle da

Manutenção). Nesta área, ele possui algumas atribuições específicas:- Definir as rotas de lubrificação, a periodicidade e métodos de controle da suaaplicação. Estas decisões são sempre tomadas com a participação e cumplicidade doDepartamento de Manutenção Mecânica, para favorecer a receptividade dos novos

parâmetros por toda a equipe da indústria.- Fazer a gestão dos três programas de manutenção: Corretiva, Preventiva e Preditiva,com o monitoramento completo da planta, valendo-se dos mecanismos e instrumentosmodernos considerados economicamente viáveis para este fim.

- Realizar o Follow Up – acompanhamento – sobre tudo o que foi adquirido peloDepartamento de Compras para a manutenção de entre safra.- Realizar o Follow Up – acompanhamento – nos fornecedores de prestação de serviçosterceirizados de grande responsabilidade, cujo não cumprimento de prazo, interditaria a

partida da planta, como, por exemplo, encamisamento de eixos de moenda.- Planejar e controlar as horas-homem utilizadas pelas equipes montadas para a

execução da manutenção da entre safra.- Executar o Follow Up – acompanhamento -, nos serviços executados por empresasespecializadas, contratadas para a manutenção das caldeiras, turbinas, moendas, etc.- Planejar e controlar a deposição de eletrodos – chapisco - nas moendas, e martelos

picadores e desfibradores, com a criação de gráficos de desempenho de produtos de

diferentes fornecedores, e monitoramento do rendimento individual dos soldadores.- Monitorar o consumo de lubrificantes usados na indústria, antiespumantes paracaldeira, antibióticos usados no processo, etc. criando gráficos de consumo que sãoconfrontados com as referências publicadas em revistas especializadas do setor.- Organizar, cadastrar e administrar a “Biblioteca Técnica da Usina”, onde ficamarmazenados:Desenhos técnicos de instalações e equipamentos de grande porte da planta.Literatura técnica sobre o processo de operação da indústria.Manuais de operação e manutenção de equipamentos como turbinas de açúcar,

geradores de energia, turbinas de vapor, filtros etc.

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Capítulo -36c) – Os diferentes tipos de manutenção (corretiva

preventiva e preditiva).- A corretiva:É o tipo de manutenção que objetiva corrigir ou recuperar a capacidade produtiva de umequipamento que, eventualmente, tenha interrompido ou diminuído a sua capacidade dedesempenhar as funções para as quais foi projetado. Partindo do princípio que a paradade uma simples máquina muitas vezes compromete toda a produção, ou pelo menos asua eficiência, a manutenção corretiva é a primeira atitude tomada para que ela volte ànormalidade. Entretanto, é o sistema mais antiquado de reparar a planta, que espera pelafalha da máquina ou equipamento, antes que seja tomada qualquer ação. Inclusive, é ométodo mais caro de gestão de manutenção, cujos pontos negativos são: alto custo deestoques de peças sobressalentes, alto custo em horas extras de técnicos manutentores,maior tempo de paralisação das máquinas ou equipamentos, e baixa disponibilidade de

produção. Além de serem necessárias paradas em momentos aleatórios, e muitas vezes

inoportunos, este sistema também gera a diminuição da vida útil das máquinas e dasinstalações, por levar os componentes ao limite da fadiga. Os itens substituídos, muitasvezes comprometem a vida útil de outros com os quais interagem, antes de entrarem emcolapso.As usinas que não possuem um sistema de manutenção programada bem administradoconvivem frequentemente com o caos, pois nunca haverá suficiente pessoal demanutenção para atender a todas as solicitações de reparos. E ainda que a planta possuatécnicos em quantidade suficiente, será difícil saber o que fazer com este númeroconsiderável de funcionários nos períodos de tranqüilidade. Vale lembrar, entretanto,que dependendo do equipamento, às vezes é de fato mais conveniente deixá-lo parar eresolver o problema por atendimento de emergência. Isto acontece sempre que o uso da

máquina não for freqüente e sua eventual parada não interditar o processo fabril. Esta pode ser chamada também de manutenção corretiva programada. É o caso de umequipamento que possui, por exemplo, um rolamento de custo elevado, que se deveaproveitar toda a sua vida útil antes de descartá-lo. Se a parada para a substituição desteitem não criar problemas no processo fabril, é desinteressante trocá-lo precocemente,abdicando, por exemplo, de meses de vida útil de um componente dispendioso, que

