APPLICATION OF CONTROL AND AUTOMATION IN CHEMICAL INDUSTRIES

Modern chemical industrial processes and production systems have evolved into complex systems in recent years, involving several interconnected stages, being leveraged by the difficulty of monitoring individual processes. The processes had to be interconnected in a way to unify the production flow, where the operation of each stage interferes directly with the next. Failure of a production system component can transfer to the entire system, causing major problems as it goes through later stages. No matter which of industrial application, the control should aim to maximize economic yield, minimize the ecological footprint and risk of process failure. For anaerobic treatment of wastewater, several control systems are able to achieve these objectives, but for biogas plants this control has not yet been successfully implemented on alarge scale due to the lack of measuring devices that would make the main steps of the process. To solve problems such as these methods of monitoringhave been proposed, where they do not only consider the global information of measured variables, but also the relationships among them and their neighbors. The basic idea is to first represent the industrial chemical process as a complex network and then design its dynamic topological network characteristic to characterize the local structure information of each measured variable and monitor the process with conventional techniques ofglobal analysis. Based on relationships built between measured variables, it is possible to increase failure detection rates

ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO DE UMA UNIDADE DE RECUPERAÇÃO DE ACETONA

A acetona é largamente utilizada na fabricação de produtos químicos e como solvente em industrias. O objetivo deste estudo foi realizar uma análise de viabilidade econômica, processual e estrutural de uma unidade de recuperação de acetona. O processo para recuperar os gases de acetona é de absorção. Em seguida a acetona adsorvida é encaminhada para um destilador e um condensador. Um reciclo foi proposto, onde a corrente do fundo do destilador retornava para o topo da coluna de absorção e uma purga elimina o excesso. A corrente do gás de entrada foi analisada para valores de 1.400, 1.500 e 1.600 Kg/h, para processo com e sem reciclo. A composição no condensador, foi analisada em valores de percentuais 0,97 % e 0,99 % de acetona. A corrente que obteve melhores resultados, teve a composição avaliada para valores de 0,98 % e 0,99 %. Referente aos equipamentos, a coluna de absorção e destilação foi escolhida a de recheio, o condensador foi o de casco e tubos. O processo que obteve melhores índices foi o processo com reciclo, entrada de gás de 1.600 Kg/h e composição de 0,99 % de acetona, com valores para indicadores financeiros de VPL MR$ 93.241,60, MTIR 56,1 % e PayBack de 3 meses.Palavras-chave: Acetona; Recuperação; Reciclo

CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEO DE SEMENTE UVA EXTRAÍDO A FRIO

Bagaço é o subproduto do processo de produção de vinho que consiste da mistura de semente e casca da uva. A conversão desses subprodutos possuem valor agregado que é consideravelmente interessante para a indústria do vinho que gera cerca de 13-14 milhões de toneladas de bagaço por ano. Um desses subprodutos é o óleo de semente de uva, onde após a separação das sementes do bagaço é possivel realizar a extração do óleo. Em escala industrial, o óleo é extraído por compressão mecânica contínua ou por um processo solvente, porém devido a maior qualidade do óleo, a pressão mecânica é preferida (menor temperatura de processo, sem solvente), embora obtenham rendimentos mais baixos (de 55 a 95%). O óleo de semente de uva possui elevada concentração de ácidos graxos poliinsaturados como o ácido linoléico e oleico, sendo assim, este tipo de óleo mostra ser eficiente na redução do colesterol e de doenças cardiovasculares. O trabalho objetivou avaliar o método de extração a frio, além de determinar a composição química e características do óleo de sementes obtido de uvas Isabel (Vitis labrusca). Os resultados mostraram que óleo produzido a partir de uvas da região Meio-Oeste do estado de Santa Catarina se assemelha aos produzidos por sementes de uva Européias e tem em sua constituição um alto teor de ácidos graxos insaturados, como o linoléico (72,2%) e oléico (16,5%). Este estudo demonstra que essas sementes possuem potencial para serem utilizadas como matéria-prima para produção de óleo rico em compostos com efeitos positivos para a saúde humana

