balanço de energia
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Balanço de energia da industria de iogurteTRANSCRIPT
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Projeto de Indústria Biotecnológica I
Indústria de Iogurte
Probiótico
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Balanço de Energia
• É necessário para que se tenha noção da quantidade de energia precisa
para que o sistema opere. Para que o sistema possa funcionar, sem que
ocorra o desperdício, influenciando na rentabilidade do projeto.
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Matéria –Prima : Leite
Produção diária 10.000 L/dia
ρ leite = 1,0315 kg/L
mleite= 10.315 Kg / dia
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Balanço de Energia
• Calor específico:
fração de sólidos (em %)
Cp = ax + b
calor específico
4
OBS: Cpágua =1 kcal.(kg.°C)-1
xágua = 0 a = - 0,8 b=1 (Segundo Incropera(2003)).
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Balanço de Energia
• Sólidos do leite x = 0,125
• Cp = ax + b
• Cpleite = 0,92 kcal.(kg.°C)-1
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Balanço de Energia
• Preaquecimento do leite:
• Trocador de calor do tipo placas
Inicio 4°C 53°C
Mleite = 10944,6 Kg ,
após padronização
8
Fonte : grupotecsul.com.br
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Balanço de Energia
• Calor trocado no aquecimento:
Q = m x Cp x ∆T
Q = 10944,6 Kg/dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 49°C
Q =20557,6 kcal / h = 20,6 kW
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Balanço de Energia
• Aquecimento do leite – Pasteurização• Inicio 53°C 75°C
• Mleite = 10944,6 Kg ,
após padronização.
Fonte:pieralise.com
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Balanço de Energia
• Calor trocado no aquecimento:
Q = m x Cp x ∆T
Q = 10944,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 22°C
Q =9229,95 kcal / h = 9,3kW
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Balanço de Energia
• Resfriamento do leite:
• Trocador de calor do tipo placas
Inicio 75°C 42°C
Mleite = 10944,6 Kg ,
após padronização.
14
Fonte : grupotecsul.com.br
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Balanço de Energia
• Calor trocado no aquecimento:
Q = m x Cp x ∆T
Q = 10944,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 33°C
Q =13844,92kcal / h = 13,85kW
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Balanço de Energia
• Tanque de Fermentação:
• Manter a 42°C
Mleite=12134,6Kg/dia, após inoculação
Energia gasta = 10 KW
17Fonte: japacomponentes.com.br
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Fluxograma do processo
Adição de Ingredient
es
Preaquecimento e
Homogeneização
Pasteurização
Resfriamento
Inoculação
Fermentação
Resfriamento
Embalagens
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Balanço de Energia
• Resfriamento do leite:
• Trocador de calor do tipo placas
Inicio 42°C 5°C
Mleite=12134,6Kg/dia Kg ,
após inoculação
19
Fonte : grupotecsul.com.br
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Balanço de Energia
• Calor trocado no aquecimento:
Q = m x Cp x ∆T
Q = 12 134,6 Kg /dia x 1dia/24 h x 0,92 kcal.kg-1.°C-1 x 37°C
Q =17210,91kcal / h =17,2kW
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Balanço de Energia
Etapa Operação Unitária Energia
Preaquecimento Trocador de calor 20,6 kW
Pasteurização Pasteurizador 9,3kW
Fermentação Tanque de Fermentação 10 KW
Resfriamento Trocador de calor 17,2kW
Total 57,1 KW
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Referências Bibliográficas
• Robert, N.F. Dossiê Técnico Frabicação de Iogurtes. REDETEC. Rio de Janeiro, 2008. Disponível em: <http://www.respostatecnica.org.br/doss ie-tecnico/downloadsDT/MzIw>
• MANUAL PARA FABRICAÇÃO DE LEITES FERMENTADOS- Conservas Ritter S.A. Disponível em: <http://ritter.com.br/foodservice/dir_arquivos/manual.pdf>
• CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA DE UM LATICÍNIO TIPO “A” E ESTUDO DE RACIONALIZAÇÃO DO USO DE ENERGIA ELÉTRICA NOS PROCESSOS DE RESFRIAMENTO DE LEITE E AQUECIMENTO DE ÁGUA : UM ESTUDO DE CASO. 2007 . Disponível em: < http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agrener/n5v1/041.pdf >