poderiam ser aproveitados.- A preventiva:A manutenção preventiva consiste exatamente em um trabalho sistemático de prevençãode defeitos que possam ocasionar a parada ou o baixo rendimento dos equipamentos emoperação dentro da planta. A eficiência deste departamento de prestação de serviços está

fundamentada na implantação de uma boa metodologia de inspeção e lubrificação detodo o parque de máquinas e equipamentos, com periodicidade controlada, mas a suaeficácia depende mesmo do pleno comprometimento da equipe de técnicosmanutentores com o plano de operações adotado. Outros fatores importantes tambémirão corroborar com o bom desempenho do setor como, por exemplo, instalaçõesatualizadas na usina, almoxarifado racionalmente organizado e com boa quantidade dositens que possam ser requisitados, e principalmente uma estreita relação entre ostécnicos manutentores e os operadores de equipamentos. A intimidade que cada umdestes profissionais possui com o equipamento sob a sua responsabilidade, fornecedados importantíssimos que irão permitir ao técnico de manutenção, como monitorar aalteração em seu funcionamento, e, também maior acurácia no diagnóstico de umeventual problema.

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O Departamento Técnico ao coordenar os setores de manutenção (tanto elétricacomo mecânica) deve ter uma preocupação constante com a recapacitação periódica dostécnicos e encarregados, para que estejam sempre atualizados tecnologicamente. Avelocidade com que avança o desenvolvimento tecnológico nos dias atuais é muitogrande, e a atenção neste sentido é muito importante, para que eles estejam sempreaptos para reparar mesmo os equipamentos de última geração. Vale lembrar que aassistência prestada por manutentores da própria usina sempre é mais imediata eeconômica, do que aquela realizada por técnicos requisitados à distância. O custo doatendimento de um profissional especializado externo, incluindo-se os encargos comseu deslocamento – quilometragem paga-, hospedagem etc. além do preço da prestaçãode serviço em si, pode ser até maior que o de um curso de capacitação de algunsmembros selecionados dentro da própria equipe da usina. Obviamente que osequipamentos de alta tecnologia como turbinas, redutores de grande porte,acionamentos planetários e alguns outros itens de extrema responsabilidade,impreterivelmente devem ser inspecionados e reparados somente por profissionaisexternos altamente especializados. Mas esta classe de assistência deve ser realizada demaneira programada e, preferencialmente, durante os grandes reparos de entressafra, ou

nas paradas mensais para a inevitável limpeza da evaporação.- A parada mensal obrigatória:Ainda que uma usina sucroalcooleira adote um sistema eficiente de manutenção

preventiva, e paralelamente a ele execute semestralmente os procedimentos damanutenção preditiva que aprenderemos mais adiante, isto não a exclui absolutamentede realizar mensalmente uma série de reparos – manutenção corretiva – ou pequenasalterações no layout, que fatalmente irão se fazendo necessários.São raras as plantas que possuem trocadores de calor em duplicidade na Evaporação, – ver capítulo 20 - de tal sorte que um conjunto deles possa ser limpo, enquanto o outroestiver atendendo plenamente o processo da desidratação do caldo. Duas razõesdesmotivam a maioria dos empresários a adotarem este layout na planta sucroalcooleira:

Primeiramente que o investimento seria enorme, pois o valor de cada caixa deevaporação não é pequeno, e a duplicidade de toda aquela parafernália de tubulações,isolamento térmico, válvulas, purgadores de vapor condensado, instrumentação, etc.levaria a um montante respeitável. Em segundo lugar, porque toda usinainevitavelmente vai apresentando ao longo do mês uma série de problemas desdeaqueles que são solúveis mesmo estando ela em plena atividade, até os que requerem

pelo menos a interdição do setor ao qual pertencem, para poderem ser reparados. Muitasvezes é possível a improvisação de um by-pass – desvio – enquanto se executa oeventual conserto, porem isto nem sempre é viável. O Departamento Técnico vai entãoorganizando durante o mês, um plano de ação juntamente com a equipe de manutenção,

para a eliminação destes problemas, justamente na parada mensal de 24 h, quando se