AVALIAÇÃO ENERGÉTICA DE UM EVAPORADOR DE MÚLTIPLO EFEITO UTILIZADO NA INDÚSTRIA DE SUCOS

Sucos concentrados são aqueles onde retira-se até 50% da água do mosto para sua produção, podendo ser utilizadas diferentes técnicas de extração. Uma das técnicas de concentração é através da utilização de evaporadores, os quais separam o suco da água através do processo de evaporação. Os evaporadores são um dos principais consumidores de energia em plantas industrias, sendo a energia térmica sua maior fonte de consumo, o que resulta em um percentual expressivo em relação ao custo de operação. Desta forma, é importante avaliar os gastos energéticos envolvidos no funcionamento de evaporadores em indústrias através dos cálculos de consumo energia térmica e elétrica, afim de viabilizar a redução de tais custos. O presente trabalho avaliou o desempenho energético de um evaporador de múltiplos efeitos localizado em uma planta produtora de suco de uva concentrado. A análise foi feita pelo método de operação e as variáveis do processo através de um levantamento de dados referentes a produção de suco de uva concentrado no mês de fevereiro de 2017, durante o período de safra da fruta, época em que o suco é produzido. Foi possível analisar que o evaporador possui condições plenas de funcionamento: consome 1,7 toneladas de vapor por toneladas de suco produzido, gasta 1,70x109 kJ de energia térmica por mês, equivalente a 0,09 kW.h por tonelada de suco concentrado produzido  e sua capacidade de evaporação é de 6820 kg de água evaporada por hora (vazão foi de 1,89 kg.s-1). Apresenta uma economia de vapor dentro dos parâmetros necessário

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO DE SEMENTE DE UVA PRODUZIDO NA REGIÃO MEIO-OESTE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

O Meio-Oeste do estado de Santa Catarina é a uma das regiões mais promissoras na elaboração de industrializados derivados da uva. A produção de óleo de sementes de uvas é uma ótima alternativa para o aproveitamento desse resíduo que atualmente é desperdiçado pelas indústrias de sucos e vinhos. Esse óleo apresenta em sua composição o ácido linoléico um ácido graxo essencial para o bom funcionamento do organismo humano. Este trabalho objetivou estudar os métodos de extração a frio e utilizando solventes, além de determinar a composição química e características de óleo de sementes de uva Isabel (Vitis labrusca). O maior rendimento de extração foi observado utilizando o método Soxhlet (13,16%). A composição de ácidos graxos do óleo extraído a frio e por Soxhlet é constituída por ácido linoléico (72,45% e 71,41%), ácido oleico (15,77% e 16,33%), ácido palmítico (6,78% e 7,20%) e ácido esteárico (3,80% e 3,78%), respectivamente. Além disso, o óleo de semente de uva demonstrou ser uma boa fonte de ácidos graxos poli-insaturados (acima de 70%) enquanto que para ácidos graxos monoinsaturados e ácidos graxos saturados os valores foram baixos (em torno de 16% e 11%, respectivamente). Os compostos fenólicos encontrados nas sementes de uva apresentam propriedades antioxidantes, sendo encontrado 0,06 mg de polifenóis totais em ácido gálico/g de óleo. Este estudo demonstra que essas sementes possuem potencial para serem utilizadas na produção de óleo rico em compostos com efeitos positivos para a saúde humana

ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE UMA UNIDADE PILOTO PARA RECUPERAÇÃO DE SUBPRODUTOS DA INDÚSTRIA DE SUCO DE UVAS

As indústrias alimentícias brasileiras produzem muitos resíduos com alto valor agregado, trazendo benefícios para a indústria, o homem e o meio ambiente. Muitos frutos comestíveis são processados para fabricação de sucos naturais e concentrados, doces em conserva, polpas e extratos, os quais possuem sementes que são, muitas vezes, descartadas sendo que poderiam ser utilizadas para minimizar o desperdício de alimentos. As uvas estão entre as frutas mais nutritivas consumidas pela humanidade, sendo aproveitadas, principalmente, a polpa e a semente. Essas são consumidas in natura ou utilizadas como matéria-prima na fabricação de vinhos, sucos, geleias e passas. Seus rejeitos podem ser processados e reutilizados por outras indústrias, como a alimentícia, a cosmética, a farmacêutica e a de tintas. Os resíduos sólidos da uva processada industrialmente e que possuem interesse econômico são o engaço, o bagaço, sementes, material filtrado dos líquidos e outros. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é fazer um revisão bibliográfica das principais metodologias de extração de óleo de semente, tendo a semente de uva como matéria-prima em potencial.Palavras-chave: Extração. Semente de uva. Resíduos