realizará a inadiável limpeza químico-mecânica da tubulação interna de toda aevaporação.Como já foi descrito no capítulo 20, há um estágio no processo, em que o caldo éaquecido justamente para a eliminação da água que a cana de açúcar naturalmente trás

junto com a sacarose dentro dos colmos, e mais a água de embebição que é inserida naextração conforme foi explicitado no capítulo 11B.Ao longo de cada mês, entretanto, à medida que milhares de litros de caldo circulam

pela tubulação aquecida dos trocadores de calor, inevitavelmente vai ocorrendo umaincrustação de material orgânico nas paredes internas daqueles milhares de tubos quecompõem os denominados “efeitos.” Este material severamente aderido desencadeiadois problemas no desempenho do processo:O primeiro seria comparado a uma arteriosclerose no sistema vascular humano, ou seja,uma obstrução parcial da vazão do caldo dentro dos aparelhos, ou caixas, ou efeitos, não

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importando como denominemos os trocadores de calor do setor. Com esta obstrução parcial, forçosamente necessitaremos de um tempo maior que o usual para processarmos o mesmo volume de caldo, o que em outras palavras quer dizer, ocorreráuma diminuição da capacidade produtiva do setor. O segundo efeito negativo gerado

pela incrustação é a perda da capacidade de troca térmica de todos os efeitos. O fato éque a incrustação em si não é tão “boa transmissora de calor” quanto o aço da tubulaçãointerna dos trocadores. Ironicamente então, além da diminuição do fluxo de caldodevido à obstrução, aquele volume que logra passar pelos equipamentos, não aquececomo deveria, pois não pode manter contato direto com o aço dos tubos que estãoefetivamente aquecidos pelo vapor de escape, que circula pelo lado de fora. Obviamenteque a incrustação está em equilíbrio térmico com o tubo, ou seja, na mesma temperaturaque ele, porém ela é composta de um material orgânico endurecido que não transmitecom eficiência o calor fornecido pelo vapor, ou seja, não transmite o calor na velocidadeque o aço o faria, tornando a troca térmica ineficiente.Exemplificando: Imagine revestir o interior de uma panela de alumínio de usodoméstico, com uma fina camada daquele material negro – baquelite – que osfabricantes deste tipo de utensílio empregam na construção dos seus cabos para não

queimarmos as nossas mãos durante o seu uso. Todo alimento que fosse preparado nestanossa panela imaginária, necessitaria de um tempo muito maior de cozimento, pois teriadificuldades em receber o calor fornecido pela chama do fogão, ainda que o alumínioem si, atingisse uma temperatura ao redor de 250º Centígrados.Para executar a limpeza da tubulação de todas as caixas da evaporação, devido

principalmente à sua extensão realmente quilométrica, as usinas normalmenteterceirizam este tipo de trabalho. Empresas especializadas e contratadas para estetrabalho, mensalmente disponibilizam dentro da planta uma equipe de técnicos e umveículo dotado de um gerador de energia elétrica, um compressor de ar com grandecapacidade de deslocamento, além de equipamentos de jato d’água de alta pressão emáquinas de roseteamento rotativo de incrustação.

Algumas tubulações podem ser limpas através da simples introdução em seu interior, deuma mangueira que arremessa o jato de água pressurizado contra a sua parede interna,removendo o material estranho ali depositado. Entretanto, quando a aderência é maissevera, se faz necessário fazer o roseteamento dos tubos. Este procedimento consiste emintroduzir um cabo de aço rotativo no interior de cada tubo, cabo este dotado de umaferramenta cortante em sua extremidade – a roseta – que então remove a incrustação. Énormal realizar a execução deste procedimento de forma escalonada, ou seja, inicia-se alimpeza com uma ferramenta de pequeno diâmetro, e a cada nova etapa as rosetas vãosendo substituídas por outras cada vez maiores até que a última realiza a limpeza final.Entretanto, algumas caixas da evaporação costumam apresentar uma incrustação maisacentuada, e, nestes casos, é prática freqüente, os técnicos do Departamento de

Manutenção da própria usina juntamente com o pessoal daquele setor, realizarem umataque químico prévio à incrustação com hidróxido de sódio, mais conhecido comosoda cáustica. As caixas devem ser abastecidas com água fervente - água mais vapor- esoda cáustica, numa concentração máxima de 5%. Para realizar a correta dosagem dodesincrustante químico, é necessário calcular o volume – em m3 – das centenas de tubosexistentes em cada caixa, mais a quantidade que irá ser mantida acima do nível doespelho de cada uma delas. Vale lembrar que cada caixa pode conter, por exemplo, 800ou mais tubos em seu interior, e que após o auxílio prestado pelo hidróxido de sódio,todos eles deverão também ser roseteados pelos técnicos da companhia contrata para alimpeza. O processo químico visa minimizar as horas de limpeza mecânica.

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Os benefícios em adotar um plano de manutenção preventiva na usina são inúmeros, eentre eles podemos citar: A diminuição do número total de intervenções corretivas queocorrem em momentos inoportunos, como, por exemplo, em períodos noturnos, nos finsde semana, ou durante períodos críticos de produção, e também a vantagem do aumentoconsiderável da taxa de utilização anual dos sistemas de produção. A taxa de utilizaçãoanual de um sistema de produção é um coeficiente entre os dias que ele operou e os dias

parados por reparos.Dentre as atribuições conferidas ao departamento técnico da usina - a quem o setor damanutenção é subordinado-, está também a criação e administração de uma bibliotecaorganizada, contendo manuais de manutenção, manuais de pesquisas de defeitos,catálogos construtivos dos equipamentos, catálogos de manutenção com dadosinformados pelos fabricantes, e desenhos atualizados do projeto da planta toda.Com relação à administração da assistência técnica prestada dentro da planta pelosmanutentores da própria unidade, ou por empresas contratadas, o Departamento Técnicodeve manter históricos de todos os equipamentos e máquinas, com registro dos defeitos

encontrados e as manutenções efetuadas. A freqüência dos problemas ou a repetição dealguns deles, por exemplo, darão embasamento a uma eventual alteração do projeto.

-A preditiva:Pesquisas sobre a relação entre o custo e o benefício da manutenção indicam que umterço de todos os gastos no setor é desperdiçado, justamente como resultado demanutenção desnecessária ou realizada de maneira indevida. Analisando o volume dedinheiro gasto por safra com reparos de equipamentos na planta industrial de uma usinasucroalcooleira, a conseqüência negativa deste gasto sobre a produtividade e o lucro daempresa se torna evidente. O mais relevante é que uma gestão de manutençãoineficiente causa um efeito dramático sobre a capacidade de manufaturar produtos de

qualidade que sejam competitivos no mercado mundial, como foi observado já no 1ºcapítulo deste curso. O principal motivo desta gestão ineficaz é exatamente a falta dedados, que quantifiquem a real necessidade de reparo ou lubrificação de equipamentos,e sistemas na planta industrial. Hoje em dia, já não se pode mais decidir um cronogramade manutenção com base em dados de tendência estatística, e muito menos após a falhareal de equipamentos haver ocorrido.Até recentemente, a opinião geral era de que muito pouco poderia ser feito paramelhorar os custos de manutenção. Ela era mesmo considerada um mal necessário, doqual a indústria não teria como se libertar, e quase nada poderia ser feito para minimizar os gastos com ela.

Talvez há 10 ou 20 anos atrás, isto fosse válido, mas hoje o desenvolvimento de

instrumentos baseados em computador, usados para monitorar a performance demáquinas e sistemas de produção, têm oferecido meios para se gerenciar as operação damanutenção com mais inteligência, e de maneira bem mais econômica. Na realidade,estes instrumentos têm permitido reduzir ou eliminar reparos desnecessários, evitar quebras e conseqüentes paradas em equipamentos, reduzindo o impacto negativo daoperação da manutenção sobre o rendimento da planta.A manutenção preditiva tem a capacidade de permitir a programação do reparo paraquando ele tiver o menor impacto sobre a produção, e o mais importante, ela permitecom boa margem de segurança, fazer o uso máximo de componentes dispendiosos. Semesta avaliação precisa que ela oferece, muitos itens poderiam ser substituídos

precocemente, sem já estarem de fato no limite de sua vida útil.