PROJETO DE FILTRO PRENSA INDUSTRIAL POR MEIO DA FILTRAÇÃO DE ÓXIDO DE CÁLCIO EM ESCALA PILOTO

O filtro prensa de placas e quadros é um dos mais consagrados sistemas de filtração utilizados na indústria. Fundamentado nesta contextualização e objetivando dimensionar um filtro prensa de placas e quadros de grandeza industrial para filtrar uma solução efluente rica em óxido de cálcio, foram desenvolvidos ensaios em condições laboratoriais, a fim de obter os parâmetros do meio filtrante necessários para desenvolver a concepção do filtro a partir da Lei de Darcy, a qual é uma equação fenomenológica, largamente conceituada, que descreve o fluxo de fluídos em meio porosos. A partir dos experimentos realizados, foram determinados os parâmetros da Equação da Lei de Darcy, o qual possibilitou delinear um filtro prensa de porte industrial com 141m2 de área filtrante, para processar um volume de 100 m3 em 28.800 s, de solução de óxido de cálcio na mesma concentração dos ensaios. As dimensões proporcionadas por este método foram compatíveis com filtros industriais, o que corroborou o método sugerido para dimensionar um filtro prensa em magnitude fabril, alicerçado pela Lei de Darcy

ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DO PROJETO DE UMA UNIDADE DE RECUPERAÇÃO DE ACETONA

A acetona é largamente utilizada na fabricação de produtos químicos e como solvente em industrias. O objetivo deste estudo foi realizar uma análise de viabilidade econômica, processual e estrutural de uma unidade de recuperação de acetona. O processo para recuperar os gases de acetona é de absorção. Em seguida a acetona adsorvida é encaminhada para um destilador e um condensador. Um reciclo foi proposto, onde a corrente do fundo do destilador retornava para o topo da coluna de absorção e uma purga elimina o excesso. A corrente do gás de entrada foi analisada para valores de 1.400, 1.500 e 1.600 Kg/h, para processo com e sem reciclo. A composição no condensador, foi analisada em valores de percentuais 0,97 % e 0,99 % de acetona. A corrente que obteve melhores resultados, teve a composição avaliada para valores de 0,98 % e 0,99 %. Referente aos equipamentos, a coluna de absorção e destilação foi escolhida a de recheio, o condensador foi o de casco e tubos. O processo que obteve melhores índices foi o processo com reciclo, entrada de gás de 1.600 Kg/h e composição de 0,99 % de acetona, com valores para indicadores financeiros de VPL MR$ 93.241,60, MTIR 56,1 % e PayBack de 3 meses.Palavras-chave: Acetona; Recuperação; Reciclo

APPLICATION OF CONTROL AND AUTOMATION IN CHEMICAL INDUSTRIES

Modern chemical industrial processes and production systems have evolved into complex systems in recent years, involving several interconnected stages, being leveraged by the difficulty of monitoring individual processes. The processes had to be interconnected in a way to unify the production flow, where the operation of each stage interferes directly with the next. Failure of a production system component can transfer to the entire system, causing major problems as it goes through later stages. No matter which of industrial application, the control should aim to maximize economic yield, minimize the ecological footprint and risk of process failure. For anaerobic treatment of wastewater, several control systems are able to achieve these objectives, but for biogas plants this control has not yet been successfully implemented on alarge scale due to the lack of measuring devices that would make the main steps of the process. To solve problems such as these methods of monitoringhave been proposed, where they do not only consider the global information of measured variables, but also the relationships among them and their neighbors. The basic idea is to first represent the industrial chemical process as a complex network and then design its dynamic topological network characteristic to characterize the local structure information of each measured variable and monitor the process with conventional techniques ofglobal analysis. Based on relationships built between measured variables, it is possible to increase failure detection rates