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A base da manutenção preditiva é que, o monitoramento tanto da condição mecânicacomo do rendimento dos equipamentos, e ainda de outros indicadores da condiçãooperacional de cada um deles, irá fornecer os dados necessários para assegurar ointervalo máximo entre os reparos que neles serão realizados. Com esta sistemática,obviamente que a manutenção preditiva logra minimizar o número e consequentementeo custo de paradas não-programadas oriundas por falhas na planta.Portanto, a manutenção preditiva não é meramente o monitoramento de vibração ouanálise de óleo lubrificante ou de imagens térmicas ou quaisquer das outras técnicas deteste não destrutivo divulgadas como ferramentas pertinentes ao método. É um

programa abrangente de gestão de manutenção, que utiliza uma combinação dasinformações mais efetivas para executar os reparos na planta industrial só quando for necessário, nem antes e nunca depois.A manutenção preditiva é a manutenção preventiva, porém realizada na hora exata,definida através de análises estatísticas e análises de sintomas. Ela permite adeterminação do ponto ideal para executar a manutenção preventiva num equipamento,ou seja, o ponto a partir do qual a chance do equipamento falhar ou entrar em colapsoassume valores indesejáveis. A determinação desse momento preciso oferece como

resultado, índices ideais de prevenção de falhas, tanto sob o aspecto técnico, como peloaspecto econômico, já que a intervenção no equipamento não é feita durante o períodoque ainda está em condições de prestar o serviço, nem no período em que seudesempenho está comprometido.

Capítulo -36d) – As técnicas de análise ou inspeção.Atualmente podemos contar com cinco técnicas de inspeção não-destrutivas que sãomuito utilizadas na manutenção preditiva:1- Análise de Vibração:

É um método de inspeção em que as falhas nos componentes móveis de umequipamento ou máquina são descobertas pela taxa de variação das forças dinâmicasgeradas. Estas forças alteram o nível de vibração que pode ser medido em pontosacessíveis do equipamento, sem interromper seu funcionamento.Durante o projeto de qualquer máquina, além da especificação domaterial e das dimensões de cada um dos seus itens, infinitos cálculossão realizados para garantir o desempenho esperado, e estãorelacionados diretamente com o seu comportamento dinâmico quandoem operação. Além dos esforços causados pela transformação deenergia que normalmente acontece dentro de todas elas, ocorrem aindaoutros, devido a acelerações envolvidas nas variações de velocidade,que usualmente também sucedem. Estas oscilações de rotação, muitasvezes resultantes, por exemplo, da variação na sua alimentação,acabam impondo esforços extras a todos os componentes queparticipam de seu funcionamento. Estes esforços, tecnicamentedenominados de “solicitação mecânica”, costumam gerar alterações oumesmo fadiga em alguns itens, nem sempre previstas no projetooriginal. A análise minuciosa destas vibrações pode perfeitamente trazerà luz informações que, por exemplo, conduzirão a uma decisão nosentido de alterar o projeto, para eliminar esta deficiência.É sabido que a presença de vibrações em qualquer equipamento geraefeitos indesejáveis tais como: desconforto humano, falhas prematuras

de componentes, queda no desempenho, quebra do equipamento, etc.As peças móveis de todas as máquinas são produtoras naturais de

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vibração e, por esta razão, já durante o projeto uma análise profundade todos os movimentos mecânicos deve ser realizada, para eliminar porantecipação problemas vibratórios e seus efeitos indesejáveis, mas,apesar deste cuidado, é comum encontrarmos problemas vibratóriosinesperados no ambiente industrial, e é imprescindível descobrir a suaorigem e adotar medidas corretivas, pois, além dos efeitos já citadosocorrem também perdas de energia, redução ou comprometimento do

seu desempenho.Os instrumentos – vibrômetros – utilizados na inspeção são aparelhos demedida de vibrações mecânicas. Eles podem ser classificados basicamente em doistipos: modelo análogo que apenas fornece os dados em um visor para a interpretação dotécnico, ou bem mais completo e obviamente mais confiável, que são instrumentos

profissionais capazes de armazenar os dados coletados, que posteriormente serão entãoanalisados por um programa de computador. As empresas que prestam este tipo deserviço para a indústria empregam o modelo tecnologicamente mais evoluído, e o

programa de computador é competente para auxiliar na execução do relatório quediagnosticará problemas e causas.Ao receber os relatórios das análises de vibração, para definir a necessidade de umaeventual intervenção e a sua urgência, os responsáveis pela manutenção mecânicaadotam critérios que orientam a medida a ser tomada. O risco da situação éclassificado, considerando-se a gravidade e a abrangência da possível falha dentro da

planta como um todo.A dimensão do dano causado pela eventual falha detectada, caso o defeito permaneçasem reparo, será fator decisivo na classificação do problema, podendo ele então ser enquadrado nas seguintes categorias:-Problema local: restrito ao próprio ponto, não afetando de forma significativa, outrasáreas; ex. rolamento de uma pequena bomba de recalque dentro da planta.-Problema setorial: implica na interferência de um setor ou departamento; ex. mancal de

uma bomba do Spray de refrigeração da água dos trocadores de calor das dornas dadestilaria de álcool.-Problema geral: implica na paralisação de toda a planta, ex. vibração na turbina deacionamento do desfibrador de cana no Preparo.Após esta análise o Departamento de Manutenção decidirá então o nível de alerta queserá enviado à equipe de plantão para a tomada de medidas.Alerta nível baixo/ I -Rotina de ManutençãoAlerta nível médio/II- Intermediária (Avaliar Componente)Alerta nível alto /III - Urgência (reparar o mais rápido possível)Alerta nível crítico/IV- Emergencial (reparar de imediato)2- Termografía ou inspeção termográfica:

A Termografia é o método mais avançado de testes não-destrutivos existente. O uso deum conjunto de instrumentos sensíveis à radiação infravermelha - termovisores eradiômetros - permite visualizar o perfil térmico e medir as variações do calor emitido

pelas diversas regiões da superfície de um corpo, sem a necessidade de contato físicocom o mesmo. Desta maneira, podemos formar uma imagem térmica – termograma- nomomento da inspeção, para análise e correção do problema.É importante ressaltar que a termografia é realizada com os equipamentos e sistemas em

pleno funcionamento, de preferência nos períodos de maior demanda, quando os pontosdeficientes tornam-se mais evidentes. Desta forma, é possível a formação do perfiltérmico dos equipamentos e componentes quando submetidos às condições normais defuncionamento.

O diagnóstico é realizado comparando-se as regiões, ou pontos onde a temperatura estáalterada, com um padrão pré-estabelecido. O registro da imagem obtido através da

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câmara infravermelha é chamado de termograma ou imagem térmica. Elesnormalmente são apresentados acompanhados de imagens convencionais obtidas por meio de câmeras digitais, para facilitar a localização e o entendimento dos pontosanalisados. Ainda que a termografia possa ser empregada em diversos campos deatividade, na planta sucroalcooleira, ela é mais utilizada ns instalações elétricas daindústria. É exatamente neste setor que falhas em componentes do sistema elétrico

podem causar interrupções no fornecimento de energia causando danos irreparáveis.O resultado das inspeções é sempre apresentado através de relatórios técnicos,complementados pelas imagens dos termogramas e as fotos das câmeras digitais. Após aanálise e a tomada de decisões, esta documentação permanece arquivada noDepartamento Técnico da usina, para posterior consulta, comparação, treinamento de

pessoal etc.Ao receber os relatórios de termografia, para definir o tipo de intervenção a ser feita e asua urgência, os responsáveis pela manutenção elétrica, da mesma forma que os damecânica, seguem um protocolo de procedimento. O risco da situação é avaliado eclassificado, considerando-se a gravidade e a abrangência da possível falha dentro da

planta como um todo. A dimensão do dano que poderá advir por aquela falha detectada,

será fator decisivo na classificação do problema. Sob esta ótica, ele pode então ser enquadrado nas seguintes categorias:-Problema local: restrito ao próprio ponto, não afetando de forma significativa, outrasáreas; ex. contator ou relê de sobrecarga de um equipamento.-Problema setorial: implica na interferência de um setor ou departamento; ex. Chave oudisjuntor geral de toda uma ala de produção (conjunto de máquinas)-Problema geral: implica na paralisação de toda a planta, ex. entrada de energia – cabine

primária- gerador, transformador, etc.Após esta análise o Departamento de Manutenção decidirá então o nível de alerta queserá enviado à equipe de plantão para a tomada de medidas.Alerta nível baixo/ I -Rotina de Manutenção

Alerta nível médio/II- Intermediária (Avaliar Componente)Alerta nível alto /III - Urgência (reparar o mais rápido possível)Alerta nível crítico/IV- Emergencial (reparar de imediato)

3- Espectrometria dos óleos lubrificantes: Este método é normalmente empregado para analisar a possibilidade de problemafuncional ou de quebra eminente, através da presença de resíduo de metais no óleolubrificante. Entretanto, para realizar esta averiguação é necessário que o DepartamentoTécnico previamente haja coletado dados ao longo do tempo de uso do equipamento, ouseja, é imprescindível haver um histórico bem detalhado da dosagem dos metais

presentes no lubrificante, para uma comparação segura que possa denunciar desgastes

excessivos.Metais usualmente analisados: Fe, Cr, Pb, Cu, Sn, Al, Ni, Ag, Si, B, Na, Zn, Mo e K.(ferro, cromo,chumbo, cobre, estanho, alumínio, prata, silício, boro, sódio, zinco,molibdênio e potássio).4- Ultrasonografia:A manutenção preditiva por ultra-som é um método não destrutivo que detectadescontinuidades internas pelo modo de propagação das ondas sonoras através de uma

peça. É mais rápido e mais fácil que os métodos convencionais, os quais utilizam pressão de ar ou água, e, além disto, proporciona completa precisão. Pode ser aplicadoem uma gama muito variada de equipamentos e componentes da indústria, tais como:vasos de pressão, tubulações, trocadores de calor, válvulas, tanques, etc. Este método éexecutado colocando-se um gerador de som -Transmissor Ultra Sônico- patenteado nointerior ou ao lado do elemento a ser inspecionado.

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Detecta descontinuidades internas em materiais, baseando-se no fenômeno dereflexão das ondas acústicas quando encontram obstáculos à sua propagação dentro domaterial. Um pulso ultra-sônico é gerado e transmitido através de um transdutor especial, encostado ou acoplado ao material. Os pulsos ultra-sônicos refletidos por umadescontinuidade – leia-se trinca -, ou pela superfície oposta da peça, são captados pelotransdutor, convertidos em sinais eletrônicos e mostrados na tela LCD, em inglês liquid

crystal display, ou em um tubo de raios catódicos do aparelho, CRT, em inglês cathode

ray tube.Os ultra-sons são ondas acústicas com freqüências acima do limite audível, enormalmente, as freqüências ultra sônicas situam-se na faixa de 0,5 a 25 Mhz.Até as dimensões de uma falha interna podem ser definidas com uma razoável acurácia,

proporcionando meios para que o componente analisado possa ser aprovado, ou não, emconformidade com critérios de aceitação da norma utilizada. O ultra-som também podeser empregado para medir a espessura de materiais e determinar, por exemplo, aextensão de uma corrosão com extrema precisão.Suas aplicações são inúmeras: soldas, materiais laminados, forjados, fundidos, ferrosose não-ferrosos, ligas metálicas, revestimentos com borracha, etc.

Modernamente o ensaio ultra-sônico é, sem sombra de dúvidas, o método não destrutivo maisempregado para a determinação de espessuras e a detecção de descontinuidades internas nosmateriais.5- Líquido penetrante:Recurso comumente empregado após a detecção de falhas por ultra-som, pois atravésdeste método torna-se mais fácil a identificação das fissuras existentes. Consiste emaplicar um líquido de baixa viscosidade na área onde a ultrasonografia apresentoudescontinuidade, acrescentando logo depois um pó revelador que mostrará as trincas

pelo seu acúmulo concentrado no local, sendo possível então, visualizar perfeitamente otamanho da falha. Esta técnica é eficiente para detectar descontinuidades que sejamabertas na superfície, tais como, trincas, poros, dobras, etc, podendo ser aplicado em

todos os materiais sólidos e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira.É largamente aplicado em materiais não magnéticos como alumínio, magnésio, açoinoxidável austenítico, liga de titânio e zircônio, apesar de poder ser também usado emligas ferrosas.

Concluído finalmente!

E por mais este ato de fé e amizade, louvemos aoSenhor!!!!

Louvado seja Nosso Senhor Jesus Cristo!

Para sempre seja Louvado!!!!

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GUILHERME ZACURA FILHO

SEGUNDA FEIRA 21 DE FEVEREIRO DE 2011

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O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO AÇÚCAR E DO ÁLCOOL